[發(fā)明專利]基于部分采樣點輔助校正子載波的準(zhǔn)無損壓縮算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710206268.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107018107A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 連帥彬;程琳;宮安東;張在寶;王磊;劉天亮
• 申請（專利權(quán)）人: 信陽師范學(xué)院
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26;H03M7/30;G06F17/14
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所(普通合伙)43205
• 代理人: 許伯嚴(yán)

1.基于部分采樣點輔助校正子載波的準(zhǔn)無損壓縮算法，

其特征在于：

第一步，子載波校正分析，

設(shè)OFDM的頻域信號X[k]的長度為N，滿足下面的對稱性

X[k]＝X[N-k]* (4-1)

且滿足X[0]和為實數(shù)，其中0≤k≤N-1，

不存在子載波星座映射點偏移的情況下，X[k]進(jìn)行N點IFFT變換的時域信號表示

如果子載波p產(chǎn)生星座映射點偏移，大小為則頻域信號變成了

X_e[k]進(jìn)行N點IFFT變換的時域信號表示

時域上信號的差值為

對公式(4-5)中的偏差信號err[n]進(jìn)行FFT變換，得到頻域上的表示

上式中，k∈[0,N]；δ(·)為單位沖激響應(yīng)。因為信號err[n]是一個周期信號，其頻譜Err[k]是以2π為周期的沖激序列，可取l＝0的區(qū)間[-π,π]來研究，即只有當(dāng)或者時，Err[k]不為0，

如果存在兩個及以上的子載波同時發(fā)生星座映射點頻移，則在無偏移情況下的OFDM時域信號和有星座映射點偏移情況下的時域信號相減，得到的差值為多個正弦信號的疊加，推導(dǎo)出的時域偏差信號的公式

及時域偏差信號err[n]的頻域表達(dá)式

其中，P表示發(fā)生星座映射點偏移的子載波的集合，多個子載波上的星座映射點同時產(chǎn)生偏移的時域信號差是由多個正弦函數(shù)疊加的結(jié)果；根據(jù)上式，無論發(fā)生星座映射點偏移的子載波有多少個，都可以在頻域上完全確定，

在公式(4-5)和公式(4-8)中，對err[n]每隔1個采樣單位采樣一次，即采樣頻率f_s＝1；如果err[n]的最高頻率f_em小于信號x[n]的最高頻率f_m，則在滿足2f_em≤f_s條件下，采樣頻率f_s也可以小于1，且可以無失真的從采樣點中重建原來的信號，

其一，當(dāng)考慮對err[n]進(jìn)行M倍減采樣，即采樣頻率變?yōu)橹焕肕n采樣點的數(shù)據(jù)信息，則公式(4-8)改寫為

上式中，Mn∈[0,N]。此時，采樣點的數(shù)目變?yōu)楦鶕?jù)公式(4-6)，無論是進(jìn)行點FFT變換，還是在非Mn采樣點上補零進(jìn)行N點FFT變換，err_M[n]的頻域表達(dá)式

上式中，即進(jìn)行M倍減采樣時，要使信號不發(fā)生混疊，采樣頻率(p_max表示子載波星座映射點出現(xiàn)偏移的最大子載波序號)，那么在此情況下，子載波的序號p_max應(yīng)滿足

其二，當(dāng)考慮利用err[n]中連續(xù)的I個采樣點數(shù)據(jù)，其他采樣點上數(shù)據(jù)置成0，假設(shè)選擇的采樣時刻[n_i,n_i+I-1]∈[0,N-1]上的連續(xù)I個采樣點，則err[n]改寫為

對err_I[n]進(jìn)行N點FFT變換，得到

上式中，對于一個復(fù)指數(shù)的前M次求和(M≤N)為

公式(4-14)可改寫為

上式中，分子分母都有一個函數(shù)，但分子的頻率是分母的I倍，根據(jù)sinc(x)函數(shù)的性質(zhì)，當(dāng)k＝p或k＝N-p時Err_I[k]將取得最大值，并且兩邊出現(xiàn)拖尾震蕩；

第二步，基于部分采樣點輔助校正子載波星座映射點偏移原理，建立準(zhǔn)無損數(shù)據(jù)壓縮模型。

2.如權(quán)利要求1所述的基于部分采樣點輔助校正子載波的準(zhǔn)無損壓縮算法，其特征在于：所述準(zhǔn)無損數(shù)據(jù)壓縮模型包括發(fā)送模塊和接受模塊，其中發(fā)送模塊包括星座映射模塊、IFFT模塊、采樣點提取模塊、壓縮模塊和編碼組合模塊，接受模塊包括檢測分離模塊、解壓縮模塊、采樣點還原模塊、FFT模塊、IFFT模塊、星座還原模塊和星座點偏移檢測模塊。