[发明专利]高频谱效率频分复用系统的子载波干扰补偿方法及装置

说明书

本发明公开了一种高频谱效率频分复用系统的子载波干扰补偿方法及装置，该方法包括对接收到的高频谱效率频谱复用系统信号进行串并转换后，得到待补偿信号；对待补偿信号进行迭代算法，经过n次迭代后得到估计值信号；根据估计值信号确定发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的搜索半径，在搜索半径内检索所有可能的发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的值，运用改变检索方向的改进球形算法遍历，得到发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的真实值，完成子载波干扰补偿。本发明在改进球形算法过程中减少了部分数据节点，保证信号的良好解调，在一定的误码率BER下，提高系统性能，同时也极大地的降低了系统的复杂度。

技术领域

本发明属于光通信领域，更具体地，涉及一种高频谱效率频分复用系统的子载波干扰补偿方法及装置。

背景技术

光通信领域频谱效率一直是研究人员关注的重点，高频谱效率复用(SpectralEfficient Frequency Division multiplexing，高频谱效率频分复用)系统因打破了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统的正交性，缩小了子载波间的间隔，极大的提高了系统的频谱效率。然而由于高频谱效率频分复用系统子载波正交性的缺失，信号存在严重的子载波间干扰，接收端难以恢复出原始的信号，因此，解决高频谱效率频分复用信号的子载波间干扰是高频谱效率频分复用系统急需处理的问题。

现有的线性算法诸如迭代算法、迫零检测算法、奇异值分解降秩算法等，虽然具有较低的算法复杂度，然而，由于对系统的噪声比较敏感，导致接收信号在处理子载波干扰时，难以恢复出原始的信号；而最大似然估计等算法虽然可以最大程度上恢复出原始信号，然而复杂的解调过程，使其难以在实际的通信系统中应用。因此，高性能、低复杂度的子载波干扰补偿算法是高频谱效率频分复用系统的关键技术之一。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高频谱效率频分复用系统的子载波干扰补偿方法及装置，旨在解决高频谱效率频分复用系统中的子载波间干扰的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一方面，提供了一种高频谱效率频分复用系统的子载波干扰补偿方法，包括以下步骤：

对接收到的高频谱效率频谱复用系统信号进行串并转换后，得到待补偿信号；

对待补偿信号进行迭代算法，经过n次迭代后得到估计值信号；

根据估计值信号确定发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的搜索半径，在搜索半径内检索所有可能的发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的值，运用改变检索方向的改进球形算法遍历，得到发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的真实值，完成子载波干扰补偿。

进一步地，迭代运算的公式为：

其中，S₀为串并转换后的高频谱效率频谱复用系统信号矩阵，为n次迭代后的高频谱效率频谱复用系统信号矩阵，作为改进球形算法的输入数据，为n-1次迭代后的高频谱效率频谱复用系统信号矩阵，用于计算发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的搜索半径，e为单位矩阵，λ为收敛因子，C为干扰矩阵。

进一步地，发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的搜索半径g为：

其中，S₀为串并转换后的高频谱效率频谱复用系统信号矩阵，为n-1次迭代后的高频谱效率频谱复用系统信号矩阵，C为干扰矩阵。

进一步地，所有可能的发送出的高频谱效率频谱复用系统信号的值的误差用矩阵Q表示为：

Q＝argmin||S_n^ID-LS^Q||²≤g²