[发明专利]一种正交功率分层复用传输方法及系统

权利要求书

1.一种正交功率分层复用传输方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤1、信源产生的各帧原始数据分别经过基带的星座映射后，将各帧原始数据对应的星座映射后调制结果分别记为C₁ C₂ … C_i′ … C_K,i′＝1,2,3,...,K，i′代表第i′帧，K代表总帧数；

第i′帧原始数据对应的星座映射后调制结果C_i′＝[c₀ c₁ … c_L-1]^T，c_i″为调制结果C_i′中的第i″个数据，i″＝0,1,2,...,L-1，L代表每帧数据的长度，L＝MN，M、N为正整数；

步骤2、分别对每一帧原始数据对应的星座映射后调制结果进行正交功率分层复用，得到每一帧数据经过正交功率分层复用获得的输出信号；

其中，C_i′1表示第i′帧数据经过正交功率分层复用获得的输出信号，表示克罗内克积，I_M表示大小为M×M的单位矩阵，E_N表示大小为N×N的变换矩阵；

变换矩阵的形式为：

其中，ω_l,l＝0,1,...,N-1为加权系数，Π_N表示大小为N×N的置换矩阵；

所述克罗内克积的定义如下：

其中，e_p,q表示矩阵E_N中的第p行第q列元素，p＝0,1,...,N-1，q＝0,1,...,N-1；

步骤3、将各帧数据经过正交功率分层复用获得的输出信号表示为一路串行数字信号，再对串行数字信号进行处理，将处理后信号发射至信道；

步骤4、接收机对从信道中接收到的信号进行处理，获得处理后的信号；并对处理后的信号进行分帧处理，将获得的第i′帧数据表示为D_i′，每帧数据的长度均为L；

再分别对获得的每帧数据进行处理，得到每帧数据对应的处理后信号；其中，第i′帧数据D_i′对应的处理后信号D_i′1表示为：

其中，上角标H代表矩阵的共轭转置，上角标T代表矩阵的转置；

步骤5、对步骤4中获得的D_i′1进行星座解映射，依次恢复出每一帧原始数据。

2.根据权利要求1所述的一种正交功率分层复用传输方法，其特征在于，所述加权系数ω_l,l＝0,1,...,N-1为：

其中，i为虚数单位，exp(·)表示以自然常数e为底的指数函数，β_k,k＝0,1,...,N-1为中间变量参数。

3.根据权利要求2所述的一种正交功率分层复用传输方法，其特征在于，所述中间变量参数β_k,k＝0,1,...,N-1由如下方法生成：

其中，n＝log₂ N，表示向下取整，mod表示取余数。

4.根据权利要求3所述的一种正交功率分层复用传输方法，其特征在于，所述置换矩阵Π_N为：

5.根据权利要求4所述的一种正交功率分层复用传输方法，其特征在于，所述步骤3中，对串行数字信号进行处理，其具体为：

串行数字信号依次经过数/模转换和上变频处理。

6.根据权利要求5所述的一种正交功率分层复用传输方法，其特征在于，所述步骤4中，接收机对从信道中接收到的信号进行处理，是指对接收到的信号依次进行下变频、模/数转换和信道均衡处理。

7.一种正交功率分层复用传输系统，其特征在于，所述系统用于执行权利要求1至权利要求6之一所述的一种正交功率分层复用传输方法。