正交时频移位和频谱整形通信方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105337714A(43)申请公布日2016.02.17(21)申请号201510388666.3H04L23/02(2006.01)(22)申请日2011.05.27H04L27/26(2006.01)H04W72/00(2009.01)(30)优先权数据H04W28/06(2009.01)61/349,6192010.05.28USH04L25/03(2006.01)(62)分案原申请数据201180034699.82011.05.27(71)申请人科源技术有限公司地址美国加利福尼亚(72)发明人塞利姆·什洛莫·拉基布龙尼·哈达尼(74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有限公司11270代理人王琳武晨燕(51)Int.Cl.H04L5/00(2006.01)权利要求书5页说明书17页附图10页(54)发明名称正交时频移位和频谱整形通信方法(57)摘要一种无线组合时间、频率和频谱整形通信方法，该方法传输NxN(N2)的卷积单元矩阵(数据帧)，其中通常在N个时扩间隔(每个时扩间隔由N个时间片组成)上接收所有N2个数据符号，或一个都不接收。为了进行传输，N2大小的数据帧矩阵乘以第一NxN时频移位矩阵，置换，然后乘以第二NxN频谱整形矩阵，从而在整个所得的NxN矩阵(TFSSS数据矩阵)上混合每个数据符号。对该N2TFSSS数据矩阵的列每时间片一个元素地进行选择、调制并传输。在接收器上，对副本TFSSS矩阵进行重构并解卷积，从而使数据显示出来。该方法可以立即容纳多个用户，可以适应变化的信道条件，并且对处理信道损害(例如多普勒移位)尤其有利。CN105337714ACN105337714A权利要求书1/5页1.一种在通信链路上传输并接收至少一个数据帧([D])的方法，所述数据帧包括具有多达N2个数据元素的一个矩阵，N大于1，所述方法包括：创建一个正交矩阵集，所述正交矩阵集包括一个第一NxN矩阵([U1])和一个第二NxN矩阵([U2])；其中所述通信链路和所述正交矩阵集被选择为能够在一个时扩间隔上传输所述第一NxN矩阵([U1])、一个数据帧([D])和所述第二NxN矩阵([U2])的矩阵乘积的至少N个元素；所述时扩间隔由至少N个时间片组成；形成所述第一NxN矩阵([U1])和所述数据帧([D])一个第一矩阵乘积；通过可逆置换运算P来置换所述第一矩阵乘积，从而形成一个置换的第一矩阵乘积P([U1][D])；形成所述置换的第一矩阵乘积P([U1][D])和所述矩阵([U2])的一个第二矩阵乘积，以形成一个卷积的数据矩阵；通过以下步骤在所述通信链路上传输并接收所述卷积的数据矩阵：1:对于每个单一时扩间隔，选择所述卷积的数据矩阵的N个不同元素；2:在所述时扩间隔的不同所述时间片上，从所述卷积的数据矩阵的所述N个不同元素中选择一个元素，调制所述一个元素，并传输所述一个元素，以便每个所述一个元素占据它自己的时间片；3:在所述时扩间隔的不同所述时间片上接收所述卷积的数据矩阵的所述N个不同元素；4:解调制所述卷积的数据矩阵的所述N个不同元素；重复步骤1、2、3和4总共N次，从而在该接收器上重新组合所述卷积的数据矩阵的一个副本；使用所述第一NxN矩阵([U1])和所述第二NxN矩阵([U2])从所述卷积的数据矩阵来重构所述数据帧([D])；并且其中直到已经恢复了所述整个卷积的数据矩阵才能保证以满精度重构一个任意数据帧([D])的一个任意数据元素。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述矩阵([U1])和所述矩阵([U2])从以下群组中选择，该群组由以下内容构成：1：所述矩阵([U1])是DFT矩阵并且所述矩阵([U2])是Hadamard矩阵，2：所述矩阵([U1])是DFT矩阵并且所述矩阵([U2])是啁啾矩阵，3：所述矩阵([U1])是DFT矩阵并且所述矩阵([U2])是DFT矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一NxN矩阵([U1])是时频移位矩阵([U1])，并且所述第二NxN矩阵([U2])是频谱整形矩阵([U2])。4.根据权利要求1所述的方法，其中在形成所述第一NxN矩阵([U1])和所述数据帧([D])的第一矩阵乘积并通过可逆置换运算来置换所述第一矩阵乘积，从而形成一个置换的第一矩阵乘积P([U1][D])，后续步骤进一步包括：在所述发射器上，使用一个第三酉NxN矩阵([U3])来矩阵乘所述置换的第一矩阵乘积P([U1][D])，该第三酉NxN矩阵是DFT矩阵或IDFT矩阵；并且在所述接收器上，使用所述第三酉矩阵([U3])重构所述数据帧([D])。2CN105337714A权利要求书2/5页5.一种在通信链路上传输并接收至少一个数据帧([D]