[發明專利]基于OTFS調制的交錯式時頻多址方式調制解調方法及裝置

有效

• 申請號: 202110096555.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112929316B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 侯曉赟;鄭明亮;董冠軍
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張歡歡

本發明公開了一種基于OTFS調制的交錯式時頻多址方式調制解調方法及裝置，調制方法包括以下步驟：獲取多個用戶的比特流信號；將每個用戶的比特流信號映射為相應的QAM符號；對每個用戶信號以行和列為方向分別重復以占據整個時延多普勒域網格，對時延多普勒域網格每個用戶的信號加入乘法因子疊加后得到時延多普勒域的信號；對時延多普勒域的信號依次作ISFFT變換、Heisenberg變換轉換為時域信號流。本發明的交錯式時頻多址方式無需設置保護間隔即可在時頻域實現無干擾地復用多用戶信號，并且本發明采用的交錯式多址方式相較連續式多址方式在性能上更為優越。

技術領域

本發明屬于無線傳輸技術領域，具體涉及一種基于OTFS調制的交錯式時頻多址方式的調制方法，還涉及一種基于OTFS調制的交錯式時頻多址方式的解調方法。

背景技術

在正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系統中因其允許重疊的正交子載波作為子信道，而不是傳統的利用保護頻帶分離子信道的方式，提高了頻率利用效率。但其對各個子載波之間的正交性要求格外嚴格，任何一點小的載波頻偏都會破壞子載波之間的正交性。OFDM在高速場景下由于多普勒頻移的影響從而造成嚴重的載波間干擾(Inter-Carrier Interference，ICI)，這會大大降低OFDM的性能。

近兩年提出的正交時頻空間調制(Orthogonal time-frequency spatialmodulation，OTFS)為處理時變多徑信道下高多普勒頻移問題提供了問題解決的可能性。因此，在采用OTFS調制方式的場景中如基站需要同時與多個用戶通信，針對這一場景的多址方式研究應運而生。

對現有技術文獻檢索發現，針對上述的情況，現有的解決方法主要集中在通過在時延多普勒域設置保護間隔來降低多用戶信號之間的干擾，但是引入保護間隔會降低信號傳輸的效率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供了一種基于OTFS調制的交錯式時頻多址方式調制方法，無需設置保護間隔即可在時頻域實現無干擾地復用多用戶信號，且不需要增加額外的系統開銷。

為解決上述技術問題，本發明提供了以下技術方案。

第一方面，本發明提供了一種基于OTFS調制的交錯式時頻多址方式調制方法，包括以下過程：

獲取多個用戶的比特流信號；

將每個用戶的比特流信號映射為相應的QAM符號；

對每個用戶信號以行和列為方向分別重復以占據整個時延多普勒域網格，對時延多普勒域網格每個用戶的信號加入乘法因子疊加后得到時延多普勒域的信號；

對時延多普勒域的信號依次作ISFFT變換、Heisenberg變換轉換為時域信號流。

進一步的，所述對時延多普勒域網格每個用戶的信號加入乘法因子疊加后得到時延多普勒域的信號，包括：

每個用戶的信號在相應的時延多普勒資源塊上通過加入乘法因子并進行周期性的重復來占據整個時延多普勒資源塊平面，第u個用戶在時延多普勒資源塊上傳輸的信息如下：

其中，N、M分別表幀個數和子載波個數，k',l'代表每個用戶信號在時延多普勒域網格的列索引和行索引，k,l代表整個時延多普勒域網格的列索引和行索引，代表向下取整，c,d代表用戶在時頻域網格的列索引和行索引，p代表頻域間隔，q代表時域間隔，(.)_p代表模p運算，x_u[k',l']代表第u個用戶所要發送的M*N/N_user個獨立信息符號，N_user為用戶數量，x_u[k,l]代表在時延多普勒域網格傳輸的信號，其中看作對每個用戶信息符號的乘法因子。