[发明专利]抗频率选择性衰落的多载波信号矢量分集合并方法

说明书

本发明公开了一种抗频率选择性衰落的多载波信号矢量分集合并方法，其步骤为：生成编码调制后数据；进行多载波调制；插入保护间隔和循环前缀；获得多路无线接收信号；去掉保护间隔和循环前缀操作；多载波解调；对频域子载波数据进行信道均衡；求解每个接收子载波数据的矢量分集合并权重矢量；对均衡后的多路数据进行矢量分集合并；数据解调；软译码。本发明具有抗信道频率选择性衰落的能力强，算法复杂度低，实现简单的优点，本发明最终很好的提高了多路多载波系统的分集合并性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线通信技术领域中的一种抗频率选择性衰落的多载波信号矢量分集合并方法。本发明可实现对多载波通信系统中的多路数据进行矢量分集合并来抵抗信道频率选择性衰落。

背景技术

常见的多载波系统包括：正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)，单载波频分多址接入SC-FDMA(Single-carrier Frequency-DivisionMultiple Access)，多载波码分多址MC-CDMA(Multi Carrier-Code Division MultipleAccess)，这些多载波系统在高速率，高质量的数据传输场景中得到了广泛应用，并具有易于与CDMA(Code division multiple access)，TDMA(Time division multiple access)等其它接入方法相结合；易于与MIMO(Multiple Input Multiple Output)中的空时编码、分集等相结合的特点。现在多载波技术已经在高速无线局域网系统，高比特数字用户线以及电力载波通信中得到了广泛应用。

频率选择性衰落一直是多载波系统的一个最大的障碍，如何在多载波系统的基础上抵抗信道频率选择性衰落一直也是人们所关注的问题。对抗频率选择性衰落的技术有很多，但是分集合并技术是最有效的技术之一。克服信道频率选择性衰落的分集主要可以分为：时间分集，频率分集，空间分集等。通过各种分集方式可以把不同频选信道中的摔落信号分离，但是合并技术最终会直接影响分集增益的获得，因此对于合并技术的研究是当今的一个热点。常见的合并方式有：选择合并，等增益合并，最大比合并。和结合最大比合并的高性能和选择合并的低复杂度的广义选择合并。

株式会社巨晶片在其拥有的专利技术“正交频分复用分集接收装置”(授权公告日：2011年4月20日，授权公告号：CN 101138178B)中公开了一种分集合并方法。该专利技术所使用的分集合并方法是计算每一路接收信号的平均信噪比，利用计算出来的接收信号来计算合并加权的权重，然后利用这个权值将多路信号来合并起来，由于该算法给信噪比高的那一路，即信道质量好的那一路信号乘上了大权值；并且给信道质量差的那一路乘上了小的权值，可以利用受到信道选择性衰落影响小的某一路信号来补偿受到信道选择性衰落影响大的某一路信号，可以一定程度上完成分集合并算法的目的。但是，该方法仍然存在的不足之处是，由于该方法针对每一路数据进行加权合并，导致每一路数据中的各个子载波数据的加权权重是一样大的，所以其不能最大程度的抵抗信道频率选择性衰落对系统的影响，对系统性能的提升有限。

Amr Ismail等人在其发表的论文“A Simple and Robust Equal-Power TransmitDiversity Scheme(IEEE Communications Letters,2011:15-1.)中提出了一种鲁棒的等增益分集合并方法。该方法主要是利用了不同接收基站接收到的信号所经历的信道频率选择性衰落不一样，来利用信号质量好的某路信号来补偿信号质量差的某路信号。该方法根据信道质量来生产补偿系数，可以一定程度上改善信道频率选择性衰落对系统性能的影响。但是，该方法仍然存在的不足之处是，在多数情况下，该方法不能有效的获得信道质量好的某一路信号，尤其是在现今有高速率要求的通信系统中，获得信道质量好的某一路信号带来的额外的复杂度会大大的降低传输速率，并且，该方法很难满足通信系统工程实现的有效性要求，所以，该方法很难满足高速率数据传输系统的要求。

发明内容