[发明专利]一种OFDM系统中频域扩展的实现方法

摘要

本发明涉及一种OFDM系统中频域扩展的实现方法。本发明通过采用相位旋转和联合信道信息软解的方法解决了OFDM系统频域扩展实现过程中涉及的子载波分布和最大比合并问题，能够使系统获得最大的频率分集的同时，以较小的计算复杂度来实现。相位旋转方法来保证频域扩展获得最大分集增益的同时，不恶化OFDM系统的PAPR性能；接收端采用联合信道信息软解的方式来实现，该方式能省略除法器，降低实现的复杂度，同时由于包含了信道信息，能够改善系统的接收机灵敏度。

主权项

一种OFDM系统中频域扩展的实现方法，发送端采用简单相位旋转方法来保证频域扩展不恶化系统PAPR性能的同时使系统获得最大的频域分集增益，接收端采用联合信道信息软解的方式来对传输相同符号信息子载波的接收信号进行合并，其实现复杂度低且通过引入信道信息改善系统接收机灵敏度，其特征在于，所述相位旋转的方式，具体为：当OFDM系统采用2倍频域扩展时，则只在编号为1,…,Nd/2的子载波上传输原始信息，在编号为‑Nd/2,…,‑1的子载波上重复传输子载波编号1,…,Nd/2上传输的信息，且对不同位置子载波按照一定规律进行相位旋转，打乱其重复结构，从而降低系统的PAPR，此时dk-Nd/2-1=dkej2π(2k-1)/4,k=1,...,Nd/2---(1)]]>当OFDM系统采用4倍频域扩展时，则只在编号为1,…,Nd/4的子载波上传输原始信息，在编号为‑Nd/2,…,‑Nd/4‑1，‑Nd/4,…,‑1和Nd/4+1,…,Nd/2的子载波上重复传输子载波编号1,…,Nd/4上传输的信息，其中第一段不同位置子载波按照式(1)所示规律进行相位旋转，第二段、第三段不同位置子载波分别按照式(2)和式(3)所示规律进行相位旋转，扰乱其重复结构，降低系统的PAPR，此时dk-Nd/4-1=dkej2π(3k-1)/4,k=1,...,Nd/4---(2)]]>dk+Nd/4=dkej2π(k-1)/4,k=1,...,Nd/4---(3)]]>所述接收端采用联合信道信息软解的方式来对传输相同符号信息子载波的接收信号进行合并，具体为：令Y~k=Σi=1MHi,k*Yi,k---(7)]]>H~k=Σi=1M|Hi,k|2---(8)]]>其中，表示最大比合并后的频域接收信号，表示最大比合并后的信道响应，Xk表示最大比合并后的的频域发射信号，为最大比合并后的频域噪声，此时可得Y~k=H~kXk+Z~k---(9)]]>在已知Xk的条件下，的条件PDF为fY~k(Y~k|Xk)=12πσ2exp(-|Y~k-H~kXk|22σ2)---(10),]]>定义和为Xl,opt+=argminX∈Sl+|Y~-H~X|2]]>Xl,opt-=argminX∈Sl-|Y~-H~X|2]]>假设在一个编码块中σ2是常数，则第l位的LLR或者软输出值为LLR(bl)=|Y~k-H~kXl,opt-|2-|Y~k-H~kXl,opt+|2---(11).]]>