[发明专利]一种单载波解调方法和系统、发射机和接收机

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种单载波解调方法和系统、发射机和接收机。

背景技术

有记忆信道的多径时延扩展会引起跨符号干扰(ISI，Inter-SymbolInterference)，而且较长的时延扩展会引起严重的ISI干扰，将导致单载波通信的接收端解调出现大量误码，严重降低接收性能。尤其对于环境恶劣的无线多径信道，深衰落会带来严重ISI。

单载波通信对付多径信道时延一般采用均衡技术，其通常分为两类：

1、线性均衡技术；

常用的线性均衡算法常用的算法有迫零(ZF，Zero Forcing)算法和最小均方误差(MMSE，Minimum Mean Squared Error)算法，线性均衡算法相对简单，信道频域没有深衰落时可以较好地消除信道影响。

但是，当无线信道存在长延时多径时，信道频域响应中会出现很多的零点深衰落。为了补偿零点处的ISI干扰，线性均衡技术必须对该段频谱进行放大，从而使该频段的噪声大幅度增强，大大降低系统的信噪比，导致解调性能严重变差。

2、非线性均衡技术。

最大似然序列估计(MLSE，Maximum likelihood sequence estimation)是一种非线性均衡技术，其基本思想是遍历所有可能的输入序列，从中选出与接收符号具有最大相似性的输入序列作为估计结果。由于MLSE不需要使用滤波器，因此没有线性均衡的滤波后噪声增强的问题，因此MLSE是一种性能最佳的解调算法。

而MLSE估计的问题在于复杂度过高，Viterbi算法将序列无穷长的判决收敛改为大约5倍信道时延长度的回溯，在信道时延较短的场合，如磁盘记录信道下，Viterbi算法能够降低复杂度。但是在长延时的无线信道中，由于Viterbi算法的复杂度仍然和信道长度L呈指数关系(为C^L，其中，C为多进制符号的星座点数)，因而Viterbi算法在长时延扩展的信道下复杂度极高。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够在具有较佳解调性能的前提下降低解调复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单载波解调方法和系统、发射机和接收机，用以在较佳解调性能的前提下降低解调复杂度。

为了解决上述问题，本发明公开了一种单载波解调方法，包括：

在发送端，将UW字加入调制符号；

在接收端，对信道矩阵H进行QR分解，得到正交矩阵Q和上三角矩阵R；

对接收的数据信号向量Y，左乘Q^H，得到正交化的接收向量Z，其中，Q^H为正交矩阵Q的共轭转置矩阵；

根据所述UW字、上三角矩阵R和接收向量Z，对解调符号进行最大似然估计。

优选的，所述对解调符号进行最大似然估计的步骤，包括：

针对除UW字外的上三角矩阵R的每一行，计算累计欧氏距离；

根据所述累计欧氏距离选取当前数据符号序列；

依据UW字长度，判断当前数据符号序列中元素数目是否满足预置条件，若是，则根据当前数据符号序列进行判决，得到解调符号；否则，返回执行所述计算累计欧氏距离的步骤。

优选的，所述根据当前数据符号序列进行判决的步骤包括：

根据累计欧氏距离，对P个当前数据符号序列进行硬判决或软判决，其中，p为自然数。

优选的，所述接收向量Z与上三角矩阵R之间的关系为：

其中，是加性白色高斯噪声，s是待解调信号向量。

优选的，通过以下步骤获取信道矩阵H：

在接收端提取UW字；

依据所述UW字，通过计算信道的时域冲击响应，得到信道矩阵H。

优选的，所述调制符号长度为UW字长度的T倍，其中，5＜T＜6。

依据另一实施例，本发明还公开了一种单载波解调系统，包括发射机和接收机，其中，所述发射机包括：

UW字加入模块，用于将UW字加入调制符号；

所述接收机包括：

QR分解模块，用于对信道矩阵H进行QR分解，得到正交矩阵Q和上三角矩阵R；

正交化模块，用于对接收的数据信号向量Y，左乘Q^H，得到正交化的接收向量Z，其中，Q^H为正交矩阵Q的共轭转置矩阵；

估计模块，用于根据所述UW字、上三角矩阵R和接收向量Z，对解调符号进行最大似然估计。

优选的，所述估计模块包括：