[發明專利]直調直檢DMT系統的噪聲整形方法

在審

• 申請號: 202110099781.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112929030A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 李凡;白柯;李朝暉
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H03M3/02
• 分類號: H03M3/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 王曉玲

1.一種直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.產生DMT信號，頻帶0～ω_s的范圍內存放信號，頻帶ω_s～π的范圍內為空的子載波；

S2.信號通過裁剪器和量化器，整個信號頻譜產生較大的噪聲；

S3.為了降低量化噪聲，噪聲整形調制器將信號帶內0～ω_s的噪聲推到帶外ω_s～π的范圍；

S4.用低通濾波器濾除信號帶外的噪聲得到SQNR比較高的信號。

2.根據權利要求1所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，DMT信號的產生具體包括：DMT信號在MATLAB中離線生成；首先，在頻域上將偽隨機比特序列映射為32-QAM/64-QAM的星座點，接著，通過IFFT將頻域信號轉化到時域，用厄密特對稱算法產生實數的DMT信號，最后加上循環前綴以防符號間干擾。

3.根據權利要求1所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，所述的S2步驟中，剪裁器是在時域上設定一個期望峰值門限M，將輸入信號s[n]超過M的幅值限制為M，將沒有超過M的信號，保持原有信號，輸出信號表示為：

4.根據權利要求3所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，對裁剪之后的信號與原信號s[n]做相關化處理，輸出信號其中相關系數裁剪噪聲此時的裁剪噪聲為高斯白噪聲，和信號不相關。

5.根據權利要求4所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，所述的S2步驟中，量化過程是對幅度分類的過程，由于量化位寬的限制，量化過程中會存在一定的誤差；假設量化器的量化位寬為N，參考電壓為V_ref，h_i為量化器輸出的各位，e_q為量化噪聲，V_in為輸入的量化信號，則得到輸出和輸入的關系：

6.根據權利要求1至5任一項所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，調制器的輸出V表示為：

V＝U+(G+1)E

＝U+NTF×E

式中，U為輸入信號，E為噪聲，噪聲傳輸函數(NTF)＝G+1；為了使NTF具有高通性質，函數G的結構設計為FIR濾波器；

函數G在z域上表示為：

G(z)＝h₁z^-1+h₂z^-2+…h_nz^-n

式中，n為FIR濾波器的抽頭個數，h_i為抽頭系數。

7.根據權利要求6所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，抽頭個數為10～13個。

8.根據權利要求6所述的直調直檢DMT系統的噪聲整形方法，其特征在于，為了求信號帶內的量化噪聲的最小值，假設用P表示NTF的平方值，需要確定P在帶內最小時的抽頭系數h_i；根據z＝e^-jω，在頻頻段0～ω_s的P的最小值為：

假設將信號在0～ω_s頻段等分為t份：{ω₁，ω₂，…ω_t},上式可寫為：

寫成矩陣的形式：

令1＝[1 1 … 1]^T,h＝[h₁ h₂ … h_n]^T，

信號帶內的量化噪聲的最小值表示為：