[发明专利]用于正交频分多路复用的方法、同步方法、调制器和解调器

说明书

本发明涉及在广播通信领域中信号的调制及解调技术，特别涉及在正交频分多路复用(OFDM)方法中复合波信号的同步方法。本发明亦涉及为实现同步方法的OFDM调制器、OFDM解调器、正交振幅调制(QAM)的调制器及QAM解调器。

根据OFDM系统，在发送端，一个周期时间内有一组数字信号用多种载波实现振幅调制(下文称AM调制)，这些载波是复合成的，这些复合的载波被调制成主载波，例如信道2载波，再发送调制的结果。在接收端，检波到主载波且OFDM复合波被进行快速富里叶变换，从而解调所需的数字信号。为了解调复合波，在发射端和接收端之间需要同步。因而，在发射端和接收端之间需要用实现这种同步的同步信号来使时钟同步。

根据传统的OFDM同步方法，在一帧的第一个符号周期，发送端并不调制射频(RF)载波，并以同样的方式发送，而接收端用锁相环(PLL)在这样一个不调制的时间间隔内用载波实现锁相，从而同发送端取得同步。

而根据上述传统方法，当在未调制的时间间隔内载波中包含噪声时，在未调制的时间间隔内由PLL电路用载波锁定的基准信号，由于载波内产生的相位误差而变得不稳定。

为了解决上面的问题，本发明的一个目的是提供一种OFDM方法及同步方法，以及实现OFDM方法的调制器和解调器，其中，产生一个具有精确相位的基准信号，同时在发送端，即OFDM调制器产生为调制用(例如QAM)的时钟和基准信号，这些信号是通过载波用于OFDM中；在接收端，即OFDM解调器再生具有精确相位的基准信号，尽管载波的信号噪声比(S/N)比较差。

为了实现本发明的上述目的，提供了正交频分多路复用(OFDM)方法，这种方法包括下列步骤：

(S₁)以多种载波，对一组数字信号进行AM调制；

(S₂)复合AM调制的载波，并把复合载波调制到主载波上；

(S₃)检测主载波；以及

(S₄)对复合载波进行快速富里叶变换，以解调数字信号。

其中AM调制步(S1)包括S11步和S12步，S11步在符号周期对一基准信号进行频率调制(下文称FM调制)，而S12步在其它符号周期对数字信号进行AM调制。

其中检波步(S3)包括S31步，它用经过FM调制后所发送的基准信号锁相再生的基准信号。

根据本发明亦提供一种OFDM同步方法，用在调制器中，以多种载波用AM调制一组数字信号、复合AM调制的载波并把复合载波调制到主载波上；还用在一解调器中，检波主载波并对复合载波快速富里叶变换以解调数字信号，OFDM同步方法包括下面各步：

在符号周期，在调制器中用FM调制基准信号；及

为了为解调器产生基准时钟，用FM调制的基准信号对再生的基准信号锁相。

根据本发明亦提供OFDM调制器，其中包括：

一个串行到并行(S/P)的转换器，把输入数据位流从串行转成并行；

一个反向快速富里叶变换器，对S/P转换器来的并行数据实现反向快速富里叶变换；

数模(D/A)转换器，对反向快速富里叶变换数据实现数模转换；

同步调制装置，用AM调制D/A转换的数据，并为同步产生基准信号；以及

一个把AM调制的输入数据转换成所需载频的单元。

其中同步调制装置包括：

一个FM信号发生器，用来产生FM调制的基准信号和移相基准信号；

一个AM调制器，用D/A转换的输入数据中实信号，对FM调制的基准信号进行AM调制，以得到第一AM信号；用D/A转换的输入数据中虚信号，对移相基准信号进行AM调制，以得到第二AM信号；并且把第一和第二AM信号相加；以及

一个控制器，通过限制D/A转换的输入数据中实信号，来抑制第二AM信号，而该输入数据在所要求的同步周期内将提供给AM调制器。

根据本发明亦提供一个OFDM解调器，它包括：

调谐器，以得到在所要求的频率上，用所接收的载波锁相的中频(IF)信号；

IF检波器，从调谐器提供的IF信号中得到实信号和虚信号；

模数(A/D)转换器，对IF检波器提供的实信号和虚信号进行模数转换；

快速富里叶变换器，对A/D转换的实信号和虚信号进行离散快速富里叶变换；以及

并行到串行(P/S)的转换器，把离散快速富里叶变换的实信号和虚信号转换成串联数据并输出位流，