[0032] 如图1所示,是OFDM基带信号的格式示意图。其中,OFDM基带信号由OFDM时域信号和该OFDM时域信号对应的CP构成。OFDM时域信号的长度与预设采样点数和采样频率有关;当采样频率一定时,预设采样点数越大,OFDM时域信号的长度就越长,预设采样点数是根据信道环境来确定的;CP的长度由信道的最大多径时延决定。
[0033] 按照上述方法得到的预设采样点数的OFDM时域信号中仅包含一个OFDM时域符号,因此,这样得到的OFDM时域符号的周期较长,这会导致OFDM时域符号受脉冲干扰较大。
[0034] 基于此,本发明实施例提供了一种生成OFDM时域信号的方法和装置,用以有效对抗脉冲干扰。
[0035] 本文中的长度是指时域长度,即持续时间;例如,OFDM时域符号的长度是指OFDM时域符号的持续时间,CP的长度是指CP的持续时间。由于长度与采样频率和采样点数有关,在本发明实施例中认为采样频域始终不变,因此,可以利用采样点数表示长度,例如,假设OFDM时域信号的长度是1024点,CP的长度是264点,多径长度是200点。
[0036] 本文中提供的生成OFDM时域信号的方法的执行主体可以是发送端,本文中的发送端和接收端均可以包括但不限于:基站、用户设备(英文全称:user equipment,英文缩写:UE)、接入点(英文全称:access point,英文缩写:AP)等。本文中的“多个”是指两个或两个以上。
[0037] 下面结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行描述。以下实施例中均以发送端如何生成M点的OFDM时域信号进行说明。
[0038] 如图2所示,为本发明实施例提供的一种生成OFDM时域信号的方法的流程图,图2所示的方法包括以下步骤S101-S102:
[0039] S101:发送端将数据映射到目标集合中的子载波上,生成OFDM频域信号。
[0040] S102:发送端对OFDM频域信号进行M点的反傅里叶变换,生成M点的OFDM时域信号;M是预设采样点数。
[0041] 其中,若OFDM时域信号是复OFDM时域信号,则目标集合包括以下集合中的任一种:第nk个子载波构成的集合、第nk+1个子载波构成的集合、第nk+2个子载波构成的集合、……、第nk+n-1个子载波构成的集合。若OFDM时域信号是实OFDM时域信号,则目标集合包括以下集合中的任一种:第nk个子载波构成的集合、第nk+n/2个子载波构成的集合。n是M的因子,n大于1;k取[0,(M/n)-1]中的一个或多个整数。
[0042] 示例的,如果OFDM时域信号是复OFDM时域信号,那么:若n=4,则数据可以均被映射到第4k个子载波上,或者被映射到第4k+1个子载波上,或者被映射到第4k+2个子载波上,或者被映射到第4k+3个子载波上。若n=2,则数据可以被映射到第2k个子载波上,或者被映射到第2k+1个子载波上。如果OFDM时域信号是实OFDM时域信号,那么:若n=4,则数据可以被映射到第4k个子载波上,或者被映射到第4k+2个子载波上。若n=2,则数据可以被映射到第2k个子载波上,或者被映射到第2k+1个子载波上。
[0043] 其中,“数据”是指发送端需要发送给接收端的数据。反傅里叶变换可以是快速傅里叶逆变换(英文全称:inverse fast fourier transform,英文缩写:IFFT),下文中均以此为例进行说明。需要说明的是,为了简洁,在本实施例中,下述OFDM时域信号均是指M点的OFDM时域信号。
[0044] 当OFDM时域信号是实OFDM时域信号时,OFDM频域信号需要满足复共轭对称性,其中,复共轭对称性要求:第0个子载波和第M/2个子载波上是实数,并且,第t个子载波与第M-t个子载波复共轭对称,t可以取到[1,M-1]中的所有整数。例如,M=1024,子载波的编号为0、1、2、……、1023,则复共轭对称性要求:第0个子载波和第512个子载波上被映射的数据是实数,且第1个子载波与第1023个子载波复共轭对称,第2个子载波与第1022个子载波复共轭对称、……、第510个子载波与第514个子载波复共轭对称。
[0045] 具体实现时,为了满足某些国家或地区的规定,或者其他要求,使得某些子载波不能使用,k的取值可以是不连续的,也就是说,在本发明实施例中,k的取值的灵活性较强,可以根据实际需要进行设定。
[0046] 一个OFDM时域信号对应一个目标集合;不同的OFDM时域信号可以对应一个目标集合或对应不同的目标集合。例如,若M=1024,n=4,且OFDM时域信号是复OFDM时域信号,则第1个1024点的OFDM时域信号可以对应第4k个子载波构成的集合,第2个1024点的OFDM时域信号可以对应第4k+1个子载波构成的集合,第3个1024点的OFDM时域信号可以对应第4k个子载波构成的集合。当然,还可以有其他实现方式,在此不再一一列举。
[0047] 若数据被映射在第nk个子载波构成的集合上,则S102中所生成的OFDM时域信号由n个相同的OFDM时域符号构成,每个OFDM时域符号的长度是M/n点。而现有技术中的OFDM时域信号是由一个M点的OFDM时域符号构成。如图4所示,是现有技术与本发明实施例中的OFDM基带信号的对比示意图。图4中是以CP的长度是256点,OFDM时域信号的长度是1024点为例进行说明的,这样,现有技术中的一个OFDM时域符号的周期是1024点,如图4中的(a)所示,本发明实施例中的一个OFDM时域符号的周期是256点,如图4(b)中所示。
[0048] 若数据被映射在了以下任一集合中的子载波上:第nk+1个子载波构成的集合、第nk+2个子载波构成的集合、……、第nk+n-1个子载波构成的集合,则可以通过接收端对M点的OFDM时域信号进行频率变换,使得变换后数据都在第nk个子载波上,这样,变换后的OFDM时域信号由n个相同的OFDM时域符号构成,每个OFDM时域符号的长度是M/n点。需要说明的是,接收端执行频率变换所针对的OFDM时域信号是经电力线信道传输后得到的时域信号。
[0049] 由上述描述可知,与现有技术相比,缩短了OFDM时域符号的周期,因此能够有效对抗脉冲干扰。
[0050] 另外,在本发明实施例中,由于在OFDM频域信号中,相邻的映射有数据的两个子载波之间间隔一定数量个子载波,因此,在保证时域平均功率不变的情况下,发送端可以将未映射有数据的子载波的发送功率挪用 到映射有数据的子载波上,从而使得每个映射有数据的子载波的发送功率提升n倍,从而可以提升接收端对信号的接收性能。其中,子载波的发送功率是指发送端发送一个子载波上的数据时所使用的功率。
[0051] 需要说明的是,现有技术中,为了对抗脉冲干扰,OFDM时域符号的周期应该尽量短一些,一种实现方式是:在多径长度不变,即CP的长度不变的情况下,缩短OFDM时域符号的周期;这样,会导致数据的传输效率大大降低。例如,假设采样率是25MHz(兆赫兹),预设采样点是1024;CP的长度是OFDM时域符号的周期的1/4,那么,可以使用1024点表示OFDM时域符号的周期,用256点表示CP的长度,如图3中的(a)所示,该情况下,数据的传输效率是:1024/(256+1024)=80%。为了对抗脉冲干扰,将OFDM时域符号的周期缩短为256点,如图3中的(b)所示,该情况下,数据的传输效率是:256/(256+256)=50%。显然,在缩短OFDM时域的周期后,数据的传输效率大大降低。
[0052] 另外,现有技术中,为了对抗信道中的衰减和噪声,发送端一般需要对数据进行多次拷贝(例如4次、5次或8次等),但是,这些拷贝均发生在频域上,即是对数据进行频域分集处理。
[0053] 由于现有技术中本身需要对数据进行多次拷贝,为了更好地与现有技术进行对比,可以将本发明实施例提供的技术方案理解为:将部分或全部次数的频域上的拷贝,移到了时域上,在拷贝总次数相同的情况下,其能够达到与现有技术中同等的对抗信道中的衰减和噪声的效果。示例的,假设发送端需要对数据进行8次拷贝,则可以按照本发明实施例提供的技术方案在时域上对数据进行4次拷贝(具体的,在S101中,n=4),然后按照现有技术中的方法在频域上对数据进行2次拷贝。由于在拷贝的总次数相等的情况下,数据的传输效率相等。因此,在数据的拷贝的总次数相等的情况下,与图3所示的现有技术相比,本发明实施例的技术方案能够在对抗脉冲干扰的同时,保证数据的传输效率不变。
[0054] 其中,严格地讲,本发明实施提供的将数据映射在第nk个子载波上的技术方案,可以理解为将部分或全部次数的频域上的拷贝,移到了时域上;而将数据映射在其他目标集合上的技术方案,在配合频率变换操作后,可以相当于是将部分或全部次数的频域上的拷贝,移到了时域上。
[0055] 可选的,提供一种发送端选择目标集合的方法:发送端接收窄带干扰检测结果(具体的:发送端接收将接收端发送的窄带干扰检测结果);然后,根据该窄带干扰检测结果,确定目标集合。具体实现时,不限于此。
[0056] 其中,窄带干扰检测结果可以用于指示以下信息中的至少一种:发送端与接收端的传输频带上哪些窄带上的干扰较大,哪些窄带上的干扰较小,任意的一个或多个窄带上的干扰值等。本发明实施例对接收端获取测量窄带干扰检测结果的具体实现方式不进行限定,例如可以利用现有技术中的方法实现。发送端可以根据窄带干扰检测结果,将干扰较小的子载波集合确定为目标集合。
[0057] 具体实现时,在S101之前,该方法还可以包括:发送端确定M和n的取值。其中,M可以根据信道环境来确定,n可以根据数据拷贝的总次数和在频域上的拷贝次数等确定。n的取值越大,对抗脉冲干扰的效果就越好,并且可以更有效地避开窄带干扰。
[0058] 可选的,在S102之后,该方法还可以包括:发送端为M点的OFDM时域信号添加保护间隔,得到OFDM基带信号。具体的:若保护间隔是CP,则发送端可以根据信道的最大多径时延确定CP的长度,然后取该M点的OFDM时域信号的尾部的与该CP的长度相等的一段数据作为CP的内容,最后,在M点的OFDM时域信号之前添加该CP。一种示例如图4中的(b)所示。具体实现时,保护间隔不限于是CP。
[0059] 如图5所示,是本发明实施例提供的另一种生成OFDM时域信号的方法的流程图。图5所示的方法包括:
[0060] S201:发送端将数据映射到子载波上,得到OFDM频域信号。
[0061] S202:发送端对该OFDM频域信号进行M/n点的反傅里叶变换,得到M/n点OFDM时域信号;其中,M是预设采样点数,n是M的因子,n大于1。
[0062] S203:发送端将M/n点OFDM时域信号拷贝n-1次,得到M点的OFDM时域信号。
[0063] 在S203之后,该方法还可以包括:发送端为M点的OFDM时域信号添加保护间隔。具体的:若保护间隔是CP,则发送端可以根据信道的最大多径时延确定CP,取该M点的OFDM时域信号的尾部的与该CP的 长度相等的一段数据作为CP的内容,最后,在该M点的OFDM时域信号的首个M/n点的OFDM时域符号之前添加该CP。一种示例如图4中的(b)所示。
[0064] 本实施例提供的技术方案可以理解为将n个相同的M/n点的OFDM时域信号拼接为一个M点的OFDM时域信号,这样,可以将M/n点的OFDM时域信号看作M点的OFDM时域信号中的一个OFDM时域符号;由此可知,在预设采样率M不变的情况下,与现有技术相比,本发明实施例缩短了OFDM时域符号的周期,因此能够有效对抗脉冲干扰。
[0065] 另外,如上文所示,在数据拷贝总次数相等的情况下,与现有技术相比,该实施例能够在有效对抗脉冲干扰的同时,保证数据的传输效率不变。
[0066] 图5所示的实施例与图2所示的实施例的区别在于:
[0067] 第一,图5所示的实施例中的M点的OFDM时域信号中包含n个相同的OFDM时域符号,是严格意义上的时域分集;图2所示的实施例中只有当数据映射在第nk个子载波上时,所生成的M点的OFDM时域信号才是严格意义上的时域分集,当数据映射到其他集合上时,所生成的OFDM时域信号需要经频率变换后,才能实现严格意义上的时域分集。
[0068] 第二,图5所示的实施例中的数据被映射在了第k个子载波上,即是按照现有技术中的方法进行映射的;图2所示的实施例中的数据被映射在了上文所提供的任一目标集合上。
[0069] 图2所示的实施例中,发送端也可以根据信道环境确定M,根据数据拷贝的总次数和在频域上的拷贝次数等确定n。n的取值越大,OFDM时域信号中的OFDM时域符号的周期就越短,对抗脉冲干扰的效果就越好。
[0070] 下面举例说明接收端侧在接收到发送端发送的上述M点的OFDM时域信号之后的处理方法。具体的:对于图2所示的实施例,可以采用以下方法中的任一种。
[0071] 方法一、①接收端对M点的OFDM时域信号进行频率变换,以得到n个相同点数的OFDM时域符号,即恢复时域分集特性;此时,在频域上,数据均在第nk个子载波上。②对该n个OFDM时域符号进行时域分集合并,得到一个M/n点的OFDM时域信号,这样可以提升信噪比(英文全称:signal noise ratio,英文缩写:SNR),总的效果可以提升抗脉冲干 扰的性能。③对该M/n点的OFDM时域信号进行M/n点的傅里叶变换,得到OFDM频域信号;此时,频域上,数据均在第k个子载波上。
[0072] 需要说明的是,发送端和接收端可以预先协商好承载数据的子载波是否是第nk个子载波,若是,则接收端可以不执行该方法的步骤①;若否,则接收端执行该方法的全部步骤。
[0073] 方法二、与方法一的步骤①②相同,区别在于:步骤③中,对M/n点的OFDM时域信号拷贝n-1次,并将n个M/n点的OFDM时域信号拼接为M点的OFDM时域信号;然后对M点的OFDM时域信号进行M点的傅里叶变换,得到OFDM频域信号;该情况下,频域上,数据均在第nk个子载波上。
[0074] 可选的,接收端可以按照以下方式对抗长多径问题,具体的:接收端将OFDM时域信号中的前i个OFDM时域符号与OFDM基带信号中的保护间隔一起作为目标保护间隔,并利用所述目标保护间隔,解析出数据;其中,1≤i≤n-1,i是整数。
[0075] 该可选的实现方式适用于多径长度大于基带信号的CP的长度的场景中,在该场景中,可以通过将OFDM时域信号中的前一个或多个OFDM时域符号与基带信号的CP一起作为目标CP,从而使得多径长度小于目标CP,这样,接收端可以简化频域均衡的计算过程。例如,假设基带信号的CP的长度是264点,OFDM时域信号的长度是1024点,每个OFDM时域符号的长度是256点,如图6所示,那么,若多径长度是400点,则多径长度大于CP的长度;该情况下,可以将第1个OFDM时域符号与基带信号的CP一起作为目标CP,则目标CP的长度是256+264=520点,从而使得目标CP大于多径长度。这样,损失了时域分集增益,但是能够避免因多径长度超过CP的长度而导致的信号失真的问题,总体上能够提升性能。
[0076] 在该可选的实现方式中,接收端在进行信号同步时,可以将同步信号定位到[(n-1)*M]/n点,例如,若M=1024,n=4,则接收端可以将同步信号定位到3*256点。另外,接收端是否执行该可选的实现方式可以通过软件开关进行控制,或者根据估计的信道冲击响应的长度来进行判断等。
[0077] 如图7所示,是本发明实施例提供的一种生成OFDM时域信号的装 置的结构示意图。图7所示的装置7可以是上文图2所示的方法中的发送端,该装置7用以执行图2所示的方法中的各步骤,装置7包括:映射单元701和变换单元702。
[0078] 映射单元701,用于将数据映射到目标集合中的子载波上,生成OFDM频域信号。
[0079] 变换单元702,用于对所述OFDM频域信号进行M点的反傅里叶变换,生成M点的OFDM时域信号;其中,所述M是预设采样点数。
[0080] 其中,若所述M点的OFDM时域信号是复OFDM时域信号,则所述目标集合包括以下集合中的任一种:第nk个子载波构成的集合、第nk+1个子载波构成的集合、第nk+2个子载波构成的集合、……、第nk+n-1个子载波构成的集合。
[0081] 若所述M点的OFDM时域信号是实OFDM时域信号,则所述目标集合包括以下集合中的任一种:第nk个子载波构成的集合、第nk+n/2个子载波构成的集合。
[0082] 所述n是所述M的因子,所述n大于1,所述k取[0,(M/n)-1]中的一个或多个整数。
[0083] 可选的,如图7所示,所述装置7还可以包括:
[0084] 接收单元703,用于接收窄带干扰检测结果;
[0085] 确定单元704,用于根据所述窄带干扰检测结果,确定所述目标集合。
[0086] 在硬件实现上,上述接收单元703可以为接收器,另外装置7还可以包括发送器,该接收器和该发送器可以集成在一起构成收发器。映射单元701、变换单元702和确定单元704可以以硬件形式内嵌于或独立于装置7的处理器中,也可以以软件形式存储于装置7的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0087] 如图8所示,是本发明实施例提供的一种生成OFDM时域信号的装置的结构示意图。图8所示的装置8可以是上文图2所示的方法中的发送端,该装置8用以执行图2所示的方法中的各步骤,装置8包括:存储器801、处理器802、系统总线803和通信接口804,其中,存储器
801、处理器802和通信接口804通过系统总线803耦合在一起。存储器801,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算 机操作指令。处理器802,用于执行所述存储器801存放的程序,以实现上文中的图2所示的生成OFDM时域信号的方法。
[0088] 本实施例还提供一种存储介质,该存储介质可以包括存储器801。
[0089] 本实施例中相关内容的解释可以参考上文,并且,本实施例提供的装置7、8能够达到的有益效果可以参考上文提供的图2所示的方法能够达到的有益效果,此处不再赘述。
[0090] 如图9所示,是本发明实施例提供的一种生成OFDM时域信号的装置的结构示意图。图9所示的装置9可以是上文图5所示的方法中的发送端,该装置9用以执行图5所示的方法中的各步骤,装置9包括:映射单元901、变换单元902和拷贝单元903。
[0091] 映射单元901,用于将数据映射到子载波上,得到OFDM频域信号。
[0092] 变换单元902,用于对所述OFDM频域信号进行M/n点的反傅里叶变换,得到M/n点OFDM时域信号;其中,所述M是预设采样点数,所述n是所述M的因子,所述n大于1。
[0093] 拷贝单元903,用于将所述M/n点OFDM时域信号拷贝n-1次,得到M点的OFDM时域信号。
[0094] 可选的,如图9所示,所述装置9还可以包括:添加单元904,用于:所述发送端在所述M点的OFDM时域信号中的首个所述M/n点OFDM时域信号之前,添加保护间隔。
[0095] 在硬件实现上,映射单元901、变换单元902、拷贝单元903和添加单元904可以以硬件形式内嵌于或独立于装置9的处理器中,也可以以软件形式存储于装置9的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0096] 如图10所示,是本发明实施例提供的一种生成OFDM时域信号的装置的结构示意图。图10所示的装置10可以是上文图5所示的方法中的发送端,该装置10用以执行图5所示的方法中的各步骤,装置10包括:存储器1001、处理器1002、系统总线1003和通信接口1004,其中,存储器1001、处理器1002和通信接口1004通过系统总线1003耦合在一起。存储器1001,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器1002,用于执行所述存储器1001存 放的程序,以实现上文中的图5所示的生成OFDM时域信号的方法。
[0097] 本实施例中相关内容的解释可以参考上文,并且,本实施例提供的装置9、10能够达到的有益效果可以参考上文提供的图5所示的方法能够达到的有益效果,此处不再赘述。
[0098] 本实施例还提供一种存储介质,该存储介质可以包括存储器1001。
[0099] 示例的,本文中的存储器可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文全称:random-access memory,英文缩写:RAM);也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如只读存储器(英文全称:read-only memory,英文缩写:ROM),快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文全称:hard disk drive,英文缩写:HDD)或固态硬盘(英文全称:solid-state drive,英文缩写:SSD);还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0100] 处理器可以为中央处理器(英文全称:central processing unit,英文缩写:CPU);也可以为其他通用处理器、数字信号处理器(英文全称:digital signal processing,英文缩写:DSP)、专用集成电路(英文全称:application specific integrated circuit,英文缩写:ASIC)、现场可编程门阵列(英文全称:field-programmable gate array,英文缩写:FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。还可以为专用处理器,该专用处理器可以包括基带处理芯片、射频处理芯片等中的至少一个。
[0101] 系统总线可以包括数据总线、电源总线、控制总线和信号状态总线等。本实施例中为了清楚说明,在图9和图10中均将各种总线都示意为系统总线。
[0102] 通信接口可以是收发器。该收发器可以为无线收发器,例如可以是天线等。处理器通过通信接口与其他设备之间进行数据的收发。
[0103] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0104] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置 和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0105] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0106] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理包括,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0107] 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。
[0108] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;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:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。