[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

说明书

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，它属于无线通信技术领域。本发明解决了现有的多载波通信方法对抗信道衰落的性能差的问题。本发明针对现行多载波通信系统设计了一种扩展变换域的信号传输方法，通过对频域两分量信号进行交织，可以实现对信号时频能量分布的可控设计。在存在时频衰落的信道条件下，由于信号时频能量的平均化，单个符号的能量损失被分散到参与能量交织过程的多个符号上，大幅度降低了单个符号畸变的程度，有利于接收端恢复原信号，这有效提升了多载波体制的可靠性。同时本发明对现有其他多载波通信方法具有良好的兼容性。本发明可以应用于无线通信技术领域。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及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。

背景技术

在无线通信领域，多载波体制由于其具有频带利用率高等优势而被推广并应用在各种数字通信系统中，但其在时频双衰落等较差信道条件下的性能尚有提升空间。近年来，由于具有时频能量平均化的特性，以加权分数傅里叶变换为手段的传统变换域通信方法逐渐被用于增强现行多载波体制的误码性能。但由于受到四项加权分数傅里叶变换形式的限制，其能量平均化的程度尚有较大提升空间，这使得传统变换域信号传输方法对多载波体制可靠性的提升较为有限。因此，现有多载波通信方法对抗信道衰落的性能仍然较差，对其抗干扰性能的缺陷进行补充和优化、进一步提升系统的可靠性成为一个值得关注的研究方向。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的多载波通信方法对抗信道衰落的性能差的问题，而提出了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。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：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，所述方法具体包括以下步骤：

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＝log₂L；

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；