專利名稱：選擇性映射方法及其裝置和部分發送序列方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及正交頻分復用(OFDM)移動通信系統中對OFDM信號進行改善的技術領域，尤其是涉及一種選擇性映射方法及其裝置和部分發送序列方法及其裝置。
背景技術：
由于正交頻分復用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系統具有很好的抗多經能力，因此在移動通信系統中得到了廣泛的應用。但是由于OFDM信號是由許多個波形信號疊加而成的，因此其信號的峰值功率與平均功率比(PAPR，Peak-to-Average Power Ratio)將會很大，而OFDM信號所具有的這一特點就要求移動通信系統中的發射機的功率放大器具有很高的線性度，從而就會增加發射機的設備成本。
為了在OFDM移動通信系統中避免上述出現的這個問題，目前業界已經提出了兩種解決方案一種是選擇性映射方法，另一種是部分發送序列方法，這兩種解決方案從某種程度上都可以使OFDM移動通信系統中的信號PAPR性能得到很大的改善。下面將簡要介紹一下這兩種解決方案的主要實現過程請參照圖1，該圖是現有技術中應用選擇性映射方法對信號進行處理的主要實現過程示意圖，其主要實現過程如下1)發送端將輸入信號進行串并變換后得到的信號序列，與由M個不同元素值組成的固定序列{s1，s2，...，sM}分別進行相乘，從而得到M個結果序列；2)分別對每個結果序列進行逆向快速傅立葉變換(IFFT，Inverse FastFourier Transformation)，進而得到M個IFFT變換結果；3)分別對上述M個IFFT變換結果進行PAPR值計算，并從中選擇出其中一個PAPR值最小的結果進行發送。
如在上述圖1中，假設發送端對輸入信號進行串并變換處理后，每個并行信號的長度為N，然后分別將每個長度為N的并行信號分別與由同樣長度為N的M個元素組成的固定序列進行相乘，從而得到M個結果序列。其中這里是序列點乘，即輸出序列{z1，z2，...，zN}＝{x1y1，x2y2，...，xNyN}，式中{x1，x2，...，xN}和{y1，y2，...，yN}表示輸入序列。后續分別對每一個相乘結果序列進行IFFT變換處理，得到M個IFFT變換輸出序列，對這M個IFFT變換輸出序列分別進行PAPR計算，最后比較所有M個IFFT變換輸出序列的PAPR計算結果值，并從中選擇出一個具有最小PAPR值的輸出序列進行發送。
請參照圖2，該圖是現有技術中應用部分發送序列方法對信號進行處理的主要實現過程示意圖，其主要實現過程如下1)發送端將整個輸入信號序列基于串并變換處理劃分成M個子塊；2)分別對每一個子塊進行IFFT變換，從而得到對應的M個IFFT變換輸出序列；3)尋找一組最優的變量v1，v2，...，vM，這里vk是個復變量，使得該組變量v1，v2，...，vM和各個IFFT變換序列結果進行加權處理后的序列結果達到最小PAPR值，然后將加權處理后的序列結果進行發送。
如在上述圖2中，發送端將輸入信號先進行串并轉換并分為M個子塊，如假設整個信號總長度為N，那么各子塊的長度均為N/M；分別對每一個子塊進行IFFT變換處理，得到對應的M個IFFT輸出結果序列，最后尋找一組最優的變量v1，v2，...，vM(這里vk是個復變量)，使得M個IFFT輸出結果序列分別和該組變量v1，v2，...，vM加權處理后的序列結果達到最小PAPR值，再將加權處理后的序列結果進行發送。
從上述的選擇性映射方法和部分發送序列方法的實現原理可見發送端可將發送信號序列的PAPR值降低，從而降低了對發射機中功率放大器的線性度要求。但是采用這兩種方式要求接收端的接收機必須了解發送端為發送信號求取最小PAPR值所使用的PAPR相關參數，才能正確接收發送端發送來的數據。例如，對于選擇性映射方法而言，接收機必須知道發送端所采用的由M個元素所組成的{s1，s2，...，sM}序列取值情況；而對于部分發送序列方法而言，接收機必須知道發送端采用的是哪一組變量v1，v2，...，vM來進行加權計算；這樣就要求接收機能夠了解發送端為求取發送信號序列PAPR最小值所采用的PAPR相關參數，但是目前現有技術中在實施這兩種方法時并沒有實現這一功能，因此使得這兩種方法在OFDM移動通信系統中為改善OFDM信號的PAPR性能而實施變得沒有意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提出一種選擇性映射方法及其裝置和一種部分發送序列方法及其裝置，以在OFDM移動通信系統中能夠真正的改善OFDM信號的PAPR性能。
為解決上述問題，本發明提出的技術方案如下一種選擇性映射方法，包括步驟發送端將輸入信號序列進行串并變換，針對每個變換后的并行信號序列執行將該并行信號和固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘；并將相乘結果和該對應序列元素的相關信息進行合并處理；并對合并處理后的信號序列執行逆向快速傅立葉變換；發送端對各個并行信號經上述處理后的變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算；并根據計算結果選擇出一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。
較佳地，在將相乘結果和對應序列元素的相關信息進行合并處理時，還包括對相應設置的導頻信號序列同時進行合并處理的步驟。
較佳地，所述序列元素的相關信息為用于指明序列元素在固定序列組中位置的指針信息。
一種選擇性映射裝置，包括串并變換單元，用于發送端將輸入信號序列進行串并變換處理；乘法單元，用于將所述串并變換單元變換后的每個并行信號和固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘運算；第一合并單元，用于將所述乘法單元的相乘結果和對應序列元素的相關信息進行合并處理；逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述合并單元合并處理后的信號序列執行逆向快速傅立葉變換；選擇單元，用于發送端對所述逆向快速傅立葉變換單元變換后的各個變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算，并從中選擇出一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。
較佳地，所述裝置還包括第二合并單元，用于對所述第一合并單元合并處理后的信號序列和相應設置的導頻信號序列執行合并處理。
較佳地，所述選擇單元具體包括功率比計算子單元，用于發送端對所述逆向快速傅立葉變換單元變換后的各個變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算處理；選擇子單元，用于根據所述功率比計算子單元的各個計算結果，選擇一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。
較佳地，所述序列元素的相關信息為用于指明序列元素在固定序列組中位置的指針信息。
一種部分發送序列方法，包括步驟發送端將輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊；分別對劃分出的每一子塊進行逆向快速傅立葉變換；尋找一組滿足下述條件的變量
將該組變量進行逆向快速傅立葉變換；并將劃分出的每一子塊的逆向快速傅立葉變換結果分別與該組變量中的對應序列元素進行加權處理；要求該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果與所述每個子塊加權處理后的輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比；發送端將基于尋找到的該組變量的輸出結果之和進行發送。
較佳地，所述方法還包括步驟確定對應的導頻信號序列；并對確定的導頻信號序列執行逆向快速傅立葉變換；所述尋找的一組變量滿足該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果、每個子塊加權處理后的輸出結果和所述導頻信號序列的逆向快速傅立葉變換輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比。
一種部分發送序列裝置，包括分塊單元，用于發送端將輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊；第一逆向快速傅立葉變換單元，用于分別對所述分塊單元劃分出的每一子塊進行逆向快速傅立葉變換；變量尋找單元，用于尋找一組滿足下述條件的變量將該組變量進行逆向快速傅立葉變換；并將劃分出的每一子塊的逆向快速傅立葉變換結果分別與該組變量中的對應序列元素進行加權處理；要求該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果與所述每個子塊加權處理后的輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比；信號發送單元，用于發送端將基于所述變量尋找單元尋找到的該組變量的輸出結果之和進行發送。
較佳地，所述裝置還包括導頻信號確定單元，用于確定一個對應的導頻信號序列；
第二逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述導頻信號確定單元確定的導頻信號序列執行逆向快速傅立葉變換；所述變量尋找單元尋找的變量滿足該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果、每個子塊加權處理后的輸出結果和所述導頻信號序列的逆向快速傅立葉變換輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比。
較佳地，所述變量尋找單元具體包括變量確定單元，用于確定一組臨時變量；第三逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述變量確定單元確定的臨時變量執行逆向快速傅立葉變換；加權處理單元，用于將所述第一逆向快速傅立葉變換單元對每一子塊執行逆向快速傅立葉變換處理后的變換結果分別與所述變量確定單元確定的臨時變量中的對應序列元素進行加權處理；第一相加單元，用于將所述第三逆向快速傅立葉變換單元對臨時變量執行逆向快速傅立葉變換的變換結果與所述加權處理單元對每個子塊執行加權處理后的輸出結果進行相加處理；判斷通知單元，用于在所述第一相加單元的相加結果的峰值功率與平均功率比不是最小時通知所述變量確定單元重新確定一組臨時變量。
較佳地，所述變量尋找單元具體包括變量確定單元，用于確定一組臨時變量；第三逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述變量確定單元確定的臨時變量執行逆向快速傅立葉變換；加權處理單元，用于將所述第一逆向快速傅立葉變換單元對每一子塊執行逆向快速傅立葉變換處理后的變換結果分別與所述變量確定單元確定的臨時變量中的對應序列元素進行加權處理；第二相加單元，用于將所述第三逆向快速傅立葉變換單元對臨時變量執行逆向快速傅立葉變換的變換結果、所述加權處理單元對每個子塊執行加權處理后的輸出結果和第二逆向快速傅立葉變換單元對導頻信號序列執行逆向快速傅立葉變換的變換結果執行相加處理；判斷通知單元，用于在所述第二相加單元的相加結果的峰值功率與平均功率比不是最小時通知所述變量確定單元重新確定一組變量。
本發明能夠達到的有益效果如下本發明方案通過在OFDM移動通信系統中實施選擇性映射方法或部分發送序列方法時，發送端將為求取OFDM信號最小PAPR值所使用的PAPR相關參數也發送給接收端，并考慮發送端發送這些PAPR相關參數對OFDM信號PAPR性能的影響，從而使得接收端能夠根據發送端發來的PAPR相關參數對發送端發來的OFDM信號進行正確的接收及其解調，從而使得在OFDM移動通信系統中為改善OFDM信號的PAPR性能而實施選擇性映射方法或部分發送序列方法而變得真正有意義。
圖1為現有技術中應用選擇性映射方法對信號進行處理的主要實現過程示意圖；圖2為現有技術中應用部分發送序列方法對信號進行處理的主要實現過程示意圖；圖3為本發明選擇性映射方法的主要實現原理流程圖；圖4為應用本發明選擇性映射方法的原理在OFDM移動通信系統中實施選擇性映射方法的實施處理過程示意圖；圖5為本發明選擇性映射裝置的主要組成結構框圖；圖6為本發明選擇性映射裝置為提高接收端誤碼性能的實施例組成結構框圖；圖7為本發明部分發送序列方法的主要實現原理流程圖；
圖8為應用本發明部分發送序列方法的原理在OFDM移動通信系統中實施部分發送序列方法的實施處理過程示意圖；圖9為本發明部分發送序列裝置的主要組成結構框圖；圖10為基于圖9主要組成結構的部分發送序列裝置中的變量尋找單元的主要組成結構框圖；圖11為本發明部分發送序列裝置為提高接收端誤碼性能的實施例組成結構框圖；圖12為基于圖11主要組成結構的部分發送序列裝置中的變量尋找單元的主要組成結構框圖。
具體實施例方式
本發明技術方案主要針對現有技術中在OFDM移動通信系統中實施選擇性映射方法和部分發送序列方法時，接收機必須知道發送端為求取OFDM信號的PAPR最小值而采用的PAPR相關參數，才能正確接收解調發送端發送來的信號數據，從而使得選擇性映射方法和部分發送序列方法在OFDM移動通信系統中的實施能夠真正改善OFDM信號的PAPR性能，因此提出了在選擇性映射方法和部分發送序列方法的實施過程中使發送端增加發送PAPR相關參數的傳輸功能，同時考慮發送端發送這些PAPR相關參數對OFDM信號PAPR性能的影響。
下面將結合各個附圖對本發明方案的主要實現原理具體實施方式
及其對應能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。
請參照圖3，該圖是本發明選擇性映射方法的主要實現原理流程圖，其主要實現過程如下步驟S10，發送端將輸入信號序列進行串并變換處理；步驟S20，針對每個串并變換后的并行信號序列執行如下步驟S30、步驟S40和步驟S50的處理
步驟S30，首先將該并行信號和某個固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘運算；步驟S40，然后將上述相乘結果和該對應序列元素的相關信息進行合并處理，其中這里的序列元素相關信息可以但不限于為用于指明序列元素在該固定序列組中具體位置的指針信息；這里的合并處理即指將相乘結果和該對應序列元素的相關信息依次按順放置承載在一個子載波上的處理過程；步驟S50，最后對上述合并處理后的信號序列執行IFFT變換處理；步驟S60，發送端對各個并行信號經上述步驟S30、步驟S40和步驟S50處理后的IFFT變換輸出結果分別進行PAPR計算；步驟S70，發送端根據上述各個計算結果選擇出一個PAPR值最小的并行信號IFFT變換輸出結果進行發送。
通常在OFDM移動通信系統中，為了得到更好的接收機誤碼性能，系統側通常基于在業務信號中插入導頻信號來使得接收機能夠進行相干解調，從而得到更好的接收機誤碼性能。因此在本發明方法中也同樣考慮導頻信號對接收機誤碼性能的影響，其中進而還可以考慮到導頻信號和其他相關信號對接收機誤碼性能的影響，即導頻信號可以擴展成為導頻信號+其他有用信號。
這樣在上述步驟S40中，在將相乘結果和對應序列元素的相關信息(可以為用于指明序列元素在該固定序列組中具體位置的指針信息)進行合并處理時，同時還要考慮將相應設置的導頻信號序列也同樣進行合并處理，或者將相應設置的導頻信號和其他相關信號與相乘結果、及對應序列元素的相關信息(可以為用于指明序列元素在該固定序列組中具體位置的指針信息)進行合并處理，以降低接收機的接收誤碼率。
請參照圖4，該圖是應用本發明選擇性映射方法的原理在OFDM移動通信系統中實施選擇性映射方法的實施處理過程示意圖，其具體實施過程如下1)將整個OFDM子載波劃分為三部分數據子載波，用于承載發送的信號序列；
導頻子載波，用于承載導頻信號序列；和PAPR子載波，用于承載PAPR相關參數；2)對數據子載波承載的輸入信號序列進行串并變換處理，然后將串并變換處理后的各個并行信號序列分別與由M個不同序列元素組成的固定序列{s1，s2，...，sM}中一個對應序列元素進行相乘，從而得到對應的M個相乘結果序列{w1，w2，...，wM}；3)將上述2)中的每個相乘結果序列與用于承載導頻信號的導頻子載波、及其用于承載固定序列中對應序列元素的PAPR子載波進行合并處理，這里PAPR子載波中攜帶對應序列元素在固定序列中的指針信息sk；4)分別對上述每個合并處理后的用于承載相關信號序列的子載波進行IFFT變換處理，從而得到對應的M個IFFT變換輸出結果；5)分別對這M個IFFT變換輸出結果依次進行PAPR值計算處理，并從中選擇出一個具有最小PAPR值的IFFT變換輸出結果進行發送。
由上述圖4的整個處理過程可以看出，需要首先將輸入的信號序列通過串并轉換處理成為多個并行信號序列，假設轉換后的各個并行信號序列長度均為N；然后將各個并行信號序列與由M個長度均為N的序列元素組成的固定序列{s1，s2，...，sM}相乘，從而得到對應的M個相乘結果序列{w1，w2，...，wM}。假定并行信號序列的長度為Nd，那么每個sk，及每個wk的長度均為Nd。假定用于承載導頻信號序列的導頻子載波長度為Np，用于承載PAPR相關信息(這里即為用于指明相關序列元素在固定序列中具體位置的指針信息sk)的PAPR子載波長度為NPAPR，那么將并行信號與固定序列中對應序列元素的相乘結果、導頻子載波和PAPR子載波進行合并處理后的信號序列總長度為N＝Nd+Np+NPAPR；最后對各個合并處理后的子載波進行IFFT變換處理，從而對應得到M個IFFT變換輸出結果序列，并對每個IFFT變換輸出結果序列分別執行PAPR計算，并從中選擇出一個具有最小PAPR值的IFFT變換輸出結果序列進行發送。
相應于本發明上述提出的選擇性映射方法，本發明這里還提出了一種選擇性映射裝置，請參照圖5，該圖是本發明選擇性映射裝置的主要組成結構框圖，其主要包括串并變換單元10、乘法單元20、第一合并單元30、IFFT變換單元40和選擇單元50，其中各個組成單元的具體作用如下串并變換單元10，用于發送端將輸入信號序列進行串并變換處理；乘法單元20，用于將上述串并變換單元10變換處理后的每個并行信號和某個選定的固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘運算；第一合并單元30，用于將上述乘法單元20的相乘結果和對應序列元素的相關信息進行合并處理；其中這里的序列元素相關信息可以但不限于為用于指明序列元素在該固定序列組中具體位置的指針信息；這里的合并處理即指將相乘結果和該對應序列元素的相關信息依次按順放置承載在一個子載波上的處理過程；IFFT變換單元40，用于對上述合并單元30合并處理后的信號序列執行IFFT變換；選擇單元50，用于發送端對上述IFFT變換單元40變換處理后的各個IFFT變換輸出結果分別進行PAPR值計算處理，并從中選擇出一個PAPR最小的并行信號IFFT變換輸出結果進行發送。
這里同樣考慮提高接收機的接收誤碼率，在發送端的發送信號序列中插入相應的導頻信號序列，以來提高接收機的接收誤碼率。請參照圖6，該圖是本發明選擇性映射裝置為提高接收端誤碼性能的實施例組成結構框圖，其在上述圖5的主要組成結構基礎上，還進而包括一第二合并單元60，用于對上述第一合并單元30合并處理后的信號序列和相應設置的導頻信號序列執行合并處理，即將第一合并單元30的合并處理結果和相應設置的導頻信號序列依次按順放置承載在一個子載波上。此外上述圖5中的選擇單元50具體包括功率比計算子單元510和選擇子單元520，這兩個單元的主要作用如下功率比計算子單元510，用于發送端對上述IFFT變換單元40變換處理后的各個IFFT變換輸出結果分別進行PAPR計算處理；
選擇子單元520，用于根據上述功率比計算子單元510的各個PAPR計算結果，從中選擇一個PAPR值最小的并行信號IFFT變換輸出結果進行發送。
請參照圖7，該圖是本發明部分發送序列方法的主要實現原理流程圖，其主要實現過程如下步驟S100，發送端將整個輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊；步驟S200，發送端分別對上述劃分出的每一子塊執行IFFT變換處理；步驟S300，尋找一組滿足下述步驟S400～S600處理過程條件的變量步驟S400，對該組變量執行IFFT變換處理；步驟S500，將上述劃分出的每一子塊的IFFT變換結果序列分別與該組變量中的對應序列元素進行加權處理；步驟S600，要求該組變量的IFFT變換輸出結果序列與每個子塊加權處理后的輸出結果序列之和具有最小的PAPR值；步驟S700，發送端將基于上述尋找到的該組變量處理得到的輸出結果之和進行發送。
同樣考慮通常在OFDM移動通信系統中，為了得到更好的接收機誤碼性能，系統側通常基于在業務信號中插入導頻信號來使得接收機能夠進行相干解調，從而得到更好的接收機誤碼性能。因此在本發明部分發送序列方法中也同樣考慮導頻信號對接收機誤碼性能的影響，其中進而還可以考慮到導頻信號和其他相關信號對接收機誤碼性能的影響，即導頻信號可以擴展成為導頻信號+其他有用信號。
這樣在上述處理過程中，還可以進而預先確定一個對應的導頻信號序列，并對該導頻信號序列執行IFFT變換處理，然后要求系統側尋找一組變量滿足如下條件該組變量的IFFT變換輸出結果、每個子塊加權處理后的輸出結果和對應導頻信號序列的IFFT變換輸出結果之和具有最小的PAPR值；最后發送端要將基于尋找到的該組變量處理得到的輸出結果進行發送，從而保證發送的OFDM信號具有最小的PAPR值。
請參照圖8，該圖是應用本發明部分發送序列方法的原理在OFDM移動通信系統中實施部分發送序列方法的實施處理過程示意圖，其具體實施過程如下1)發送端將整個OFDM子載波劃分為三部分數據子載波，用于承載發送的信號序列；導頻子載波，用于承載導頻信號序列；和PAPR子載波，用于承載PAPR相關參數；2)發送端將承載在數據子載波中的整個輸入信號序列劃分為M個子塊；3)分別對每一個劃分子塊執行IFFT變換處理，從而得到對應的M個IFFT變換輸出結果序列；4)對承載有對應導頻信號序列的導頻子載波執行IFFT變換處理；5)對臨時確定的每一組變量v1，v2，...，vM(這里vk是個復變量)，將它攜帶并調制到PAPR子載波中，并對該產生的PAPR子載波執行IFFT變換處理；首先利用臨時變量組v1，v2，...，vM對上述3)中的M個IFFT變換輸出結果序列執行加權處理，然后對上述M個IFFT變換輸出結果加權處理后的結果序列、導頻子載波的IFFT變換輸出結果和PAPR子載波的IFFT變換輸出結果執行相加處理；6)基于上述5)中的處理過程，尋找到最好的一組變量v1，v2，...，vM使得輸出結果相加之和具有最小的PAPR值；7)發送端將具有最小PAPR值的輸出結果之和進行發送。
由上述圖8的處理過程可以看出，發送端首先將整個輸入的信號序列進行串并轉換并劃分為M個子塊，如假定整個信號序列總長度為Nd，那么劃分出的各個子塊的長度均為Nd/M；分別對劃分出的每一子塊執行IFFT變換處理從而得到對應的M個IFFT輸出結果序列；對承載導頻信號的導頻子載波也執行IFFT變換處理，從而得到一個長度為Np的輸出結果序列；對臨時確定的每一組變量v1，v2，...，vM(這里vk是個復變量)，將它攜帶并調制到PAPR子載波里，同樣對該新產生的PAPR子載波也執行IFFT變換處理。先利用臨時確定的v1，v2，...，vM變量組對上述M個并行信號序列的IFFT變換輸出結果序列進行加權處理，然后對M個加權處理后的輸出結果、導頻子載波的IFFT變換輸出結果和PAPR子載波IFFT變換輸出結果執行相加處理，最后尋找到最佳的一組變量v1，v2，...，vM使得上述相加結果之和能夠達到最小的PAPR值，并將具有PAPR最小值的輸出結果之和進行發送。
相應于本發明上述提出的部分發送序列方法，本發明這里還對應提出了一種部分發送序列裝置，請參照圖9，該圖是本發明部分發送序列裝置的主要組成結構框圖，其主要包括分塊單元100、第一IFFT變換單元200、變量尋找單元300和信號發送單元400，其中各個組成單元的主要作用如下分塊單元100，主要用于發送端將整個輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊；第一IFFT變換單元200，主要用于分別對上述分塊單元100劃分出的每一子塊進行IFFT變換處理；變量尋找單元300，主要用于尋找一組滿足下述條件的變量組將該組變量進行IFFT變換處理；并將上述劃分出的每一子塊的IFFT變換結果分別與該組變量中的對應序列元素進行加權處理；要求該組變量的IFFT變換輸出結果與上述每個子塊加權處理后的輸出結果之和具有最小的PAPR值；信號發送單元400，主要用于發送端將基于上述變量尋找單元300尋找到的一組最佳變量進行處理得到的輸出結果之和進行發送，以保證發送端發送的OFDM信號具有最小的PAPR值。
如圖10所示，為基于圖9主要組成結構的部分發送序列裝置中的變量尋找單元的主要組成結構框圖，其主要包括變量確定單元3010、第三IFFT變換單元3020、加權處理單元3030、第一相加單元3040和判斷通知單元3050，其中各個組成部分的主要作用如下變量確定單元3010，用于確定一組臨時變量；第三IFFT變換單元3020，用于對上述變量確定單元3010確定的臨時變量執行IFFT變換處理；加權處理單元3030，用于將上述第一IFFT變換單元200對每一子塊執行IFFT變換處理后的IFFT變換結果分別與上述變量確定單元3010確定的臨時變量中的對應序列元素進行加權處理；第一相加單元3040，用于將上述第三IFFT變換單元3020對臨時變量執行IFFT變換的變換結果與上述加權處理單元3030對每個子塊執行加權處理后的輸出結果進行相加處理；判斷通知單元3050，用于在上述第一相加單元3040的相加結果的PAPR值不是最小時通知上述變量確定單元3010重新確定一組臨時變量，直至尋找到一組最佳的變量使得上述處理輸出結果之和的PAPR值最小。
這里同樣考慮提高接收機的接收誤碼率，在發送端的發送信號序列中插入相應的導頻信號序列，以來提高接收機的接收誤碼率。請參照圖11，該圖是本發明部分發送序列裝置為提高接收端誤碼性能的實施例組成結構框圖，其在上述圖9的主要組成結構基礎上，還進而包括導頻信號確定單元500、第二IFFT變換單元600，其中導頻信號確定單元500，主要用于預先確定一個對應的導頻信號序列；第二IFFT變換單元600，主要用于對上述導頻信號確定單元500確定的導頻信號序列執行IFFT變換處理；這樣上述的變量尋找單元300尋找的變量應滿足該組變量的IFFT變換輸出結果、每個子塊加權處理后的輸出結果和導頻信號序列的IFFT變換輸出結果之和具有最小的PAPR值。
如圖12所示，為基于圖11主要組成結構的部分發送序列裝置中的變量尋找單元的主要組成結構框圖，其主要包括變量確定單元3010、第三IFFT變換單元3020、加權處理單元3030、第二相加單元3060和判斷通知單元3050，其中各個組成部分的主要作用如下變量確定單元3010，用于確定一組臨時變量；第三IFFT變換單元3020，用于對上述變量確定單元3010確定的臨時變量執行IFFT變換處理；加權處理單元3030，用于將上述第一IFFT變換單元200對每一子塊執行IFFT變換處理后的IFFT變換結果分別與上述變量確定單元3010確定的臨時變量中的對應序列元素進行加權處理；第二相加單元3060，用于將上述第三IFFT變換單元3020對臨時變量執行IFFT變換的變換結果、加權處理單元3030對每個子塊執行加權處理后的輸出結果和第二IFFT變換單元600對導頻信號序列執行IFFT變換的變換結果執行相加處理；判斷通知單元3050，用于在上述第二相加單元3060的相加結果的PAPR值不是最小時通知上述變量確定單元3010重新確定一組臨時變量，直至尋找到一組最佳的變量使得上述處理輸出結果之和的PAPR值最小。
綜上可見，本發明方案使得選擇性映射方式和部分發送序列方式為改善OFDM信號的PAPR性能而在OFDM移動通信系統中進行實施變得有意義，即在OFDM移動通信系統中應用本發明方案提出的選擇性映射方式和部分發送序列方式可以較為徹底的改善OFDM信號的PAPR性能。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種選擇性映射方法，其特征在于，包括步驟發送端將輸入信號序列進行串并變換，針對每個變換后的并行信號序列執行將該并行信號和固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘；并將相乘結果和該對應序列元素的相關信息進行合并處理；并對合并處理后的信號序列執行逆向快速傅立葉變換；發送端對各個并行信號經上述處理后的變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算；并根據計算結果選擇出一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在將相乘結果和對應序列元素的相關信息進行合并處理時，還包括對相應設置的導頻信號序列同時進行合并處理的步驟。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述序列元素的相關信息為用于指明序列元素在固定序列組中位置的指針信息。
4.一種選擇性映射裝置，其特征在于，包括串并變換單元，用于發送端將輸入信號序列進行串并變換處理；乘法單元，用于將所述串并變換單元變換后的每個并行信號和固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘運算；第一合并單元，用于將所述乘法單元的相乘結果和對應序列元素的相關信息進行合并處理；逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述合并單元合并處理后的信號序列執行逆向快速傅立葉變換；選擇單元，用于發送端對所述逆向快速傅立葉變換單元變換后的各個變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算，并從中選擇出一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括第二合并單元，用于對所述第一合并單元合并處理后的信號序列和相應設置的導頻信號序列執行合并處理。
6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述選擇單元具體包括功率比計算子單元，用于發送端對所述逆向快速傅立葉變換單元變換后的各個變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算處理；選擇子單元，用于根據所述功率比計算子單元的各個計算結果，選擇一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。
7.如權利要求4、5或6所述的裝置，其特征在于，所述序列元素的相關信息為用于指明序列元素在固定序列組中位置的指針信息。
8.一種部分發送序列方法，其特征在于，包括步驟發送端將輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊；分別對劃分出的每一子塊進行逆向快速傅立葉變換；尋找一組滿足下述條件的變量將該組變量進行逆向快速傅立葉變換；并將劃分出的每一子塊的逆向快速傅立葉變換結果分別與該組變量中的對應序列元素進行加權處理；要求該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果與所述每個子塊加權處理后的輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比；發送端將基于尋找到的該組變量的輸出結果之和進行發送。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括步驟確定對應的導頻信號序列；并對確定的導頻信號序列執行逆向快速傅立葉變換；所述尋找的一組變量滿足該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果、每個子塊加權處理后的輸出結果和所述導頻信號序列的逆向快速傅立葉變換輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比。
10.一種部分發送序列裝置，其特征在于，包括分塊單元，用于發送端將輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊；第一逆向快速傅立葉變換單元，用于分別對所述分塊單元劃分出的每一子塊進行逆向快速傅立葉變換；變量尋找單元，用于尋找一組滿足下述條件的變量將該組變量進行逆向快速傅立葉變換；并將劃分出的每一子塊的逆向快速傅立葉變換結果分別與該組變量中的對應序列元素進行加權處理；要求該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果與所述每個子塊加權處理后的輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比；信號發送單元，用于發送端將基于所述變量尋找單元尋找到的該組變量的輸出結果之和進行發送。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括導頻信號確定單元，用于確定一個對應的導頻信號序列；第二逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述導頻信號確定單元確定的導頻信號序列執行逆向快速傅立葉變換；所述變量尋找單元尋找的變量滿足該組變量的逆向快速傅立葉變換輸出結果、每個子塊加權處理后的輸出結果和所述導頻信號序列的逆向快速傅立葉變換輸出結果之和具有最小的峰值功率與平均功率比。
12.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述變量尋找單元具體包括變量確定單元，用于確定一組臨時變量；第三逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述變量確定單元確定的臨時變量執行逆向快速傅立葉變換；加權處理單元，用于將所述第一逆向快速傅立葉變換單元對每一子塊執行逆向快速傅立葉變換處理后的變換結果分別與所述變量確定單元確定的臨時變量中的對應序列元素進行加權處理；第一相加單元，用于將所述第三逆向快速傅立葉變換單元對臨時變量執行逆向快速傅立葉變換的變換結果與所述加權處理單元對每個子塊執行加權處理后的輸出結果進行相加處理；判斷通知單元，用于在所述第一相加單元的相加結果的峰值功率與平均功率比不是最小時通知所述變量確定單元重新確定一組臨時變量。
13.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述變量尋找單元具體包括變量確定單元，用于確定一組臨時變量；第三逆向快速傅立葉變換單元，用于對所述變量確定單元確定的臨時變量執行逆向快速傅立葉變換；加權處理單元，用于將所述第一逆向快速傅立葉變換單元對每一子塊執行逆向快速傅立葉變換處理后的變換結果分別與所述變量確定單元確定的臨時變量中的對應序列元素進行加權處理；第二相加單元，用于將所述第三逆向快速傅立葉變換單元對臨時變量執行逆向快速傅立葉變換的變換結果、所述加權處理單元對每個子塊執行加權處理后的輸出結果和第二逆向快速傅立葉變換單元對導頻信號序列執行逆向快速傅立葉變換的變換結果執行相加處理；判斷通知單元，用于在所述第二相加單元的相加結果的峰值功率與平均功率比不是最小時通知所述變量確定單元重新確定一組變量。
全文摘要
本發明公開了一種選擇性映射方法，包括發送端將輸入信號序列進行串并變換，針對每個變換后的并行信號序列執行將該并行信號和固定序列組中的一個對應序列元素進行相乘；并將相乘結果和該對應序列元素的相關信息進行合并處理；并對合并處理后的信號序列執行逆向快速傅立葉變換；發送端對各個并行信號經上述處理后的變換輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算；并根據計算結果選擇出一個峰值功率與平均功率比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。本發明可以在OFDM移動通信系統中真正的改善OFDM信號的PAPR性能。
文檔編號H04L27/26GK101043491SQ20061006498
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月20日 優先權日2006年3月20日
發明者李斌 申請人:華為技術有限公司