[发明专利]一种基于无线光FTN通信系统的自适应预均衡方法

说明书

本申请提供一种基于无线光FTN通信系统的自适应预均衡方法，包括：在发送端，首先将二进制比特流调制成4PAM信号，然后依据滤波器参数和4PAM信号计算出不同加速因子对应的干扰权值表；将步骤1中的4PAM信号通过成型滤波器形成超奈奎斯特FTN信号；根据FTN成型时所取加速因子的值自适应地在步骤1得到的干扰权值表中选择出对应的干扰权值，然后再通过点对点的方式将FTN信号与干扰权值相减，得到自适应预均衡后的输出信号。本申请在发送端通过自适应预均衡技术，即依据加速因子取不同值时的干扰权值表逐点消除FTN成型时产生的干扰值，从而保证在增加传输速率的同时，系统误码性能等同于奈奎斯特传输系统。

技术领域

本申请属于无线光FTN通信技术领域，具体涉及一种基于无线光FTN通信系统的自适应预均衡方法。

背景技术

1975年Mazo提出了超奈奎斯特速率传输的概念，证明了当加速因子大于等于某个阈值时(mazo限)，在不增加传输带宽、不损失性能的前提下，FTN(Faster-Than-Nyquist，超奈圭斯特)技术可以使系统传输更多的符号。因此，与传统的正交调制系统相比，FTN传输系统具有广阔的发展前景。但是由于当时技术发展的限制，并未引起广泛的关注。

近年来，随着数字信号处理技术的高速发展以及人们对高速传输的追求，FTN技术逐渐受到人们的青睐。为了追求更高的传输速率，不得不采取更小的加速因子，当加速因子的取值小于mazo限时，系统的可靠性大幅度降低。针对此缺陷，研究者提出通过后置均衡降低码间干扰的影响。如：针对二维FTN信号的传输，提出了一种基于连续干扰抵消的接收机，有效提高了系统的误码性能。另外，研究人员在接收机中使用Tubor均衡器对信号进行补偿，系统的误码性能得到明显改善。上述关于在接收机中对于如何补偿码间干扰问题的研究具有重要意义，但是后置均衡器并不能完全消除人为引入的码间干扰。后来，研究者针对码间干扰问题在发射机中做了相关研究。例如，在FTN系统中提出采用预均衡技术替代接收机中复杂的均衡算法，该技术能够使系统提供高频谱效率的同时获得最优的误码性能，然而此技术并未完全解决人为引入的码间干扰问题，同时也没有提及加速因子较小时系统的误码性能。

发明内容：

有鉴于此，本申请提出一种基于无线光FTN通信系统的自适应预均衡方法，以实现在增加传输速率的同时，系统误码性能不会降低。为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：

一种基于无线光FTN通信系统的自适应预均衡方法，包括：

步骤1：在发送端，首先将二进制比特流调制成4PAM信号，然后依据滤波器参数和4PAM信号计算出不同加速因子对应的干扰权值表；

步骤2：将步骤1中的4PAM信号通过成型滤波器形成超奈奎斯特FTN信号，其时域形式表示为

式中，b_i∈B，为发送的4PAM信号中第i个符号，B＝{a_r＝2r-1-R,r＝1,2,…,R}，R为PAM调制阶数，T为码元周期，g(t)为成型滤波器的时域函数，c表示每帧传输的已调总符号数，加速因子τ＝p₂/p₁，p₂表示FTN成型时采样因子，p₁表示滤波器每段的采样点数；

步骤3：根据FTN成型时所取加速因子的值自适应地在步骤1得到的干扰权值表中选择出对应的干扰权值，然后再通过点对点的方式将FTN信号与干扰权值相减，得到自适应预均衡后的输出信号，其矢量表达式为

其中S为FTN信号矢量，Z为干扰权值矢量，S′为预均衡后的输出信号矢量，span为成型滤波器的截断段数。

可选的，所述自适应预均衡方法还包括：

步骤4：将上述经过自适应预均衡后的输出信号进行数/模转换，然后通过调制器调制到激光上形成激光信号发送出去；