[发明专利]一种基于二维离散余弦变换的数字移动前传信号量化方法

权利要求书

1.一种基于二维离散余弦变换的数字移动前传信号量化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将需要传输的信号通过QAM调制和OFDM调制生成I/Q两路的OFDM采样信号；

步骤2：将OFDM采样信号按照规则分组，构建一个二维矢量集；进行二维离散余弦变换，组成一个二维离散余弦变换系数矢量集，统计二维离散余弦变换系数的方差，在方差数值趋近于零的部分进行分段，将后一部分丢弃；

步骤3：对二维离散余弦变换系数矢量集保留部分进行矢量量化，输出由码字-索引映射构成的量化信号；

步骤4：将量化信号进行PAM-4编码，再通过电光调制器将编码信号调制到光载波上；

步骤5：已调的光信号在单模光纤中传输，在接收端，AAU接收的光信号经过光电探测器和PAM-4译码后恢复出量化信号，将接收到的量化信号进行索引-码字映射合成量化系数矢量集，被发射端丢弃的部分系数用0填充；

步骤6：对量化系数使用同二维离散余弦变换中相同长度的二维离散余弦逆变换，恢复出原矢量信号集，从而恢复出OFDM的I/Q两路采样信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维离散余弦变换的数字移动前传信号量化方法，其特征在于，所述步骤1具体为：设置QAM调制的阶数、OFDM调制中IFFT点数、射频上转换、并串转换、载波调制、采样滤波、带通采样后得到I/Q两路的OFDM采样信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维离散余弦变换的数字移动前传信号量化方法，其特征在于，所述步骤2中按照规则分组，进行二维离散余弦变换的具体步骤为：

(1)设置分组的大小为IFFT点数加上循环前缀或循环后缀的值；

(2)设置二维离散余弦变换的长度N等于分组的大小；

(3)在发送端，通过设分组的样点个数为2*N，N为正整数，分组后为矢量信号集；

(4)经过N点的二维离散余弦变换，得到长度为N的二维离散余弦变换系数矢量集；

(5)通过对二维离散余弦变换系数矢量集中的第一行数值求方差分布，当方差分布开始趋近于零时进行分段，分段点为D；

(6)舍弃D点之后的部分，将系数矢量集输送到矢量量化模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维离散余弦变换的数字移动前传信号量化方法，其特征在于，所述步骤3中矢量量化模块使用k-means聚类算法，具体步骤为：

(1)线下训练过程：设置量化比特数，然后将矢量集的一部分截取作为训练序列，送到矢量量化器的参数模块中，生成所需的最优码本；

(2)线上量化：利用生成的最优码本将输入的二维离散余弦变换系数矢量集进行线上矢量量化；

(3)原信号经矢量量化模块后输出的信号根据码字-索引映射为相应的索引编号序列，量化器输出的索引编号序列即为量化信号。