[发明专利]主动干扰消除方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信系统方法设计技术领域，尤其涉及正交频分复用(OFDM)系统中旁瓣抑制领域。

背景技术

近些年，认知无线电技术已经越来越引起学术界和产业界的注意，因为这项新技术可以极大的增大频率资源的利用效率，从而缓解频率资源的紧张。认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现频谱空洞并合理利用所发现的空洞传输数据且不影响已存在系统正常工作的能力。基于这种思想，认知无线电用户必须能够检测已存在的系统所占用的频段，并且需要避免对其的干扰。干扰避免就是在我们需要对发送的信号进行处理，使得发送信号的频谱在已存在系统的工作频段内有足够深的陷波，以至于不影响已存在系统的正常工作。为了支持高速率的数据传输，就需要采用宽带认知无线电系统。多频带正交频分复用(MB-OFDM)系统是一个很好的解决高速数据传输问题的方案。

目前，多频带正交频分复用系统中，干扰避免的技术有多种，但是首先都需要关闭已存在系统所处的频段的子载波。关闭这些子载波一方面降低了这一区域的信号功率，另外一方面也使得关闭的子载波所在的频点处的功率为零，但是其它子载波的旁瓣在这一区域却会产生干扰。为了进一步降低这一区域的信号功率，国内外学者们提出了各种各样的方法。可以通过增加关闭的子载波的数目来降低其它子载波旁瓣对这一区域的干扰，还可以采用升余弦窗函数的方法，其它的方法还有子载波加权(SW)法，多选序列(MCS)法，自适应(AST)法，主动干扰消除(AIC)法，子载波消除(CC)法等等。这些方法各有优缺点。

直接关闭子载波无法满足陷波深度，而且增加关闭子载波的数目会增加子载波的浪费造成系统速率的降低；升余弦窗函数法的计算复杂度很低，但是会增加正交频分复用的符号周期，降低了系统的传输速率；子载波加权法通过利用最优加权系数对所有的子载波加权来达到陷波的目的，但是这种方法计算量大，而且信噪比会下降造成误码率的增大；多选序列法是通过在一个正交频分复用符号内改变数据传输的顺序，将这些数据顺序映射到一个最优顺序中，以此来降低干扰避免区域的功率，这种方法需要将数据的原始顺序的信息发送到接收端，这就降低了系统的传输速率；自适应法和升余弦窗函数法法相似，不过在交频分复用符号周期相同的情况下，自适应法达到的陷波性能要好于升余弦窗函数法法，但是自适应法的方法复杂度要高于升余弦窗函数法法。主动干扰消除法和子载波消除法的方法思想类似，都是在干扰避免区域的两边预留出一些子载波，然后对这些子载波进行设计使得这些子载波在干扰避免区域的功率和装载数据的子载波在干扰避免区域的功率相互抵消以此来减小干扰避免区域的信号功率。主动干扰消除法的陷波性能非常好，但是没有考虑再实际的交频分复用系统中，会增加循环前缀(CP)。如果系统经过现有的主动干扰消除法处理模块之后，再增加循环前缀，那么系统的陷波性能会大大降低。

发明内容

本发明在多频带正交频分复用系统中，以减小循环前缀给系统带来的陷波性能降低为目标，提出了一种新的陷波主动干扰消除方法。这种新的主动干扰消除方法不仅能够大大减小循环前缀给系统性能带来的影响，而且不会增加系统主动干扰消除模块的计算量和存储空间。

针对上述背景技术中提到现有主动干扰消除法受到循环前缀严重影响等问题，本发明提出了一种新的主动干扰消除方法。

根据本发明，提供一种主动干扰消除方法，该方法包括以下步骤：

计算数据段子载波和主动干扰消除段子载波在干扰避免区域的影响矩阵p_n和p_s；

计算出数据段产生的循环前缀和主动干扰消除子载波段产生的循环前缀对系统的影响矩阵q_n和q_s；

计算数据段在干扰避免区域和数据段的循环前缀在干扰避免区域的影响I＝(q_s+p_s)g；

计算出可以抵消循环前缀影响的主动干扰消除子载波的值：

h_cp＝-[(p_n+q_n)^H(p_n+q_n)]^-1I

其中：

h_cp为子载波的值；

p_n为主动干扰消除子载波段对干扰区域的干扰矩阵；

q_n为循环前缀中的主动干扰消除子载波段对干扰区域的干扰矩阵；

p_s为数据子载波段对干扰区域的干扰矩阵；