[發(fā)明專利]一種基于壓縮感知的限幅的OQAM/FBMC系統(tǒng)信號(hào)收發(fā)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110016285.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN112804180A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁曉軍;歐志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發(fā)明屬于信息與通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓縮感知的限幅的OQAM/FBMC系統(tǒng)信號(hào)收發(fā)方法。本發(fā)明依據(jù)限幅處理對(duì)OQAM/FBMC信號(hào)造成的失真在時(shí)域具有稀疏性，即在時(shí)域上信號(hào)失真只有很小一部分為非零值，利用壓縮感知(Compressive Sensing，CS)方法可以很好地對(duì)失真進(jìn)行估計(jì)與補(bǔ)償，從而在保證系統(tǒng)誤碼率的情況下極大地降低PAPR。在有效降低信號(hào)PAPR的同時(shí)估計(jì)出信號(hào)的截?cái)嗖糠謟從而更準(zhǔn)確地恢復(fù)信號(hào)；本發(fā)明進(jìn)行了Clipping and Filtering處理并使用Turbo?CS算法在時(shí)域估計(jì)失真信號(hào)，一方面在發(fā)送端通過(guò)Clipping降低信號(hào)PAPR與Filtering緩解旁瓣再生，另一方面接收端使用Turbo?CS算法檢測(cè)失真信號(hào)z來(lái)保證系統(tǒng)誤碼率性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息與通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓縮感知的限幅的OQAM/FBMC系統(tǒng)信號(hào)收發(fā)方法。

背景技術(shù)

作為OFDM的替代技術(shù)，基于偏移正交幅度調(diào)制的濾波器組多載波調(diào)制技術(shù)(Offset Quadrature Amplitude Modulation based Filter Bank Multi-carrier，OQAM/FBMC)具有頻譜帶外泄露低、對(duì)同步偏差敏感性低以及對(duì)多徑信道具有更高的魯棒性等優(yōu)勢(shì)，目前已受到廣泛研究。但與其他多載波調(diào)制技術(shù)一樣，OQAM/FBMC技術(shù)也具有高PAPR問(wèn)題，并且OQAM/FBMC符號(hào)相互疊加的特點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致PAPR問(wèn)題變得更加復(fù)雜。目前降低OQAM/FBMC信號(hào)PAPR的手段主要包括信號(hào)失真與無(wú)失真的降低方法，無(wú)失真方法需要克服在低復(fù)雜度情況下獲得最佳降低效果同時(shí)減小開銷，對(duì)于信號(hào)失真的降低方法需要避免信號(hào)失真引發(fā)的旁瓣再生現(xiàn)象以及盡量減少信號(hào)的帶內(nèi)失真。

一種簡(jiǎn)單有效的方法是預(yù)先對(duì)信號(hào)進(jìn)行Clipping，即載波信號(hào)經(jīng)過(guò)高功率放大器等部件之前對(duì)其時(shí)域信號(hào)進(jìn)行限幅處理，如果信號(hào)的峰值超過(guò)了給定的門限值則把該信號(hào)設(shè)置為一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值同時(shí)相位不變，若信號(hào)峰值不大于門限值則不進(jìn)行任何操作。

其中A為設(shè)定的幅度閾值，表示符號(hào)的相位。限幅法操作簡(jiǎn)單，計(jì)算復(fù)雜度低，并且能顯著改善系統(tǒng)PAPR性能，然而其屬于失真類變換，會(huì)對(duì)造成信號(hào)造成嚴(yán)重的非線性失真。。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明依據(jù)限幅處理對(duì)OQAM/FBMC信號(hào)造成的失真在時(shí)域具有稀疏性，即在時(shí)域上信號(hào)失真只有很小一部分為非零值，利用壓縮感知(Compressive Sensing，CS)方法可以很好地對(duì)失真進(jìn)行估計(jì)與補(bǔ)償，從而在保證系統(tǒng)誤碼率的情況下極大地降低PAPR。從而提出了一種一種基于壓縮感知的限幅的OQAM/FBMC系統(tǒng)信號(hào)收發(fā)方法。

本發(fā)明接收機(jī)由三個(gè)模塊構(gòu)成，線性估計(jì)模塊A，信號(hào)解調(diào)模塊B和限幅估計(jì)降噪模塊C。每個(gè)模塊都會(huì)輸出一個(gè)估計(jì)并傳往下一個(gè)模塊，由模塊A和模塊B迭代估計(jì)OQAM/FBMC符號(hào)a以及模塊A與模塊C迭代估計(jì)稀疏失真z，各模塊間進(jìn)行迭代直至算法收斂。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于壓縮感知的限幅的OQAM/FBMC系統(tǒng)信號(hào)收發(fā)方法，包括以下步驟：

S1、輸入二進(jìn)制比特流b[k]，作QAM調(diào)制得到長(zhǎng)度為M的映射符號(hào)c_m，n作為一個(gè)OQAM/FBMC符號(hào)，通過(guò)取實(shí)部和虛部得到兩個(gè)長(zhǎng)為M的實(shí)數(shù)符號(hào)和記第n個(gè)發(fā)送符號(hào)為對(duì)發(fā)送符號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)、頻域?yàn)V波和快速傅里葉反變換后得到長(zhǎng)度為L(zhǎng)_g＝KM(K為重疊因子，表示OQAM/FBMC符號(hào)的重疊個(gè)數(shù))的上采樣信號(hào)向量s_n，

s_n＝F^HGΘ_na_n