一種檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種檢測單載波調(diào)制（SC)和正交頻分復(fù)用調(diào)制（(FDM)的方法和裝 置，是一種適用于單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制并存的系統(tǒng)中快速區(qū)分SC調(diào)制和(FDM 調(diào)制的方法和裝置，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 相對于正交頻分復(fù)用（(FDM:OrthogonalRrequen巧DivisionMultiplexing)調(diào) 審ij，單載波（SC:SingleCarrier)調(diào)制具有低峰均比優(yōu)勢的同時(shí)，仍然具有與OFDM調(diào)制相 似的接收機(jī)復(fù)雜度及通信系統(tǒng)性能。因此，SC調(diào)制在毫米波通信系統(tǒng)中被廣泛采用。但是， SC調(diào)制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)編碼和多用戶的復(fù)雜性比較高，而(FDM調(diào)制系統(tǒng)則能W較低的復(fù)雜度 進(jìn)行預(yù)編碼設(shè)計(jì)，并對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼操作，進(jìn)而增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和吞吐率。
[0003] 基于上述發(fā)現(xiàn)，SC調(diào)制和(FDM調(diào)制聯(lián)合使用是毫米波通信的關(guān)鍵之技術(shù)之一。 IE邸802.llad和IE邸802.llaj兩種無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)灼采用了SC調(diào)制和(FDM調(diào)制。I邸E 802.1lad采用的陣列天線技術(shù)，而IE邸802.llaj采用的是多天線技術(shù)。在無線局域網(wǎng)標(biāo) 準(zhǔn)IE邸802.llaj中，前導(dǎo)碼和信令字段是均是通過SC調(diào)制的方式發(fā)送。
[0004] 上述兩種載波調(diào)制對應(yīng)接收端信號檢測方法是不同的，因此，設(shè)計(jì)一種快速區(qū)別 載波調(diào)制方式的方法對于SC調(diào)制和OFDM調(diào)制并存的系統(tǒng)非常有意義。在IE邸802.llad 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，通過采用不同的前導(dǎo)碼區(qū)分SC調(diào)制和OFDM調(diào)制，但該方法并不適用于 多輸入多輸出（MIM0)系統(tǒng)。另外一種常見的處理方法是；首先，接收端將數(shù)據(jù)字段的載波 調(diào)制的信息寫入信令字段；然后，接收端在完成對信令字段的全部處理之后，讀取載波調(diào)制 的信息。該方法的缺陷是需要緩沖大量的數(shù)據(jù)，該是因?yàn)榻邮斩诵枰讷@取信令字段的指 示信息之后才可W對數(shù)據(jù)字段進(jìn)行處理，此外，該方法增加了額外的信令開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的；針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本發(fā)明采用對物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單 元（PPDU)的信令字段進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的方式，不僅可W減小信令字段指示的開銷，而且可W 在信令字段均衡之后對數(shù)據(jù)字段載波調(diào)制的方式進(jìn)行判決，有效的較少了系統(tǒng)的譯碼延 時(shí)。因此，本發(fā)明提供的一種檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的方法和裝置，可W有效 的減小系統(tǒng)的信令開銷，同時(shí)減小檢測延時(shí)和緩沖數(shù)據(jù)的大小，有效的提高了系統(tǒng)的性能。
[0006] 技術(shù)方案；本發(fā)明的應(yīng)用場景是信令字段采用SC調(diào)制發(fā)送，星座調(diào)制方式為二進(jìn) 制相移鍵控炬PSK)。
[0007]IE邸802. 11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的PPDU通常由前導(dǎo)序列，信令字段和數(shù)據(jù)字段構(gòu)成。 IE邸802.llaj協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中，前導(dǎo)序列和信令字段均由SC調(diào)制發(fā)送，而數(shù)據(jù)字段可WSC調(diào)制 或者(FDM調(diào)制發(fā)送。信令字段經(jīng)過星座調(diào)制和符號交織之后形成N個(gè)SC調(diào)制的星座調(diào)制 符號塊，每個(gè)SC調(diào)制的星座調(diào)制符號塊包含Ncu個(gè)星座符號。本發(fā)明對信令字段采用不同 的相位旋轉(zhuǎn)方式來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)字段的載波調(diào)制方式（SC調(diào)制或OFDM調(diào)制），當(dāng)數(shù)據(jù)字段是SC 調(diào)制時(shí)，信令字段采用正常的BPSK星座調(diào)制，當(dāng)數(shù)據(jù)字段是(FDM調(diào)制時(shí)，信令字段在BPSK星座調(diào)制的基礎(chǔ)上采用相位旋轉(zhuǎn)。為了便于敘述，定義序列中，i=0,. . .，N-1，指示相位旋 轉(zhuǎn)方式，序列的元素均取自于集合{〇,1}，中二0表示信令字段的第i個(gè)SC調(diào)制的星座調(diào) 制符號塊的所有星座符號不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，即第i個(gè)SC調(diào)制的星座調(diào)制符號塊的所有星座 符號通過I路發(fā)送，di= 1表示信令字段的第i個(gè)SC調(diào)制的星座調(diào)制符號塊的所有星座符 號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，即第i個(gè)SC調(diào)制的星座調(diào)制符號塊的所有星座符號通過Q路發(fā)送。
[0008] -種檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的方法，包括發(fā)送端和接受端兩部分；
[0009] 在發(fā)送端，包括W下步驟：
[0010] (11)信令字段經(jīng)過擾碼、編碼、星座調(diào)制和符號交織操作之后，形成了N個(gè)SC調(diào)制 的星座調(diào)制符號塊，將信令字段表示成Si(n)，n=0,. . .，Nbu-1，i=0,. . .，N-1;
[0011] (12)如果該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段采用OFDM調(diào)制發(fā)送，則根據(jù)di的指示對信令字段的 第i個(gè)星座調(diào)制符號塊進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，步驟（12)處理后的信令字段.Uw)可W表示為：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的方法，其特征在于，對信令字段采用不 同的相位旋轉(zhuǎn)方式來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)字段的載波調(diào)制方式，即區(qū)分是SC調(diào)制或OFDM調(diào)制方式，當(dāng) 數(shù)據(jù)字段是SC調(diào)制時(shí)，發(fā)送端對信令字段不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作，信令字段采用正常的BPSK 星座調(diào)制；當(dāng)數(shù)據(jù)字段是OFDM調(diào)制時(shí)，發(fā)送端對信令字段進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作，信令字段在 BPSK星座調(diào)制的基礎(chǔ)上采用相位旋轉(zhuǎn)；接收端進(jìn)行均衡操作之后，通過檢測信令字段的能 量判定載波調(diào)制方式，如果檢測的結(jié)果是OFDM調(diào)制，則對信令字段進(jìn)行額外的逆相位旋 轉(zhuǎn)，再經(jīng)過基本基帶信號處理得到信令信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的方法，其特征在于，在 發(fā)送端，包括以下步驟： (11) 信令字段經(jīng)過擾碼、編碼、星座調(diào)制和符號交織操作之后，形成了 N個(gè)SC調(diào)制的星 座調(diào)制符號塊，將信令字段表示成Si (η)，η = 0,. . .，NBurl，i = 0,. . .，N-I ; (12) 如果該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段采用OFDM調(diào)制發(fā)送，則根據(jù)屯的指示對信令字段的第i 個(gè)星座調(diào)制符號塊進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，步驟（12)處理后的信令字段可以表示為：
其中，j表示虛部單位；如果該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段采用SC調(diào)制發(fā)送，則不需要對信令字 段進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作，步驟（12)處理后的信令字段〗,.(/〇可以表示為：
(13) 對步驟（12)處理得到的信令字段A (")，η = 0,. . .，NBurl，i = 0,. . .，N-1，進(jìn)行 循環(huán)移位分集運(yùn)算將發(fā)送信號映射到每根發(fā)射天線，在各條發(fā)送鏈路上分別對CSD運(yùn)算之 后的信令字段插入保護(hù)間隔，脈沖成形操作之后發(fā)送到模擬和射頻鏈路。
3. 如權(quán)利要求2所述的檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的方法，其特征在于，在 接收端，包括以下步驟： (21) 對接收的信令字段進(jìn)行去保護(hù)間隔和單載波頻域均衡操作得到發(fā)送信號的估計(jì) Yi (η), η = 0,. . . , Nblk-I , i = 0,. . . , N-I ； (22) 統(tǒng)計(jì)信令字段的能量Ese和E °?，具體的計(jì)算公式如下：
其中，Re {·}表示對一個(gè)復(fù)數(shù)取實(shí)部的操作；如果Ese> E °FDM，則該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段為 SC調(diào)制，否則，該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段為OFDM調(diào)制； (23) 基于步驟（22)的結(jié)果，如果PPDU的數(shù)據(jù)字段采用了 OFDM調(diào)制，接收機(jī)需要對信 令字段進(jìn)行星座符號逆相位旋轉(zhuǎn)，恢復(fù)發(fā)射機(jī)相位旋轉(zhuǎn)之前的信令字段星座符號，逆相位 旋轉(zhuǎn)之后信號5^?)可以表示成：
如果PPDU的數(shù)據(jù)字段采用了 SC調(diào)制，則不需要額外的逆相位旋轉(zhuǎn)，步驟（23)處理之 后的信令字段J:,_(")可以表示成：
(24)對步驟（23)所得信令字段.Μ")，η = 0,. . .，Nm-I，i = 0,. . .，N-I，進(jìn)行解符號 交織，解調(diào)，譯碼和解擾操作即可恢復(fù)原始的信令信息。
4. 一種檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的裝置，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；所述發(fā)射 機(jī)包括擾碼模塊，LDPC編碼模塊，星座調(diào)制模塊，符號交織模塊，循環(huán)移位模塊，插入保護(hù) 間隔模塊，脈沖成形模塊，射頻和模擬模塊；所述接收機(jī)包括數(shù)模轉(zhuǎn)化，匹配濾波模塊，去保 護(hù)間隔模塊，均衡模塊，解符號交織模塊，軟解調(diào)模塊，LDPC譯碼模塊，解擾模塊；其特征在 于：所述發(fā)射機(jī)還包括相位旋轉(zhuǎn)模塊，所述相位旋轉(zhuǎn)模塊在符號交織模塊和循環(huán)移位模塊 之間，符號交織模塊的輸出端連接相位旋轉(zhuǎn)模塊的輸入端，相位旋轉(zhuǎn)模塊的輸出端連接循 環(huán)移位模塊的輸入端；所述接收機(jī)還包括逆相位旋轉(zhuǎn)模塊（判別SC和OFDM調(diào)制模塊），逆 相位旋轉(zhuǎn)模塊在均衡模塊和解符號交織模塊之間，均衡模塊的輸出端連接逆相位旋轉(zhuǎn)模塊 的輸入端，逆相位旋轉(zhuǎn)模塊的輸出端連接解符號交織模塊的輸入端。
5. 如權(quán)利要求4所述的檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的裝置，其特征在于：所 述相位旋轉(zhuǎn)模塊則根據(jù)屯的指示對信令字段的第i個(gè)星座調(diào)制符號塊進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作， 得到處理后的信令字段?,.?〃:h如果該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段采用SC調(diào)制發(fā)送，則不需要對信令 字段進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作，得到處理后的信令字段& (?)。
6. 如權(quán)利要求5所述的檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的裝置，其特征在于：逆 相位旋轉(zhuǎn)模塊，對信令字段的能量Es^P E °FDM進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，如果E se> E °FDM，則判斷該P(yáng)PDU 的數(shù)據(jù)字段為SC調(diào)制，此時(shí)的信令字段表示為.『,_(")，否則，判斷該P(yáng)PDU的數(shù)據(jù)字段為 OFDM調(diào)制，需要對信令字段進(jìn)行星座符號逆相位旋轉(zhuǎn)，恢復(fù)發(fā)射機(jī)相位旋轉(zhuǎn)之前的信令字 段星座符號，逆相位旋轉(zhuǎn)之后得到信號A (")。
7. 如權(quán)利要求5所述的檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的裝置，其特征在于：相 位旋轉(zhuǎn)模塊則根據(jù)屯的指示對信令字段的第i個(gè)星座調(diào)制符號塊進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作，得到 處理后的信令字段
8. 如權(quán)利要求6所述的檢測單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制的裝置，其特征在于：逆 相位旋轉(zhuǎn)模塊，對信令字段的能量Es^P E °FDM進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，其中，
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測單載波調(diào)制（SC）和正交頻分復(fù)用調(diào)制（OFDM）的方法和裝置，用于單載波調(diào)制和正交頻分復(fù)用調(diào)制并存的系統(tǒng)中快速區(qū)分SC調(diào)制和OFDM調(diào)制，如果物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元承載的數(shù)據(jù)字段采用OFDM調(diào)制，發(fā)送端則對信令字段進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)操作。接收端進(jìn)行均衡操作之后，通過檢測信令字段的能量判定載波調(diào)制方式，如果檢測的結(jié)果是OFDM調(diào)制，則對信令字段進(jìn)行額外的逆相位旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過基本基帶信號處理得到信令信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的方法在不需要額外的信令指示的前提下，可以減小檢測的時(shí)延，有利于節(jié)省緩沖區(qū)的開銷，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。
【IPC分類】H04L27-26, H04L27-34
【公開號】CN104753846
【申請?zhí)枴緾N201510131919
【發(fā)明人】何世文, 吳波, 王海明, 黃永明, 楊綠溪, 洪偉, 張軍, 江華
【申請人】江蘇中興微通信息科技有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月24日