一种数据调制方法、装置及计算机存储介质转让专利

申请号 : CN201810834174.6

文献号 : CN110768922B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 辛雨边峦剑郁光辉许进

申请人 : 中兴通讯股份有限公司

摘要 :

本申请公开了一种数据调制方法、装置及存储介质,其中,所述方法包括:对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列;在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;传输所述第四数据序列。

权利要求 :

1.一种数据调制方法,其特征在于,所述方法包括:对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;

在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列;

在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;

传输所述第四数据序列;

所述第一数据序列为数据序列[b(m)],所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述第二数据序列中插入第三数据序列,包括:在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j)后形成数据序列[s(k)],所述[s(k)]为所述第四数据序列;

构成所述第一数据和所述第二数据的夹角,夹角值范围为[0,π];其中,m、i、j和k都为非负整数;

在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;

所述第三数据y(J‑1)为:

φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));

其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符;

或者所述第三数据y(J‑1)为其他值。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,为所述数据分别与所述相邻两个数据的夹角值相等。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对第一数据序列进行调制,为对所述第一数据序列进行星座点调制。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第二数据序列中插入第三数据序列,包括:在所述第二数据序列中的所有的相邻数据间全部插入数据;或者,在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,传输所述第四数据序列,包括:将所述第四数据序列承载在物理时频资源上进行传输。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:当i从数据序列[0、1、...、N‑2]中取值时,φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:从所述[x(i)]中获取数据x(i)和x(i+1),i=0、1、...、N‑2、N‑1;

获取x(0)与x(1)、x(1)与x(2)、x(2)与x(3)...、x(N‑1)与x(N)、x(N)与x(0)中每一对相邻数据;

在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:在由所述每一对相邻数据构成的第一数据对间都插入第三数据y(j);或者,在所述每一对相邻数据中选取部分相邻数据,在由所述部分相邻数据构成的第二数据对间插入第三数据y(j)。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:将y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个或最后1个位置。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述第一数据序列进行调制为采用星座点调制为π/2‑BPSK时,在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于π/2‑BPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)与x(i)的夹角值及y(j)与x(i+1)的夹角值均为π/4。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述第一数据序列进行调制为采用星座点调制为QPSK时,在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于QPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等。

11.一种数据调制方法,其特征在于,所述方法包括:数据序列[b(i)],经过调制后的数据序列为[s(k)];所述[s(k)]包括如下特征:当k=2i时,

或者,

当k=2i‑1时,

或者,

其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:所有s(k)的模相等;且

s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0;

其中,i和k都为非负整数。

13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述数据序列[b(i)]由0和1组成。

14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值均为π/4。

15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值为0或π/4或π/2。

16.一种数据调制方法,其特征在于,所述方法包括:数据序列[b(i)],经过调制后的数据序列为[s(k)];所述[s(k)]包括如下特征:当k=2i时,

当k=2i‑1时,

其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:所有s(k)的模相等;且

s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0;

其中,i和k都为非负整数。

18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述数据序列[b(i)]由0和1组成。

19.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值均为π/4。

20.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值为0或π/4或π/2。

21.一种数据调制装置,其特征在于,所述装置包括:调制单元,用于对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;

插入单元,用于在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列;在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;

传输单元,用于传输所述第四数据序列;

所述第一数据序列为数据序列[b(m)],所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述第二数据序列中插入第三数据序列,包括:在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j)后形成数据序列[s(k)],所述[s(k)]为所述第四数据序列;

构成所述第一数据和所述第二数据的夹角,夹角值范围为[0,π];其中,m、i、j和k都为非负整数;

所述插入单元,进一步用于:

所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j);

当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;

所述第三数据y(J‑1)为:

φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));

其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符;

或者所述第三数据y(J‑1)为其他值。

22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,为所述数据分别与所述相邻两个数据的夹角值相等。

23.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述插入单元,进一步用于:在所述第二数据序列中的所有的相邻数据间全部插入数据;或者,在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据。

24.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述插入单元,进一步用于:所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j);

当i从数据序列[0、1、...、N‑2]中取值时,φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。

25.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述插入单元,进一步用于:将y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个或最后1个位置。

26.一种数据调制装置,其特征在于,所述装置包括:调制单元,用于对数据序列[b(i)]经过调制后的数据序列为[s(k)];所述[s(k)]包括如下特征:当k=2i时,

或者,

当k=2i‑1时,

或者,

其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。

27.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:所有s(k)的模相等;且

s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0;

其中,i和k都为非负整数。

28.一种数据调制装置,其特征在于,所述装置包括:调制单元,用于对数据序列[b(i)]经过调制后的数据序列为[s(k)];所述[s(k)]包括如下特征:当k=2i时,

当k=2i‑1时,

其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。

29.根据权利要求28所述的装置,其特征在于,所述[s(k)]还包括如下特征:所有s(k)的模相等;且

s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0;

其中,i和k都为非负整数。

30.一种数据调制装置,其特征在于,所述装置包括:存储有计算机程序的存储器;

处理器,配置为执行所述计算机程序时实现权利要求1至10、权利要求11至15、权利要求16至20任一项所述方法的步骤。

31.一种计算机存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10、权利要求11至15、权利要求16至20任一项所述方法的步骤。

说明书 :

一种数据调制方法、装置及计算机存储介质

技术领域

[0001] 本申请涉及但不限于编码调制领域,尤其涉及一种数据调制方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

[0002] 高频场景中,路损和阴影衰弱比较大,因此在小区边缘有些区域的信噪比会非常低。而且高频时放大器(PA)的效率比较低,为了提高信噪比,同时也要节省UE电池的功耗,就需要UE发射信号的峰均比(PAPR)比较低。
[0003] 在大规模物联网(mMTC)场景中,也称为海量机器类通信场景中,有些终端设备希望大幅节省电池功耗,比如希望电池寿命达到十年以上,因此,为了提高该终端的PA效率,就需要UE发射信号的PAPR比较低。特别是当大量用户非正交接入时,信号与干扰加噪声比(SINR)会很低,因此,就有需求使用一种低MCS且低PAPR的信号调制方式。
[0004] 综上所述,现有通信信号的PAPR仍然比较高,难以满足一些通信场景(如mMTC场景)对更低PAPR的需求。因此需要设计更低PAPR的信号调制方式,也可以说有必要设计进一步降低PAPR的调制技术。对此,目前并未存在有效的解决方案。

发明内容

[0005] 本申请实施例提供了一种数据调制方法、装置及计算机存储介质,解决了PAPR高的问题。
[0006] 本申请实施例的一种数据调制方法,所述方法包括:
[0007] 对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;
[0008] 在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列;
[0009] 在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;
[0010] 传输所述第四数据序列。
[0011] 上述方案中,所述数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,为所述数据分别与所述相邻两个数据的夹角值相等。
[0012] 上述方案中,所述对第一数据序列进行调制,为对所述第一数据序列进行星座点调制。
[0013] 上述方案中,在所述第二数据序列中插入第三数据序列,包括:
[0014] 在所述第二数据序列中的所有的相邻数据间全部插入数据;或者,
[0015] 在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据。
[0016] 上述方案中,传输所述第四数据序列,包括:将所述第四数据序列承载在物理时频资源上进行传输。
[0017] 上述方案中,所述第一数据序列为数据序列[b(m)],所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述第二数据序列中插入第三数据序列,包括:
[0018] 在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j)后形成数据序列[s(k)],所述[s(k)]为所述第四数据序列;
[0019] 构成所述第一数据和所述第二数据的夹角,夹角值范围为[0,π];其中,m、i、j和k都为非负整数。
[0020] 上述方案中,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:
[0021] 当i从数据序列[0、1、...、N‑2]中取值时,
[0022]
[0023] φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。
[0024] 上述方案中,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:
[0025] 当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;
[0026] 所述第三数据y(J‑1)为:
[0027]
[0028] φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));
[0029] 其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符。
[0030] 或者所述第三数据y(J‑1)为其他值。
[0031] 上述方案中,所述方法还包括:
[0032] 从所述[x(i)]中获取数据x(i)和x(i+1),i=0、1、...、N‑2、N‑1;
[0033] 获取x(0)与x(1)、x(1)与x(2)、x(2)与x(3)...、x(N‑1)与x(N)、x(N)与x(0)中每一对相邻数据;
[0034] 在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:
[0035] 在由所述每一对相邻数据构成的第一数据对间都插入第三数据y(j);或者,[0036] 在所述每一对相邻数据中选取部分相邻数据,在由所述部分相邻数据构成的第二数据对间插入第三数据y(j)。
[0037] 上述方案中,所述方法还包括:
[0038] 将y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个或最后1个位置。
[0039] 上述方案中,对所述第一数据序列进行调制为采用星座点调制为π/2‑BPSK时,[0040] 在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于π/2‑BPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)与x(i)的夹角值及y(j)与x(i+1)的夹角值均为π/4。
[0041] 上述方案中,对所述第一数据序列进行调制为采用星座点调制为QPSK时,
[0042] 在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于QPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等。
[0043] 本申请实施例的一种数据调制方法,所述方法包括:
[0044] 数据序列[b(i)],经过调制后的数据序列为[s(k)];所述[s(k)]包括如下特征:
[0045] 所有s(k)的模相等;且
[0046] s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0;
[0047] 其中,i和k都为非负整数。
[0048] 上述方案中,所述数据序列[b(i)]由0和1组成。
[0049] 上述方案中,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值均为π/4;
[0050] 上述方案中,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值为0或π/4或π/2;
[0051] 上述方案中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0052] 当k=2i时,
[0053] 或者,
[0054]
[0055] 当k=2i‑1时,
[0056] 或者,
[0057]
[0058] 其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。
[0059] 上述方案中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0060] 当k=2i时,
[0061]
[0062] 当k=2i‑1时,
[0063]
[0064] 其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。
[0065] 本申请实施例的一种数据调制装置,所述装置包括:
[0066] 调制单元,用于对所述第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;
[0067] 插入单元,用于在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列;在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;
[0068] 传输单元,用于传输所述第四数据序列。
[0069] 上述方案中,所述数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,为所述数据分别与所述相邻两个数据的夹角值相等。
[0070] 上述方案中,所述插入单元,进一步用于:
[0071] 在所述第二数据序列中的所有的相邻数据间全部插入数据;或者,
[0072] 在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据。
[0073] 上述方案中,所述插入单元,进一步用于:
[0074] 所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j);
[0075] 当i从数据序列[0、1、...、N‑2]中取值时,
[0076]
[0077] φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。
[0078] 上述方案中,所述插入单元,进一步用于:
[0079] 所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j);
[0080] 当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;
[0081] 所述第三数据y(J‑1)为:
[0082]
[0083] φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));
[0084] 其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符。
[0085] 或者所述第三数据y(J‑1)为其他值。
[0086] 上述方案中,所述插入单元,进一步用于:
[0087] 将y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个或最后1个位置。
[0088] 本申请实施例的一种数据调制装置,所述装置包括:
[0089] 调制单元,用于对数据序列[b(i)]经过调制后的数据序列为[s(k)];所述[s(k)]包括如下特征:
[0090] 所有s(k)的模相等;且
[0091] s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0;
[0092] 其中,i和k都为非负整数。
[0093] 上述方案中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0094] 当k=2i时,
[0095] 或者,
[0096]
[0097] 当k=2i‑1时,
[0098] 或者,
[0099]
[0100] 其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。
[0101] 上述方案中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0102] 当k=2i时,
[0103]
[0104] 当k=2i‑1时,
[0105]
[0106] 其中,i和k都为非负整数,θ为预设的常数。
[0107] 本申请实施例的一种数据调制装置,所述装置包括:
[0108] 存储有计算机程序的存储器;
[0109] 处理器,配置为执行所述计算机程序时实现上述方案任一项所述方法的步骤。
[0110] 本申请实施例的一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方案任一项所述方法的步骤。
[0111] 本申请实施例的技术方案中,对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列;在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;传输所述第四数据序列。采用了在相邻两个调制数据之间插入数据的信号调制方式,可以有效的降低时域上相邻数据间的相位差,从而大幅降低了PAPR。

附图说明

[0112] 附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
[0113] 图1为本申请实施例一应用场景的示意图;
[0114] 图2为本实施例一方法的流程图;
[0115] 图3为本实施例又一方法的流程图;
[0116] 图4为本实施例又一方法的流程图;
[0117] 图5为本实施例又一方法的流程图;
[0118] 图6为本实施例一装置组成单元的结构图;
[0119] 图7‑8为本实施例的π/2‑BPSK调制方式对应的星座点图;
[0120] 图9为采用本实施例的π/2‑BPSK调制方式得到的s(k)星座点图;
[0121] 图10为本实施例的QPSK调制星座点图;
[0122] 图11为采用本实施例的QPSK调制方式得到的s(k)星座点图。

具体实施方式

[0123] 以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。另外,以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例,而非提供实施本申请的全部实施例,在不冲突的情况下,本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
[0124] 需要说明的是,在本申请实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元,例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。
[0125] 例如,本申请实施例提供的数据调制方法包含了一系列的步骤,但是本申请实施例提供的该数据调制方法不限于所记载的步骤,同样地,本申请实施例提供的数据调制装置包括了一系列单元,但是本申请实施例提供的数据调制装置不限于包括所明确记载的单元,还可以包括为获取相关信息、或基于信息进行处理时所需要设置的单元。
[0126] 需要说明的是,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三\第四”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三\第四”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三\第四”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0127] 对本申请实施例进行进一步详细说明之前,先对本申请实施例中所涉及到的关键技术术语进行如下的解释说明:
[0128]
[0129] 本申请的数据调制方法的一个应用场景如图1所示,包括:基站101‑102,基站101的小区覆盖范围内有三个终端11‑13,基站102的小区覆盖范围内有五个终端21‑25。终端可以如图1所示为手机终端,也可以为mMTC场景中的各种物联网终端。各个终端与基站通信在高频场景中路损和阴影衰弱都会比较大。在小区边缘有些区域如基站101下辖的终端13位于小区覆盖范围的边缘,其信噪比会非常低。要想提高信噪比,又希望大幅节省电池功耗,比如希望电池寿命达到十年以上,就需要UE发射信号的PAPR要低一些。也就是说,为了提高该终端的PA效率,就需要UE发射信号的PAPR比较低。采用本申请实施例,对第一数据序列[b(0),b(1),...,b(m),...,b(M‑1)]进行调制,其中M为所述序列元素个数,m为元素序号,为0至M‑1之间的整数。本发明为了描述方便,将序列[b(0),b(1),...,b(m),...,b(M‑1)]简单表示为[b(m)]。同理,本发明的其他序列描述也进行了相应的类似简单表示。序列[b(m)]可以是由0和1组成,也可以由1和‑1组成。对[b(m)]进行调制的方式可以采用星座点调制,调制后可以得到第二数据序列[x(i)]。在[x(i)]中插入第三数据序列[y(j)],可以是在[x(i)]中的所有的相邻数据间全部插入数据,也可以是在[x(i)]中的部分的相邻数据间插入数据,得到第四数据序列[s(k)]。在[s(k)]中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,编码调制结束后,将[s(k)]承载在物理时频资源上进行传输。当然,所述第1个数据和最后1个数据也可以满足:以[s(k)]首尾循环相连的角度来看,数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内。本发明对所述第1个数据和最后1个数据的要求不做限定。由于插入数据的相位在相邻两个调制数据的夹角之间,并且插入数据分别与两个调制数据的夹角值相等,因此,可以有效的降低时域上相邻数据间的相位差,从而大幅降低PAPR。
[0130] 本申请实施例的一种数据调制方法,如图2所示,所述方法包括:
[0131] 步骤201、获取第一数据序列,第一数据序列输入到调制模块之前的处理一般会包含有获取第一数据序列。或者说将第一数据序列输入到调制模块的过程就称为获取第一数据序列。
[0132] 步骤202、对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列。
[0133] 对第一数据序列进行调制,可以为对所述第一数据序列进行星座点调制,也可以为其他调制,比如离散傅里叶逆变换(IDFT)处理。
[0134] 步骤203、在所述第二数据序列中插入第三数据序列,得到第四数据序列。
[0135] 步骤204、在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内。
[0136] 步骤205、传输所述第四数据序列。
[0137] 在本申请实施例一实施方式中,第一数据序列[b(m)]可以是由0和1组成,也可以由1和‑1组成,对第一数据序列进行调制,比如进行星座点调制,经过星座点调制后可以得到第二数据序列,如数据序列[x(i)]。从第二数据序列中提取相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1),比如在数据序列[x(i)]里(部分或每)相邻元素的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)。其中,y(j)的功率等于x(i)和x(i+1)的平均功率,y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,插入第三数据序列如[y(j)]后可以得到第四数据序列[s(k)]。通过针对时域的星座点调制数据,在时域相邻的调制数据之间插入数据。由于插入的数据与相邻的调制数据相关联,如y(j)的功率等于x(i)和x(i+1)的平均功率,y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,因此,可以据此来降低传输信号的PAPR。
[0138] 需要指出的是,在第四数据序列中,除了原来的所述第二数据序列,剩余的插入进来的数据就形成了所述第三数据序列。在星座点坐标系中,相位差是两数据相位之间的差值,本发明中,两相位差相差2nπ时,认为是相等的相位差,n为整数。数据的相位值是数据与某一参考坐标之间的相位差。本发明中,两数据的夹角是两数据分别与原点连线形成的角度范围空间,夹角值为夹角的角度值。本发明中,夹角值在[0,π]之间。相位差与夹角值的区别之一为:如果数据A和数据B的相位差为θ,则数据B和数据A的相位差为‑θ;如果数据A和数据B的夹角值为θ,则数据B和数据A的夹角值也为θ。
[0139] 本申请实施例一实施方式中,所插入的第三数据序列如[y(j)],其数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,为所述数据分别与所述相邻两个数据的夹角值相等。
[0140] 本申请实施例一实施方式中,对于在第四数据序列中所插入的数据而言,其数据的模值等于相邻两个数据的平均模值。当第二数据序列的每个数据的功率相等时,所插入的数据的模值等于相邻两个数据的平均模值,与所插入的数据的功率等于相邻两个数据的平均功率是等价的。
[0141] 本申请实施例一实施方式中,所述第三数据分别与所述第一数据和所述第二数据的夹角值相等。比如在数据序列[x(i)]里(部分或每)相邻元素的x(i)和x(i+1)之间插入第三数据序列,如[y(j)]。除了y(j)的功率等于x(i)和x(i+1)的平均功率,y(j)的相位值在x(i)和x(i+1)的夹角之内。进一步的,y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等。由于插入数据的相位在相邻两个调制数据的夹角之间,并且插入数据分别与两个调制数据的夹角值相等,因此,可以提高解调信噪比,从而进一步大幅降低PAPR。
[0142] 需要指出的是:在第二数据序列中插入第三数据序列,具体包括:在所述第二数据序列中的相邻数据间插入第三数据序列,比如,可以在所有的相邻数据间全部插入数据;或者,在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据。
[0143] 所述第二数据序列为[x(i)]时,所述方法还包括:
[0144] 从所述[x(i)]中获取数据x(i)和x(i+1),i=0、1、...、N‑2、N‑1;
[0145] 获取x(0)与x(1)、x(1)与x(2)、x(2)与x(3)...、x(N‑1)与x(N)、x(N)与x(0)中每一对相邻数据。x(N)与x(0)可以为相邻数据,也可以不为相邻数据。即x(N)与x(0)可以被包含在每一对相邻数据里,也可以不被包含在每一对相邻数据里。
[0146] 一、在[x(i)]中相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),针对在所有的相邻数据间全部插入数据而言,包括:在由所述每一对相邻数据构成的第一数据对间都插入第三数据y(j)。
[0147] 二、在[x(i)]中相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),针对在部分的相邻数据间插入数据而言,包括:在所述每一对相邻数据间中选取部分相邻数据,在由所述部分相邻数据构成的第二数据对间插入第三数据y(j)。
[0148] 本申请实施例的一种数据调制方法,如图3所示,所述方法包括:
[0149] 步骤301、获取第一数据序列。
[0150] 步骤302、对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列。
[0151] 对第一数据序列进行调制,可以为对所述第一数据序列进行星座点调制,也可以为其他调制,比如IDFT处理。
[0152] 步骤303、在所述第二数据序列中插入第三数据序列,是在所述第二数据序列中的所有的相邻数据间全部插入数据,得到第四数据序列。
[0153] 比如,在x0和x1之间、x1和x2、x2和x3、x3和x4、……、x(i)和x(i+1)之间全部都插入y(j)。采用这种插入方式,由于插入的数据与相邻的调制数据相关联,因此,可以据此来降低传输信号的PAPR。需要指出的是:在所述第二数据序列中的某两相邻数据间所插入的数据为1个或多个数据。上面这个例子里,x(i)和x(i+1)之间插入y(j)为插入1个数据的实施例。该实施例中,如果x(N‑1)与x(0)之间也插入y(J‑1)的话,则J=N,即第二数据序列的元素个数与第三数据序列的元素个数相等。该实施例中,如果x(N‑1)与x(0)之间不插入数据的话,则J=N‑1,即第二数据序列的元素个数比第三数据序列的元素个数多1个。
[0154] 步骤304、在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内。
[0155] 步骤305、传输第四数据序列。
[0156] 本申请实施例的一种数据调制方法,如图4所示,所述方法包括:
[0157] 步骤401、获取第一数据序列。
[0158] 步骤402、对第一数据序列进行调制,得到第二数据序列。
[0159] 对第一数据序列进行调制,可以为对所述第一数据序列进行星座点调制,也可以为其他调制,比如离散傅里叶逆变换(IDFT)处理。
[0160] 步骤403、在所述第二数据序列中插入第三数据序列,是在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据,得到第四数据序列。
[0161] 比如,在x1和x2之间插入y(j),在x2和x3间不插入y(j),在x3和x4之间插入y(j),……、、x(i)和x(i+1)之间不插入y(j)。即在数据序列[x(i)]里部分的相邻元素x(i)和x(i+1)之间插入第三数据,如数据y(j)。采用这种方式,由于插入的数据与相邻的调制数据相关联,因此,可以据此来降低传输信号的PAPR。需要指出的是:在所述第二数据序列中的某两相邻数据间所插入的数据为1个或多个数据。
[0162] 步骤404、在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内。
[0163] 步骤405、传输第四数据序列。
[0164] 本申请实施例一实施方式中,传输所述第四数据序列,包括:将所述第四数据序列承载在物理时频资源上进行传输。一个实施例中,数据序列[s(k)]承载在物理时频资源上进行传输,传输到接收端后,接收端接收到包含有数据序列[s(k)]的数据后,采用最大比合并等相关检测算法获得包含有数据序列[x(i)]的数据,然后通过解码和星座点解调模块或其他模块恢复出数据序列[b(m)]。与现有普通调制方式相比,由于本发明涉及的接收端仅仅只增加了最大比合并检测算法,增加的复杂度比较低。而且,数据序列在解调时数据元素相互之间不会产生误差传播。虽然在数据调制的发送端:[s(k)]的长度比[x(i)]的长度增加了,也就是说需要占用更多的物理资源来传输,但由于在接收端可以采用最大比合并检测算法,因此[s(k)]的解调性能信噪比SNR可以提高,这个好处可以弥补传输效率的损失。比如,[s(k)]的长度为[x(i)]的长度的两倍时,需要占用两倍的物理资源来传输,在低码率时,多占用1倍资源就相当于损失了3dB增益,但由于在接收端可以采用最大比合并检测算法,SNR最高可以提高3dB增益,因此可以几乎弥补传输效率的损失。
[0165] 本申请实施例一实施方式中,所述第一数据序列为数据序列[b(m)],所述第二数据序列为[x(i)];在在所述第二数据序列中插入第三数据序列,包括:在所述[x(i)]中部分相邻或每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j)后形成数据序列[s(k)],所述[s(k)]为所述第四数据序列。构成所述第一数据和所述第二数据的夹角的夹角范围为[0,π];其中,m、i、j和k都为非负整数,具体地,m为0、1、...、M‑1的非负整数,i为0、1、...、N‑1的非负整数,j为0、1、...、J‑1的非负整数,k为0、1、...、K‑1的非负整数,M、N、J和K为正整数。
[0166] 本申请实施例一实施方式中,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:
[0167] 当i为数据序列[0、1、...、N‑2]中某一值时,
[0168] φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。
[0169] 本申请实施例一实施方式中,在所述[x(i)]中所有的或部分的相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j),包括:
[0170] 当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;
[0171] 所述第三数据y(J‑1)为:
[0172]
[0173] φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));
[0174] 其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符。
[0175] 或者,所述第三数据y(J‑1)为其他值。即y(J‑1)的值不做限定。
[0176] 在x(N‑1)和x(0)之间,也可以不插入数据。本实施方式是在x(N‑1)和x(0)之间插入第三数据,如数据y(J‑1)。
[0177] 本申请实施例一实施方式中,将所述y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个或最后1个位置。其中,将所述y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个等价于:y(J‑1)放在所述第四数据序列中的最后1个,然后循环移位1次。
[0178] 本申请实施例一实施方式中,对所述第一数据序列进行调制采用星座点调制为π/2‑BPSK时,在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于π/2‑BPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)与x(i)的夹角值及y(j)与x(i+1)的夹角值均为π/4。
[0179] 本申请实施例一实施方式中,对所述第一数据序列进行调制采用星座点调制为QPSK时,在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于QPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等。
[0180] 本申请实施例的一种数据调制方法,如图5所示,所述方法包括:
[0181] 步骤501、获取第一数据序列[b(i)]。
[0182] 步骤502、对第一数据序列[b(i)]进行调制,得到第二数据序列为[s(k)],所有s(k)的模相等;且s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0。
[0183] 其中,i和k都为非负整数。具体地,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数。
[0184] 本申请实施例所述调制过程可以包括:星座点调制和插入调制。所述插入调制操作中,星座点调制后的数据序列的最后1个数据元素和第1个数据元素之间可以插入1个数据或不插入数据。因此数据序列[s(k)]的长度可以为2N‑1或2N,s(2N‑1)的值本申请实施例不做限定。
[0185] 步骤503、传输第二数据序列。
[0186] 本申请实施例一实施方式中,所述数据序列[b(i)]由0和1组成。
[0187] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值均为π/4。
[0188] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值为0或π/4或π/2。
[0189] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0190] 当k=2i时,
[0191] 或者,
[0192]
[0193] 当k=2i‑1时,
[0194] 或者,
[0195]
[0196] 其中,i和k都为非负整数。具体地,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数,N为正整数,θ为预设的常数。
[0197] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0198] 当k=2i时,
[0199]
[0200] 当k=2i‑1时,
[0201]
[0202] 其中,i和k都为非负整数,具体地,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数,N为正整数,θ为预设的常数。
[0203] 本申请实施例的一种数据调制装置,如图6所示,所述装置包括:
[0204] 获取单元31,用于获取第一数据序列;调制单元32,用于对所述第一数据序列进行调制,得到第二数据序列;插入单元33,用于在所述第四数据序列中,除了第1个数据和最后1个数据之外,插入所述第四数据序列中的所述第三数据序列的每个数据满足:数据的功率等于相邻两个数据的平均功率,数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内;传输单元34,用于传输第四数据序列。
[0205] 本领域技术人员应当理解,图6所示装置中的各单元的实现功能可参照前述信号发送方法的相关描述而理解。图6所示装置中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。在实际应用中,所述数据调制装置中的各个单元所实现的功能,均可由位于数据调制装置中的CPU、或微控制器单元(MPU,micro processor uint)、或数字信号处理(DSP,digital signal processor)、或现场可编程门阵列(FPGA,Field‑Programmable Gate Array)等实现。
[0206] 本申请实施例一实施方式中,所述数据的相位在所述相邻两个数据的夹角之内,为所述数据分别与所述相邻两个数据的夹角值相等。
[0207] 本申请实施例一实施方式中,所述调制单元,进一步用于对第一数据序列进行调制,为对所述第一数据序列进行星座点调制。
[0208] 本申请实施例一实施方式中,所述插入单元,进一步用于:在所述第二数据序列中的所有的相邻数据间全部插入数据;或者,在所述第二数据序列中的部分的相邻数据间插入数据。
[0209] 本申请实施例一实施方式中,所述传输单元,进一步用于:将所述第四数据序列承载在物理时频资源上进行传输。
[0210] 本申请实施例一实施方式中,所述插入单元,进一步用于:所述第一数据序列为数据序列[b(m)],所述第二数据序列为[x(i)]时,在所述[x(i)]中部分相邻或每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)间插入第三数据y(j)后形成数据序列[s(k)],所述[s(k)]为所述第四数据序列。构成所述第一数据和所述第二数据的夹角,夹角范围为[0,π];其中,m、i、j和k都为非负整数。
[0211] 本申请实施例一实施方式中,所述插入单元,进一步用于:
[0212] 当i为数据序列[0、1、...、N‑2]中的某一值时,
[0213]
[0214] φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。
[0215] 本申请实施例一实施方式中,所述插入单元,进一步用于:
[0216] 当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;
[0217] 所述第三数据y(J‑1)为:
[0218]
[0219] φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符。或者,所述第三数据y(J‑1)为其他值。即y(J‑1)的值不做限定。
[0220] 在x(N‑1)和x(0)之间,也可以不插入数据。本实施方式是在x(N‑1)和x(0)之间插入第三数据,如数据y(J‑1)。
[0221] 所述插入单元,进一步用于:将所述y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个或最后1个位置。其中,将所述y(J‑1)放在所述第四数据序列中的第1个等价于:y(J‑1)放在所述第四数据序列中的最后1个,然后循环移位1次。
[0222] 本申请实施例一实施方式中,所述插入单元,进一步用于:
[0223] 对所述第一数据序列进行调制采用星座点调制为π/2‑BPSK时,在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于π/2‑BPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)与x(i)的夹角值及y(j)与x(i+1)的夹角值均为π/4。插入y(j)后得到承载在物理时频资源上进行传输的数据序列[s(k)]。
[0224] 一个实例中,当星座点调制为π/2‑BPSK时,设计出如下方案:
[0225] 由0和1组成的数据序列[b(i)],经过调制后的数据序列为[s(k)]。所述[s(k)]包括如下特征:
[0226] 当k=2i时,
[0227] 或者,
[0228]
[0229] 当k=2i‑1时,
[0230] 或者,
[0231]
[0232] 其中,i和k都为非负整数(具体地,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数),N为正整数,θ为预设的常数。
[0233] 本申请实施例一实施方式中,所述插入单元,进一步用于:
[0234] 对所述第一数据序列进行调制采用星座点调制为QPSK时,在每相邻的第一数据x(i)和第二数据x(i+1)之间插入第三数据y(j)后,所述y(j)的模等于QPSK调制数据的模,所述y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等。插入y(j)后得到承载在物理时频资源上进行传输的数据序列[s(k)]。
[0235] 一个实例中,当星座点调制为QPSK时,设计出如下方案:
[0236] 由0和1组成的数据序列[b(i)],经过调制后的数据序列为[s(k)]。所述[s(k)]包括如下特征:
[0237] 当k=2i时,
[0238]
[0239] 当k=2i‑1时,
[0240]
[0241] 其中,i和k都为非负整数(具体地,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数),N为正整数,θ为预设的常数。
[0242] 本申请实施例的一种数据调制装置,所述装置包括:调制单元,用于对数据序列[b(i)]经过调制后的数据序列为[s(k)]。所述[s(k)]包括如下特征:
[0243] 所述[s(k)]包括如下特征:所有s(k)的模相等;且s(2i+2)/s(2i+1)‑s(2i+1)/s(2i)=0。其中,i和k都为非负整数。
[0244] 本申请实施例一实施方式中,所述数据序列[b(i)]由0和1组成。
[0245] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值均为π/4;
[0246] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:s(k)与s(k+1)的夹角值为0或π/4或π/2;
[0247] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0248] 当k=2i时,
[0249] 或者,
[0250]
[0251] 当k=2i‑1时,
[0252] 或者,
[0253]
[0254] 其中,i和k都为非负整数。θ为预设的常数。
[0255] 本申请实施例一实施方式中,所述[s(k)]还包括如下特征:
[0256] 当k=2i时,
[0257]
[0258] 当k=2i‑1时,
[0259]
[0260] 其中,i和k都为非负整数。θ为预设的常数。
[0261] 本申请实施例的一种数据调制装置,所述装置包括:
[0262] 存储有计算机程序的存储器;
[0263] 处理器,配置为执行所述计算机程序时实现上述实施例任一项所述方法的步骤。
[0264] 本申请实施例的一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例任一项所述方法的步骤。
[0265] 对采用本申请实施例的各个应用场景具体描述如下:
[0266] 采用本申请实施例,当数据序列[b(m)]由0和1组成时,经过星座点调制后的数据序列为[x(i)],在数据序列[x(i)]里(部分或每)相邻元素的x(i)和x(i+1)之间插入数据y(j),y(j)的功率等于x(i)和x(i+1)的平均功率,y(j)的相位在x(i)和x(i+1)的夹角之内,并且y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等。数据序列[x(i)]插入[y(j)]后形成数据序列[s(k)]。数据序列[s(k)]承载在物理时频资源上进行传输。接收端接收到包含有数据序列[s(k)]的数据后,采用最大比合并等相关检测算法获得包含有数据序列[x(i)]的数据,然后通过解码和星座点解调模块或其他模块恢复出数据序列[b(m)]。
[0267] 需要指出的是:除了所述数据序列[b(m)]可以由0和1两种元素类型组成。还可以由1和‑1这两种元素类型组成,如数据序列[b’(m)]。可以将该序列变换为0和1两种元素类型组成的序列,比如变换公式:b’(m)=1‑2b(m),再进行后面的调制处理,或者直接对[b’(m)]采用相应变换后的调制方式进行处理,其效果是等价的。
[0268] 其中,所述夹角范围为[0,π],m、i和k都为非负整数(具体地,m为0、1、...、M‑1的非负整数,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、K‑1的非负整数,M、N和K为正整数。)[0269] 本申请实施例中,在所述数据序列[x(i)]里相邻元素的x(i)和x(i+1)之间插入数据y(j),为在所述数据序列[x(i)]里每相邻元素的x(i)和x(i+1)之间插入数据y(j),这时所述K=2N或2N‑1。
[0270] 采用具体的数据公式描述如下:
[0271] 由0和1组成的数据序列[b(m)],经过星座点调制后的数据序列为[x(i)],在每相邻的x(i)和x(i+1)之间插入数据y(j),y(j)满足如下特征:
[0272] 当i=0、1、...、N‑2时,
[0273]
[0274] φ(y(j))‑φ(x(i))=φ(x(i+1))‑φ(y(j));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数。
[0275] 当i=N‑1时,y(N‑1)不插入或者插入其他值或者其他可能性的情况,描述如下:
[0276] 当i=N‑1时,j=J‑1,N为所述第二数据序列[x(i)]的元素个数,J为所述第三数据序列[y(j)]的元素个数;
[0277] 所述第三数据y(J‑1)为:
[0278]
[0279] φ(y(J‑1))‑φ(x(N‑1))=φ(x(0))‑φ(y(J‑1));其中,|.|为求模运算符,φ(.)为求复数相位运算符。或者所述第三数据y(J‑1)为其他值。即y(J‑1)的值不做限定。
[0280] 数据序列[x(i)]插入[y(j)]后形成数据序列[s(k)]。
[0281] 其中,m、i和k都为非负整数(具体地,m为0、1、...、M‑1的非负整数,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数),M和N为正整数。
[0282] 本申请实施例中,相位值相差2nπ时,认为是相等的,n为整数。
[0283] 本申请实施例中,星座点调制包括:π/2‑BPSK,BPSK,QPSK,π/4‑QPSK,16QAM,64QAM,256QAM.等。M和N的关系与星座点调制有关。比如,当星座点是π/2‑BPSK或BPSK时,M=N;当当星座点是QPSK或π/4‑QPSK时,M=2N。特别地,当星座点是π/2‑BPSK,BPSK,QPSK或π/4‑QPSK时,y(j)分别与x(i)和x(i+1)的夹角值相等等价于y(j)分别与x(i)和x(i+1)的欧氏距离相等。
[0284] 进一步地,当限定相位差值在(‑π,π]时,有:
[0285]
[0286] 采用不同星座点调制的方案,描述如下:
[0287] 一、当星座点调制为π/2‑BPSK时,具体设计可以参照如下方案:
[0288] 步骤601:由0和1组成的数据序列[b(i)],经过如下调制后生成数据序列[x(i)]。
[0289]
[0290] 或
[0291] 其中,i为0、1、...、N‑1的非负整数,N为正整数。
[0292] θ为预设的常数。在一些实施例中,θ=0或θ=‑π/4。
[0293] 公式(1)和(2)中的 是功率归一化因子,“j”是复数虚部的标记。
[0294] 步骤602:数据序列[x(i)]经过如下调制后生成数据序列[s(k)]。
[0295] 当k=2i时,s(k)=x(i)   (3)
[0296] 当k=2i‑1时,
[0297] 或
[0298] 其中,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数。公式(4)和(5)生成s(k)的结果是等价的(也可以包含其他公式来等效,只要结果是等价的就行)。
[0299] 对于S(2N‑1)有两种可能的方式:
[0300] (1)S(2N‑1)不生成。
[0301] (2)
[0302] 二、当星座点调制为QPSK时,具体设计可以参照如下方案:
[0303] 步骤701:由0和1组成的数据序列[b(m)],经过如下调制后生成数据序列[x(i)]。
[0304]
[0305] 其中,m为0、1、...、M‑1的非负整数,i为0、1、...、N‑1的非负整数,M和N为正整数,且M=2N。θ为预设的常数。在一些实施例中,θ=0或θ=‑π/4。
[0306] 步骤702:数据序列[x(i)]经过如下调制后生成数据序列[s(k)]。
[0307] 当k=2i时,s(k)=x(i)   (8)
[0308] 当k=2i‑1时,
[0309] 其中,i为0、1、...、N‑1的非负整数,k为0、1、...、2N‑2或k为0、1、...、2N‑1的非负整数。公式(9)和(10)生成s(k)的结果是等价的(也可以包含其他公式来等效,只要结果是等价的就行)。
[0310] 对于S(2N‑1)有两种可能的方式:
[0311] (1)S(2N‑1)不生成。
[0312] (2)
[0313] 采用本申请实施例,由0和1组成的数据序列[b(m)]时,经过星座点调制后的数据序列为[x(i)],假设x(i)和x(i+1)之间的相位差为α,则在相邻的x(i)和x(i+1)之间插入数据y(j)后,相邻相位差就减少到α/2,相位差减少了,因此,与数据序列[x(i)]相比,数据序列s(k)经过数模转换模块DAC后输出的模拟连续信号的峰均比PAPR就降低了。以星座点调制为π/2‑BPSK为例来进一步说明。通过步骤301生成的数据序列[x(i)],具有的特征为:(1)所有数据的幅值都为1,(2)相邻数据间的相位差为π/2。然后再通过步骤302生成的数据序列[s(k)],具有的特征为:(1)所有数据的幅值都为1,(2)相邻数据间的相位差为π/4。通过步骤302,使得相邻数据间的相位差从π/2减少到π/4,因此数据序列[s(k)]经过数模转换模块DAC后输出的模拟连续信号的峰均比PAPR就降低了。接收端接收到包含有数据序列[s(k)]的数据后,采用最大比合并等相关检测算法获得包含有数据序列[x(i)]的数据。
[0314] 本申请的调制方式与现有普通调制方式相比,接收端仅仅只增加了最大比合并检测算法,增加的复杂度比较低。而且,数据序列[x(i)]在解调时数据元素相互之间不会产生误差传播。
[0315] 另外,虽然[s(k)]的长度比[x(i)]的长度增加了一倍,也就是说需要占用更多的物理资源来传输,但由于在接收端可以采用最大比合并检测算法,因此[s(k)]的解调性能信噪比SNR可以提高3dB,这个好处可以弥补传输效率的损失。
[0316] 场景一、星座点调制为π/2‑BPSK的情况。
[0317] 由0和1组成的数据序列[b(i)],经过π/2‑BPSK调制后生成数据序列[x(i)],设π/2‑BPSK调制采用了公式(1),并且θ=‑π/4,则其星座点如图7‑8所示,图7‑8为π/2‑BPSK调制方式对应的星座点图。当i=0、2、4、。。。,即偶数时,x(i)=1或‑1,其星座点图为图7所示。当i=1、3、5、…,即奇数时,x(i)=j或‑j,其星座点图为图8所示。
[0318] 数据序列[x(i)]经过公式(3)和(4)调制后生成数据序列[s(k)],则其星座点如图9所示,图9为s(k)星座点图。当k=2i时,s(k)的星座点在图9中的实数坐标上或虚数坐标上。当k=2i‑1时,s(k)的星座点在图9中的四个象限上。
[0319] 具体举例如下:
[0320] 假如需要传输的2进制数据序列[b(i)]为[0101101100],采用π/2‑BPSK调制后的符号数据序列[x(i)]就为[1,‑j,1,‑j,‑1,j,‑1,‑j,1,j]。可以看出,[x(i)]序列的相邻符号间的相位差为±π/2。[x(i)]经过公式(3)和(4)调制后,生成的数据序列[s(k)]为[1,exp(‑j*pi/4),‑j,exp(‑j*pi/4),1,exp(‑j*pi/4),‑j,exp(‑j*3pi/4),‑1,exp(j*3pi/4),j,exp(j*3pi/4),‑1,exp(‑j*3pi/4),‑j,exp(‑j*pi/4),1,exp(j*pi/4),j,exp(j*pi/4)]。现在这个符号序列的相邻两个符号之间的相位差就为±π/4了。相位差减少了,因此,与数据序列[x(i)]相比,数据序列[s(k)]经过数模转换模块DAC后输出的模拟连续信号的峰均比PAPR就降低了。数据序列[s(k)]的最后一个数据exp(j*pi/4)是按照公式(6)计算出来的。该数据exp(j*pi/4)也可以不插入进来。
[0321] 场景二、星座点调制为QPSK的情况,数据序列[b(m)]由0和1组成。
[0322] 由0和1组成的数据序列[b(m)],经过QPSK调制后生成数据序列[x(i)],设QPSK调制采用了公式(7),并且θ=‑π/4,则其星座点如下图10所示,图10为QPSK调制星座点图。x(i)=1或‑1或j或‑j,其星座点图分别为图10所示。
[0323] 数据序列[x(i)]经过公式(8)和(9)调制后生成数据序列[s(k)],则其星座点如图11所示,图11为s(k)星座点图。当k=2i时,s(k)的星座点在图7中的实数坐标上或虚数坐标上。当k=2i‑1时,s(k)的星座点在图7中的四个象限上。
[0324] 具体举例如下:
[0325] 假如需要传输的2进制数据序列[b(m)]为[0101101100],采用QPSK调制后的符号数据序列[x(i)]就为[‑j,‑j,j,‑1,1]。可以看出,[x(i)]序列的相邻符号间的相位差为0或±π/2或π。[x(i)]经过公式(8)和(9)调制后,生成的数据序列[s(k)]为[‑j,‑j,‑j,1,j,exp(j*3pi/4),‑1,‑j,1,exp(‑j*pi/4)]。现在这个符号序列的相邻两个符号之间的相位差就为0或±π/4或±π/2了。数据序列[s(k)]的最后一个数据exp(‑j*pi/4)是按照公式(10)计算出来的。该数据exp(‑j*pi/4)也可以不插入进来。
[0326] 场景三,星座点调制为QPSK的情况,数据序列[b’(m)]由1和‑1组成。
[0327] 由1和‑1两种元素类型组成的数据序列[b’(m)],采用公式(7)的变换形式,进行QPSK调制,然后生成数据序列[x(i)]。变换公式为b’(m)=1‑2b(m),即公式(7)变换为如下公式:
[0328]
[0329] 可以看出,直接对[b’(m)]采用相应变换后的调制方式进行处理,其效果是等价的。
[0330] 设上述公式θ=‑π/4,则x(i)=1或‑1或j或‑j,其星座点图分别如图10所示。数据序列[x(i)]的相邻符号间的相位差为0或±π/2或π。数据序列[x(i)]经过公式(8)和(9)调制后生成数据序列[s(k)],序列[s(k)]的相邻两个符号之间的相位差就为0或±π/4或±π/2了。
[0331] 发明实施例上述装置如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0332] 尽管为示例目的,已经公开了本申请的优选实施例,本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的,因此,本申请的范围应当不限于上述实施例。