[發明專利]基于重疊變換算法的時頻擴展抗干擾方法、裝置與系統

無效

• 申請號: 201010291990.0
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN101986634A
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 尚勇;封曉弢
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B1/707
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及衛星通信領域現有的ETF-OFDM(Expanded?Timeand?Frequency-Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，時頻擴展正交頻分復用)技術，尤其涉及一種時頻擴展抗干擾方法與系統、調制裝置、解調裝置。?

背景技術

多載波CDMA(MC-CDMA)將CDMA和OFDM技術結合在一起，其同一個數據符號所對應的不同碼片在一個OFDM符號的不同子載波上并行傳輸，可以利用OFDM系統的抗多徑干擾和高頻譜效率特性，提高CDMA性能。?

ETF-OFDM(Expanded?Time?and?Frequency?OFDM)系統是一種基于OFDM的時域和頻域擴展的二維正交擴頻系統，其在時域和頻域通過不同的擴頻碼進行直接序列擴頻，使得每個用戶每個原始信息符號在頻域和時域都實現延展。該系統比MC-CDMA系統具有更好的抵抗短時突發脈沖干擾以及窄帶/單音干擾的能力，可以作為一種新的衛星寬帶抗干擾通信傳輸體制。但是現有的ETF-OFDM存在其局限性，即傳統的OFDM調制通常都是由一個離散傅立葉逆變換(IDFT)/離散傅立葉變換(DFT)變換對實現的。在發送端通過IDFT變換將頻域信號調制到子載波上，在接收端通過DFT變換解調各個子載波上的調制數據。OFDM系統的一個重要優點就是可以利用快速?傅立葉變換(IFFT/FFT)實現數字調制和解調，因而大大降低系統的實現復雜度。但是，基于DFT的ETF-OFDM系統抑制窄帶干擾(NBI)的性能對干擾功率、頻率等參數非常敏感。原因在于，DFT相當于N個幅度特性為sin(Nw/2)/sin(w/2)，中心頻率間隔為2π/N的濾波器組對輸入信號進行濾波。該濾波器組的特點是旁瓣峰值幅度較大(只比主瓣低13dB)，有相當一部分干擾的能量會泄漏到其他子頻帶上。頻譜泄漏使得干擾在變換域中擴散，污染所有的子頻帶，不利于分離干擾和有用信號，進而影響干擾抑制的效果。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于重疊變換算法的時頻擴展抗干擾方法、裝置與系統，基于本發明可以很好的增強系統的抗干擾能力。?

本發明提出了一種基于重疊變換算法的時頻擴展抗干擾方法，包括如下步驟：擴頻碼片獲取步驟，將Q個連續發送QPSK調制信息符號b^m(q)與長度為M的第m個用戶對應的時域正交擴頻碼Wm相乘，完成M倍時域直接序列擴頻，得到P個擴頻碼片?其中，b^m(q)表示第m個用戶的第q個調制信息符號，M≥1且M為整數，P＝Q×M，P≤N，N為系統子載波總數，Q為不小于1的整數，p＝qM+i，i＝0，1，...，Q-1，q＝0，1，…，Q-1，p＝0，1，…，P-1；m為大于1的整數；頻域擴頻步驟，將所述P個擴頻碼片串并轉換到P個不同的子信道上，每個子信道上的一個時域擴頻碼片被復制N份，與第p個子信道上對應的長度為N的頻域正交擴頻碼?對應相乘得到N個頻域擴頻碼片?與長度為N頻域正交擴頻碼對應相乘，完成頻域擴頻；P個子信道上的時域擴頻碼片經過N倍頻域擴頻后，每個子信道上的頻域擴頻碼片對應相加，得到第k個子載波上傳輸?的頻域數據?其中k＝0，1，…，N-1；調制步驟，利用逆重疊變換調制，基于基函數將所述頻域數據調制到子載波；解調步驟，經過重疊變換調制后得到第m個用戶在第k個子載波上的數據為R^m(k)，k＝0，1，…，N-1；將每個子載波上的信號復制P份，分別與頻域擴頻碼解擴，獲取P個子信道的信號?并重新排列為Q×M個接收碼片，以獲取用戶解調信號?

上述時頻擴展抗干擾方法，優選所述調制步驟中，所述第k個基函數為：?