WU YILING (CN)
| WO2014027824A1 | 2014-02-20 |
| CN1404307A | 2003-03-19 | |||
| CN101034952A | 2007-09-12 |
北京亿腾知识产权代理事务所 (CN)
| 权 利 要 求 书 1、 一种数据发送方法， 其特征在于， 所述方法包括： 将编码后的数据与训练序列组成数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训 练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式； 对所述数据帧进行 N倍帧级扩频， 形成一个重复帧， 所述重复帧中包括 N 个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1 的整数； 对所述重复帧进行资源映射， 将所述重复帧映射到时频资源并进行发送。 2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述训练序列是 {0， 1}序 列； 所述数据符号釆用差分调制方式， 具体包括： 在所述将编码后的数据与训练序列组成数据帧之后， 对所述数据帧进行 差分调制， 生成所述数据帧的数据符号和训练序列符号。 3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述训练序列是多相位复 序列； 所述数据符号釆用差分调制方式， 具体包括： 在所述将编码后的数据与训练序列组成数据帧之前， 对所述编码后的数 据进行差分调制生成所述数据帧的数据符号， 将所述数据符号与所述多相位 复序列中的训练序列符号组成数据帧。 4、 根据权利要求 1 -3任一项所述的方法， 其特征在于， 所述差分调制方 式可以是 DBPSK或者 DQPSK或者 π /4 QPSK或者 D8PSK。 5、 根据权利要求 1 -3任一项所述的方法， 其特征在于， 在一个所述数据 帧中， 所述训练序列符号位于所述数据符号的前面， 或者， 所述训练序列符 号位于数据符号的中间， 或者， 所述训练序列符号与所述数据符号交叉放置。 6、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述重复帧映射到 时频资源， 具体包括： 将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的频率资源； 或者， 将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的时域资源， 所述不同的 时域资源包括连续或不连续的时域位置。 7、 一种数据接收方法， 其特征在于， 所述方法包括： 接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号， 所述数据符号 釆用差分调制方式； 对所述数据帧进行解映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据 帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数； 利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数据符号进行解调， 得到所述 数据符号所承载的原始数据。 8、 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述训练序列符 号对所述重复帧内的数据符号进行解调， 具体包括： 对一个所述重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩； 对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数； 对所述 M个数据帧进行差分解调。 9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 当存在 X个接收通道接收 所述数据帧时， 针对每一个所述接收通道接收的所述数据帧分别执行所述对 一个重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩以及对解扩后的所述 N个数据帧进 行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其中， X为大于 1的正整数； 所述对所述 M个数据帧进行差分解调， 具体包括： 将所述 X个接收通道 得到的 X个所述 M个数据帧进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分 解调。 10、 根据权利要求 8或 9所述的方法， 其特征在于， 所述对解扩后的所 述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 具体包括： 利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相 利用所述 N个估计相位， 对所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿； 对相位补偿后的所述 N个数据帧进行加权合并， 得到 M个数据帧。 11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述 N个数据 帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相位， 具体包括： 才艮据公式 a- = angle ， j' = 0, 1, 2… N - 1 ，计算得到所述 N个估计相位； 。 Pj 或者 , 根据公式 . = ; = 0,1,2---N-1， 计算得到所述 N个估计 相位； 其中， J'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 个估计相位， 为训练序列 符号， 为解扩后的数据符号。 12、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述 N个数据 帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相位， 具体包括： 根据公式 = max ,j = 0,l,2---N-l , 或者， 公式 A. = max ,j = ,\,2---N-\ L ， 计算得到 N个补偿频偏， 其 中， 为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， /m为搜 索频点， 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， ^为第 个补偿频偏， ^为训练序列符号， ^为解扩后的数据符号； 根据 , j = 0, l, 2 . N— l , 或者， 公式 a . = angle 1，计算得到所述 N个估计相位 .. 其中， 为第 j'个估计相位。 1 3、 一种发射机， 其特征在于， 所述发射机包括： 编码单元， 用于对数据进行编码； 组帧单元， 用于将所述编码单元编码后的所述数据与训练序列组成数据 帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号； 差分调制单元， 用于对所述数据帧的所述数据符号釆用差分调制方式进 行调制； 扩频单元， 用于对经过所述差分调制单元和组帧单元处理后的所述数据 帧进行 N倍帧级扩频， 形成一个重复帧， 所述重复帧中包括 N个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数； 映射单元， 用于对所述扩频单元形成的所述重复帧进行资源映射， 将所 述重复帧映射到时频资源并进行发送。 14、 根据权利要求 1 3所述的发射机， 其特征在于， 所述训练序列是 {0， 1}序列; 所述差分调制单元位于所述组帧单元之后， 所述差分调制单元具体用于 对所述组帧单元得到的所述数据帧的所述数据符号和训练序列符号进行差分 调制， 生成所述数据帧的数据符号和训练序列符号。 15、 根据权利要求 1 3所述的发射机， 其特征在于， 所述训练序列是多相 位复序列； 所述差分调制单元位于所述组帧单元之前， 所述差分调制单元具体用于 对所述编码单元的所述数据进行差分调制， 形成差分调制的数据符号； 所述 组帧单元将经过所述差分调制单元得到的所述数据符号与所述多相位复序列 中的训练序列符号组成所述数据帧。 16、 根据权利要求 1 3-15任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述差分 调制方式可以是 DBPSK或者 DQPSK或者 π /4 QPSK或者 D8PSK。 17、 根据权利要求 1 3-15任一项所述的发射机， 其特征在于， 在所述组 帧单元组成的一个所述数据帧中， 所述训练序列符号位于所述数据符号的前 面， 或者， 所述训练序列符号位于数据符号的中间， 或者， 所述训练序列符 号与所述数据符号交叉放置。 18、 根据权利要求 1 3所述的发射机， 其特征在于， 所述映射单元具体用 于将所述扩频单元得到的所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的频率资源； 或者， 用于将所述扩频单元得到的所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的时 域资源， 所述不同的时域资源包括连续或不连续的时域位置。 19、 根据权利要求 1 3所述的发射机， 其特征在于， 所述发射机为基站或 终端。 20、 一种接收机， 其特征在于， 所述接收机包括： 接收单元， 用于接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式； 所述接收单元还用于对所述数据帧进行解 映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载 相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数； 处理器， 用于利用所述训练序列符号对所述接收单元得到的所述重复帧 内的所述数据符号进行解调； 译码器， 用于对所述处理器解调得到的数据符号进行译码， 得到所述数 据符号所承载的原始数据。 21、根据权利要求 20所述的接收机， 其特征在于， 所述处理器具体包括： 解扩单元， 用于对所述接收单元得到的所述重复帧内的 N个数据帧进行 帧级解扩； 相干合并单元， 用于对所述解扩单元解扩后的 N个数据帧进行部分相干 合并， 得到 M个数据帧， 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数； 差分解调单元， 用于对所述相干合并单元得到的所述 M个数据帧进行差 分解调。 22、 根据权利要求 21所述的接收机， 其特征在于， 当所述接收单元存在 X个接收通道接收所述数据帧时，针对每一个所述接收通道接收的所述数据帧 分别经过所述解扩单元和相干合并单元进行帧级解扩和部分相干合并， 分别 得到 M个数据帧， 其中， X为大于 1的正整数； 所述差分解调单元具体用于将所述 X个接收通道分别得到的 X个所述 M 个数据帧进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分解调。 23、 根据权利要求 21或 22所述的接收机， 其特征在于， 所述相干合并 单元具体包括： 相位估计子单元， 用于利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位 估计， 得到 N个估计相位； 相位补偿子单元， 用于利用所述相位估计子单元得到的所述 N个估计相 位， 对所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿； 合并子单元， 用于对经过所述相位补偿子单元补偿后的所述 N个数据帧 进行加权合并， 得到 M个数据帧。 24、 根据权利要求 23所述的接收机， 其特征在于， 所述相位估计子单元 具体用于根据公式 a) = angle j = 0,1, 2 ' · . N— l 计算得到所述 N个估计 k 相位； 或者， 用于或者， 根据公式《 Pj ,. = Ω^^ , ; = 0, 1, 2- - - N - 1， 计算得到 L 所述 N个估计相位; 其中， J'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 j'个估计相位， 为训练序列 符号， 为解扩后的数据符号。 25、 要求 23所述的接收机， 其特征在于， 所述相干合并单元还包括： 频偏补偿子单元， 所述频偏补偿子单元用于 根据公式 ， 或者， 公式 ， 计算得到 N个补偿频偏: 其中， j'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， 为 搜索频点， ？ m 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， A为 第 J'个补偿频偏， ^为训练序列符号， 为解扩后的数据符号； 所述相位估计子单元具体用于利用所述频偏补偿子单元得到的补偿频 偏， 根据 j = , l, 2- N - l 7 或者， 公式 a . = angle = 0， 1， 2… N _ 1，计算得到所述 N个估计相位 : 其中， ^为第 j'个估计相位。 26、 根据权利要求 20所述的接收机， 其特征在于， 所述接收机为基站或 终端。 27、 一种通信系统， 其特征在于， 所述系统包括： 如权利要求 1 3-19任一权项所述的发射机和如权利要求 20-26任一权项 所述的接收机。 28、 一种发射机， 其特征在于， 所述发射机包括： 处理器和通信接口； 所述通信接口， 用于与接收机进行交互； 所述处理器用于： 将编码后的数据与训练序列组成数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训 练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式； 对所述数据帧进行 N倍帧级扩频， 形成一个重复帧， 所述重复帧中包括 N 个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1 的整数； 对所述重复帧进行资源映射， 将所述重复帧映射到时频资源并通过所述 通信接口发送。 29、 根据权利要求 28所述的发射机， 其特征在于， 所述训练序列是 {0， 1}序列； 所述处理器具体用于在所述将编码后的数据与训练序列组成数据帧之 后， 对所述数据帧进行差分调制， 生成所述数据帧的数据符号和训练序列符 号。 30、 根据权利要求 28所述的发射机， 其特征在于， 所述训练序列是多相 位复序列； 所述处理器具体用于在所述将编码后的数据与训练序列组成数据帧之 前， 对所述编码后的数据进行差分调制， 将经过差分调制后的数据与训练序 列符号组成数据帧。 31、 根据权利要求 28-31 任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述差分 调制方式可以是 DBPSK或者 DQPSK或者 π /4 QPSK或者 D8PSK。 32、 根据权利要求 28-31 任一项所述的发射机， 其特征在于， 在一个所 述数据帧中， 所述训练序列符号位于所述数据符号的前面， 或者， 所述训练 序列符号位于数据符号的中间， 或者， 所述训练序列符号与所述数据符号交 叉放置。 33、 根据权利要求 28所述的发射机， 其特征在于， 所述处理器具体用于 将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的频率资源； 或者， 所述处理器具体 用于将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的时域资源， 所述不同的时域资 源包括连续或不连续的时域位置。 34、 根据权利要求 28所述的发射机， 其特征在于， 所述发射机为基站或 终端。 35、 一种接收机， 其特征在于， 所述接收机包括： 处理器和通信接口； 所述通信接口， 用于与发射机进行交互； 所述处理器用于： 通过所述通信接口接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符 号， 所述数据符号釆用差分调制方式； 对所述数据帧进行解映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据 帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数； 利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数据符号进行解调， 得到所述 数据符号所承载的原始数据。 36、 根据权利要求 35所述的接收机， 其特征在于， 所述处理器用于利用 所述训练序列符号对所述重复帧内的数据符号进行解调， 具体包括用于： 对一个所述重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩； 对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数； 对所述 M个数据帧进行差分解调。 37、 根据权利要求 36所述的接收机， 其特征在于， 当所述通信接口存在 X个接收通道接收所述数据帧时，所述处理器具体用于针对每一个所述接收通 道接收的所述数据帧分别执行所述对一个重复帧内的 N个数据帧进行帧级解 扩以及对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其 中， X为大于 1的正整数； 所述处理器还具体用于将所述 X个接收通道得到的 X个所述 M个数据帧 进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分解调。 38、 根据权利要求 36或 37所述的接收机， 其特征在于， 所述处理器用 于对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 具体包 括用于： 利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相 位； 利用所述 N个估计相位， 对所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿； 对相位补偿后的所述 N个数据帧进行加权合并， 得到 M个数据帧。 39、 根据权利要求 38所述的接收机， 其特征在于， 所述处理器用于利用 所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相位， 具体 包括用于： L-l 根据公式 aj = angle j' = 0, 1, 2… N - 1 ，计算得到所述 N个估计相位； 或者 , 根据公式 . = 0,1, 2- - - N -1， 计算得到所述 N个估计 相位； 其中， j'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 j'个估计相位， 为训练序列 符号， 为解扩后的数据符号。 40、 根据权利要求 38所述的接收机， 其特征在于， 所述处理器用于利用 所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相位， 具体 包括用于: ,j = 0,l,2---N-l , 或者， 公式 ， 计算得到 N个补偿频偏， 其 中， J'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， /m为搜 索频点， 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， ^为第 个补偿频偏， 为训练序列符号， 为解扩后的数据符号； ,7 = 0,l,2- V-l, 或者， 公式 (Xj = 1，计算得到所述 N个估计相位： 其中， 为第 个估计相位。 41、 根据权利要求 35所述的接收机， 其特征在于， 所述接收机为基站或 终端。 42、 一种通信系统， 其特征在于， 所述系统包括： 如权利要求 28-34任一权项所述的发射机和如权利要求 35-41任一权项 所述的接收机。 |
技术领域
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种数据发送、 接收方法及装置。 背景技术
在通信系统中， 差分相位键控 ( Phase-shif t Keying , PSK )调制技术是 将信息调制在载波的相位差上， 即某个观测时刻载波的绝对相位和相邻上一 个观测时刻的载波绝对相位之差， 表征了该时刻接收到的信息。
现有的差分 PSK调制系统釆用非相干接收机， 无需利用训练序列估计载波 绝对相位畸变， 接收机仅利用接收的相邻符号的相位差即可直 接解调出信息。 在某些覆盖需求突出的场景中， 当发射机功率受限时， 对接收机灵敏度要求 较高。 一种典型的方法是通过重复发射相同的信息， 接收机将接收到的同一 个信息的多个副本合并以提升接收机灵敏度， 通常是将多个副本各自解调后 的软比特信息合并送入译码器译码。 然而， 若重复发射同一信息数据块多次， 接收机收到多个副本， 因为非相干解调的等效噪声项已不是高斯白噪 声， 对 多个副本进行解调后再合并会有信噪比损失， 降低了差分 PSK系统的性能。 发明内容
本发明提供一种数据发送、 接收方法及装置， 可以在需要提升接收机灵 敏度的场景下， 改善差分 PSK系统的性能。
本发明第一方面提供了一种数据发送方法， 所述方法包括：
将编码后的数据与训练序列组成数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训 练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式；
对所述数据帧进行 N倍帧级扩频，形成一个重复帧，所述重复帧 包括 N 个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1 的整数；
对所述重复帧进行资源映射，将所述重复帧映 射到时频资源并进行发送。 结合第一方面， 在第一方面的第一种可能的实施方式中， 所述训练序列 是 {0， 1}序列;
所述数据符号釆用差分调制方式， 具体包括：
在所述将编码后的数据与训练序列组成数据帧 之后， 对所述数据帧进行 差分调制， 生成所述数据帧的数据符号和训练序列符号。
结合第一方面， 在第一方面的第二种可能的实施方式中， 所述训练序列 是多相位复序列；
所述数据符号釆用差分调制方式， 具体包括：
在所述将编码后的数据与训练序列组成数据帧 之前， 对所述编码后的数 据进行差分调制生成所述数据帧的数据符号， 将所述数据符号与所述多相位 复序列中的训练序列符号组成数据帧。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种可 能的实施方式， 在第一方 面的第三种可能的实施方式中， 所述差分调制方式可以是 DBPSK 或者 DQPSK 或者 π / 4 QPSK或者 D8PSK。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种可 能的实施方式， 在第一方 面的第四种可能的实施方式中， 在一个所述数据帧中， 所述训练序列符号位 于所述数据符号的前面， 或者， 所述训练序列符号位于数据符号的中间， 或 者， 所述训练序列符号与所述数据符号交叉放置。
结合第一方面， 在第一方面的第五种可能的实施方式中， 所述将所述重 复帧映射到时频资源， 具体包括：
将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的频率资源；
或者， 将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的时域资源， 所述不同的 时域资源包括连续或不连续的时域位置。 第二方面， 本发明还提供了一种数据接收方法， 所述方法包括： 接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号， 所述数据符号 釆用差分调制方式；
对所述数据帧进行解映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据 帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数；
利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数据 符号进行解调， 得到所述 数据符号所承载的原始数据。
结合第二方面， 在第二方面的第一种可能的实施方式中， 所述利用所述 训练序列符号对所述重复帧内的数据符号进行 解调， 具体包括：
对一个所述重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩；
对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数；
对所述 M个数据帧进行差分解调。
结合第二方面的第一种可能的实施方式， 在第二方面的第二种可能的实 施方式中， 当存在 X个接收通道接收所述数据帧时， 针对每一个所述接收通 道接收的所述数据帧分别执行所述对一个重复 帧内的 N个数据帧进行帧级解 扩以及对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其 中， X为大于 1的正整数；
所述对所述 M个数据帧进行差分解调， 具体包括： 将所述 X个接收通道 得到的 X个所述 M个数据帧进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分 解调。
结合第二方面第一种或第二种可能的实施方式 ， 在第二方面的第三种可 能的实施方式中， 所述对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M 个数据帧， 具体包括：
利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相 位； 利用所述 N个估计相位，对所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿； 对相位补偿后的所述 N个数据帧进行加权合并， 得到 M个数据帧。
结合第二方面第三种可能的实施方式， 在第二方面的第四种可能的实施 方式中， 所述利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N 个估计相位， 具体包括： 才艮据公式 ，计算得到所述 N个估计相位;
或者，根 ---N-1 ，计算得到所述 N个估计
相位；
其中， J'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 个估计相位， 为训练序列 符号， 为解扩后的数据符号。
结合第二方面第三种可能的实施方式， 在第二方面的第五种可能的实施 方式中， 所述利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N 个估计相位， 具体包括： = 0,l,2---N-l , 或者， 公式
， 计算得到 N个补偿频偏， 其
中， 为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， / m 为搜 索频点， 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， A为第 个补偿频偏， 为训练序列符号， 为解扩后的数据符号 根据 0, l, 2. . - N— l , 或者， 公式
<¾■ = angle 算得到所述 N个估计相位 ..
其中， 为第 j'个估计相位。
第三方面， 本发明还提供了一种发射机， 所述发射机包括：
编码单元， 用于对数据进行编码；
组帧单元， 用于将所述编码单元编码后的所述数据与训练 序列组成数据 帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号；
差分调制单元， 用于对所述数据帧的所述数据符号釆用差分调 制方式进 行调制；
扩频单元， 用于对经过所述差分调制单元和组帧单元处理 后的所述数据 帧进行 N倍帧级扩频， 形成一个重复帧， 所述重复帧中包括 N个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数；
映射单元， 用于对所述扩频单元形成的所述重复帧进行资 源映射， 将所 述重复帧映射到时频资源并进行发送。
结合第三方面， 在第三方面的第一种可能的实施方式中， 所述训练序列 是 {0， 1}序列;
所述差分调制单元位于所述组帧单元之后， 所述差分调制单元具体用于 对所述组帧单元得到的所述数据帧的所述数据 符号和训练序列符号进行差分 调制， 生成所述数据帧的数据符号和训练序列符号。
结合第三方面， 在第三方面的第二种可能的实施方式中， 所述训练序列 是多相位复序列； 所述差分调制单元位于所述组帧单元之前， 所述差分调制单元具体用于 对所述编码单元的所述数据进行差分调制， 形成差分调制的数据符号； 所述 组帧单元将经过所述差分调制单元得到的所述 数据符号与所述多相位复序列 中的训练序列符号组成所述数据帧。
结合第三方面或第三方面的第一种或第二种可 能的实施方式， 在第三方 面的第三种可能的实施方式中， 所述差分调制方式可以是 DBPSK 或者 DQPSK 或者 π / 4 QPSK或者 D8PSK。
结合第三方面或第三方面的第一种或第二种可 能的实施方式， 在第三方 面的第四种可能的实施方式中， 在所述组帧单元组成的一个所述数据帧中， 所述训练序列符号位于所述数据符号的前面， 或者， 所述训练序列符号位于 数据符号的中间， 或者， 所述训练序列符号与所述数据符号交叉放置。
结合第三方面， 在第三方面的第五种可能的实施方式中， 所述映射单元 具体用于将所述扩频单元得到的所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的频率 资源； 或者， 用于将所述扩频单元得到的所述重复帧的 N个数据帧映射到不 同的时域资源， 所述不同的时域资源包括连续或不连续的时域 位置。
结合第三方面， 在第三方面的第六种可能的实施方式中， 所述发射机为 基站或终端。
第四方面， 本发明还提供了一种接收机， 所述接收机包括：
接收单元， 用于接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式； 所述接收单元还用于对所述数据帧进行解 映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载 相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数；
处理器， 用于利用所述训练序列符号对所述接收单元得 到的所述重复帧 内的所述数据符号进行解调；
译码器， 用于对所述处理器解调得到的数据符号进行译 码， 得到所述数 据符号所承载的原始数据。 结合第四方面， 在第四方面的第一种可能的实施方式中， 所述处理器具 体包括：
解扩单元， 用于对所述接收单元得到的所述重复帧内的 N个数据帧进行 帧级解扩；
相干合并单元， 用于对所述解扩单元解扩后的 N个数据帧进行部分相干 合并， 得到 M个数据帧， 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数；
差分解调单元， 用于对所述相干合并单元得到的所述 M个数据帧进行差 分解调。
结合第四方面的第一种可能的实施方式， 在第四方面的第二种可能的实 施方式中， 当所述接收单元存在 X个接收通道接收所述数据帧时， 针对每一 个所述接收通道接收的所述数据帧分别经过所 述解扩单元和相干合并单元进 行帧级解扩和部分相干合并， 分别得到 M个数据帧， 其中， X为大于 1的正整 数；
所述差分解调单元具体用于将所述 X个接收通道分别得到的 X个所述 M 个数据帧进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分解调。
结合第四方面的第一种或第二种可能的实施方 式， 在第四方面的第三种 可能的实施方式中， 所述相干合并单元具体包括：
相位估计子单元， 用于利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位 估计， 得到 N个估计相位；
相位补偿子单元， 用于利用所述相位估计子单元得到的所述 N个估计相 位， 对所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿；
合并子单元， 用于对经过所述相位补偿子单元补偿后的所述 N个数据帧 进行加权合并， 得到 M个数据帧。
结合第四方面的第三种可能的实施方式， 在第四方面的第四种可能的实 施 方 式 中 ， 所 述 相 位 估 计 子 单 元 具 体 用 于 根 据 公 式 ， 计算得到所述 N个估计相位； 或者， 用于
k
Pi
或者 ,才艮据公式 a . = angle ， = 0， 1， 2 · · · N - 1，计算得到所述 N个估计相位；
L
其中， J'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 j'个估计相位， 为训练序列 符号， 为解扩后的数据符号。 结合第四方面的第三种可能的实施方式， 在第四方面的第五种可能的实 施方式中，
所述相干合并单元还包括： 频偏补偿子单元， 所述频偏补偿子单元用于
根据公 ， 或者， 公式
A: = max
N个补偿频偏:
其中， j'为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， 为 搜索频点， r sym 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为 第 个补偿频偏， ^为训练序列符号， 为解扩后的数据符号； 所述相位估计子单元具体用于利用所述频偏补 偿子单元得到的补偿频
偏， 根据公式 = ^ 或者， 公式
、 . = = 0， 1， 2… N _ 1，计算得到所述 N个估计相位 :
其中， 为第 个估计相位。
结合第四方面， 在第四方面的第一种可能的实施方式中， 所述接收机为 基站或终端。
第五方面， 本发明还提供了一种发射机， 所述发射机包括： 处理器和通 信接口；
所述通信接口， 用于与接收机进行交互；
所述处理器用于：
将编码后的数据与训练序列组成数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训 练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式；
对所述数据帧进行 N倍帧级扩频，形成一个重复帧，所述重复帧 包括 N 个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1 的整数；
对所述重复帧进行资源映射， 将所述重复帧映射到时频资源并通过所述 通信接口发送。
结合第五方面， 在第五方面的第一种可能的实施方式中， 所述训练序列 是 {0， 1}序列;
所述处理器具体用于在所述将编码后的数据与 训练序列组成数据帧之 后， 对所述数据帧进行差分调制， 生成所述数据帧的数据符号和训练序列符 号。
结合第五方面， 在第五方面的第二种可能的实施方式中， 所述训练序列 是多相位复序列；
所述处理器具体用于在所述将编码后的数据与 训练序列组成数据帧之 前， 对所述编码后的数据进行差分调制， 将经过差分调制后的数据与训练序 列符号组成数据帧。
结合第五方面或第五方面的第一种或第二种可 能的实施方式， 在第五方 面的第三种可能的实施方式中， 所述差分调制方式可以是 DBPSK 或者 DQPSK 或者 π / 4 QPSK或者 D8PSK。
结合第五方面或第五方面的第一种或第二种可 能的实施方式， 在第五方 面的第四种可能的实施方式中， 在一个所述数据帧中， 所述训练序列符号位 于所述数据符号的前面， 或者， 所述训练序列符号位于数据符号的中间， 或 者， 所述训练序列符号与所述数据符号交叉放置。
结合第五方面， 在第五方面的第五种可能的实施方式中， 所述处理器具 体用于将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的频率资源；
或者， 所述处理器具体用于将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同的时 域资源， 所述不同的时域资源包括连续或不连续的时域 位置。
结合第五方面， 在第五方面的第六种可能的实施方式中， 所述发射机为 基站或终端。
第六方面， 本发明还提供了一种接收机， 所述接收机包括： 处理器和通 信接口；
所述通信接口， 用于与发射机进行交互；
所述处理器用于：
通过所述通信接口接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符 号， 所述数据符号釆用差分调制方式；
对所述数据帧进行解映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据 帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数；
利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数据 符号进行解调， 得到所述 数据符号所承载的原始数据。
结合第六方面， 在第六方面的第一种可能的实施方式中， 所述处理器用 于利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数 据符号进行解调， 具体包括用 于：
对一个所述重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩；
对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧， 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数；
对所述 M个数据帧进行差分解调。
结合第六方面的第一种可能的实施方式， 在第六方面的第二种可能的实 施方式中， 当所述通信接口存在 X个接收通道接收所述数据帧时， 所述处理 器具体用于针对每一个所述接收通道接收的所 述数据帧分别执行所述对一个 重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩以及对解扩后的所述 N个数据帧进行部 分相干合并， 得到 M个数据帧， 其中， X为大于 1的正整数；
所述处理器还具体用于将所述 X个接收通道得到的 X个所述 M个数据帧 进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分解调。
结合第六方面的第一种或第二种可能的实施方 式， 在第六方面的第三种 可能的实施方式中， 所述处理器用于对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相 干合并， 得到 M个数据帧， 具体包括用于：
利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N个估计相 位；
利用所述 N个估计相位，对所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿； 对相位补偿后的所述 N个数据帧进行加权合并， 得到 M个数据帧。
结合第六方面的第三种可能的实施方式， 在第六方面的第四种可能的实 施方式中， 所述处理器用于利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位 估计， 得到 N个估计相位， 具体包括用于：
L-l
根据公式 a j = angle , j' = 0,l, 2 . N -l ，计算得到所述 Ν个估计相位; ,_i k 或者 ,根据公式 = 0 Pj
angle ,; = 0,1,2---N-1 ，计算得到所述 N个估计
L
相位；
其中， 为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 个估计相位， 为训练序列 符号， 为解扩后的数据符号。 结合第六方面的第三种可能的实施方式， 在第六方面的第五种可能的实 施方式中， 所述处理器用于利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位 估计， 得到 N个估计相位， 具体包括用于： , 或者， 公式
补偿频偏， 其
中， 为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， / m 为搜 索频点， 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， ^为第 个补偿频偏， ^为训练序列符号， 为解扩后的数据符号； 根据公式 =""g^ Σ J e T j = X2-N-l^ 或者， 公式
、fe=o Pj 〔
<¾■ = angle = 0， 1， 2… N _ 1，计算得到所述 N个估计相位 :
L
其中， 为第 个估计相位。
结合第六方面， 在第六方面的第六种可能的实施方式中， 所述接收机为 基站或终端。
第七方面， 本发明还提供了一种通信系统， 所述系统包括： 如本发明实 施例所述的发射机和接收机。
本发明提供的数据发送、 接收方法及装置， 数据帧由训练符号和数据符 号组成， 利用训练符号做部分相干合并后再做差分解调 ， 可以减少差分 PSK 系统非相干接收机多帧合并增益损失， 同时可以有效地抗邻区同频干扰， 在 需要合并多个信号副本以提升接收机灵敏度的 场景下， 提升差分 PSK 系统的 性能, 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 ， 下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 l a为差分 PSK调制后的载波相位星座图；
图 l b为图 la发生畸变后的载波相位星座图；
图 2为本发明实施例提供的一种典型的差分 PSK调制通信系统的结构示 意图；
图 3为本发明实施例提供的一种数据发送方法流 图；
图 4a为本发明实施例提供的数据帧结构示意图； 图 4b为本发明实施例提供的数据帧结构示意图；
图 5为本发明实施例提供的一种具体的数据发送 法流程图；
图 6为本发明实施例提供的一种数据接收方法流 图；
图 7为本发明实施例提供的一种具体的数据接收 法流程图；
图 8为釆用本发明实施例的方法的接收机与釆用 有技术的方法的接收 机所得到的数据信号的性能对比图；
图 9为本发明实施例提供的一种发射机的结构示 图；
图 1 0为本发明实施例提供的又一种发射机的结构 意图；
图 1 1为本发明实施例提供的一种接收机的结构示 图；
图 12为本发明实施例提供的又一种接收机的结构 意图；
图 1 3为本发明实施例提供的一种发射机的结构组 示意图；
图 14为本发明实施例提供的一种接收机的结构组 示意图。 具体实施方式
为使得本发明的发明目的、 特征、 优点能够更加的明显和易懂， 下面 将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而非全部实施例。 基 于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的数据发送、接收方法及装 置， 适用于差分 PSK调 制方式的通信系统， 尤其适用于需要通过合并多个信号副本以提升 接收机 灵敏度的场景。 本发明实施例提供的发射机可以为基站或终端 ， 接收机也 可以为基站或终端。
差分 PSK 调制的通信系统是通过某个观测时刻载波的绝 对相位和相 邻上一个观测时刻的载波绝对相位之差， 来表示该时刻接收到的信息。 例 如， 相位 S随时间 t变化的值记为 ， 记载波频率为 / 的调制信号为： s(t) = cos(2¾r c t + θ(ή)。观测时刻 t 0 , , t 2 … ^的载波相位记为 θ(ΐ 0 ), θ{ΐ γ ), θ(ΐ 2 ),··· θ(ΐ Ν )， 则相邻符号的相位差 ) - 0(t o ), 0{t 2 ) - θ 、 ),··· 0{t N ) - 0{t N _, )表征了 N个符号的信 息。 例如： 规定 2 b i t信息承载在四种载波相位差 ^,-^, 3 ^,- 3 ^上， 假 设载波初相 。)=0 ,则差分 P SK调制后的载波相位星座图如下所示： 即每一 个符号载波绝对相位有八种星座点位置， 每个星座点的相位变化量只有 ^,-^, 3 ^,- 3 ^^种可能 （如图 l a所示） ， 即便是载波绝对相位发生畸 变至 (例如频偏的影响导致星座点旋转） ， 每个星座点的相位变化仍然 是¾,-¾, 3 ¾,_ 3 ¾四种可能 （如图 l b所示） ， 即差分 PSK调制技术可以 有效的抗频偏影响。
图 2是本发明实施例提供的一种典型的差分 PSK调制的通信系统的结构 示意图， 如图 2所示， 所述通信系统中包括发射机 1和接收机 2。
在发射机 1 中， 先对原始数据进行编码， 再对编码后的数据进行差分调 制， 再将调制后的数据进行资源映射到相应的时频 资源， 在相应的信道中传 输给接收机 2。在发射机 1中通过重复发射相同的信息，接收机 2将接收到同 一信息的多个副本。
接收机 2在接收到数据之后， 先对接收到的数据进行差分解调 （即非相 干解调） ， 解调后进行合并（软比特合并） ， 在对合并后的数据进行译码， 得到原始数据。 如果接收机 2接收到同一信息的多个副本， 则将接收到的同 一个信息的多个副本各自解调后再进行合并， 可以提升接收机的灵敏度。
图 3是本发明实施例提供的数据发送方法流程图 如图 3所示， 本发明 的数据发送方法包括：
S 1 0 K 将编码后的数据与训练序列组成数据帧， 所述数据帧包括数据符 号和训练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式。
所述训练序列可以是 {0， 1}序列。
所述数据符号釆用差分调制方式， 具体包括： 在所述将编码后的数据与 训练序列组成数据帧之后， 对所述数据帧进行差分调制， 生成所述数据帧的 数据符号和训练序列符号。 此时， 是利用该 （0， 1 )序列和数据一起组成数 据帧， 再进行差分调制， 生成数据帧的数据符号和训练序列符号。
或者， 训练序列也可以是多相位复序列， 例如 ZC序列， 或者是已经调制 好的其他序列。
所述数据符号釆用差分调制方式， 具体包括： 在所述将编码后的数据与 训练序列组成数据帧之前， 对所述编码后的数据进行差分调制生成所述数 据 帧的数据符号， 将所述数据符号与所述多相位复序列中的训练 序列符号组成 数据帧。 此时， 只有数据经过差分调制， 经过差分调制的数据和已经调制好 的训练序列符号（例如 ZC序列，或者是由（ 0 , 1 )序列经过差分调制后的（ -1 , 1 ) 序列， 或者是其他序列符号）组成数据帧。
其中， 所述差分调制方式可以是 DBPSK , 或者 DQPSK , 或者 π /4 QPSK , 或者 D8PSK等等。
在本发明实施例中， 数据帧 （rad io da ta f rame ) 为某个频率上包含若 干个符号的一段时间资源， 包括训练符号和数据符号， 数据符号釆用差分调 制。 在一个所述数据帧中， 所述训练序列符号位于所述数据符号的前面， 或 者， 所述训练序列符号位于数据符号的中间， 或者， 所述训练序列符号与所 述数据符号交叉放置。 如图 4a所示， 在一个数据帧中， 训练符号可以前置放 在数据帧的开始作为前导符号 （preamb le ) ， 也可以中置放在数据帧的中间 作为中导符号 （midamb le ) ， 也可以和数据符号交叉放置。
所述数据帧中的数据符号和训练序列符号是时 分的。 数据帧的参数可以 包括： 数据帧长度记为 Tf rame， 训练符号总长度记为 Tp， 数据符号总长度记 为 Td， 频率间隔记为 Ftone。 上述各个数据帧参数可以配置， 例如配置为 Tsymbo l=266. 7us , Tf rame=80ms , Tp=16ms , Td=64ms , Ftone=5000Hz , 此时 一个数据帧包含 300个符号， 其中 60个符号是训练符号， 240个符号是数据 符号， 或者， 例如 Tsymbo l=200us , Tf rame=100ms , Tp=20ms , Td=80ms , Ftone=7500Hz, 等其他参数配置不再举例。
5102、 对所述数据帧进行 N倍帧级扩频， 形成一个重复帧。
所述重复帧中包括 N个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原 始数据， 其中， N为大于 1的整数。
具体如图 4b所示，由若干个数据帧组成一个重复帧，例 ，频率索引（ Tone
Number, TN ) =1， 帧号 ( Frame Number, FN) = 0， 1， 2, 3这四个数据帧组 成重复帧号 ( Repetition Frame Number, RFN ) WFN 4 =0的一个四倍重复帧， 该四倍重复帧内的四个数据帧每一帧都承载数 据 datal, datal包含 Td*Ftone 个数据符号。 组成一个重复帧的若干个数据帧的频率索引 （tone number)可 以不同。 组成一个重复帧的若干个数据帧的帧号索引 （frame number ) 可以 不连续， 即在时间上可以不连续。
若干个时间连续的重复帧可以组成一个更大倍 数的重复帧，例如图 4b中 RFN 4 =0和 RFN 4 =1的两个四倍重复帧可以组成一个 RFN 8 = 0八倍重复帧， 组成 的八倍重复帧上的八个数据帧承载相同的数据 块。
一个 N倍重复帧对应的信道称为 N倍重复信道。 例如： N=64， 或任意的 正整数。
在进行帧级扩频时， 将一个数据帧乘以一个长度为 N的扩频码， 生成 N 个数据帧， 所述 N个数据帧称为一个重复帧。 一个重复帧内的 N个数据帧可 以位于不同的频率资源， 所述重复帧内的 N个数据帧可以时间不连续， 所述 重复帧内的 N个数据帧承载的原始数据信息是相同的。 该扩频码可以递增数 歹 |J， 例如， 当 N=4时， 扩频码可以 { 1, 2, 3, 4}。 扩频码也可以全为 1， 扩频码 的生成可以基于小区标识（Cell Indicator, 即小区 ID)和帧号生成， 所述 扩频码的生成也可以基于小区 ID和帧号和符号索引生成。
5103、 对所述重复帧进行资源映射， 将所述重复帧映射到时频资源并进 行发送。
将数据帧映射到时频资源上，一个数据帧占用 某个频率的一段时间资源， 产生时域传输信号， 发送所述时域传输信号。
所述将所述重复帧映射到时频资源， 具体包括： 将所述重复帧的 N个数 据帧映射到不同的频率资源； 或者， 将所述重复帧的 N个数据帧映射到不同 的时域资源， 所述不同的时域资源包括连续或不连续的时域 位置。
具体地， 如图 5所示， 本发明实施例提供的数据发送方法， 包括：
S20 对数据进行编码， 生成编码后的数据块。
原始数据比特 经过编码后， 生成编码的数据块比特 c 。 其中， 为数 据块索引， 为数据块内的比特索引。 例如： 编码器釆用 1/3速率卷积编 码器。
S202, 对所述编码后的数据块进行加扰， 得到加扰后的数据。
将编码后的数据块比特 c 和扰码 b e {0,1}进行逐比特加扰， 加扰后的数 据记为 ή， 即如公式 1所示：
S- = C- ® b- 公式 1 一个 N倍重复帧内的 N个数据块， 扰码是相同的， 为数据块索引， k 为数据块内的比特索引， 即公式 2所示：
= b], i = 0,1,2 ···, j = 0,1,2… i≠ j, floor(z /N)= floor(j IN) 公式 2 扰码 b 的生成可以基于小区 ID、 用户标识和重复帧号生成， 例如公式 3所示：
b imt 2 14 + · 2 9 + 公式 3 其中， RNTI为无线网络用户标识 ( Radio Network Temporary
Indicator, RNTI )
扰码 b 的生成也可以基于小区 ID、 用户标识和帧号生成， 但在 N倍重 复帧内使用相同的帧号。
S 203、 将所述加扰后的数据与训练序列组成数据帧。
将加扰后的数据 ^与训练序列 组成数据帧/ ， 为帧号索引， 为数 据帧内比特索引。
' 口：当数据顿参数酉己置为 Tsymbol=266.7us, Tf rame=80ms , Tp=16ms , Td=64ms, 调制阶数 =2时， 则一个数据帧共有 2*80ms/266.7us = 600比特。 其中训练序列共 2*16ms/266.7us = 120比特， 数据共 2*64ms/266.7us=480 比特。 数据帧的参数配置包括不限于上述配置。
组帧时训练序列的位置可以在数据帧的前部， 也可以在数据帧的中 部。 训练序列的生成是已知的， 例如： 可以是基于小区 ID生成的伪随机序 歹 1 J，属于同一个小区 ID的不同数据帧上的训练序列是一样的； 也可以是基 于小区 ID和重复倍数生成的伪随机序列， 属于相同小区 ID和相同重复倍 数信道上的训练序列是一样的。 训练序列 的长度符合数据帧参数配置， 例如在上述参数下， 训练序列为 120比特。
5204、 对所述数据帧进行差分调制， 生成调制后的数据符号。
组帧后的数据帧比特经过差分 PSK调制器， 生成调制后的数据帧符号 g , 为帧号索引， 为数据帧内符号索引。
值得一提的是， S204也可以在 S203之前进行， 即先对编码和加扰后 的数据进行差分调制形成差分调制后的数据符 号， 再将调制后的数据符号 与多相位复序列的训练序列符号进行组帧， 得到差分调制后的数据帧。
5205、 利用扩频码对所述数据符号进行帧级扩频。
数据帧符号 和扩频码 Ω ί ε {ΐ,-1}进行帧级扩频，扩频后记为 t ， 即如公 式 4所示：
= gl - Ω,. 公式 4 其中，扩频码 Ωί 的生成可以基于小区 ID和帧号生成，例如公式 5所示：
^ =^.2 9 + ' 公式 5 或者， 扩频码 的生成也可以基于小区 ID、 帧号和符号索引生成， 例 如： a ink =k-2 14 + FN-2 9 + 公式 6
S206、 将所述数据符号映射到时频资源并发送。
根据帧号和频率索引将数据帧符号映射到相应 的时频资源。 具体的方 法可以是通过数字控制振荡器 （ Numerical Controlled Oscillator, NCO ) 搬频， 也可以通过快速傅里叶变换 （ Fast Fourier Transformation, FFT ) 实现。
图 6是本发明实施例提供的数据接收方法流程图 如图 6所示， 所述接 收方法包括：
S30K 接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符号， 所述数 据符号釆用差分调制方式。
数据帧的结构请参见图 4a和图 4b的描述， 于此不再赘述。
5302、 对所述数据帧进行解映射得到重复帧。
一个所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数 据， 其中， N为大于 1的整数。
所述对所述数据帧进行解映射得到重复帧， 具体包括： 根据所述数据帧 的频率索引和帧号索引进行解映射得到所述重 复帧。
5303、 利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数据 符号进行解调， 得 到所述数据符号所承载的原始数据。
所述利用所述训练序列符号对所述重复帧内的 数据符号进行解调， 具体 包括：
S302 对一个重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩。
一个所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数 据， 其中， N为大于 1的整数。
53022,对解扩后的所述 N个数据帧进行部分相干合并，得到 M个数据帧。 其中， M为大于等于 1且小于 N的整数。
53023, 对所述 M个数据帧进行差分解调。 可选的， 当存在 X个接收通道接收所述数据帧时（X为大于 1的正整数）， 则针对每一个所述接收通道接收的所述数据帧 分别执行 S3021和 S3022,即分 别执行所述对一个重复帧内的 N个数据帧进行帧级解扩以及对解扩后的所述 N 个数据帧进行部分相干合并， 得到 M个数据帧。 此时， S3023具体包括将所述 X个接收通道得到的所述 M个数据帧进行累加，对累加后的所述 M个数据帧进 行差分解调。
具体地， 如图 7所示， 本发明实施例提供的数据接收方法， 包括： S40 接收数据帧。
5402、 利用扩频码， 对接收到的所述数据帧进行帧级解扩， 得到数据符 号。
接收到的数据帧 / 和扩频码 Ω,. e {1,-1}进行帧级解扩， 解扩后的数据记 为 ^， 即如公式 7所示： - . a t 公式 7
5403、 对解扰后的所述数据帧进行部分相干合并， 得到合并后的数据符 号'
数据帧在解扰后送入部分相干合并模块， 完成一个 N倍重复帧内的 N 个数据帧的合并。 具体包括：
S403K 利用所述 N 个数据帧中的训练序列符号进行相位估计， 得到 N 个估计相位。
利用数据帧中的训练序列符号， 根据公式 8或公式 9， 计算得到所述估 计相位 α,·。 a } j = 0,1,2'·. N— l 公式 8
,_i k
k=o P:
a■ = angle ,;=0,1,2---N-1 公式 9
L 其中， 为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引， 为第 ·个估计相位， 为训练序列符号， 为解扩后的数据符号， L为所述 数据帧中训练序列符号的长度， 例如： 当数据帧的参数配置为 Tsymbol = 266.7us , Tp=16ms时， L= Tp/Tsymbol = 60。
可选的， 当存在频偏时， 进行相位估计的方法可以分为两步：
第一步， 根据公式 10或者公式 11， 计算得到 N个补偿频偏。
A, = max ,j = 0,l,2---N-l 公式 10
公式 11
其中， 为一个所述重复帧内的数据帧索引， 为数据帧内的比特索引，
/ m 为搜索频点， r sym 为符号周期， L为所述数据帧中训练序列符号的长度， 为第 ·个补偿频偏， ^为训练序列符号， ^为解扩后的数据符号。
第二步， 根据公式 12或公式 13， 计算得到所述 N个估计相位。 i 公式 12
公式 13
S4032、 利用所述 N个估计相位， 对所述 N个数据帧中的数据符号进行相 位补偿。
根据 S4031 中计算得到的估计相位 ^， 利用公式 14对数据符号 ^进行 相位补偿。
q k . =q k .. e - ia ' 公式 14 其中， 为相位补偿后的数据符号。
S4033、对相位补偿后的所述 N个数据帧进行加权合并，得到 M个数据帧。 根据公式 15， 将一个 N倍重复帧内的 N个数据帧补偿相位后 N个数据帧 之间符号合并。
二 M， J = X2,..,N-l 公式 15 其中， 为各个数据帧的合并加权系数， ^的取值可以为 ^ =1， 也可 以为 =^。 当没有进行最大似然频偏补偿时， ^可由公式 16 或公式 17 计算得到。 公式 16
公式 17
S404、 将合并后的数据符号进行差分解调， 得到解调后的数据。
合并后的数据符号 ^送入解调器进行差分解调， 得到解调后的数据比 特
S405、 对所述解调后的数据进行解扰， 得到解扰后的数据。
将解调后的数据比特 z和扰码 b e {0,1}进行逐比特解扰， 解扰后的数据 记为 ， 如公式 18所示：
X- = Z- Θ 公式 18 以蜂窝网络下行链路为例， 位于不同小区的两个终端工作在相同的频 率索引 K上， 符号加扰的效果是， 工作在相同频率索引上的这两条链路的 数据帧符号是不同的。
S406、 对所述解扰后的数据进行译码， 得到原始数据。
图 8是釆用本发明实施例的方法的接收机与釆用 有技术的方法的接收 机所得到的数据信号的性能对比图， 图中以 64倍重复帧 EPA 1 Hz信道的性能 对比为例， 图中的横坐标是信噪比， 纵坐标是误块率， 从图中可以看出， 釆 用本发明实施例的方法可以有效地提升了接收 机灵敏度， 改善差分 PSK 系统 的性能。 例如， 以 1 0%误块率看， 解调信噪比从 -1 0. 4dB (釆用现有技术方法 的接收机）降低至 -1 3dB (釆用本发明实施例方法的接收机） ， 接收机的灵敏 度提升了 2. 6dB。
本发明实施例提供的数据发送、 接收方法， 通过将多个时间连续的数据 帧组成重复帧， 不同的重复帧边界对齐， 有利于同步； 数据帧由训练符号和 数据符号组成， 利用训练符号做部分相干合并后再做差分解调 ， 可以减少差 分 PSK 系统非相干接收机多帧合并增益损失， 提升性能； 釆用部分相干合并 方法， 代价较小， 实现简单； 重复帧数据发射接收引入比特和符号两级加扰 ， 釆用部分相干合并接收机时可以有效的抗邻区 同频干扰。
以上是对本发明所提供的数据发送、 接收方法进行的详细描述， 下面对 本发明提供的发射机、 接收机进行详细描述。
图 9是本发明实施例提供的发射机的结构示意图 如图 9所示， 本发明 的发射机包括： 编码单元 501、 组帧单元 502、 差分调制单元 503、 扩频单元 504和映射单元 505。
编码单元 501用于对数据进行编码。
组帧单元 502用于将编码单元 501编码后的所述数据与训练序列组成数 据帧。
差分调制单元 503用于对所述数据帧的所述数据符号釆用差分 调制方式 进行调制。 所述训练序列可以是 {0， 1}序列。 此时， 差分调制单元 503位于组帧单 元 502之后， 差分调制单元 503具体用于对组帧单元 502得到的所述数据帧 的所述数据符号和训练序列符号进行差分调制 ， 生成所述数据帧的数据符号 和训练序列符号。
或者， 所述训练序列也可以是多相位复序列， 例如 ZC序列， 或者是已经 调制好的其他序列。 此时， 差分调制单元 503位于组帧单元 502之前， 差分 调制单元 503具体用于对编码单元 501 的所述数据进行差分调制， 形成差分 调制的数据符号。 组帧单元 502将经过差分调制单元 502得到的数据符号与 训练序列符号组成所述数据帧。 这里， 只有数据经过差分调制， 经过差分调 制的数据和已经调制好的训练序列符号 （例如 ZC序列， 或者是由 （0， 1 )序 列经过差分调制后的 （-1 , 1 )序列， 或者是其他序列符号）组成数据帧。
其中， 所述差分调制方式可以是 DBPSK或者 DQPSK或者 π /4 QPSK或者 D8PSK等等。
在本发明实施例中， 数据帧 （rad io da ta f rame ) 为某个频率上包含若 干个符号的一段时间资源， 包括训练符号和数据符号， 数据符号釆用差分调 制。 在一个所述数据帧中， 所述训练序列符号位于所述数据符号的前面， 或 者， 所述训练序列符号位于数据符号的中间， 或者， 所述训练序列符号与所 述数据符号交叉放置。 如图 4a所示， 在组帧单元 502组成的一个所述数据帧 中， 训练符号可以前置放在数据帧的开始作为前导 符号 （preamb l e ) ， 也可 以中置放在数据帧的中间作为中导符号 （midamb le ) ， 也可以和数据符号交 叉放置。
数据帧中的数据符号和训练序列符号是时分的 。数据帧的参数可以包括： 数据帧长度记为 Tf rame， 训练符号总长度记为 Tp， 数据符号总长度记为 Td， 频率间隔记为 Ftone。 上述各个数据帧参数可以配置， 例如配置为 Tsymbo l=266. 7us , Tf rame=80ms , Tp=16ms , Td=64ms , Ftone=5000Hz , 此时 一个数据帧包含 300个符号， 其中 60个符号是训练符号， 240个符号是数据 符号， 或者， 例如 Tsymbol=200us, Tf rame=100ms , Tp=20ms , Td=80ms , Ftone=7500Hz, 等其他参数配置不再举例。
扩频单元 504用于对经过差分调制单元 503和组帧单元 502处理后的所 述数据帧进行帧级扩频， 形成一个重复帧。
所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数。
具体如图 4b所示， 由若干个数据帧组成一个重复帧，例如， TN=1， FN= 0, 1， 2, 3这四个数据帧组成 ?FN 4 =0的一个四倍重复帧， 该四倍重复帧内的四 个数据帧每一帧都承载数据 datal, datal 包含 Td*Ftone个数据符号。 组成 一个重复帧的若干个数据帧的频率索引可以不 同。 组成一个重复帧的若干个 数据帧的帧号索引可以不连续， 即在时间上可以不连续。
若干个时间连续的重复帧可以组成一个更大倍 数的重复帧，例如图 4b中 RFN 4 =0和 RFN 4 =1的两个四倍重复帧可以组成一个 RFN 8 = 0八倍重复帧， 组成 的八倍重复帧上的八个数据帧承载相同的数据 块。
一个 N倍重复帧对应的信道称为 N倍重复信道。 例如： N=64， 或任意的 正整数。
扩频单元 504在进行帧级扩频时， 将一个数据帧乘以一个长度为 N的扩 频码， 生成 N个数据帧， 所述 N个数据帧称为一个重复帧。 一个重复帧内的 N 个数据帧可以位于不同的频率资源， 所述重复帧内的 N个数据帧可以时间不 连续， 所述重复帧内的 N个数据帧承载的原始数据信息是相同的。 该扩频码 可以递增数列， 例如， 当 N=4 时， 扩频码可以 { 1, 2, 3,4}。 扩频码也可以全 为 1， 扩频码的生成可以基于小区标识（Cell Indicator, 即小区 ID)和帧 号生成， 所述扩频码的生成也可以基于小区 ID和帧号和符号索引生成。
映射单元 505用于对所述数据帧进行资源映射， 将所述数据帧映射到时 频资源并进行发送。
映射单元 505将数据帧映射到时频资源上， 一个数据帧占用某个频率的 一段时间资源， 产生时域传输信号， 发送所述时域传输信号。
映射单元 505具体用于将所述扩频单元得到的所述重复帧 的 N个数据帧 映射到不同的频率资源； 或者， 用于将所述扩频单元得到的所述重复帧的 N 个数据帧映射到不同的时域资源， 所述不同的时域资源包括连续或不连续的 时域位置。
可选的，如图 10所示，本发明实施例提供的发射机还包括加 单元 506。 加扰单元 506用于对编码单元编码 501后的数据进行加扰， 得到加扰后 的数据。 组帧单元 502则对加扰后的数据进行处理。
具体地， 本发明实施例提供的发射机的具体处理过程包 括：
原始数据比特 经过编码单元 501编码后， 生成编码的数据块比特 。 其中， 为数据块索引， 为数据块内的比特索引。 例如： 编码器釆用 1 / 3 速率卷积编码器。
加扰单元 506 将编码后的数据块比特 c 和扰码 b e {0,l}进行逐比特加 扰， 加扰后的数据记为 ^， 即如公式 1所示。
一个 N倍重复帧内的 N个数据块， 扰码是相同的， 为数据块索引， k 为数据块内的比特索引， 即公式 2所示。
扰码 b 的生成可以基于小区 ID、 用户标识和重复帧号生成， 例如公式 3所示。
或者， 扰码 的生成也可以基于小区 ID、 用户标识和帧号生成， 但在 N倍重复帧内使用相同的帧号。
组帧单元 503将加扰后的数据 与训练序列 组成数据帧/ ， 为帧 号索引， 为数据帧内比特索引。
' 口：当数据顿参数酉己置为 Tsymbo l=266. 7us , Tf rame=80ms , Tp=16ms , Td=64ms , 调制阶数 =2时， 则一个数据帧共有 2* 80ms / 266. 7us = 600比特。 其中训练序列共 2 * 16ms /266. 7us = 120比特， 数据共 2*64ms /266. 7us=480 比特。 数据帧的参数配置包括不限于上述配置。 组帧单元 503组帧时， 训练序列的位置可以在数据帧的前部， 也可以 在数据帧的中部。 训练序列的生成是已知的， 例如： 可以是基于小区 ID 生成的伪随机序列，属于同一个小区 I D的不同数据帧上的训练序列是一样 的； 也可以是基于小区 I D 和重复倍数生成的伪随机序列， 属于相同小区 ID和相同重复倍数信道上的训练序列是一样的 训练序列 的长度符合数 据帧参数配置， 例如在上述参数下， 训练序列为 120比特。
组帧后的数据帧比特经过差分调制单元 503生成调制后的数据帧符号 g , 为帧号索引， 为数据帧内符号索引。
值得一提的是， 差分调制单元 503也可以在组帧单元 502之前， 差分 调制单元 503先对加扰后的数据符号进行差分调制， 组帧单元 502再将调 制后的数据符号与训练序列符号进行组帧。
扩频单元 504对数据帧符号 和扩频码 ^ {1,-1}进行帧级扩频， 扩频 后记为 ή， 即如公式 4所示。
其中，扩频码 Ω,.的生成可以基于小区 I D和帧号生成，例如公式 5所示。 或者， 扩频码 的生成也可以基于小区 I D、 帧号和符号索引生成， 例如公 式 6所示。
映射单元 505根据帧号和频率索引将数据帧符号映射到相 应的时频资 源。 具体的方法可以是通过 NC0搬频， 也可以通过 FFT实现。
图 11是本发明实施例提供的接收机的结构示意图 如图 11所示， 本 发明的接收机包括： 接收单元 601、 处理器 602和译码器 603。
接收单元 601用于接收数据帧。
所述数据帧包括数据符号和训练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制 方式。 具体数据帧的结构请参见图 4a和图 4b的描述， 于此不再赘述。
接收单元 601还用于对所述数据帧进行解映射得到重复帧 。
一个所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数 据， 其中， N为大于 1的整数。 接收单元 601具体用于根据所述数据帧的频率索引和帧号 索引进行解映 射得到所述重复帧。
处理器 602用于利用所述训练序列符号对接收单元 601得到的所述重复 帧内的所述数据符号进行解调。
译码器 603用于对处理器 602解调得到的数据符号进行译码， 得到所述 数据符号所承载的原始数据。
其中， 处理器 602 包括解扩单元 6021、 相干合并单元 6022和差分解 调单元 6023。
解扩单元 6021用于对接收单元 601得到的所述重复帧内的 N个数据帧 进行帧级解扩。
一个所述重复帧中包括 N个数据帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数 据， 其中， N为大于 1的整数。
接收到的数据帧 / 和扩频码 Ω,. e {1,-1}进行帧级解扩， 解扩后的数据记 为 ^， 即如公式 7所示。
相干合并单元 6022用于对解扩单元 6021解扩后的 N个数据帧进行部分 相干合并， 得到 M个数据帧。
其中， M为大于等于 1且小于 N的整数。
数据帧在解扰后送入相干合并单元 6022， 完成一个 N倍重复帧内的 N 个数据帧的合并。
相干合并单元 6 Q22 具体包括： 相位估计子单元、 相位补偿子单元和合 并子单元。
相位估计子单元用于利用所述 N个数据帧中的训练序列符号进行相位估 计， 得到 N个估计相位。
相位估计子单元具体用于利用数据帧中的训练 序列符号，根据公式 8或 公式 9， 计算得到所述估计相位 .。
当存在频偏时， 相位估计子单元进行相位估计的方法可以分为 两步： 第一步， 根据公式 1 0或者公式 1 1， 计算得到 N个补偿频偏。 第二步， 根据公式 1 2或公式 1 3， 计算得到所述估计相位 。
相位补偿子单元用于利用所述相位估计子单元 得到的所述估计相位， 对 所述 N个数据帧中的数据符号进行相位补偿。
根据相位估计子单元计算得到的估计相位 ^， 利用公式 14对数据符号
^进行相位补偿。
合并子单元用于对经过所述相位补偿子单元补 偿后的所述 N个数据帧进 行加权合并， 得到 M个数据帧。
合并子单元具体用于根据公式 1 5， 将一个 N倍重复帧内的 N个数据帧补 偿相位后 N个数据帧之间符号合并， 得到合并后的数据符号 ^。
差分解调单元 602 3用于对相干合并单元 6022得到的所述 M个数据帧进 行差分解调。
合并后的数据符号） ^经过差分解调单元 6 02 3 进行差分解调， 得到解 调后的数据比特 ^。
可选的， 如图 1 2所示， 本发明实施例提供的接收机中的接收单元 601 存在 X个接收通道（ X为大于 1的正整数）， 当 X个接收通道接收所述数据帧 时， 针对每一个所述接收通道接收的所述数据帧分 别经过解扩单元 6021和相 干合并单元 6022进行帧级解扩和部分相干合并， 分别得到 M个数据帧。
差分解调单元 602 3具体用于将所述 X个接收通道分别得到的 X个所述 M 个数据帧进行累加， 对累加后的所述 M个数据帧进行差分解调。
该接收机中还包括解扰器 604， 解扰器 604用于对数据符号进行解扰。 解扰器 604具体用于将差分解调单元 6023解调后的数据比特 z和扰码 b e {0,1}进行逐比特解扰， 解扰后的数据记为 ， 如公式 1 8所示。
以蜂窝网络下行链路为例， 位于不同小区的两个终端工作在相同的频 率索引 K上， 符号加扰的效果是， 工作在相同频率索引上的这两条链路的 数据帧符号是不同的。
解扰器 604得到的数据再经过译码器 603进行译码， 得到所述数据符号 所承载的原始数据。
本发明实施例提供的发射机通过将多个时间连 续的数据帧组成重复帧， 不同的重复帧边界对齐， 有利于同步； 数据帧由训练符号和数据符号组成， 利用训练符号做部分相干合并后再做差分解调 ， 可以减少差分 PSK 系统非相 干接收机多帧合并增益损失， 提升性能。 本发明实施例提供的接收机釆用部 分相干合并方法， 代价较小， 实现简单； 重复帧数据发射接收引入比特和符 号两级加扰， 釆用部分相干合并接收机时可以有效的抗邻区 同频干扰。
图 13是本发明实施例提供的一种发射机的结构组 示意图， 如图 13所 示， 本发明实施例的发射机包括： 处理器 701和通信接口 702。
处理器 701可能为单核或多核中央处理单元 ( Centra l Proces s ing Uni t , CPU ) ， 或者为特定集成电路 ( Appl i ca t ion Spec if ic Integra ted Ci rcui t , ASIC ) ， 或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多 个集成电路。
通信接口 702用于与接收机进行交互。
处理器 701用于：
将编码后的数据与训练序列组成数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训 练序列符号， 所述数据符号釆用差分调制方式；
对所述数据帧进行 N倍帧级扩频，形成一个重复帧，所述重复帧 包括 N 个所述数据帧， 所述 N个所述数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1 的整数；
对所述重复帧进行资源映射， 将所述重复帧映射到时频资源并通过通信 接口 702发送。
具体地，本发明实施例提供的发射机还根据所 述指令执行上述图 3-5所 示的数据发送方法， 具体在此不再赘述。
图 14是本发明实施例提供的一种接收机的结构组 示意图， 如图 14所 示， 本发明实施例的接收机包括： 处理器 801和通信接口 802。
处理器 801可能为单核或多核中央处理单元（ Centra l Proces s ing Uni t , CPU ) ， 或者为特定集成电路 ( Appl i ca t ion Spec if ic Integra ted Ci rcui t , ASIC ) ， 或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多 个集成电路。
通信接口 802用于与发射机进行交互。
处理器 801用于：
通过通信接口 802接收数据帧， 所述数据帧包括数据符号和训练序列符 号， 所述数据符号釆用差分调制方式；
对所述数据帧进行解映射得到重复帧， 一个所述重复帧中包括 N个数据 帧， 所述 N个数据帧承载相同的原始数据， 其中， N为大于 1的整数；
利用所述训练序列符号对所述重复帧内的数据 符号进行解调， 得到所述 数据符号所承载的原始数据。
具体地，本发明实施例提供的接收机还根据所 述指令执行上述图 6-7所 示的数据接收方法， 具体在此不再赘述。
本发明提供的数据发送、 接收方法及装置， 利用多个时间连续的数据帧 组成重复帧， 在接收时釆用部分相干合并方法进行处理再做 差分解调， 实现 简单， 可以减少差分 PSK 系统非相干接收机多帧合并增益损失， 同时可以有 效地抗邻区同频干扰， 提升性能， 在需要合并多个信号副本以提升接收机灵 敏度的场景下， 改善差分 PSK系统的性能。
专业人员应该还可以进一步意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的 各示例的单元及算法步骤， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来 实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能 一般性地描述了各示例的组成及步骤。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来 执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每 个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的 功能， 但是这种实现不应认为 超出本发明的范围。 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法 的步骤可以用硬件、 处理 器执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器
( RAM ) 、 内存、 只读存储器（ROM ) 、 电可编程 R0M、 电可擦除可编程 R0M、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-R0M、 或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。
以上所述的具体实施方式， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施方式而 已， 并不用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做 的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
Next Patent: SIGNAL TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS