用于发送和接收单载波OQAM符号的系统和方法与流程

用于发送和接收单载波oqam符号的系统和方法
1.本技术要求于2019年9月11日提交的申请号为16/567,122、标题为“用于发送和接收单载波oqam符号的系统和方法(system and method for transmitting and receiving single-carrier oqam symbols)”的美国专利申请案的优先权，所述专利申请案通过全文引用的方式并入本文中。
技术领域
2.本发明一般涉及数字通信，更具体地说，涉及一种使用频域频谱间隔(frequency domain spectral spacing，fdss)发送单载波偏移正交幅度调制(offset quadrature amplitude modulation，oqam)符号的方法和装置。


背景技术：

3.峰均功率比(peak to average power ratio，papr)是用于描述功率放大器效率的信号特征。由于功率受限的通信设备在信号的传输中使用功率放大器，papr的影响更重要了。因此，降低用于从功率受限设备传输(例如，无线通信系统中的上行传输和侧行链路传输)的信号波形的papr特别有益。
4.正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)是一种调制数字信号数据的方法，单个数据流在多个子载波频率上划分，以减少干扰和串扰。在长期演进(long term evolution，lte)无线标准的下行链路中发现此波形。然而，标准ofdm波形具有相对较大的papr，其中给定ofdm发射符号中样本的最大功率比所述符号的平均功率更大。这表明使用ofdm波形的功率放大器效率相对较低，因此不适合lte上行信道，需要开发和使用备选的小papr波形。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方面，提供了一种通信方法，包括：从k个复杂符号产生一组2k个输出，所述2k个输出包括k个实分量和k个虚分量；对所述2k个输出执行傅里叶变换操作，以产生2k个傅里叶变换输出；通过将所述2k个傅里叶变换输出中的j个输出中的每一个与j个非零系数中的相应一个相乘，对所述2k个傅里叶变换输出进行脉冲整形，以产生j个脉冲整形输出，其中，所述j个非零系数表示共轭对称脉冲形状的频率响应，j是奇数，且k≤j≤2k-1；对所述j个脉冲整形输出执行傅里叶逆变换操作，以产生傅里叶逆变换输出；输出所述傅里叶逆变换输出。
6.可选地，从k个复杂qam符号生成k个实分量和k个虚分量以产生一组2k个输出包括产生一组依次包括第一个符号的实分量、第一个符号的虚分量、第二个符号的实分量、第二个符号的虚分量
……
第k个符号的实分量、第k个符号的虚分量的2k个输出，其中，k≥2。
7.可选地，在所述2k个傅里叶变换输出不循环移位的情况下，所述2k个傅里叶变换输出的所述j个输出以所述第(k 1)个傅里叶变换输出为中心。
8.可选地，在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k的情况下，所述2k个傅里叶变换输
出的所述j个输出以所述第一傅里叶变换输出为中心。
9.可选地，产生所述一组2k个输出包括将所述k个复杂符号a1 ib1、a2 ib2……ak
ibk分成k个实分量和k个虚分量，产生所述2k个输出a1、ib1、a2、ib2……ak
、ibk；对所述2k个输出执行所述傅里叶变换，以产生2k个傅里叶变换输出对所述2k个傅里叶变换输出进行脉冲整形包括将所述2k个傅里叶变换输出的j个输出与j个非零滤波器系数f1、f2……fj
相乘，以产生j个脉冲整形输出d1、d2……dj
，其中，f1、f2……fj
表示所述共轭对称脉冲形状的所述频率响应，在所述2k个傅里叶变换输出不循环移位的情况下，所述2k个傅里叶变换输出的所述j个输出以为中心，在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k的情况下，所述j个输出以为中心；执行所述傅里叶逆变换操作包括使用n-idft处理所述j个脉冲整形输出，以产生n-idft输出作为所述傅里叶逆变换输出，其中，j≤n
useful
，其中，n
useful
是所述n-idft的有用子载波的数量。
10.可选地，处理所述j个脉冲整形输出包括处理所述j个脉冲整形输出和最多n
useful
–
j个其它n-idft输入，以产生所述n-idft输出。
11.可选地，所述j个脉冲整形输出由以下公式给出：在所述2k个傅里叶变换输出不循环移位且所述j个傅里叶变换输出以为中心的情况下，
12.可选地，所述j个脉冲整形输出由以下公式给出：在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k且所述j个傅里叶变换输出以为中心的情况下，
13.可选地，所述j个非零系数表示实奈奎斯特(nyquist)脉冲的非零频率分量。
14.可选地，实奈奎斯特(nyquist)脉冲是根升余弦脉冲。
15.可选地，所述方法还包括自适应调整j以实现目标峰均功率比。
16.根据本发明的一个方面，提供了一种通信方法，包括：对k个复杂符号执行傅里叶变换操作，以产生k个傅里叶变换输出；从所述k个傅里叶变换输出产生一组2k个输出，所述2k个输出包括k个实分量和k个虚分量；通过将所述2k个输出中的j个输出中的每一个与j个非零系数中的相应一个相乘，对所述2k个输出进行脉冲整形，以产生j个脉冲整形输出，其中，所述j个非零系数表示共轭对称脉冲形状的频率响应，j是奇数，且k≤j≤2k-1；对所述j个脉冲整形输出执行傅里叶逆变换操作，以产生傅里叶逆变换输出；输出所述傅里叶逆变换输出。
17.根据本发明的一个方面，提供了一种发射装置，包括：符号处理器，用于处理一组k个复杂符号，以产生一组2k个输出，所述2k个输出包括k个实分量和k个虚分量；傅里叶变换块，用于对所述2k个输出执行傅里叶变换操作，以产生2k个傅里叶变换输出；频谱整形器，用于通过将所述2k个傅里叶变换输出中的j个输出中的每一个与j个非零系数中的相应一个相乘，执行脉冲整形，以产生j个脉冲整形输出，其中，所述j个非零系数表示共轭对称脉冲形状的频率响应，j是奇数，且k≤j≤2k-1；傅里叶逆变换块，用于使用傅里叶逆变换操作处理所述j个脉冲整形输出，以产生傅里叶逆变换输出；发射器，用于根据所述傅里叶逆变换输出，发送输出。
18.可选地，所述符号处理器处理一组k个复杂qam符号，以产生一组包括k个实分量和k个虚分量的2k个输出，所述一组2k个输出依次包括第一个符号的实分量、第一个符号的虚
分量、第二个符号的实分量、第二个符号的虚分量
……
第k个符号的实分量、第k个符号的虚分量，其中，k≥2。
19.可选地，在所述2k个傅里叶变换输出不循环移位的情况下，所述2k个傅里叶变换输出的所述j个输出以所述第(k 1)个傅里叶变换输出为中心。
20.可选地，在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k的情况下，所述2k个傅里叶变换输出的所述j个输出以所述第一傅里叶变换输出为中心。
21.可选地，所述处理器通过将k个复杂符号a1 ib1、a2 ib2……ak
ibk分成k个实分量和k个虚分量来处理所述k个复杂符号，以产生2k个输出a1、ib1、a2、ib2……ak
、ibk；所述傅里叶变换对所述2k个输出执行所述傅里叶变换，以产生2k个傅里叶变换输出所述脉冲整形器通过将所述2k个傅里叶变换输出的j个输出与j个非零滤波器系数f1、f2……fj
相乘应用脉冲整形，以产生j个脉冲整形输出d1、d2……dj
，其中，f1、f2……fj
表示所述共轭对称脉冲形状的所述频率响应，在所述2k个傅里叶变换输出不循环移位的情况下，所述2k个傅里叶变换输出的所述j个输出以为中心，在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k的情况下，所述j个输出以为中心；所述傅里叶逆变换包括n-idft，使用所述n-idft处理所述j个脉冲整形输出，以产生n-idft输出作为所述傅里叶逆变换输出，其中，j《n
useful
，其中，n
useful
是所述n-idft的有用子载波的数量。
22.可选地，所述n-idft处理所述j个脉冲整形输出和最多n
useful
–
j个其它n-idft输入，以产生所述n-idft输出。
23.可选地，所述j个脉冲整形输出由以下公式给出：
24.在所述2k个傅里叶变换输出不循环移位且所述j个傅里叶变换输出以为中心的情况下，
25.可选地，所述j个脉冲整形输出由以下公式给出：
26.在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k且所述j个傅里叶变换输出以为中心的情况下，
27.可选地，所述j个非零系数表示实奈奎斯特(nyquist)脉冲的非零频率分量。
28.可选地，实奈奎斯特(nyquist)脉冲是根升余弦脉冲。
29.可选地，所述装置还用于自适应调整j以实现目标峰均功率比。
30.根据本发明的一个方面，提供了一种装置，包括：处理器和存储器，用于执行以下步骤：从k个复杂符号产生一组2k个输出，所述2k个输出包括k个实分量和k个虚分量；对所述2k个输出执行傅里叶变换操作，以产生2k个傅里叶变换输出；通过将所述2k个傅里叶变换输出中的j个输出中的每一个与j个非零系数中的相应一个相乘，所述2k个傅里叶变换输出进行脉冲整形，以产生j个脉冲整形输出，其中，所述j个非零系数表示共轭对称脉冲形状的频率响应，j是奇数，且k≤j≤2k-1；对所述j个脉冲整形输出执行傅里叶逆变换操作，以产生傅里叶逆变换输出；输出所述傅里叶逆变换输出。
附图说明
31.现在参考附图描述本发明的实施例，其中：
32.图1为应用于通信设备发射器中的-bpsk dft-s-ofdm波形的fdss技术示例的框图；
33.图2a为本发明实施例提供的用于生成小papr波形的系统的框图；
34.图2b为本发明实施例提供的用于生成小papr波形的系统的方法的流程图；
35.图3为本发明实施例提供的用于生成小papr波形的另一个系统的框图；
36.图4为本发明实施例提供的用于接收由图3的发射器生成的小papr波形的接收器的框图；
37.图5为本发明实施例提供的用于图4所示接收器中的后处理器的示例实现方式的框图；
38.图6为说明了几个rrc脉冲的滤波器和数据索引与用于图3中所示发射器的fdss操作中的滤波器值fj之间的关系的曲线；
39.图7为说明了本发明实施例提供的可用于代替图3的发射器中的处理器和2k-dft块的替代操作的框图；
40.图8为通信系统的网络图；
41.图9a为示例性电子设备的框图；
42.图9b为示例性电子设备的框图；
43.图10为组件模块的框图。
具体实施方式
44.下文详细论述了当前示例性实施例的操作及其结构。但应了解，本发明提供的许多适用发明概念可体现在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的具体结构和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
45.离散傅里叶变换扩频正交频分复用(discrete fourier transform spread orthogonal frequency division multiplexing，dft-s-ofdm)波形可用于努力提高功率放大器在ofdm波形上的效率。其它技术可以与这样的波形结合使用，以进一步减小上行信道的papr。一种方法是通过应用频域频谱整形(frequency domain spectrum shaping，fdss)，将dft-s-ofdm波形产生的典型正弦脉冲改变为papr较小的脉冲。
46.图1示出了一种示例性发射器，其中fdss已应用于通信信道上行链路中的二进制相移键控(binary phase shift keying，bpsk)dft-s-ofdm波形。k个符号被输入到预处理器102，输出2k个符号。然后，2k个符号经历离散傅里叶变换(discrete fourier transform，dft)104，该变换产生2k个输出。2k个输出中的至少一些可以在中继器106中重复以产生j≥2k个输出。j个输出由产生j个输出的fdss块108整形。在fdss块108中，将j个数据输出乘以j个非零fdss系数。然后，j个长度输出被馈送到n离散傅里叶逆变换(inverse discrete fourier transform，idft)块111，然后在并行到串行(parallel to serial，p/s)转换112之后进行传输。
47.图1所示fdss的一种实现方式是增强的旋转qpsk。此实现方式将非零fdss系数的数量设置为j＝2k，因此fdss的脉冲形状的宽度为偶数。将j的值设置为2k可确保不会出现不必要的带宽扩展。
48.虽然通过使用增强型旋转qpsk fdss减小了dft-s-ofdm波形的papr，但其实现方式对输入波形带来了额外的限制。虽然这种技术是以qpsk命名的，但它实际上使用了bpsk星座；因此，增强型旋转qpsk fdss具有与bpsk调制相同的频谱效率。
49.只有bpsk星座适合增强型旋转qpsk fdss，而更高阶调制(例如，m进制qam)不适合，因为这些星座或调制方案需要更多的fdss系数j，其中，j》2k，导致不可接受的带宽扩展。否则，在不扩展带宽的情况下，使用较少数量的fdss系数实现更高阶调制会导致正交性的损失。同样，当使用j＝2k的增强型旋转qpsk fdss脉冲时，高阶调制实现方式的误块率(block error rate，bler)性能会由于正交性损失引起的自干扰而减小。
50.图2a为本发明实施例提供的发射器的框图。发射器200具有接收k个复杂qam符号201的qam符号处理器块202。qam符号处理器块202处理k个复杂符号201以产生2k个处理器输出203。2k个处理器输出203被输入到傅里叶变换(fourier transform，ft)块204(例如，fft或dft)，产生2k个ft输出。包括来自ft块204的2k个输出中的j个输出的子集205被输入到频域频谱整形(frequency domain spectral shaping，fdss)块206，产生j个fdss输出207，其中，k≤j≤2k-1，且j为奇数。j个fdss输出207被输入到傅里叶逆变换(inverse fourier transform，ift)块208(例如，ifft或idft)，产生n个ift输出209，然后从发射设备输出，其中，n≥j。在一些实施例中，输出可以来自调制解调器。可选地，输出可以由天线发射，可能在被未示出的其它组件处理之后(例如，并行到串行转换)。
51.在操作中，k个复杂qam符号被输入到qam符号处理器块202中。qam符号可以来自任何阶数的qam星座。在一些实施例中，qam星座是qpsk、16qam、64qam，但是也可以使用高阶星座。k可以是偶数或奇数，k》2。在一些实施例中，k是资源块(resource block，rb)中音调数量的整数倍。例如，在rb包括12个音调的情况下，k可以是12、24、36等。处理器块202通过将k个qam符号201分成各自的实分量和虚分量来产生2k个输出，并且分量按每个连续符号的实分量的顺序排列，其后是从第一个符号到第k个符号的虚分量。
52.ft块204将2k个傅里叶变换操作应用于2k个符号203，产生2k个ft输出。在ft操作之后，包括2k个ft输出205中的j个输出的子集被输入到fdss块206中。在k的值为奇数的情况下，k≤j≤2k-1；或者，k可以是偶数值，在这种情况下，k 1≤j≤2k-1，因为j必须是奇数。j的值根据fdss的脉冲形状确定。
53.在一些实现方式中，傅里叶变换操作的输出可以循环移位。下文更详细介绍循环移位。更具体地说，傅里叶变换操作是2k dft。在傅里叶变换操作的输出不循环移位的实现方式中，2k个ft输出205中的j个输出以第(k 1)个ft输出为中心。在2k个ft输出循环移位k的实现方式中，2k个ft输出205以第一ft输出为中心。
54.fdss块206将2k个dft输出205中的j个输出中的每一个与表示共轭对称脉冲形状的频率响应的j个非零系数中的相应一个相乘。以这种方式，频域脉冲整形器206产生j个fdss输出207。
55.j个fdss输出207被输入到傅里叶逆变换块208。在一些实施例中，傅里叶逆变换块208是具有n个输入(n-idft)的离散傅里叶逆变换块。通常，并非所有输入都可用于有用的数据。例如，有些输入可以保留给保护带。有用子载波的数量在这里被称为n
useful
。在这种情况下，j的值小于或等于n
useful
。傅里叶逆变换块208产生n个ift输出209(再次可以来自调制解调器)，然后从发射设备输出，并可选地使用天线发射。在实践中，j的值小于或等于nuseful
，因此其它输入也可以由傅里叶逆变换块处理。特别地，n-idft可以并行处理n
useful
–
j个其它n-idft输入以及上述单个发射链相关的输入。
56.图2b为本发明实施例提供的用于生成小papr波形的系统的方法的流程图。例如，所述方法可以使用图2a的发射器来实现。所述方法以块250开始，通过将k个复杂qam符号分成k个实分量和k各虚分量来处理一组k个复杂qam符号，以产生一组2k个输出，所述一组2k个输出依次包括第一个符号的实分量、第一个符号的虚分量、第二个符号的实分量、第二个符号的虚分量
……
第k个符号的实分量、第k个符号的虚分量，其中，k≥2。所述方法继续进行到块252，对2k个输出执行傅里叶变换操作，以产生2k个傅里叶变换输出。所述方法继续进行到块254，通过将所述2k个傅里叶变换输出中的j个输出中的每一个与j个非零系数中的相应一个相乘，执行频域频谱整形(frequency domain spectral shaping，fdss)，以产生j个fdss输出，其中，所述j个非零系数表示共轭对称脉冲形状的频率响应，j是奇数，且k≤j≤2k-1。在傅里叶变换操作的输出不循环移位的情况下，所述2k个傅里叶变换输出中的j个输出以第(k 1)个傅里叶变换输出为中心，或在所述2k个傅里叶变换输出循环移位k的情况下，所述2k个傅里叶变换输出中的j个输出以第一个傅里叶变换输出为中心。所述方法继续进行到块256，使用傅里叶变换逆操作来处理j个fdss输出，以产生n个傅里叶逆变换输出。最后，在块258中，输出或发送基于n个傅里叶变换输出的输出。
57.有利的是，与图1的方法相比，图2a和图2b的方法没有自干扰，结果是可能有更好的bler性能。出于同样的原因，所提供的方法和系统适用于任何调制阶数，没有带宽扩展，而图1通常限于增强型旋转qpsk实现方式，并具有由此产生的bspk频谱效率。所提供的系统和方法可以灵活使用k≤j≤2k-1个fdss长度(仅在k为奇数时保持j＝k)。可以灵活实现在papr与频谱效率之间平衡的设计。例如，如果使用qpsk星座，并且j＝k(k必须是奇数)，结果比具有j》k的设计更差(更大)papr，但频谱效率更高。此外，j＝k的这种特定设计仍然具有与qpsk dft-s-ofdm相同的频谱效率的优点，但papr小于qpsk dft-s-ofdm的papr。
58.所提供的系统和方法的输出是圆形卷积单载波偏移qam(offset qam，oqam)波形。这具有实域正交性条件，因此避免了自干扰。此外，可以使用具有不同频谱效率的脉冲形状范围。
59.现在参考图3，示出了图2a的发射器的更详细实现方式的示例。图3的发射器与图2a的发射器的不同之处在于，图2a的傅里叶变换204被指定为离散傅里叶变换304(例如，fft)；图2a的傅里叶逆变换208被指定为n-idft 308(具有n个输入的离散傅里叶逆变换，例如，n-ifft)，并示出了包括并行到串行转换器312和循环前缀(cyclic prefix，cp)插入器314的其它处理元件。
60.处理器202从任何星座(例如qpsk、16qam、64qam等)中获取k个qam符号，并将它们分为实分量和虚分量。k可以是奇数或偶数。结果是一组包括2k个虚实符号的输出。假设a1 ib1、a2 ib2……ak
ibk是qam符号的并行k个数量，则2k个并行输出可以表示为a1、ib1、a2、ib2……ak
、ibk。
61.dft 304提取2k个输入a1、ib1、a2、ib2……ak
、ibk并执行2k-dft。有两种众所周知的索引2k-dft输出的方法：第一种是第二种是只有2k个输出中的j个输出会进行以下详细说明的进一步处理。
62.正如前面提到的，j总是一个奇数。如果k是奇数，则k≤j≤2k-1；如果k是偶数，则k
1≤j≤2k-1。j的值根据脉冲形状确定。fdss系数f1、f2……fj
表示共轭对称脉冲的非零频率分量。在一些实施例中，系数表示实奈奎斯特(nyquist)脉冲。
63.根升余弦(root raised cosine，rrc)是可以使用的脉冲的一个示例。假设f(ω)为rrc的频率响应。根据定义，对于ω≥(1 β)/2t，f(ω)为0，其中，1/t为奈奎斯特速率。f(ω)的所有j个非零样本用作fdss系数。在这种情况下，
64.第一种索引方法
65.在一些实施例中，使用第一种索引方法在这种情况下，有两种方法可以执行fdss。
66.在第一种方法中，j个fdss输出由以下公式给出：
[0067][0068]
其中，中心为
[0069]
在第二种方法中，2k个dft输出循环移位k，但脉冲系数保持不变。在这种情况下，j个fdss输出可以通过将2k个dft输出循环移位k得到，该输出由以下公式给出：
[0070][0071]
其中，中心为
[0072]
这可以通过假设布置在一个圆圈中来理解，其中在第一种方法中作为中心，在第二种方法中作为中心。
[0073]
第二种索引方法
[0074]
在一些实施例中，使用第二种索引方法有两种等效的方法可用。在第一种方法中，j个fdss输出由以下公式给出：
[0075][0076]
其中，中心为
[0077]
在第二种方法中，j个fdss输出可以通过将2k个dft输出循环移位k得到，该输出由以下公式给出：
[0078][0079]
其中，中心为
[0080]
接收器
[0081]
在以下对接收器的描述中，使用了第一索引但对于使用第二索引的情况，可以采用类似的方法。
[0082]
图4为本发明实施例提供的适合与图3的发射器一起使用的接收器的框图。示出的是按顺序连接在一起的以下块：cp去除器块400、串行到并行转换器402、n-dft 404、均衡器406、fdss块408、2k-idft块410和后处理器412。这些功能块执行针对发射器描述的操作的相反操作。仅从n-dft 404的输出中获取相关的j个频率分量。需要说明的是，此接收器采用单抽头均衡。
[0083]
fdss块408从n-dft 404中提取j个输出，并将j个输出与j个非零系数
相乘。这些系数是发射器中使用的f1、f2……fj
的复共轭。由于脉冲是真实的甚至对称的，因此频率响应是真实的甚至对称的。因此，需要说明的是，在接收器中执行的从n到j的解映射与发射器中j到n的映射相对应。
[0084]
fdss块408的输出从两侧填充为0，以形成一个2k矢量，该矢量用作2k-idft 410的输入。假设输出为410的输入。假设输出为在这里，是对实信号的虚干扰，同样是对虚信号的实干扰。
[0085]
后处理器412将2k个输入后处理器412将2k个输入作为输入并通过将实值和虚值组合成复值输出k个qam符号作为输入并通过将实值和虚值组合成复值输出k个qam符号这些是接收到的qam符号，然后可以进行进一步处理。在后处理器412中去除对实信号的虚干扰和对虚信号的实干扰。
[0086]
图5为处理2k个输入的后处理器的示例实现方式的框图。将通过示例描述处理前两个输入的功能。第一个输入被输入到re()运算符502，该运算符采用复输入并输出该复输入的实部。第二个输入被输入到im()运算符504，该运算符采用复输入并输出该复输入的虚部。re()运算符502和im()运算符504的输出在加法器506中组合以产生输出508。
[0087]
图6示出了fdss块中可使用的不同rrc脉冲的几个示例。所示为k＝6和j＝11、9或7的示例。在每种情况下，脉冲都以k 1＝7为中心。需要说明的是，脉冲形状对papr有影响。
[0088]
在所描述的实施例中，fdss长度是奇数和共轭对称的，使得脉冲在时域上是真实的。在一些实施例中，脉冲为奈奎斯特(nyquist)脉冲。上述事实与脉冲以dft输出的数据为中心的特定方式一起产生具有实域正交性的圆形卷积单载波oqam信号。因此，与参考图1描述的情况相反，没有正交性的损失。此外，由于存在实域正交性，所提供的系统和方法不具有自干扰，因此可以适用于任何qam调制阶数。
[0089]
另一个优点是，不需要使用过多的带宽。与参考图1描述的使用j＝2k个子载波的增强型旋转qpsk相比，分配k≤j≤2k-1个子载波以发送k个qam符号。因此，与dft-s-ofdm相比，所提供的系统和方法高效地平衡了papr和频谱效率。此外，当j＝k，时，频谱效率与dft-s-ofdm相同，但papr较小。
[0090]
qam符号处理器和2k-dft可以替换为k-dft和其它操作。这可以实现，因为数据信号是实信号或虚信号。图7为可用于替换发射器图中处理器和2k-dft的功能元件的框图。
[0091]
与图3中发射器框图中所示的处理器一样，k个qam符号701用作初始输入。在本实施例中，k个符号701首先输入到k-dft块702。k-dft块702产生长度为k的矢量703，然后将其输入到乘法块中，乘法因子为0.5704。然后，所得乘积用作翻转操作块705的输入，并用作正值输入求和块707和708。翻转操作块的输出被输入到共轭块706，所得输出被用作正值输入求和块707，作为负值输入求和块708。然后，由求和块707和708产生的和被输入到复制操作块710和711中，每个操作块产生长度为2k的矢量712和713。矢量713中的一个被输入到乘法块714，其中矢量713乘以因子在求和节点715处，将从块714产生的输出和由复制操作块710产生的长度2k的矢量712相加在一起。然后，求和节点216的输出可以进入fdss，并通
110a至110c中的一个或多个进行无线连接，以便能够接入任何其它基站170a和170b、核心网130、pstn 140、互联网150和/或其它网络160。例如，基站170a和170b可以包括(或可以是)几种熟知设备中的一个或多个，例如基站收发台(base transceiver station，bts)、node-b(nodeb)、演进型基站(evolved nodeb，enodeb)、家庭基站(home enodeb)、gnodeb、传输点(transmission point，tp)、站点控制器、接入点(access point，ap)或无线路由器。任何ed 110a至110c可以可选地或还用于与任何其它基站170a和170b、互联网150、核心网130、pstn 140、其它网络160或上述任意组合进行连接、接入或通信。通信系统100可以包括ran，例如，ran 120b，其中，对应的基站170b通过互联网150接入核心网130，如图所示。
[0102]
ed 110a至110c以及基站170a和170b都是通信设备的示例，它们可以用于实现本文描述的部分或全部功能和/或实施例。在图8所示的实施例中，基站170a是ran 120a的一部分，ran 120a可以包括其它基站、一个或多个基站控制器(base station controller，bsc)、一个或多个无线网络控制器(radio network controller，rnc)、中继节点、元件和/或设备。任何基站170a、170b可以是单独的元件，如图所示，也可以是分布在对应ran中的多个元件，等等。同样地，基站170b是ran 120b的一部分，ran 120b可以包括其它基站、元件和/或设备。每个基站170a和170b在特定地理区或区域(有时称为“小区”或“覆盖区域”)内发送和/或接收无线信号。小区可以进一步被划分为小区扇区(sector)，而基站170a和170b可以，例如，采用多个收发器向多个扇区提供服务。在一些实施例中，可以存在已建立的微微或毫微微小区，无线接入技术支持这些小区。在一些实施例中，多个收发器可以使用多输入多输出(multiple-input multiple-output，mimo)技术等用于每个小区。所示的ran 120a和120b的数量只是示例性的。设计通信系统100时可以考虑任意数量的ran。
[0103]
基站170a和170b使用无线通信链路(例如，射频(radio frequency，rf)、微波、红外(infrared，ir)等)通过一个或多个空口190与一个或多个ed 110a至110c通信。空口190可以使用任何合适的无线接入技术。例如，通信系统100可以在空口190中实现一种或多种信道接入方法，例如码分多址(code division multiple access，cdma)、时分多址(time division multiple access，tdma)、频分多址(frequency division multiple access，fdma)、正交fdma(orthogonal fdma，ofdma)或单载波fdma(single-carrier fdma，sc-fdma)。
[0104]
基站170a和170b可以实现通用移动通讯系统(universal mobile telecommunication system，umts)陆地无线接入(universal terrestrial radio access，utra)以使用宽带cdma(wideband cdma，wcdma)建立空接口190。在这种情况下，基站170a和170b可以实现hspa、hspa 等协议，其中，hspa 可选地包括hsdpa和/或hsupa。可选地，基站170a和170b可以使用lte、lte-a和/或lte-b与演进型utms陆地无线接入(evolved utms terrestrial radio access，e-utra)建立空口190。考虑到通信系统100可以使用多信道接入功能，包括上文描述的那些方案。用于实现空口的其它无线技术包括ieee 802.11、802.15、802.16、cdma2000、cdma2000 1x、cdma2000 ev-do、is-2000、is-95、is-856、gsm、edge和geran。当然，可以使用其它多址接入方案和无线协议。
[0105]
ran 120a和120b与核心网130进行通信，以便向ed 110a至110c提供各种服务，例如，语音、数据和其它服务。ran 120a和120b和/或核心网130可以与一个或多个其它ran(未示出)进行直接或间接通信，这些ran可以或可以不直接由核心网130服务，并且可以或可以
不采用与ran 120a和/或ran 120b相同的无线接入技术。核心网130还可以充当(i)ran 120a和120b之间和/或ed 110a至110c之间以及(ii)其它网络(例如，pstn 140、互联网150和其它网络160)之间的网关接入。另外，ed 110a至110c中的部分或全部可以包括使用不同无线技术和/或协议通过不同无线链路与不同无线网络进行通信的功能。ed可通过有线通信信道与服务提供商或交换机(未示出)以及互联网150进行通信，而不是无线通信(或除此之外)。pstn 140可以包括用于提供传统电话业务(plain old telephone service，pots)的电路交换电话网络。互联网150可以包括计算机网络和/或子网(内网)，并包含ip、tcp和udp等协议。ed 110a至110c可以是能够根据多种无线接入技术进行操作的多模设备，并包含支持这些技术所需的多个收发器。
[0106]
图9a和图9b示出了可以实现本发明提供的方法和教示的示例性设备。特别地，图9a示出了示例性ed 110，图9b示出了示例性基站170。这些组件可以用于通信系统100或任何其它合适的系统中。
[0107]
如图9a所示，ed 110包括至少一个处理单元200。处理单元200实现ed 110的各种处理操作。例如，处理单元200可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或任何其它使ed 110能够在系统100中操作的功能。处理单元200还可以用于实现本文更详细地描述的部分或全部功能和/或实施例。每个处理单元200包括任何合适的用于执行一个或多个操作的处理或计算设备。例如，每个处理单元200可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。
[0108]
ed 110还包括至少一个收发器202。收发器202用于对数据或其它内容进行调制，其中，数据或其它内容用于通过至少一个天线或网络接口控制器(network interface controller，nic)204进行传输。收发器202还用于解调至少一个天线204接收到的数据或其它内容。每个收发器202包括任何合适的用于生成进行无线或有线传输的信号和/或用于处理通过无线或有线方式接收的信号的结构。每个天线204包括任何合适的用于发送和/或接收无线或有线信号的结构。一个或多个收发器202可以用于ed 110中。一个或多个天线204可以用于ed 110中。尽管收发器202以单个功能单元示出，但还可以使用至少一个发射器和至少一个单独的接收器来实现。
[0109]
ed 110还包括一个或多个输入/输出设备206或接口(例如，到互联网150的有线接口)。一个或多个输入/输出设备206可以与网络中的用户或其它设备进行交互。每个输入/输出设备206包括用于向用户提供信息或从用户接收信息的任何合适的结构，例如，扬声器、麦克风、小键盘、键盘、显示器或触摸屏，包括网络接口通信。
[0110]
此外，ed 110包括至少一个存储器208。存储器208存储ed 110使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器208可以存储用于实现本文描述的部分或全部功能和/或实施例并由处理单元200执行的软件指令或模块。每个存储器208包括任何合适的一个或多个易失性和/或非易失性存储与检索设备。可以使用任何合适类型的存储器，例如，随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read only memory，rom)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module，sim)卡、记忆棒、安全数码(secure digital，sd)存储卡。
[0111]
如图9b所示，基站170包括至少一个处理单元250、至少一个发射器252、至少一个接收器254、一个或多个天线256、至少一个存储器258和一个或多个输入/输出设备或接口
266。可以使用未示出的收发器代替发射器252和接收器254。调度器253可以与处理单元250耦合。调度器253可以包括在基站170内，也可以与基站170分开操作。处理单元250实现基站170的各种处理操作，例如，信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或任何其它功能。处理单元250还可以用于实现本文更详细地描述的部分或全部功能和/或实施例。每个处理单元250包括任何合适的用于执行一个或多个操作的处理设备或计算设备。每个处理单元250可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路，等等。
[0112]
每个发射器252包括任何合适的用于生成与一个或多个ed或其它设备进行无线或有线传输的信号的结构。每个接收器254包括任何合适的用于处理从一个或多个ed或其它设备通过无线或有线方式接收的信号的结构。虽然以单独的组件示出，但至少一个发射器252和至少一个接收器254可以组合成收发器。每个天线256包括任何合适的用于发送和/或接收无线信号或有线信号的结构。虽然共用天线256在这里示为耦合到发射器252和接收器254，但一个或多个天线256可以耦合到一个或多个发射器252，一个或多个单独的天线256可以耦合到一个或多个接收器254。每个存储器258包括任何合适的一个或多个易失性和/或非易失性存储与检索设备，例如上文结合ed 110描述的那些设备。存储器258存储由基站170使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器258可以存储用于实现本文描述的部分或全部功能和/或实施例并由处理单元250执行的软件指令或模块。
[0113]
每个输入/输出设备266可以与网络中的用户或其它设备进行交互。每个输入/输出设备266包括用于向用户提供信息或从用户接收/提供信息的任何合适的结构，包括网络接口通信。
[0114]
应当理解的是，本文提供的实施例方法中的一个或多个步骤可以由对应的单元或模块结合图10执行。例如，信号可以由发射单元或发射模块进行发送。信号可以由接收单元或接收模块进行接收。信号可以由处理单元或处理模块进行处理。其它步骤可通过以下执行：
[0115]
qam信号处理模块，将复杂符号分为实分量和虚分量；
[0116]
傅里叶变换模块；
[0117]
脉冲整形模块；
[0118]
傅里叶逆变换模块。
[0119]
各个单元/模块可以是硬件、软件或其组合。例如，一个或多个单元/模块可以是集成电路，例如，现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)。应当理解的是，如果这些模块是软件，则这些模块可以由处理器根据需要全部或部分检索，单独或集体检索用于处理，根据需要在一个或多个实例中检索，并且这些模块本身可以包括用于进一步部署和实例化的指令。
[0120]
关于ed 110和基站170的其它详细内容是本领域技术人员已知的。因此，为了清楚起见，这里省略了这些详细内容。
[0121]
虽然所提供的系统和方法已经在无线通信的上下文中描述，但它们也可以用于mmwave、微波回程、6g中的ntn，甚至用于取代rel-15中的π/2-bpsk调制。
[0122]
根据上述指导，可以进行本发明的许多修改和变型。因此，应当理解，在所附权利
要求书的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。