[发明专利]一种正交功率分层复用传输方法及系统

说明书

一种正交功率分层复用传输方法及系统，它属于无线通信技术领域。本发明解决了现有通信方法在双选信道条件下的抗衰落性能差、可靠性低的问题。本发明方法在发送端，通过交织结构和变换来实现功率分层复用设计，接收端只需进行对应反变换和数据重组即可恢复信号。在双选信道下，由于对信号时频能量分布的信道匹配设计，使本发明方法具有更好的抗时频选择性衰落能力，可以有效实现误码性能的提升，保障通信的可靠性。同时本发明对现有通信系统及通信方法具有良好的兼容性。本发明方法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，具体涉及一种正交功率分层复用传输方法及系统。

背景技术

在无线通信领域，单载波与多载波体制已经得到了广泛的研究和应用，它们各有优势和适用场景，同时也都存在一定的不足。近年来，为应对下一代通信场景的需求与挑战，研究人员提出了一系列新型物理层波形设计方案来支持复杂信道条件下的应用需求。然而，现有方案缺乏对信号时频能量分布的信道匹配设计，这使其在双选信道下的误码性能尚有提升的空间。因此，现有通信系统的抗衰落性能仍然较差，提出新的物理层波形设计方案以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通信方法在双选信道条件下的抗衰落性能差、可靠性低的问题，而提出了一种正交功率分层复用传输方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种正交功率分层复用传输方法，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；