[发明专利]直调直检DMT系统的噪声整形方法在审
申请号: | 202110099781.4 | 申请日: | 2021-01-25 |
公开(公告)号: | CN112929030A | 公开(公告)日: | 2021-06-08 |
发明(设计)人: | 李凡;白柯;李朝晖 | 申请(专利权)人: | 中山大学 |
主分类号: | H03M3/02 | 分类号: | H03M3/02 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 王晓玲 |
地址: | 510260 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 直调直检 dmt 系统 噪声 整形 方法 | ||
1.一种直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.产生DMT信号,频带0~ωs的范围内存放信号,频带ωs~π的范围内为空的子载波;
S2.信号通过裁剪器和量化器,整个信号频谱产生较大的噪声;
S3.为了降低量化噪声,噪声整形调制器将信号带内0~ωs的噪声推到带外ωs~π的范围;
S4.用低通滤波器滤除信号带外的噪声得到SQNR比较高的信号。
2.根据权利要求1所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,DMT信号的产生具体包括:DMT信号在MATLAB中离线生成;首先,在频域上将伪随机比特序列映射为32-QAM/64-QAM的星座点,接着,通过IFFT将频域信号转化到时域,用厄密特对称算法产生实数的DMT信号,最后加上循环前缀以防符号间干扰。
3.根据权利要求1所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,所述的S2步骤中,剪裁器是在时域上设定一个期望峰值门限M,将输入信号s[n]超过M的幅值限制为M,将没有超过M的信号,保持原有信号,输出信号表示为:
4.根据权利要求3所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,对裁剪之后的信号与原信号s[n]做相关化处理,输出信号其中相关系数裁剪噪声此时的裁剪噪声为高斯白噪声,和信号不相关。
5.根据权利要求4所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,所述的S2步骤中,量化过程是对幅度分类的过程,由于量化位宽的限制,量化过程中会存在一定的误差;假设量化器的量化位宽为N,参考电压为Vref,hi为量化器输出的各位,eq为量化噪声,Vin为输入的量化信号,则得到输出和输入的关系:
6.根据权利要求1至5任一项所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,调制器的输出V表示为:
V=U+(G+1)E
=U+NTF×E
式中,U为输入信号,E为噪声,噪声传输函数(NTF)=G+1;为了使NTF具有高通性质,函数G的结构设计为FIR滤波器;
函数G在z域上表示为:
G(z)=h1z-1+h2z-2+…hnz-n
式中,n为FIR滤波器的抽头个数,hi为抽头系数。
7.根据权利要求6所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,抽头个数为10~13个。
8.根据权利要求6所述的直调直检DMT系统的噪声整形方法,其特征在于,为了求信号带内的量化噪声的最小值,假设用P表示NTF的平方值,需要确定P在带内最小时的抽头系数hi;根据z=e-jω,在频频段0~ωs的P的最小值为:
假设将信号在0~ωs频段等分为t份:{ω1,ω2,…ωt},上式可写为:
写成矩阵的形式:
令1=[1 1 … 1]T,h=[h1 h2 … hn]T,
信号带内的量化噪声的最小值表示为:
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