基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法和装置转让专利

申请号 : CN201910658779.9

文献号 : CN110365617B

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发明人 : 倪祖耀林志远梁煜王璞瑞晏坚靳瑾匡麟玲

申请人 : 清华大学上海清申科技发展有限公司

摘要 :

本发明提供了一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法和装置,涉及多用户的技术领域,通过获取时隙的导频数据集,对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值,如果是,则确定时隙存在用户传输信号,并计算导频数据集的初始频偏值和初始相位,根据初始频偏值和初始相位,采用跟踪环对时隙的数据帧数据集进行跟踪,对跟踪后的数据帧数据集进行译码,得到用户传输信号,本发明采用相关累加方式判断是否存储在用户传输信号,并计算初始频偏和初始相位,并采用跟踪环对后续的数据帧进行跟踪修正,缓解了采用OFDMA技术进行通信时由于载波频率偏差而造成通信效果比较差的技术问题,提高通信质量。

权利要求 :

1.一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,其特征在于,包括:获取时隙的导频数据集;

对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值;

如果是,则确定所述时隙存在用户传输信号,并计算所述导频数据集的初始频偏值和初始相位;

根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪;

对跟踪后的所述数据帧数据集进行译码,得到所述用户传输信号;

其中,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪包括:对本地码序列与导频数据集进行并行相关累加运算,在跟踪环中采用并行跟踪方法对时隙的数据帧数据集进行跟踪;

采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪还包括:对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,在跟踪环中采用并行跟踪方法对时隙的数据帧数据集进行跟踪;

采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪还包括:对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,在跟踪环中采用串行跟踪方法对时隙的数据帧数据集进行跟踪。

2.根据权利要求1所述的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,其特征在于,所述对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤包括:配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;

对本地码序列与导频数据集进行并行相关累加运算,并判决并行相关累加运算结果是否大于门限值:按照接收顺序,对于导频中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:对接收到的OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM导频数据集,其中,单个OFDM导频数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的导频数据;

单个OFDM导频数据集中的每个用户的导频数据分别与本地码序列对应值相乘,并按照不同的用户进行缓存乘积数据;

直到导频中包含的OFDM符号数Np-sym处理完成;

对多个乘积数据进行相关累加计算得到并行相关累加运算结果,并判断并行相关累加运算结果是否大于门限值;

所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:在跟踪环中采用并行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:按照接收顺序,对于数据帧中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:对接收到OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM数据帧数据集,其中,单个OFDM数据帧数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;

单个OFDM数据帧数据集中的每个用户的数据帧数据并行送入跟踪环,并缓存跟踪结果;

直到数据帧中包含的OFDM符号数Nf-sym处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。

3.根据权利要求1所述的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,其特征在于,所述对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤包括:配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;

对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:对接收到的导频中的OFDM符号数Np-sym进行快速傅里叶变换,得到导频数据集;所述导频数据集中包含Np-sym个OFDM符号中的每个用户的导频数据;

从导频数据集中分别提取出每个用户的导频序列;

分别将每个用户的导频序列与本地码序列对应值相乘,得到每个用户的相关累加运算结果;

根据多个相关累加运算结果,判断是否大于门限值;

所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:在跟踪环中采用并行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:按照接收顺序,对于数据帧中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:对接收到OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM数据帧数据集,其中,单个OFDM数据帧数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;

单个OFDM数据帧数据集中的每个用户的数据帧数据并行送入跟踪环,并缓存跟踪结果;

直到数据帧中包含的OFDM符号数Nf-sym处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。

4.根据权利要求1所述的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,其特征在于,所述对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤包括:配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;

对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:对接收到的导频中的OFDM符号数Np-sym进行快速傅里叶变换,得到导频数据集;所述导频数据集中包含Np-sym个OFDM符号中的每个用户的导频数据;

从导频数据集中分别提取出每个用户的导频序列;

分别将每个用户的导频序列与本地码序列对应值相乘,得到每个用户的相关累加运算结果;

根据多个相关累加运算结果,判断是否大于门限值;

所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:在跟踪环中采用串行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:对接收到的数据帧中的Nf-sym个OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换,得到数据帧数据集;所述数据帧数据集中包含Nf-sym个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;

从数据帧数据集中分别提取出每个用户的数据帧数据;

每个用户的数据帧数据送入跟踪环,并缓存跟踪结果;

直到所有用户中的数据帧数据均处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。

5.根据权利要求1 4任一项所述的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,~其特征在于,所述对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号的步骤,包括:采用以下之一或者组合的方式:卷积码、Turbo码、LDPC码、极化码、RS码,对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号。

6.根据权利要求1 4任一项所述的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,~其特征在于,所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器的跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪。

7.一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取时隙的导频数据集;

相关累加模块,用于对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值;

初始频偏和相位计算模块,用于如果是,则确定所述时隙存在用户传输信号,并计算所述导频数据集的初始频偏值和初始相位;

跟踪模块,用于根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪;

译码模块,用于对跟踪后的所述数据帧数据集进行译码,得到所述用户传输信号;

其中,若相关累加模块对本地码序列与导频数据集进行并行相关累加运算,则所述跟踪模块还用于在跟踪环中采用并行跟踪方法对时隙的数据帧数据集进行跟踪;

若相关累加模块对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,则所述跟踪模块还用于在跟踪环中采用并行跟踪方法或串行跟踪方法对时隙的数据帧数据集进行跟踪。

8.一种接收机,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读介质,其特征在于,计算机可读介质包括处理器可执行的非易失的程序代码,所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1-6任一所述方法。

说明书 :

基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及多用户通信技术领域,尤其是涉及一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法和装置。

背景技术

[0002] 目前,多用户通信可以采用多址接入技术,实现原理可以为基站与多个用户间在无线电广播信道中建立通信链路。随着OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术)技术的发展,人们将OFDM技术和多址接入技术相结合,形成了OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交频分多址接入技术)技术,OFDMA要求每个用户占用一个或多个子载波。OFDMA将整个频带划分成更小的单位,多个用户可以同时使用整个频带,不同的子载波上使用的调制方式和发射功率也可以不同。OFDMA具有更突出的优点,主要表现在频谱效率高、带宽扩展性强、抗多径衰落和频谱资源灵活分配。
[0003] 在OFDM通信中,符号定时偏差与载波频率偏差会对系统性能产生影响。符号定时偏差会使信号星座图旋转,载波频率偏差会使时域接收信号产生相位旋转。由于OFDM符号中插有循环前缀,对符号定时偏差有一定的容忍性,因此当收发机在精确的时间基准与空间基准下,符号定时偏差不会太大,不会存在码间串扰。所以,在采用OFDMA技术时,OFDMA要求每个用户占用一个或多个子载波,一个OFDM符号中包含多个用户数据,载波频率偏差对于OFDMA通信的影响比较大。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的目的在于提供基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法和装置,缓解了采用OFDMA技术进行通信时由于载波频率偏差而造成通信效果比较差的技术问题。
[0005] 第一方面,本发明实施例提供了一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法,包括:
[0006] 获取时隙的导频数据集;
[0007] 对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值;
[0008] 如果是,则确定所述时隙存在用户传输信号,并计算所述导频数据集的初始频偏值和初始相位;
[0009] 根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪;
[0010] 对跟踪后的所述数据帧数据集进行译码,得到所述用户传输信号。
[0011] 进一步的,述对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤包括:
[0012] 配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;
[0013] 对本地码序列与导频数据集进行并行相关累加运算,并判决并行相关累加运算结果是否大于门限值:
[0014] 按照接收顺序,对于导频中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:
[0015] 对接收到的OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM导频数据集,其中,单个OFDM导频数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的导频数据;
[0016] 单个OFDM导频数据集中的每个用户的导频数据分别与本地码序列对应值相乘,并按照不同的用户进行缓存乘积数据;
[0017] 直到导频中包含的OFDM符号数Np-sym处理完成;
[0018] 对多个乘积数据进行相关累加计算得到并行相关累加运算结果,并判断并行相关累加运算结果是否大于门限值;
[0019] 所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:
[0020] 在跟踪环中采用并行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:
[0021] 按照接收顺序,对于数据帧中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:
[0022] 对接收到OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM数据帧数据集,其中,单个OFDM数据帧数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;
[0023] 单个OFDM数据帧数据集中的每个用户的数据帧数据并行送入跟踪环,并缓存跟踪结果;
[0024] 直到数据帧中包含的OFDM符号数Nf-sym处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。
[0025] 进一步的,所述对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤包括:
[0026] 配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;
[0027] 对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:
[0028] 对接收到的导频中的OFDM符号数Np-sym进行快速傅里叶变换,得到导频数据集;所述导频数据集中包含Np-sym个OFDM符号中的每个用户的导频数据;
[0029] 从导频数据集中分别提取出每个用户的导频序列;
[0030] 分别将每个用户的导频序列与本地码序列对应值相乘,得到每个用户的相关累加运算结果;
[0031] 根据多个相关累加运算结果,判断是否大于门限值;
[0032] 所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:
[0033] 在跟踪环中采用并行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:
[0034] 按照接收顺序,对于数据帧中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:
[0035] 对接收到OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM数据帧数据集,其中,单个OFDM数据帧数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;
[0036] 单个OFDM数据帧数据集中的每个用户的数据帧数据并行送入跟踪环,并缓存跟踪结果;
[0037] 直到数据帧中包含的OFDM符号数Nf-sym处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。
[0038] 进一步的,所述对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤包括:
[0039] 配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;
[0040] 对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:
[0041] 对接收到的导频中的OFDM符号数Np-sym进行快速傅里叶变换,得到导频数据集;所述导频数据集中包含Np-sym个OFDM符号中的每个用户的导频数据;
[0042] 从导频数据集中分别提取出每个用户的导频序列;
[0043] 分别将每个用户的导频序列与本地码序列对应值相乘,得到每个用户的相关累加运算结果;
[0044] 根据多个相关累加运算结果,判断是否大于门限值;
[0045] 所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:
[0046] 在跟踪环中采用串行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:
[0047] 对接收到的数据帧中的Nf-sym个OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换,得到数据帧数据集;所述数据帧数据集中包含Nf-sym个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;
[0048] 从数据帧数据集中分别提取出每个用户的数据帧数据;
[0049] 每个用户的数据帧数据送入跟踪环,并缓存跟踪结果;
[0050] 直到所有用户中的数据帧数据均处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。
[0051] 进一步的,所述对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号的步骤,包括:
[0052] 采用以下之一或者组合的方式:卷积码、Turbo码、LDPC码、极化码、RS码,对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号。
[0053] 进一步的,所述根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪的步骤包括:
[0054] 根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器的跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪。
[0055] 第二方面,本发明实施例还提供一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收装置,包括:
[0056] 获取模块,用于获取时隙的导频数据集;
[0057] 相关累加模块,用于对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值;
[0058] 初始频偏和相位计算模块,用于如果是,则确定所述时隙存在用户传输信号,并计算所述导频数据集的初始频偏值和初始相位;
[0059] 跟踪模块,用于根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪;
[0060] 译码模块,用于对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号。
[0061] 第三方面,本发明实施例还提供一种接收机,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面实施例任一项所述的方法的步骤。
[0062] 第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读介质,计算机可读介质包括处理器可执行的非易失的程序代码,所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面实施例任一所述方法。
[0063] 本发明实施例带来了以下有益效果:通过获取时隙的导频数据集,对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值,如果是,则确定时隙存在用户传输信号,并计算导频数据集的初始频偏值和初始相位,根据初始频偏值和初始相位,采用跟踪环对时隙的数据帧数据集进行跟踪,对跟踪后的数据帧数据进行译码,得到用户传输信号,本发明采用相关累加方式判断是否存储在用户传输信号,并计算初始频偏和初始相位,并采用跟踪环对后续的数据帧进行跟踪修正,缓解了采用OFDMA技术进行通信时由于载波频率偏差而造成通信效果比较差的技术问题,提高通信质量。
[0064] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0065] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

[0066] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0067] 图1为本发明实施例提供的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法的流程图;
[0068] 图2为本发明实施例提供的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法的实现示例1的工作流程图;
[0069] 图3为本发明实施例提供的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法的实现示例2的工作流程图;
[0070] 图4为本发明实施例提供的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法的实现示例3的工作流程图;
[0071] 图5为本发明实施例提供的基于时空基准下的多用户正交频分多址接收装置的结构图。

具体实施方式

[0072] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0073] 目前,采用OFDMA技术时,由于载波频率偏差会使时域接收信号产生相位旋转,使得通信质量降低。
[0074] 基于此,本发明实施例提供的一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法和装置,可以采用相关累加方式判断是否存储在用户传输信号,并计算初始频偏和初始相位,并采用跟踪环对后续的数据帧进行跟踪修正,缓解了采用OFDMA技术进行通信时由于载波频率偏差而造成通信效果比较差的技术问题,提高通信质量。
[0075] 为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收方法进行详细介绍,该方法可以应用于接收机。
[0076] 结合图1所示,该方法包括:
[0077] S110:获取时隙的导频数据集。
[0078] 用户在交互通信时,可以采用正交频分的方式进行,所以,将通信信号成为正交频分信号,正交频分信号包括导频序列和数据帧,导频序列可以理解为通信信号的帧头,而数据帧可以理解为用户需要传输信息的帧数据。
[0079] 接收时隙的导频,然后对时隙的导频进行快速傅里叶变换,获取时隙的导频数据集。
[0080] S120:对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值;
[0081] S130:如果是,则确定时隙存在用户传输信号,并计算导频数据集的初始频偏值和初始相位;
[0082] 其中,将对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值的步骤的可以具有以下两种实现方式,第一种为:通过并行相关累加的方式,具体为:配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;对本地码序列与导频数据集进行并行相关累加运算,并判决并行相关累加运算结果是否大于门限值:按照接收顺序,对于导频中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:对接收到的OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM导频数据集,其中,单个OFDM导频数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的导频数据;单个OFDM导频数据集中的每个用户的导频数据分别与本地码序列对应值相乘,并按照不同的用户进行缓存乘积数据;直到导频中包含的OFDM符号数Np-sym处理完成;对多个乘积数据进行相关累加计算得到并行相关累加运算结果,并判断并行相关累加运算结果是否大于门限值,其中,按照每个用户得到的乘积数据,分别与门限值判断大小,如果大于门限值,则存在信号,否则,则不存在信号。
[0083] 第二种实现方式为:通过串行相关累加的方式,具体为:配置初始化参数,其中,初始化参数包括用户数M、导频长度Np、子载波数Nc、数据帧长度Nf,根据初始化参数计算导频包含的OFDM符号数Np-sym、和数据帧包含的OFDM符号数Nf-sym;对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:对接收到的导频中的OFDM符号数Np-sym进行快速傅里叶变换,得到导频数据集;所述导频数据集中包含Np-sym个OFDM符号中的每个用户的导频数据;从导频数据集中分别提取出每个用户的导频序列;分别将每个用户的导频序列与本地码序列对应值相乘,得到每个用户的相关累加运算结果;根据每个用户对应的相关累加运算结果,分别判断是否大于门限值,即,按照每个用户得到的相关累加运算结果,分别与门限值判断大小,如果大于门限值,则存在信号,否则,则不存在信号,然后进行下一个用户的判断,直到所有用户均判断完成。
[0084] S140:根据初始频偏值和初始相位,采用跟踪环对时隙的数据帧数据集进行跟踪。
[0085] 第一种为:通过并行追踪的方式,具体为:在跟踪环中采用并行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:
[0086] 按照接收顺序,对于数据帧中包含的每一个OFDM符号数进行如下步骤:
[0087] 对接收到OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换得到单个OFDM数据帧数据集,其中,单个OFDM数据帧数据集中包含一个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;
[0088] 单个OFDM数据帧数据集中的每个用户的数据帧数据并行送入跟踪环,并缓存跟踪结果;
[0089] 直到数据帧中包含的OFDM符号数Nf-sym处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。
[0090] 第二种实现方式为:通过串行追踪的方式,具体为:在跟踪环中采用串行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:
[0091] 对接收到的数据帧中的Nf-sym个OFDM符号进行Nc点快速傅里叶变换,得到数据帧数据集;所述数据帧数据集中包含Nf-sym个OFDM符号中的每个用户的数据帧数据;
[0092] 从数据帧数据集中分别提取出每个用户的数据帧数据;
[0093] 每个用户的数据帧数据送入跟踪环,并缓存跟踪结果;
[0094] 直到所有用户中的数据帧数据均处理完成,得到每个用户的数据帧的跟踪结果。
[0095] S150:对跟踪后的数据帧数据集进行译码,得到用户传输信号。
[0096] 可以采用以下之一或者组合的方式:卷积码、Turbo码、LDPC码、极化码、RS码,对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号。
[0097] 在采用第一种实现方式时,即采用并行跟踪时,是对多个用户同时跟踪,因此需要开辟一个较大缓存保存所有用户的跟踪结果,然后对跟踪结果进行按用户译码。
[0098] 在采用第二种实现方式时,即串行跟踪,是按用户逐个跟踪,因此需要开辟一个较小缓存保存用户i的跟踪结果,然后直接对跟踪结果译码即可。
[0099] 基于上述对本发明实施例提供的方法的描述,以下列举三个示例,对本发明进行详细阐述:
[0100] 示例1,结合图2所示,以有四个发射用户A、B、C、D为例,M=4,导频长度Np为128点,子载波数Nc为32个,数据帧长度Nf为1024点。采用方案一进行OFDMA接收,步骤如下:
[0101] 步骤S11,配置初始化参数:用户数M=4,导频长度Np=128,子载波数Nc=32,数据帧长度Nf=1024,假设子载波均匀分配为每个用户,则每个用户占用子载波数导频需要 个OFDM符号,数据帧需要个OFDM符号。
[0102] 步骤S12,对本地码序列与导频数据集进行并行相关累加运算,并判决并行相关累加运算结果是否大于门限值:先缓存接收到的一个OFDM符号,并对其进行32点FFT(快速傅里叶变换)得到32个数据。该32个数据中包含A、B、C、D四个用户的8个导频数据。将每个用户的8个导频数据与本地PN码的对应8个值相乘,并缓存。上述操作执行完成后,开始接收下一个OFDM符号,并重复上述操作,直到第16个OFDM符号完成以上操作。此时缓存中已经存有A、B、C、D的128个导频数据与本地PN码的乘积数据,可以进行相关累加判决。
[0103] 步骤S13,如果是,则确定时隙存在用户传输信号,则计算初始频偏和初始相位。如果否,则继续接收时隙的信号。
[0104] 步骤S14,根据初始频偏值和初始相位,在跟踪环中采用并行跟踪方法对时隙的数据帧数据集进行跟踪:在完成并行相关累加判决与频偏初相估计后,开始接收数据帧。先缓存接收到的一个OFDM符号,并对其进行32点FFT(快速傅里叶变换)得到32个数据。该32个数据中包含A、B、C、D的各8个数据。将每个用户的8个数据并行送入跟踪环进行跟踪,并缓存跟踪结果。上述操作执行完成后,开始接收下一个OFDM符号,并重复上述操作,直到第128个OFDM符号完成以上操作。此时缓存中已经存有A、B、C、D的1024个数据的跟踪结果。
[0105] 步骤S15,对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到用户传输信号:由于并行跟踪后缓存中存有A、B、C、D四个用户的跟踪结果,因此需要对缓存中的跟踪结果逐个用户进行译码。
[0106] 示例2,结合图3所示,有四个发射用户A、B、C、D,导频长度为128点,子载波数为32个,数据帧长度为1024点。采用方案二进行OFDMA接收,步骤如下:
[0107] 步骤S21,配置初始化参数:用户数M=4,导频长度Np=128,子载波数Nc=32,数据帧长度Nf=1024,假设子载波均匀分配为每个用户,则每个用户占用子载波数导频需要 个OFDM符号,数据帧需要个OFDM符号。
[0108] 步骤S22,对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:对接收到的符号进行32点FFT(快速傅里叶变换),从中缓存一个帧头的FFT数据,即16个OFDM符号的FFT数据,总共得到512个数据。该512个数据由A、B、C、D的128点导频组成,从中提取出A、B、C、D的导频序列并与本地PN码相乘,对乘积结果进行相关累加判决。
[0109] 步骤S23,如果是,则确定时隙存在用户传输信号,则计算初始频偏和初始相位。如果否,则继续接收时隙的信号。
[0110] 步骤S24,根据初始频偏值和初始相位,在跟踪环中采用并行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:在完成串行相关累加判决与频偏初相估计后,开始接收数据帧。先缓存接收到的一个OFDM符号,并对其进行32点FFT(快速傅里叶变换)得到32个数据。该32个数据中包含A、B、C、D的8个数据。将每个用户的8个数据并行送入跟踪环进行跟踪,并缓存跟踪结果。上述操作执行完成后,开始接收下一个OFDM符号,并重复上述操作,直到第128个OFDM符号完成以上操作。此时缓存中已经存有A、B、C、D的1024个数据的跟踪结果。
[0111] 步骤S25,对跟踪后的数据帧数据进行译码,得到用户传输信号:由于并行跟踪后缓存中存有A、B、C、D四个用户的跟踪结果,因此需要对缓存中的跟踪结果逐个用户进行译码。
[0112] 示例3,结合图4所示,有四个发射用户A、B、C、D,导频长度为128点,子载波数为32个,数据帧长度为1024点。采用方案三进行OFDMA接收,步骤如下:
[0113] 步骤S31,配置初始化参数:用户数M=4,导频长度Np=128,子载波数Nc=32,数据帧长度Nf=1024,假设子载波均匀分配为每个用户,则每个用户占用子载波数导频需要 个OFDM符号,数据帧需要个OFDM符号。
[0114] 步骤S32,对本地码序列与导频数据集进行串行相关累加运算,并判决串行相关累加运算结果是否大于门限值:对接收到的符号进行32点FFT(快速傅里叶变换),从中缓存一帧的FFT数据,即16+128=144个OFDM符号的FFT数据,总共得到512+4096=4608个数据。该4608个数据由A、B、C、D的128点导频和1024点数据组成。从4608个数据中提取出用户i的导频序列并与本地PN码相乘,对乘积结果进行相关累加判决,判断该时隙是否存在用户i信号。
[0115] 步骤S33,如果是,则确定时隙存在用户传输信号,则计算初始频偏和初始相位。如果否,则继续接收时隙的信号。
[0116] 步骤S34,根据初始频偏值和初始相位,在跟踪环中采用串行跟踪方法对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪:在对用户i完成串行相关累加判决与频偏初相估计后,从步骤2)中的4608个数据中提取出用户i的1024点数据,送入跟踪环进行跟踪,并缓存用户i跟踪结果。
[0117] 步骤S35,对跟踪后的数据帧数据进行译码,得到用户传输信号,由于串行跟踪是按用户逐个跟踪,因此缓存只有用户i的跟踪结果,因此直接对跟踪结果译码即可。上述操作执行完成后,对另一个用户重复上述操作,直到A、B、C、D均完成上述操作。
[0118] 除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
[0119] 在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0120] 基于上述的方法,本发明实施例还提供一种基于时空基准下的多用户正交频分多址接收装置,结合图5所示,该装置包括:
[0121] 获取模块510,用于获取时隙的导频数据集;
[0122] 相关累加模块520,用于对本地码序列与导频数据集进行相关累加运算,并判断相关累加运算结果是否大于门限值;
[0123] 初始频偏和相位计算模块530,用于如果是,则确定所述时隙存在用户传输信号,并计算所述导频数据集的初始频偏值和初始相位;
[0124] 跟踪模块540,用于根据所述初始频偏值和所述初始相位,采用跟踪环对所述时隙的数据帧数据集进行跟踪;
[0125] 译码模块550,用于对跟踪后的所述数据帧数据进行译码,得到所述用户传输信号。
[0126] 本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
[0127] 第三方面,本发明实施例还提供一种接收机,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面实施例任一项所述的方法的步骤。
[0128] 第四方面,本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面实施例任一所述方法。
[0129] 最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,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所述以权利要求的保护范围为准。