[發(fā)明專利]一種OFDM系統(tǒng)中對(duì)抗窄帶干擾與沖激噪聲的時(shí)頻交織預(yù)處理聯(lián)合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810453605.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN108737029B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪陽(yáng);趙民建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L27/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明提出一種OFDM系統(tǒng)中對(duì)抗窄帶干擾與沖激噪聲的時(shí)頻交織預(yù)處理聯(lián)合方法，該方法具體為：在OFDM系統(tǒng)中信號(hào)經(jīng)由LDPC編碼與相應(yīng)星座映射后，優(yōu)化時(shí)域交織器參數(shù)，充分將噪聲白化；在發(fā)送端OFDM調(diào)制之后，利用一種頻域內(nèi)塊交織器子矩陣的循環(huán)移位操作，對(duì)OFDM子載波進(jìn)行頻域的交織；通過接收端的限幅法噪聲預(yù)處理，將經(jīng)過充分交織后仍高于門限的噪聲以及干擾非線性去除。本發(fā)明充分結(jié)合了交織器的特性與非線性法噪聲處理的優(yōu)點(diǎn)，可以有效的加強(qiáng)OFDM系統(tǒng)對(duì)窄帶干擾以及沖激噪聲的抵抗性能，相比傳統(tǒng)的塊交織方法，進(jìn)一步提升系統(tǒng)傳輸性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種OFDM系統(tǒng)中對(duì)抗干擾與噪聲方法，尤其涉及一種OFDM系統(tǒng)中對(duì)抗窄帶干擾與沖激噪聲的時(shí)頻交織預(yù)處理聯(lián)合方法。

背景技術(shù)

正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種高效的多載波調(diào)制技術(shù)，由于它具有子載頻間相互正交可復(fù)用且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，使得它具有頻譜利用率高和抗多徑效應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，因而目前被廣泛推廣并應(yīng)用在各種數(shù)字通信系統(tǒng)中，如無線區(qū)域網(wǎng)(WLAN)，PLC電力線標(biāo)準(zhǔn)通信IEEE1901.2以及數(shù)字廣播音頻(DAB)等，是4G通信的核心代表。

OFDM是經(jīng)由FDM系統(tǒng)不斷發(fā)展而來的。傳統(tǒng)FDM系統(tǒng)中，頻譜中需要留有一定的間隔來確保系統(tǒng)不發(fā)生信道間的串?dāng)_，且子載波之間的頻譜也不能重疊。為了到達(dá)這一目的，OFDM系統(tǒng)要求各個(gè)子載波需要相互正交，且載波在時(shí)間、頻率上均保持同步，相鄰子載波的間隔為有效符號(hào)時(shí)間間隔T的倒數(shù)。

OFDM技術(shù)將多載波的數(shù)據(jù)流分成了多個(gè)碼率較低的子數(shù)據(jù)流，用這些低碼率的子數(shù)據(jù)流去調(diào)制相應(yīng)的子載波，使得傳輸信號(hào)的持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，有效的減少了碼間干擾(ISI)。

寬帶數(shù)字系統(tǒng)的傳輸性能，受到眾多因素影響，以多樣的噪聲以及干擾尤為嚴(yán)重。尤其是對(duì)于那些廣泛存在卻又具有特殊性的干擾和噪聲，比如窄帶干擾和沖激噪聲，它們有著與高斯白噪聲完全不同的復(fù)雜性、隨機(jī)性和稀疏性。

在對(duì)抗這類干擾與噪聲的方法中，常用的便是交織與解交織技術(shù)，其原理是通過把連續(xù)的比特?cái)?shù)據(jù)分散開來，將單幀中的錯(cuò)誤有效的分散至各個(gè)幀中，這樣使得成串的連續(xù)錯(cuò)誤變?yōu)閱蝹€(gè)或者相對(duì)分散的短錯(cuò)誤，此時(shí)配合上信道編碼所容納的糾錯(cuò)范圍，便可以最大程度上恢復(fù)信號(hào)的原始數(shù)據(jù)，從而有效的提升通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。從本質(zhì)上看，交織與解交織只是改變數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)將突發(fā)錯(cuò)誤分散化，并沒有改動(dòng)數(shù)據(jù)本身攜帶的內(nèi)容，這一特性使得交織與解交織技術(shù)在大部分通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

然而現(xiàn)有的傳統(tǒng)交織技術(shù)存在著很多的不足，如靈活性差，針對(duì)不同的編碼調(diào)制參數(shù)，交織器需要對(duì)應(yīng)重新設(shè)計(jì)；頻域的傳統(tǒng)塊交織，無法同時(shí)規(guī)避時(shí)域頻域聯(lián)合發(fā)生的錯(cuò)誤，導(dǎo)致交織的性能提升不大等等。另一方面，由于交織技術(shù)只能從概率上降低沖激噪聲帶來的影響，不能絕對(duì)的保障消除，因此在噪聲功率過高時(shí)，交織技術(shù)就具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種OFDM系統(tǒng)中對(duì)抗窄帶干擾與沖激噪聲的時(shí)頻交織預(yù)處理聯(lián)合方法，從而有效提升系統(tǒng)傳輸性能。

為了達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下：

一種OFDM系統(tǒng)中對(duì)抗窄帶干擾與沖激噪聲的時(shí)頻交織預(yù)處理聯(lián)合方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：

步驟一：二進(jìn)制比特流的原始信號(hào){b_k}在發(fā)送端先經(jīng)過LDPC編碼生成碼字{c_l}，編碼碼字再經(jīng)星座圖映射之后生成復(fù)數(shù)域符號(hào){c_t}，再將{c_t}經(jīng)過長(zhǎng)度為m行n列的時(shí)域交織器交織并加入導(dǎo)頻，獲得復(fù)數(shù)域符號(hào){c_m}，其中，所述的時(shí)域交織器參數(shù)m、n通過求解下式ξ_T的最大值獲得的最優(yōu)解；

其中，N_IOB(x)為第n個(gè)LDPC碼字中的獨(dú)立OFDM塊數(shù)量；