[发明专利]一种基于带限信号外推的无保护间隔OFDM信号传输方法

说明书

一种基于带限信号外推的无保护间隔OFDM信号传输方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了传统无保护间隔OFDM信号存在码间串扰以及载波间干扰的问题。本发明方法在发射端对IFFT之后的信号省去加入ZP/CP的步骤，来发射无保护间隔的OFDM信号，无保护间隔的OFDM信号经过信道后可以划分为两段，一段为受到ISI影响的不可靠部分，一段为未受到ISI影响的可靠部分，根据可靠部分恢复出与信道具有循环卷积特性的OFDM信号。根据可靠部分的数据信号外推出受到ISI影响的不可靠部分的数据，实现了CP特性的恢复，克服了传统无保护间隔OFDM信号存在码间串扰以及载波间干扰的问题。本发明方法可以应用于无线通信技术领域。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于带限信号外推的无保护间隔OFDM信号传输方法。

背景技术

OFDM通过各子载波的正交性实现了重叠频谱的可靠解调，进而提升了频谱的利用率。OFDM信号在传输的过程中经过多径信道，多径效应造成了OFDM信号到达接收端的时间不一致，使得当前的OFDM符号会影响下一个OFDM符号，即出现码间串扰(Inter-SymbolInference,ISI)。为了克服码间串扰，在OFDM符号间加入了保护间隔，只要保护间隔大于多径的最大时延就可以克服ISI。OFDM信号还会与多径信道的冲激响应进行线性卷积，破坏了一个FFT窗内各子载波的正交性，从而产生了载波间干扰(Inter-Carrier Inference,ICI)。为了克服子载波间干扰，把循环前缀(Clyclic-Prefix,CP)用作保护间隔，这样就把OFDM信号与信道的线性卷积转换成了循环卷积，保证了FFT窗内各子载波间的正交性，在补零(Zero-Padding,ZP)的OFDM系统中，使用重叠相加算法(Overlap-Add,OLA)把由于线性卷积而溢出到FFT窗口外的信号加到FFT窗口的头部，同样也可以把线性卷积转换成循环卷积。

无论是CP还是ZP，保护间隔的引入对于OFDM信号来说都是一种冗余，这种冗余是对系统时域资源的浪费，另外，CP还会额外增加发射机的功率，与当今绿色通信的概念背道而驰。

为了解决上述问题，有人提出了无CP均衡方法，通过反馈机制消除ISI，并通过CP恢复算法把与信道的线性卷积恢复成循环卷积。但是这种方法要求发送端发送的OFDM信号是共轭对称的，也就是IFFT之前的数据必须是实数，映射方式只能为PAM映射，这样的方法是以降低OFDM的谱效率和接收端的算法复杂度为代价的。

Slepin等人提出的带限信号外推理论，提出频带受限的连续信号可以由一段观测信号确定整个时域的信号。但是对于频带受限的信号，其时间上必定是无限的，这在实际工程中是不可实现的。另外，对于离散信号，离散带限信号的外推是不适定的，我们一般只考虑其能量最小的外推解。

发明内容

本发明的目的是为解决传统无保护间隔OFDM信号存在码间串扰以及载波间干扰的问题，而提出的一种基于带限信号外推的无保护间隔OFDM信号传输方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种基于带限信号外推的无保护间隔OFDM信号传输方法，所述方法在发送端的工作过程为：

步骤A1、将第i个OFDM数据符号经过星座映射后，得到第i个OFDM数据符号对应的串行原始数据s_i：s_i＝[s_i(0),s_i(1),…,s_i(M-1)]^T；

其中，s_i(0)是串行原始数据中的第1个码元数据，s_i(1)是串行原始数据中的第2个码元数据，s_i(M-1)是串行原始数据中的第M个码元数据，M是第i个OFDM数据符号发送的码元个数；

步骤A2、对s_i进行M点的IFFT运算，得到IFFT运算结果