正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節方法
【技術領域】
[0001] 本發明是有關于一種正交頻分復用（OFDM，OrthogonalFrequencyDivision Multiplexing)系統，更詳細而言是有關于一種在正交頻分復用（OFDM)系統中利用保護區 間的有效的0FDM系統的FFT(FastFourierTransform，快速傅里葉變換)窗口調節方法。
【背景技術】
[0002] 通常，在正交頻分復用（0FDM)系統中利用保護區間的有效的快速傅里葉變換 (FastFourierTransform;FFT)窗口調節方法是在對所接收的數據進行快速傅里葉變換 (FFT)前，利用信道脈沖響應（CIR，ChannelImpulseResponse)信息與信噪比（SNR,Signal toNoiseRatio)信息調節快速傅里葉變換窗口，以使符號間干擾（ISI,InterSymbol Interference)、信道間干擾（ICI，InterChannelInterference)及噪聲功率最小化，由此 改善整個系統的性能。
[0003] 然而，在以往的0FDM系統中，僅使用正方形的FFT窗口或僅使用即便利用保護區 間（GuardInterval)也不會受損的部分，從而信道的最大延遲長度越長，其增益越受限。
[0004] 圖1是在普通的0FDM系統的發送部調變數據的概略性的概念圖，圖2是表示在普 通的0FDM系統的發送部粘貼保護區間的過程的概念圖，保護區間插入區塊為了避免符號 間干擾及信道間干擾，如圖2般僅將進行IFFT(InverseFastFourierTransform,快速傅 立葉反變換）后的后方保護區間復制粘貼到前方。
[0005] 圖3是表示作為以往的實施例，從信道的最大延遲長度短于保護區間的、路徑為2 個的信道接收的符號的模樣的概念圖，表示在信道的最大延遲長度短于保護區間的情況下 通過信道的信號的模樣，且為了說明，假設信道的路徑為2個。
[0006] 在如圖3般傳送連續的0FDM符號時，所接收的符號中的A部分相加有因路徑2而 延遲的上一符號的信息，因此為發生符號間干擾的部分。然而，B與C因保護區間而僅包含 相同的符號信息，因此若在同步接收部將FFT的起始位置設為B區間內后覆蓋正方形的FFT 窗口，然后進行FFT，則不會發生符號間干擾及信道間干擾。
[0007] 除將保護區間用于不使發生符號間干擾及信道間干擾的用途外，還存在以如下目 的使用保護區間的方法：用以推斷信道的最大延遲長度而減少噪聲。在圖3的所接收的符 號中，A區間與B區間為保護區間、即復制符號的后部分的部分。A區間雖因上一符號受損， 但B區間為完全未受損的部分，若準確地推斷出細定時同步與信道的最大延遲長度，則可 知B區間從哪到哪。如B區間般完全未受損的保護區間在符號的后部分按照原先的狀態存 在相同的信息，因此若簡單地將兩者相加后除以2,則產生信號成分為原先的狀態，噪聲功 率減半的效果，從而系統的性能得到非常大的改善。
[0008] 利用未受損的保護區間的方式是保護區間越長且信道的最大延遲長度越短，則可 減少噪聲的區間越寬，因此可期待良好的性能。然而，正因如此而信道的最大延遲長度越 長，性能增益逐漸減少。另外，因在信道的最大延遲長度變得長于保護區間時發生的符號間 干擾及信道間干擾，產生嚴重的性能劣化。

【發明內容】

[0009]【發明所欲解決的問題】 用以解決如上所述的問題點的本發明的目的在于，提供一種在信道的延遲長度較長 時，可減少因符號間干擾及信道間干擾引起的性能劣化的正交頻分復用（0FDM)系統的快速 傅里葉變換（FFT)窗口調節方法。
[0010] 本發明的另一目的在于，提供一種在信道的最大延遲長度長于保護區間時，不僅 活用保護區間而且還活用符號的外部信息將被迫發生的符號間干擾及信道間干擾最小化 的正交頻分復用（0FDM)系統的快速傅里葉變換（FFT)窗口調節方法。
[0011] 【解決問題的技術手段】 用以達成如上所述的目的的本發明的正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節 方法的特征在于包含如下步驟:A步驟，其是在信道的最大延遲長度短于保護區間的情況 下，對因路徑衰減（Fading)信道延遲而受損的保護區間（AJ乘以加權值（a);B步驟，其是 對未因所述路徑衰減（Fading)信道延遲而受損的區間（A2)乘以加權值（1-a);及C步驟， 其是將所述A步驟與B步驟相加而輸入（A3)至FFT。
[0012] 另外，用以達成如上所述的又一目的的本發明的正交頻分復用系統的快速傅里葉 變換窗口調節方法的特征在于包含如下步驟:A步驟，其是在信道的最大延遲長度長于保 護區間的情況下，對FFT起始位置（AJ乘以加權值（a) ;B步驟，其是對從所述FFT長度脫 離的位置（A2)乘以加權值（1-a);及C步驟，其是將所述A步驟與B步驟相加而輸入（A3) 至FFT。
[0013]【發明的效果】 在使用所述發明的正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節方法的情況下，有將 符號間干擾、信道間干擾、及受損的保護區間的噪聲最小化的效果。
[0014] 另外，本發明是信道的最大延遲長度越長，可獲得越大的性能增益，且即便信道的 最大延遲長度較保護區間更長，也可期待性能增益。
【附圖說明】
[0015] 圖1是在普通的正交頻分復用（0FDM)系統的發送部調變數據的概略性的概念圖。
[0016] 圖2是表示在普通的正交頻分復用（0FDM)系統的發送部粘貼保護區間的過程的 概念圖。
[0017] 圖3是表示從普通的信道的最大延遲長度短于保護區間的、路徑為2個的信道接 收的符號的模樣的概念圖。
[0018] 圖4是表示從本發明的信道的最大延遲長度短于保護區間的、路徑為2個的信道 接收的受損的保護區間的概念圖。
[0019] 圖5是表示活用本發明的受損的保護區間，將符號間干擾、信道間干擾、噪聲最小 化的方法的框圖。
[0020] 圖6是表示從本發明的信道的最大延遲長度長于保護區間的、路徑為2個的信道 接收的符號的模樣的概念圖。
[0021] 圖7是表示在本發明的信道的最大延遲長度長于保護區間的、路徑為2個的信道， 將快速傅里葉變換（FFT)起始位置設為第一個路徑的位置時，進入快速傅里葉變換（FFT) 輸入的符號間干擾的概念圖。
[0022] 圖8是表示在本發明的信道的最大延遲長度長于保護區間的、路徑為2個的信道， 將符號間干擾、信道間干擾、噪聲最小化的方法的框圖。
【具體實施方式】
[0023] 以下，若參照隨附圖式與數學式，詳細地對本發明進行說明，則如下。
[0024] 圖4是表示從本發明的信道的最大延遲長度短于保護區間的、路徑為2個的信道 接收的受損的保護區間的概念圖。已知如下方式，因此不進行說明：所接收的符號的在保護 區間中未受損的部分已在以往的技術中有效地去除噪聲。
[0025] 參照圖4,所接收的符號的心區間為因上一符號即多路徑衰減（Fading)信道延遲 而受損的保護區間，且如下所述般以數學式1表示不與所述受損的保護區間即4區間發生 符號間干擾的A2區間。
[0026][數學式1]
【主權項】
1. 一種正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節方法，其特征在于包含如下步 驟： A步驟，在信道的最大延遲長度短于保護區間的情況下，對因路徑衰減信道延遲而受損 的保護區間乘以加權值（a); B步驟，對未因所述路徑衰減信道延遲而受損的區間乘以加權值（1-a );及 C步驟，將所述A步驟與B步驟相加用以進行快速傅里葉變換。
2. 根據權利要求1所述的正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節方法，其特征 在于所述加權值（a )是利用下述數學式求出：
Ps2為通過第二個路徑的符號的平均功率，Pn為噪聲的平均功率。
3. -種正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節方法，其特征在于包含如下步 驟： A步驟，在信道的最大延遲長度長于保護區間的情況下，對快速傅里葉變換起始位置乘 以加權值（a ); B步驟，對從所述快速傅里葉變的長度脫離的位置乘以加權值（1-a );及 C步驟，將所述A步驟與B步驟相加用以進行快速傅里葉變換。
4. 根據權利要求3所述的正交頻分復用系統的快速傅里葉變換窗口調節方法，其特征 在于所述加權值（a )是利用下述數學式求出：
Ps1與Ps2分別為通過第一個與第二個路徑的符號的平均功率，Pn為噪聲的平均功率。
【專利摘要】本發明的正交頻分復用（OFDM）系統的快速傅里葉變換（FFT）窗口調節方法分為信道的最大延遲長度短于保護區間的情況、與長于保護區間的情況，在各個情況下，包含如下步驟：A步驟，其是對因路徑衰減（Fading）信道延遲而受損的保護區間（A1）乘以加權值（α）；B步驟，其是對未因所述路徑衰減（Fading）信道延遲而受損的區間（A2）乘以加權值（1-α）；及C步驟，其是將所述A步驟與B步驟相加而輸入（A3）至FFT；可將符號間干擾、信道間干擾、及噪聲最小化。
【IPC分類】H04L27-26
【公開號】CN104639484
【申請號】CN201310557363
【發明人】姜炳守
【申請人】芯光飛株式會社
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月12日