[发明专利]基于线性预编码的超奈奎斯特系统及其符号估计方法

权利要求书

1.一种基于线性预编码的超奈奎斯特系统，其特征在于，包括：

星座映射模块(1)，用于根据星座映射规则将比特数据映射为符号，并将映射后符号传递给线性预编码模块(2)；

线性预编码模块(2)，用于根据码间干扰矩阵对星座映射后符号进行预编码，将预编码后的符号传递给添加循环前缀和循环后缀模块(3)；

添加循环前缀和循环后缀模块(3)，用于对预编码后符号添加循环前缀和循环后缀，并将符号传递给FTN成型模块(4)；

FTN成型模块(4)，用于对添加循环前缀和循环后缀后符号进行超奈奎斯特基带成型，并将FTN成型后符号传递给高斯白噪声模块(5)；

高斯白噪声模块(5)，用于对FTN成型后符号添加高斯白噪声，以模拟信道环境，并将加噪后符号传递给匹配滤波模块(6)；

匹配滤波模块(6)，用于对加噪后符号进行滤波操作，并将滤波后符号传递给去除循环前缀和循环后缀模块(7)；

去除循环前缀和循环后缀模块(7)，用于去除模块(3)添加的循环前缀和循环后缀，并将去除循环前缀和循环后缀后的符号传递给符号估计模块(8)；

符号估计模块(8)，用于消除码间干扰，进而估计发送符号，并将估计后符号传递给解映射模块(9)；

解映射模块(9)，用于根据解映射算法将估计后符号恢复为比特数据，并将比特数据传递给误比特率模块(10)；

误比特率模块(10)，用于对解映射模块(9)恢复的比特数据统计误比特率；

所述线性预编码模块(2)，根据码间干扰矩阵对星座映射后符号进行预编码，实现如下：

(2.1)计算超奈奎斯特系统的码间干扰因子，获得超奈奎斯特系统的码间干扰矩阵：

首先，按照下式计算超奈奎斯特系统的码间干扰因子：

G_j＝g_P+(j-1)τB(h)

其中，G_j表示超奈奎斯特系统中的第j个码间干扰因子，j的取值范围为g()表示自卷积操作，h表示超奈奎斯特系统接收机匹配滤波器的时域响应系数；

然后，根据超奈奎斯特系统的发送符号块长度L和码间干扰因子G_j，获得超奈奎斯特系统的码间干扰矩阵H：

其中，L×L表示码间干扰矩阵H的维度；

最后，对码间干扰矩阵H进行奇异值分解，获得码间干扰矩阵的离散傅里叶矩阵Q和对角矩阵Λ；

(2.2)划分发送符号块并进行预编码：

首先获取超奈奎斯特系统发射机经过星座映射后的发送符号，并将该发送符号划分为长度为L的发送符号块a_k，其中a_k表示第k个发送符号块且为列向量，N表示超奈奎斯特系统发射机发送符号的总数，L取1024或2048或4096，表示向下取整操作；

再按照下式对超奈奎斯特系统发射机的每个发送符号块进行预编码：

b_k＝Q^TΛ^-1/2a_k

其中，b_k表示超奈奎斯特系统发射机第k个经过预编码的发送符号块，上标T表示转置操作。