[发明专利]抗频率选择性衰落的多载波信号矢量分集合并方法

权利要求书

1.一种抗频率选择性衰落的多载波信号矢量分集合并方法，其特征在于，求解每个接收子载波数据的矢量分集合并权重矢量；根据最大化信干比原则构建优化问题；求解满足最大化信干比原则的每个接收子载波数据的合并权重矢量的最优解；对均衡后的多路数据进行矢量分集合并；该方法的步骤包括如下：

(1)生成编码调制后数据：

多载波调制系统生成一个二进制序列，将二进制序列进行编码和调制，得到编码调制后数据；

(2)进行多载波调制：

利用多载波调制方式，对编码调制后数据进行多载波调制，得到调制后的多载波无线信号；

(3)插入保护间隔和循环前缀：

在调制后的多载波无线信号中，插入与多载波调制方式一一对应的保护间隔和循环前缀，得到多载波调制系统的无线发送信号；

(4)获得多路无线接收信号：

多载波调制系统广播无线发送信号，多个接收机分别接收经过不同程度频率选择性衰落的无线信道的无线发送信号，得到多路无线接收信号；

(5)去掉保护间隔和循环前缀操作：

采用与插入保护间隔操作和循环前缀一一对应的方法，去除多路无线接收信号中的保护间隔和循环前缀，得到去冗余后的多路有效数据；

(6)多载波解调：

采用与多载波调制方式一一对应的方法，对去冗余后的多路有效数据进行多载波解调，得到多路频域子载波数据；

(7)对频域子载波数据进行信道均衡：

(7a)采用信道估计算法，对多路频域子载波数据进行信道估计，得到无线信道的信道频率响应向量；

(7b)采用信道均衡算法，利用无线信道的信道频率响应向量对频域子载波数据进行信道均衡，得到均衡后的多路接收数据；

(8)求解每个接收子载波数据的矢量分集合并权重矢量：

(8a)按照下式，根据最大化信干比原则构建优化问题：

subject:||M_i||₂≤K

其中，max表示取最大值操作，F(·)表示求信干比操作，M_i表示第i个接收子载波数据的合并权重矢量，·表示相乘操作，X_i表示第i个均衡后的多路接收数据，H表示共轭操作，S_i表示多载波解调后的第i个子载波数据，N_i表示第i个子载波数据中的高斯白噪声，H_i表示第i个子载波的信道频率响应，|·|表示取模值操作，subject:表示约束条件符号，||·||₂表示二范数操作，K表示多路接收数据的总数；

(8b)根据拉格朗日法对矢量合并权重矢量的求解过程，求解满足最大化信干比原则的每个接收子载波数据的合并权重矢量的最优解：

其中，表示满足优化问题的最优的第i个接收子载波数据的合并权重矢量，b表示乘性系数，b的取值为大于0小于K的整数，×表示相乘操作，表示满足优化问题的信道频率响应，表示满足优化问题高斯白噪声，+表示相加操作，L表示归一化系数，该系数L是根据信道频率响应受限方式确定其取值大小的，当信道频率响应模值的均值受限时，归一化系数取信道频率响应模值的平均值；当信道频率响应模值的峰值受限时，归一化系数取信道频率响应模值的最大值；当信道频率响应模值的均方值受限时，归一化系数取信道频率响应模值次幂的平均值；当信道频率响应模值不受限时，归一化系数取1，c表示加性系数，c的取值为大于0小于K的整数，d表示取幂操作，d的取值为非零小于K的整数；

(9)按照下式，对均衡后的多路数据进行矢量分集合并：

其中，R_j表示第j个矢量分集合并后具有最大信干比的数据，j表示子载波数据的序号；

(10)数据解调：

采用与调制操作一一对应的解调操作方法，对矢量分集合并后具有最大信干比的数据进行解调，得到解调后的受信道频率选择性衰落很小的比特数据；

(11)软译码：

(11a)使用最大似然比函数计算公式，对解调后的比特数据进行软判决，得到受信道频率选择性衰落很小的软信息；

(11b)利用受信道频率选择性衰落很小的软信息进行译码。

2.根据权利要求1所述的抗频率选择性衰落的多载波信号矢量分集合并方法，其特征在于，步骤(1)中所述的编码是指采用turbo编码，分组编码，卷积编码，LDPC编码，咬尾卷积编码方式中的任意一种。