[发明专利]一种适用于受非线性干扰的高阶调制信号传输控制方法

说明书

本发明涉及一种适用于受非线性干扰的高阶调制信号传输控制方法，通过神经网络来实现解调功能，以减少功率放大器对信号造成的非线性干扰，从而恢复出发射端的信号，其中，神经网络的代价函数采用交叉熵函数；训练方法采用反向传播算法；将经过匹配滤波器后的信号的实部、虚部以及对应的功率回退系数作为神经网络的输入，神经网络的输出结果代表了QAM信号中每个比特为1的概率值；而且神经网络的隐藏层和输出层的激活函数分别采用tanh函数和sigmoid函数；整个设计方案与现有非线性场景下高阶调制信号的解调算法对比，不仅性能上有所提高，而且算法的复杂度降低。

技术领域

本发明涉及一种适用于受非线性干扰的高阶调制信号传输控制方法，属于移动通信技术领域。

背景技术

随着移动用户数的不断增加，人们对于通信技术的需求也就变得越来越高。在过去的40年左右，移动通信系统已经从上个世纪70年代的第一代移动通信系统(1G)发展到目前广泛关注的第五代移动通信系统(5G)。目前业界对于5G无线接入技术的研究主要围绕着5G的三大应用场景：增强移动宽带(eMBB)、海量机型通信(mMTC)、以及超高可靠低时延通信(URLLC)，其中，增强移动宽带是对目前4G中数据传输速率、时延、用户容量的全面增强，海量机型通信则是为了应用于物联网领域，超高可靠低时延通信则是为了应用于车联网等领域。为了实现上述的场景，5G需要的带宽和传输速率将远远大于4G，与4G相比，5G的传输速率将可以达到1Gb/s，要想达到这么高的传输速率，最直接的办法就是采用高阶QAM调制。高阶QAM调制的优点在于可以大大提高通信系统的传输速率和增加频带利用率，然而高阶QAM调制信号在传输过程中容易受到非线性的干扰，尤其是功率放大器对信号造成的非线性干扰，从而信号会出现失真的现象。

围绕该技术，国内外提出了多种克服功率放大器对信号造成非线性干扰的技术，这些技术通常可以分为预失真补偿技术和后失真补偿技术。一种常见的预失真补偿技术为数字预失真(DPD)技术，该技术的基本思想是根据功率放大器的非线性特征，对输入到功率放大器的基带信号进行修正，尽可能地消除非线性对信号的干扰。由于不同的功率放大器存在着不同的非线性特征，在实际工程运用中，对每一个功率放大器进行线性化修正是低效的。与预失真补偿技术不同，后失真补偿技术是在通信系统的接收端，通过特定的解调算法来尽可能消除非线性对信号的干扰，目前的后失真补偿技术实现的复杂度高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于受非线性干扰的高阶调制信号传输控制方法，能够减少功率放大器对信号造成的非线性干扰，从而提高通信系统的传输能力

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种适用于受非线性干扰的高阶调制信号传输控制方法，用于针对二进制比特流X{x₁,x₂,...,x_N}，实现发射端到接收端的传输控制；包括如下步骤：

步骤A.发射端根据调制阶数M，按m＝log₂M，获得单个QAM信号中的比特数m，并按获得分组数K，然后进入步骤B；其中，表示向上取整，N表示二进制比特流X中的比特数；

步骤B.发射端以单个QAM信号中的比特数为m，针对二进制比特流X中的各个比特进行顺序分组，获得K个调制阶数为M的QAM信号，构成M-QAM信号S{s₁,...,s_k,...,s_K}，s_k表示M-QAM信号S中第k个QAM信号；其中，若顺序最后一个QAM信号中的比特数不足m时，则在末尾补0至满足比特数m，然后进入步骤C；