[发明专利]GFDM系统中基于IA-PFT降低带外辐射的方法

说明书

本发明公开了一种GFDM系统中基于IA‑PFT降低带外辐射的方法，主要解决现有GFDM系统中信号带外频谱突增的问题。实现方案为：1.向系统发射端输入待处理信号；2.对信号编码得到二进制比特流；3.将串行的二进制比特流转换为并行信号序列；4.分割并行信号序列；5.对时域待处理子载波进行数字调制和时域加窗；6.对频域待处理子载波加入干扰消除载波后，进行数字调制及补零操作；7.将时频域分别处理过的信号进行合并；8.发送合并信号。本发明方法有效降低了GFDM系统传输信号的带外辐射，解决了现有技术中只加入干扰消除子载波时的带外频谱突增问题，其带外辐射性能优越，满足电视空白频谱对调制技术带外辐射的高要求。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，进一步涉及一种广义频分复用GFDM系统中基于时频域分离处理的干扰抑制IA-PFT算法降低带外辐射的方法，可用于改善广义频分复用系统的带外辐射量。

背景技术

在无线通信技术中，无线电频谱是非常稀缺的资源。随着大屏智能无线服务的增多、创新服务的出现以及用户数量的与日俱增，使得频谱资源稀缺性问题逐渐突出。为解决这一问题，美国联邦通信委员会FCC、欧洲邮政会议电子通信委员会ECC CEPT等监管部门出台了一系列规则，使得电视TV频带中的不可用频段能够为未获执照的宽带通信服务所用。

广义频分复用GFDM是一种来源于滤波器组的基于块的多载波传输技术，它将每个块中的传输数据划分到时间和频率上，每个子载波使用可调节的脉冲成形滤波器。GFDM系统具有灵活性好、兼容性高、子载波间无需同步等优点，因而已经成为下一代移动通信中备受关注的多载波调制技术。由于对滤波器的选择使得广义频分复用GFDM的带外辐射很小，其良好的带外辐射特性，在认知无线电的物理层亦可获得应用，因此适用于认知无线电的情形。相比于正交频分复用OFDM使用矩形滤波器进行子载波滤波，GFDM采用的非矩形滤波器使得GFDM系统的相邻信道泄漏率ACLR(adjacent channel leakage ratio)增加了大约20dB，但在分裂空白频谱认知无线电的情形下，还需要有更高的ACLR来降低当前信号在相邻频带内对已有信号的干扰。OFDM系统的带外辐射为-13dB，采用了升余弦或者根升余弦滤波器的GFDM的带外辐射为-35dB，为了满足美国联邦通信委员会FCC对空白频段情景中认知无线电传输的严格要求，需对GFDM系统做进一步处理。

Yasunori Futatsugi等人在其发表的论文“Interference AvoidanceTransmission by Partitioned Frequency-and Time-domain Processing”中提出一种大幅降低正交频分复用OFDM带外辐射的方法。该方法的实施步骤是：第一，将输入的数据流输入调制器；第二，对调制后的信号进行串并变换；第三，将串并变换后的信号分割成时域处理子载波和频域处理子载波，将时域处理子载波转换到时域，加入循环前缀后进行进行时域加窗操作，对频域处理子载波进行频域加入消除子载波的操作，转换到时域后加入置零符号；第四，将两种处理得到的信号进行合并。此方法在一定程度上缓解了OFDM系统带外辐射较大的缺点，为OFDM系统带来了大约10dB的带外辐射衰减，但由于OFDM本身具有的缺陷，使得该系统无法在下一代移动通信的电视频带空白频谱内得到应用。

Rohit Datta等人在其发表的论文“Improved ACLR by Cancellation CarrierInsertion in GFDM Based Cognitive Radios”中提出一种在GFDM系统中加入干扰消除载波的方法。该方法的步骤是：第一，数据比特流输入调制器进行调制；第二，调制后的信号进行串并变换；第三，在子载波边缘处加入若干个干扰消除子载波，使得所加入干扰消除子载波在带外的频谱与原数据载波在带外的频谱相抵消；第四，将所得到的信号经过信道进行传输。该方法可在一定程度上降低GFDM系统的带外辐射，但其加入消除干扰子载波的方法，会导致带外频段区间中点处出现频谱增高的问题，从而影响抑制效果。

发明内容