[发明专利]一种加权分数傅里叶变换频域两分量信号的交织传输方法

权利要求书

1.一种加权分数傅里叶变换频域两分量信号的交织传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将信源产生的0、1比特数据进行基带的星座映射，获得星座映射后的调制结果；

步骤二、对步骤一获得的调制结果进行分组：从调制结果的首位开始，将调制结果分成M个长度相等的数据块，每个数据块的长度L均为2^N，N为正整数，每个数据块对应一帧数据，将第i′帧数据表示为X_i′,i′＝1,2,3,...,M，M为数据块的总个数；

其中：X_i′＝[x₀ x₁...x_L-1]，x₀、x₁、…、x_L-1分别为X_i′中的第1个、第2个、…、第2^N个数据；

步骤三、分别对步骤二获得的每一帧数据进行频域能量交织，得到每一帧数据经过频域能量交织获得的输出信号；

将第i′帧数据X_i′经过频域能量交织获得的输出信号表示为X_i′1，X_i′1的表达式具体为：

其中，F_n表示大小为n×n的频域两分量扩展加权分数傅里叶变换矩阵，0_n表示大小为n×n的零矩阵，

n×n的频域两分量扩展加权分数傅里叶变换矩阵F_n的表达式为：

式中，为大小为n×n的傅里叶变换矩阵，Π_n为大小为n×n的置换矩阵，ω_l为频域两分量扩展加权分数傅里叶变换的加权系数，l＝0,1；

傅里叶变换矩阵中的元素满足如下关系：

其中：为傅里叶变换矩阵中的第p行第q列的元素；

ω_l的表达式为：

其中，θ_k为变换参数，k＝0,1，e是自然对数的底数，i为虚数单位；

步骤四、分别给每一帧数据对应的经过频域能量交织获得的输出信号添加循环前缀，获得每一帧数据所对应的带有循环前缀的输出信号，将第i′帧数据对应的带有循环前缀的输出信号表示为X_i′0；

步骤五、将各帧数据所对应的带有循环前缀的输出信号表示为一路串行数字信号X_T，X_T＝[X₁₀ X₂₀…X_i′0…X_M0]，将X_T通过数/模转换器获得模拟调制信号X_T0；

步骤六、对步骤五获得的模拟调制信号X_T0进行上变频处理，获得上变频处理后的信号，并将上变频处理后的信号发射至信道；

步骤七、信号通过信道的传输到达接收端，接收机对接收到的信号进行下变频处理，获得下变频处理后的信号；

步骤八、将步骤七获得的下变频处理后信号通过模/数转换器，获得模/数转换后的信号数据；对模/数转换后的信号数据进行信道均衡，获得信道均衡后的信号数据X_R；

步骤九、从步骤八获得的信号数据X_R的首位开始，将信号数据X_R分成M个数据块；每个数据块的长度L均为2^N，N为正整数，每个数据块对应于一帧数据；

步骤十、分别对步骤九获得的每一帧数据做移除循环前缀处理，获得不含循环前缀的各帧数据；

步骤十一、分别对步骤十获得的每一帧数据进行频域能量解交织，得到每一帧数据经过频域能量解交织获得的输出信号；其中：第j帧数据表示为Y_j＝[y₀ y₁...y_L-1]，j＝1,2,3,...,M，y₀、y₁、…、y_L-1分别是第j帧数据中的第1个、第2个、…、第L个数据，第j帧数据经过频域能量解交织获得的输出信号表示为Y_j1；

Y_j1的表达式具体为：

其中，表示大小为n×n的频域扩展加权分数傅里叶反变换矩阵，0_n表示大小为n×n的零矩阵，

n×n的频域扩展加权分数傅里叶反变换矩阵的表达式具体为：

式中，为大小为n×n的傅里叶变换矩阵，Π_n为大小为n×n的置换矩阵，为频域两分量扩展加权分数傅里叶反变换的加权系数，l＝0,1，的表达式为：

其中，θ_k为变换参数，k＝0,1；

步骤十二、将各帧数据经过频域能量解交织获得的输出信号表示为一路串行数字信号Y_T，Y_T＝[Y₁₁ Y₂₁…Y_j1…Y_M1]；

对信号Y_T进行星座解映射，恢复出0、1比特数据。