[发明专利]一种无线通信的帧结构及其信号处理方法

权利要求书

1.一种无线通信的帧结构，其特征在于：该帧结构为上行帧，其由数据码元序列、导频码元序列和同步码元序列组成，所述数据码元序列拆分为长度为L1及L2的两段，在两段数据码元序列之间插入长度为LP的导频码元序列，在数据码元序列第一段和导频序列之间插入长度为LS1的同步码元序列第一段，导频码元序列的前LS2个码元同时也是同步码元序列第二段，同步码元序列第一段和第二段合在一起构成完整的同步码元序列。

2.一种如权利要求1所述无线通信的帧结构信号处理方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：

步骤一、上行待发送信号的生成：输入数据首先经过信道编码，得到编码序列；

步骤二、将编码序列与扰码序列进行异或，得到加扰序列；

步骤三、加扰序列经过交织，得到交织序列；

步骤四、将交织序列映射为数据码元序列；

步骤五、按照上述帧结构将数据码元序列、导频码元序列和同步码元序列进行组合形成上行帧；

步骤六、对上行帧的码元序列进行码元上采样得到待发送的上行信号。

3.如权利要求2所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：步骤一中信道编码采用卷积码、turbo码、LDPC码和极化码中的任意一种或几种组合。

4.如权利要求2所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：步骤三中，交织序列的序列元素的取值为0或者1，交织的输入序列的第m个元素记为x_m，m＝0…L-1，其中L是序列的长度，输出序列的第m个元素序号是y_m，交织表示为：y_mod(am,L)＝x_m，其中mod(am,L)表示取am/L的余数，a和L为公式mod(am,L)的参数，a为常数，且a和L的最大公约数为1。

5.如权利要求2所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：所述步骤四中，交织序列映射为数据码元序列采用调整映射，具体过程为：序列奇数位置的0和1映射为+1和-1，序列偶数位置的0和1映射为+i和-i。

6.如权利要求2所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：步骤六中，码元上采样具体过程为：先对码元进行K倍上采样，再用滤波器进行滤波。

7.如权利要求6所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：所述码元上采样采用的滤波器为平方根升余弦滚降滤波器和/或正弦滤波器。

8.如权利要求7所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：上述导频码元序列经过滤波后得到一个单一频率信号或者一个直流信号，如果为单一频率信号，则导频频率与信号中心频率有偏差；如果为直流信号，则导频频率等于信号中心频率。

9.如权利要求8所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：上述导频码元序列是：

{-1，+i，+1，-i，-1，+i，+1，-i....，-1，+i，+1，-i}，经过K倍上采样和前述正弦滤波器后，在输出波形的中间部分，恰好是一个复正弦波，即单一频率信号，其正弦波周期是4K个采样点，设采样点间隔是T_s秒，那么导频频率比信号中心频率高1/(4kT_s)Hz。

10.如权利要求8所述的帧结构信号处理方法，其特征在于：上述同步码元序列是一个相关性好的码元序列，也即其自相关函数具有尖锐的峰值和很低的旁瓣，长度为50的同步码元序列如下：

{+1，+i，-1，+i，-1，+i，-1，+i，-1，-i，+1，+i，+1，+i，-1，-i，+1，+i，+1，+i，+1，+i，-1，-i，+1，-1，-1，+i，-1，+i，-1，+i，-1，+i，+1，-1，-1，-i，-1，+i，+1，-i，-1，-i，-1，-i，-1，+i，+1，-i}。