[發明專利]一種場強驅動型單載波-多載波融合的信號傳輸方法

有效

• 申請號: 201310556456.1
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103532904A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 梅林;沙學軍;王曉魯;張欽宇;張乃通
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

1.一種場強驅動型單載波-多載波融合的信號傳輸方法，其特征是：它由以下步驟實現：

在第t個時間周期下，t的初始值為1，采用現有單載波-多載波融合的信號傳輸方法進行信號傳輸；

在第t+1個時間周期下，它的信號發射方法是：

步驟一、將原始數據根據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息進行數字基帶映射，獲得數字基帶映射結果；

步驟二、將步驟一獲得的數字基帶映射結果進行加權分數傅立葉變換，獲得變換結果；所述加權分數傅立葉變換的參數選擇依據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息選取；

步驟三、將步驟二獲得的變換后的結果插入循環前綴，獲得插入循環前綴后的信號；

步驟四、將步驟三獲得的插入循環前綴后的信號進行波形成型，獲得波形成型后的信號；

步驟五、將步驟四獲得的波形成型后的信號進行D/A變換，獲得模擬信號；

步驟六、將步驟五獲得的模擬信號進行上變頻處理，獲得上變頻后的信號，并發射至信道；完成第t+1個時間周期下的信號發射；

在第t+1個時間周期下，它的信號接收方法：

步驟七、接收端將接收到的信號進行下變頻處理，獲得下變頻后的信號；

步驟八、將步驟七獲得的下變頻后的信號進行A/D變換，獲得數字信號；

步驟九、將步驟八獲得的數字信號去掉循環前綴，獲得去掉循環前綴的信號；

步驟十、將步驟九獲得的去掉循環前綴的信號進行DFT變換，獲得DFT變換后信號；

步驟十一、將步驟十獲得的DFT變換后信號進行頻域均衡處理，獲得均衡處理后的信號；

步驟十二、將步驟十一獲得的均衡處理后的信號進行加權分數傅立葉變換，獲得變換后結果；所述加權分數傅立葉變換的參數選擇依據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息選取；

步驟十三、將步驟十二獲得的變換后結果根據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息進行數字基帶反映射，獲得原始數據并輸出；完成在第t+1時間周期下的信號接收；

步驟十四、令t的值加1，繼續執行t+2個時間周期下的信號發射和接收，直至原始數據全部發送完成。

2.根據權利要求1所述的一種場強驅動型單載波-多載波融合的信號傳輸方法，其特征在于步驟二中將步驟一獲得的數字基帶映射結果進行加權分數傅立葉變換的過程是：

步驟二一、將數字基帶映射結果進行串/并轉換，結果作為支路0的輸入數據；

步驟二二、根據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息生成加權分數傅立葉變換的系數w₂，將步驟二一中獲得的并行數據進行反轉并與系數w₂進行相乘，得到支路2的數據；

根據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息生成加權分數傅立葉變換的系數w₀，將步驟二一中獲得的并行數據與系數w₀進行相乘，得到支路0的數據；

根據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息生成加權分數傅立葉變換的系數w₁，將步驟二中獲得的并行數據進行DFT變換，將DFT變換后的數據輸出給支路3，并將DFT變換后的數據與系數w₁進行相乘得到支路1的數據；

然后根據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息生成加權分數傅立葉變換的系數w₃，將輸入給支路3的經過DFT的數據進行反轉并與系數進行w₃相乘，得到支路3的數據；

步驟二三、將步驟二二獲得的支路0、支路1、支路2和支路3的數據進行相加，獲得一路數據；

步驟二四、將步驟二三獲得的一路數據進行并串轉換，獲得一種串行信號作為變換結果輸出。

3.根據權利要求1所述的一種場強驅動型單載波-多載波融合的信號傳輸方法，其特征在于步驟二和步驟十二中加權分數傅立葉變換的參數選擇依據第t個時間周期下反饋回的信道狀態信息和接收機位置信息選取的方法，具體為：

步驟A、設每個移動終端只有一個功放，且最大發射功率為P_max、信號的峰均功率比為PAPR_α均為已知量，以對數形式表示，其中給定DFT長度和調制方式的加權分數傅立葉變換信號峰均功率比由經驗數據的統計平均得到，則終端的平均發射功率為：

P_t＝P_max-PAPR_α

根據接收機直接反饋的信息，或者通過接收機和發射機間的距離利用P_t得到接收機處的場強，即：接收信號功率P_r，利用接收信號功率和已知的噪聲功率計算得到接收信噪比snr；

步驟B、根據接收機所采用的均衡和編碼技術，預先估算出給定接收信噪比snr時各種調制方式、各種單載波和多載波混合方式的接收機誤碼率，根據接收機誤碼率獲得接收機平均丟包率P_b；

步驟C、根據WFRFT參數、DFT長度N_trans和脈沖成型方法預算出可用來傳輸信息的子載波數N_c；

每種調制方式對應的傳輸效率為R_b比特/秒/赫茲，保護間隔N_I長度取決于信道的最大時延，是已知確定的系統參數；則每次WFRFT的信息傳輸效率為：

Rb·NcNtrans+NI]]>

步驟D、則根據步驟B和步驟C的結果，獲得系統傳輸的頻譜效率或吞吐量η為：

η=Rb·NcNtrans+NI·(1-Pb)]]>

步驟E、綜合步驟A和步驟D的結果，建立接收機位置或接收場強、WFRFT參數α、調制方式和系統頻譜效率η之間的對應關系，根據該對應關系，通過反饋的接收機位置或場強的信道信息，動態確定單載波和多載波混合方式，以及調制方式；

其中：動態確定單載波和多載波混合方式由WFRFT參數α體現。