专利名称：干扰消除方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种干扰消除技术。
技术背景正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multplexing )技术能够将所传输的数据符号并行调制在相互之间重叠正交的多个子栽波上 来传输。所述OFDM技术适用于多径无线信道环境下高速率数据的传输，其 具有如下特点一方面，数据符号串并变换会使每个子栽波上的符号周期相对地增长， 可以最大限度地减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统 造成的影响，避免频率选择性衰落；另一方面，子载波之间正交，可以有效 利用带宽，提高系统容量。再者，为了避免符号之间的符号干扰，在符号之 间插入循环前缀或者保护间隔，消除由于多径效应而引起的符号间干扰。利用OFDM技术的通信系统(简称OFDM系统)较一般的单栽波通信系 统能更充分利用频带，得到更高的数据传输速率。OFDM技术已经在许多通 信领域得到了应用。例如，欧洲数字音频广播(DAB， Digital audio broadcast)标准采用了带差分相位调制的OFDM技术，数字视频广播 (DVB, Digital Video Broadcast)标准包含了多幅度调制的OFDM技术，有 线电话网上基于现有铜双绞线的非对称数字用户环路(ADSL， Asymmetrical Digital Subscriber Loop )、基于5G频段的高速无线接入局域网的标准 802.11a和HIPERLANII也采用了正交幅度调制(QAM , Quadrature
Amplitude Modulation )的OFDM才支术，等等。与本发明相关的现有技术是地面数字多媒体广播系统(DMB-T)，其采 用的核心技水是时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术，它在时域保护 间隔位置填充具有良好自相关性的PN序列，生成如附
图1所示结构的TDS-OFDM符号，接收端利用保护间隔中的PN序列进行同步和信道估计，并消除 由于多径时延造成的PN序列对有用数据的干扰影响后，进行傅立叶变换 (IDFT)和解调。DMB-T中，消除由于多径时延造成的PN序列对有用数据的干扰影响的方 法如下首先要利用接收到的PN序列(长度为G)通过相关运算得到多径信道的 时域响应(长度为L)，通过已知PN序列和时域响应进行巻积运算得到长度 为L+G-1的PN序列干扰信号，然后利用其对接收到的OFDM符号进行PN序列 干扰消除，得到保护间隔内近似零填充的OFDM符号，并将有用数据的多径 时延叠加到有用数据块的开始位置，最后，进行傅立叶变换和解调。由现有技术的技术方案可以看出，由于发送端在保护间隔中传输PN序 列，因此接收端进行接收处理时，为了消除PN序列的影响，需要进行线性巻 积运算，实现过程比较复杂。发明内容本发明的目的是提供一种干扰消除方法和装置，通过本发明，避免了现 有技术中在接收处理接收信号时进行线性巻积运算的复杂操作。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的A、根据未经过信道多径时延干扰的PN序列，以及经过信道估计处理后 得到的信道估计响应计算频域干扰数据，并经过快速傅立叶反变换处理得到 相应的时域干扰数据； B、将在接收有用数据块后接收的PN序列叠加到所述有用数据块的开始 位置，并利用所述时域干扰数据消除经过信道多径延时后的PN序列对有用数 据造成的干扰。所述步骤A具体包括A1、对未经过信道多径时延干扰的PN序列进行快速傅立叶变换处理， 得到对应的频域PN序列数据；A2、对经过信道估计处理后得到的信道估计响应进行转换和/或抽样处 理，得到信道频域响应序列；A3、将所述频域PN序列数据和所述信道频域响应序列进行相乘计算， 并将计算结果进行快速傅立叶反变换处理得到相应的时域干扰数据。步骤A2包括对估计得到的信道时域响应序列进行傅立叶变换，得到相应的信道频域 响应序列；或，对估计得到的信道时域响应序列进行傅立叶变换，得到相应的频域响应 序列，然后对所述频域响应序列每隔一定的样点进行抽取，得到相应的信道 频域响应序列；或，对估计得到的信道频域响应序列，每隔一定的样点进行抽取，得到相应 的信道频域响应序列。在所述步骤B之前还包括将接收信号转换为基带信号，并利用有用数据前面的P N序列进行同步处 理，确定出有用数据块的开始位置；从有用数据块的开始位置开始向后抽取样点，并对所述样点进行串并转 换处理，然后按照所述样点的抽取的先后顺序将其划分为接收的有用数据块 和接收的有用数据后面的PN序列。所述步骤B包括 根据设定的PN序列叠加长度将接收的有用数据块后的PN序列叠加到所 述有用数据块的开始位置，并利用所生成的新序列减去所述时域千扰数据。 所述设定的PN序列叠加长度包括保护间隔长度，或根据获得的信道估计响应而设定的长度。本发明还提供一种干扰消除装置，包括频域干扰数据计算模块、快速 傅立叶反变换模块和干扰消除器；所述频域干扰数据计算模块，用于根据未经过信道多径时延干扰的PN序 列，以及经过信道估计处理后得到的信道估计响应计算频域千扰数据；所述快速傅立叶反变换模块，用于对所述得到的频域干扰数据进行快速 傅立叶反变换处理，得到相应的时域干扰数据；所述干扰消除器，用于将接收的有用数据块后的PN序列叠加到所述有用 数据块的开始位置，并利用所述时域干扰数据消除经过信道多径延时后的PN 序列对有用数据造成的千扰。所述装置还包括快速傅立叶变换模块，用于将未经过信道多径时延干扰的PN序列进行快 速傅立叶变换处理，得到的频域PN序列数据，并将其发送给所述频域干扰数 据计算模块。所述装置还包括信道估计模块和信道频域响应序列计算模块；所述信道估计模块，用于利用接收信号中的PN序列进行信道估计，得到 信道估计响应，并将信道估计响应发送给所述信道频域响应序列计算模块；所述信道频域响应序列计算模块，用于根据所述信道估计响应进行转换 和/或抽样处理得到信道频域响应序列，并将所述信道频域响应序列传送给所 述频域干扰数据计算模块。所述装置还包括同步处理模块，用于对接收信号中包含的PN序列进行同步处理，确定出
有用数据块的开始位置。所述装置还包括串并转换处理模块，用于从有用数据块的开始位置开始向后抽取样点， 并对所述样点进行串并转换处理，然后按照所述样点的抽取的先后顺序将其 划分为接收的有用数据块和接收的PN序列。由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过将接收的有用数据块后面 的PN序列叠加到有用数据块的开始位置，保证了有用数据块和信道的多径时 延间形成循环巻积关系，同时，将PN序列经过信道的多径时延造成的干扰看 成是PN序列和信道多径时延的循环巻积；这样，可以通过快速傅立叶变换/ 反变换处理直接复制PN序列经过信道多径时延的信号，从而避免现有技术中 的线性巻积运算，减少了接收处理过程中复杂的运算。附闺说明图1为背景技术中TDS-OFDM符号结构；图2为本发明提供的第一实施例的流程图； 图3为本发明提供的第二实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供的第一实施例是一种千扰消除方法，其主要是通过叠加处理 将PN序列经过信道多径时延造成对有用数据的干扰从PN序列和信道多径时 延间的线性巻积关系转换成循环巻积关系，从而避免现有技术中的线性巻积 运算。假设定义N为子载波数(有用数据块长度)，G为保护间隔长度(发送 PN序列长度)，PN序列时域表达式为P(^)，附-0丄…，G-、接收端对接收到 的每一个OFDM符号的接收处理过程如图2所示，如下步骤1,接收端接收到接收信号后，首先对所述接收信号进行射频处理和模数变换(A/D)处理，使接收信号转换成基带信号，其中包括了接收到 的PN序列；然后利用所述接收到的PN序列进行同步处理和信道估计处理， 确定出有用数据块的开始位置，并得到信道估计响应。步骤2，对所述信道估计响应进行转换处理，得到信道频域响应序列(G 点)//,计算方法包括如下几种形式1、假设通过信道估计模块已经估计得到信道时域响应^)，"0，1，…1 — 1 ， 对^)进行G点傅立叶变换。当L〈G时，先在《后面进行补零处理；当bG时，先对^进行截短处理。2 、如果N是G的整数倍，假设已经估计得到信道时域响应<formula>formula see original document page 10</formula>，对&)进行N点快速傅立叶变换，得到N点的信道频域响应々，对々每隔N/G个样点取值<formula>formula see original document page 10</formula>3 、如果N是G的整数倍，假设已经估计得到信道频域响应 A(")，"-0，1，…W-1，对估计得到的N点信道频域响应进行类似2)中的抽取处 理<formula>formula see original document page 10</formula>在执行上述步骤的之前或同时，还进行如下操作步骤3，对未经过多径信道干扰的PN序列(G点)进行快速傅立叶变换 处理，得到对应的频域PN序列数据尸 尸^FFr('(/ (附))经过上述处理之后，得到G点信道频域响应序列H和G点频域PN序列数 据尸。本发明可以不对每个OFDM符号都进行上述步骤3的处理，如可以对第 一个OFDM符号进行上述步骤3的处理，然后，将处理得到的频域PN序列数
据户保存起来，这样，在对以后的OFDM符号进行处理时，可以直接使用保 存的频域PN序列数据尸。之后执行步骤4，对经过步骤1和2得到的G点信道频域响应序列W和经过 步骤3得到的G点频域PN序列数据尸相乘，然后进行快速傅立叶反变换处理 得到时域干扰数据/，其表达式如下在进行上述过程的同时，执行如下的步骤5。步骤5，从有用数据块的开始位置开始向后抽取样点，并对所述样点进 行串并转换处理，然后按照所述样点的抽取的先后顺序将其划分为接收的有 用数据块和接收的PN序列。步骤5中，从有用数据块的开始位置取〃 +似个样点 ')， "0，1，…，A^M-1,其中M满足(^MSG，这样 ')就包括接收的有用数据块即IFFT块数据(r的前A/个样点)和接收的PN序列(r的后M个样点)。当M〈G 时，所述接收的PN序列指部分PN序列；当M-G时，所述接收的PN序列指整 个PN序列。接着，将所述 )进行串并转换处理，并将其划分为两部分接 收的IFFT块数据"'^r即有用数据块(长度为N)和接收的PN序列 w (长度为 M)。经过上述处理过程，得到了时域干扰数据/、接收的IFFT块数据。附(长 度为N)和接收的PN序列 (长度为M)。之后，利用上述数据消除PN序 列对有用数据块的影响，具体实施过程如下步骤6，将IFFT块接收数据 盯(有用数据块)从开始位置加上接收PN序列 "，然后减去步骤4产生的时域干扰数据/，得到消除了PN序列影响的数据 序列^"(")(长度为N)。用公式表示为 具体叠加的PN序列长度可以闺定为保护间隔长度，也可以根椐信道估计 值设定。步骤7，对消除了PN序列影响的数据序列R")进行后续处理，包括快速 傅立叶变换(FFT)，信道均衡和星座解映射等等。其处理过程与传统的 OFDM解调过程一样，这里不再详细描述。本发明提供的第二实施例是一种干扰消除装置，其应用在时域同步正交 频分复用(TDS-OFDM)系统中，用于对接收到的接收信号受到的多径信道 的干扰进行消除处理。其结构如图3所示，包括射频处理和模数变换(A/D)处理模块210、同步处理模块211、信道估 计模块212、信道频域响应序列计算模块213、快速傅立叶变换(FFT)模块 214、频域干扰数据计算模块215、快速傅立叶反变换(IFFT)模块216、 S/P处理模块217和干扰消除器218。假设定义N为子载波数(有用数据块长度)，G为保护间隔长度(发送 PN序列长度)，PN序列时域表达式为/7(w)，w-o，i，…，G-1。接收到的每一个 OFDM符号在所述干扰消除装置中的各个器件间的传递以及处理情况如下接收端接收到接收信号后，首先通过射频处理和模数变换(A/D)处理 模块210对所述接收信号进行射频处理和模数变换(A/D)处理，使接收信号 转换成基带信号，其中包括了接收到的PN序列；通过同步处理模块211利用所述接收到的PN序列对所得到的基带信号进 行同步处理，确定出有用数据块的开始位置；通过信道估计模块212利用所述接收到的PN序列对所得到的基带信号进 行信道估计处理，得到信道估计响应。通过信道频域响应序列计算模块213对所述信道估计响应进行转换处 理，得到信道频域响应序列(G点)//，然后将所速信道频城响应序列(G 点)//送入频域干扰数据计算模块215。其中，信道频域响应序列(G点)H的计算方法包括如下几种形式1、假设通过信道估计模块已经估计得到信道时域响应^)，"0，1，…1 — 1 ， 对&)进行G点傅立叶变换。当l^G时，先在《后面进行补零处理；当bG时，先对《进4于截4豆处理。2 、如果N是G的整数倍，假设已经估计得到信道时域响应勿)，/ = 0，1，..￡-1,对《(/)进行N点快速傅立叶变换，得到N点的信道频域响应々，对々每隔N/G个样点取值O) = AO * iV / G),附=O，l，…，G 一 13 、如杲N是G的整数倍，假设已经估计得到信道频域响应 A(")，"-0，1，…W-1，对估计得到的N点信道频域响应进行类似2)中的抽取处 理所述快速傅立叶变换(FFT)模块214按照如下公式，对未经过多径信道 干扰的PN序列(G点)进行快速傅立叶变换处理，得到对应的频域PN序列数 椐尸，并将其送入频域千扰数据计算模块215。所述频域千扰数据计算模块215将得到的频域PN序列数据尸和信道频域 响应序列//相乘，然后将结果送入IFFT模块216进行快速傅立叶反变换处理 得到时域干扰数据/,然后将其输送给干扰消除器218。所述时域干扰数据/ 的表达式如下S/P处理模块217从有用数据块的开始位置取w + M个样点KO ,
i-0，l，…，JV + M-1，其中M满足0〈^《G，这样—')就包括接收的iFFT块数据 "的前A/个样点)和接收的PN序列(r的后M个样点，当M〈G时，所述接收 的PN序列指部分PN序列；当M-G时，所述接收的PN序列指整个PN序列。)。接着，将所述 )进行串并转换处理，并将其划分为两部分接收的 IFFT块数据 盯(长度为N)和接收的PN序列^ (长度为M)，最后输送给 干扰消除器218。所述干扰消除器218按照如下的公式，将IFFT块接收数据。附从开始位置 加上接收PN序列 ，然后减去时域干扰数据/，得到消除了PN序列影响的 数据序列"")(长度为N)，并将其输出。公式表示为(w)-/(") 7W^"G-1具体叠加的PN序列长度可以固定为保护间隔长度，也可以根据信道估计 值设定。由上述本发明提供的具体实施例可以看出，本发明中，将接收的有用数 据块后面的PN序列叠加到有用数据块的开始位置，保证有用数据块和信道的 多径时延间形成循环巻积关系；同时，将PN序列经过信道的多径时延造成的 干扰看成是PN序列和信道多径时延的循环巻积；这样，可以通过快速傅立叶 变换/反变换处理直接复制PN序列经过信道多径时延的信号，从而避免现有 技术中的线性巻积运算，减少了接收处理过程中复杂的运算，使接收处理过 程比较简单。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、 一种干扰消除方法，其特征在于，包括A、 根据未经过信道多径时延千扰的PN序列，以及经过信道估计处理后 得到的信道估计响应计算频域干扰数据，并经过快速傅立叶反变换处理得到 相应的时域干扰数据；B、 将在接收有用数据块后接收的PN序列叠加到所述有用数据块的开始 位置，并利用所述时域干扰数据消除经过信道多径延时后的PN序列对有用数 据造成的千扰。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括 A1、对未经过信道多径时延千扰的PN序列进行快速傅立叶变换处理，得到对应的频域PN序列数据；A2、对经过信道估计处理后得到的信道估计响应进行转换和/或抽样处 理，得到信道频域响应序列；A3、将所述频域PN序列数据和所述信道频域响应序列进行相乘计算， 并将计算结果进行快速傅立叶反变换处理得到相应的时域干扰数据。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A2包括 对估计得到的信道时域响应序列进行傅立叶变换，得到相应的信道频域响应序列；或，对估计得到的信道时域响应序列进行傅立叶变换，得到相应的频域响应 序列，然后对所述频域响应序列每隔一定的样点进行抽取，得到相应的信道 频域响应序列；或，对估计得到的信道频域响应序列，每隔一定的样点进行抽取，得到相应 的信道频域响应序列。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，在所述步骤B之前包括将接收信号转换为基带信号，并利用有用数据前面的PN序列进行同步处 理，确定出有用数据块的开始位置；从有用数据块的开始位置开始向后抽取样点，并对所述样点进行串并转 换处理，然后按照所述样点的抽取的先后顺序将其划分为接收的有用数据块 和接收的有用数据后面的PN序列。
5、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括 根据设定的PN序列叠加长度将接收的有用数据块后的PN序列叠加到所述有用数据块的开始位置，并利用所生成的新序列减去所述时域干扰数据。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述设定的PN序列叠加 长度包括保护间隔长度，或根据获得的信道估计响应而设定的长度。
7、 一种干扰消除装置，其特征在于，包括频域干扰数据计算模块、 快速傅立叶反变换模块和干扰消除器；所述频域干扰数据计算模块，用于根据未经过信道多径时延干扰的PN序 列，以及经过信道估计处理后得到的信道估计响应计算频域干扰数据；所述快速傅立叶反变换模块，用于对所述得到的频域干扰数据进行快速 傅立叶反变换处理，得到相应的时域干扰数据；所述干扰消除器，用于将接收的有用数据块后的PN序列叠加到所述有用 数据块的开始位置，并利用所述时域干扰数据消除经过信道多径延时后的PN 序列对有用数据造成的千扰。
8、 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括快速傅立叶变换模块，用于将未经过信道多径时延干扰的PN序列进行快 速傅立叶变换处理，得到的频域PN序列数据，并将其发送给所述频域干扰数 据计算模块。
9、 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括信道估计模块和 信道频域响应序列计算模块；所述信道估计冲莫块，用于利用接收信号中的PN序列进行信道估计，得到 信道估计响应，并将信道估计响应发送给所述信道频域响应序列计算模块；所述信道频域响应序列计算模块，用于根据所述信道估计响应进行转换 和/或抽样处理得到信道频域响应序列，并将所述信道频域响应序列传送给所 述频域干扰数据计算^f莫块。
10、 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括 同步处理模块，用于对接收信号中包含的PN序列进行同步处理，确定出有用数据块的开始位置。
11、 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括 串并转换处理模块，用于从有用数据块的开始位置开始向后抽取样点，并对所述样点进行串并转换处理，然后按照所述样点的抽取的先后顺序将其 划分为接收的有用数据块和接收的PN序列。
全文摘要
本发明涉及一种干扰消除方法和装置，其核心是将接收的有用数据块后面的PN序列叠加到有用数据块的开始位置，以保证有用数据块和信道的多径时延间形成循环卷积关系；同时，将PN序列经过信道的多径时延造成的干扰看成是PN序列和信道多径时延的循环卷积；这样，可以通过快速傅立叶变换/反变换处理直接复制PN序列经过信道多径时延的信号，从而避免现有技术中的线性卷积运算，减少了接收处理过程中复杂的运算，使接收处理过程比较简单。
文档编号H04L27/26GK101123449SQ20061010978
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者屈炳云, 肖蜇水, 葛绍伟 申请人:华为技术有限公司