[发明专利]基于Ungerboeck模型的超奈奎斯特信号检测方法

权利要求书

1.基于Ungerboeck模型的超奈奎斯特信号检测方法，包括如下步骤：

(1)对随机产生的信息序列进行编码，并进行符号映射，产生映射后符号流x；

(2)对映射后的符号流x进行符号收尾：

设L_ISI为单边干扰对当前发送的符号造成干扰的符号个数，其数值等于实际超奈奎斯特FTN系统干扰系数矩阵g的长度；

根据Ungerboeck模型定义发送第n个映射后符号的码间串扰状态为其中x_n-i为第n个映射后符号的前第i个符号，0≤i＜L_ISI；

在映射后的符号流首尾两端分别添加L_ISI个0符号用来收尾，产生待发送符号流；

(3)采用脉冲成型函数h(t)对待发送符号流依次进行脉冲成型操作，将经过脉冲成型的符号流按照1/τ倍的奈奎斯特传输速率发送，即符号间时间间隔为τ*T，其中T为奈奎斯特传输速率下的符号间时间间隔，τ为FTN系统的时间加速因子，0＜τ＜1；

(4)将发送端的脉冲成型函数h(t)作为滤波器函数，对接收端接收到的信号进行匹配滤波，并将匹配滤波后的信号以1/τ倍的奈奎斯特传输速率进行采样，得到采样序列y；

(5)用采样序列y计算每一位符号所应保留的码间串扰状态及对应状态的概率：

(5a)利用采样序列y分别计算状态转移概率γ(s′,s)，第n个符号的过去状态度量α_n(s)和第n个符号的未来状态度量β_n(s)，其中s′为第n-1个符号的码间串扰状态，s为第n个符号的码间串扰状态；

(5b)根据(5a)计算得到的α_n(s)，β_n(s)，计算第n个符号的码间串扰状态为s的概率N为采样序列y的长度：

(5c)对于不同的码间串扰状态s，将得到的不同的与之对应的在所有的中选出M个最大值，将M个最大的对应的s存在s_n(i)中，s_n(i)为第n个符号保留的第i个码间串扰状态，i＝1,2,...,M；

(6)重复(5)步骤，将s_n(i)和对应的α_n(s_n(i))用于下一个符号的遍历，直到遍历完所有符号，得到所有符号所保留的M个最大可能码间串扰状态和对应概率；

(7)根据每个符号保留的M个状态s_n(i)和各状态概率得出对发送符号的估计等于+1的概率及等于-1的概率完成对超奈奎斯特信号的检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中产生的待发送符号流，表示如下：

其中L_ISI为单边干扰对当前发送符号造成干扰的符号个数，x_i为映射后符号流x的第i位，0≤i＜I，I为映射后符号流x的长度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5a)中的状态转移概率γ(s′,s)，按如下公式计算：

其中s′为第n-1个符号的码间串扰状态，s为第n个符号的码间串扰状态，N₀为噪声功率谱密度，为状态s的第L_ISI位符号值，即第n位符号的取值，y_n为匹配滤波器输出采样序列y的第n位，g为干扰系数矩阵，g[0]为干扰系数矩阵g的第0位取值，g[l]为干扰系数矩阵g的第l位取值，1≤l≤L_ISI-1，为状态s的第L_ISI-l位符号值，为符号的先验概率，*表示乘号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5a)中的第n个符号的过去状态度量α_n(s)，按如下公式计算：

其中M为每个符号保留的状态个数，s_n-1(i)为第n-1个符号保留的第i个状态值，0≤i＜M，α_n-1(s_n-1(i))为第n-1个符号的状态为s_n-1(i)时的过去状态度量，γ(s_n-1(i),s)为状态s_n-1(i)转移到状态s的概率，s为第n个符号的码间串扰状态。