[发明专利]一种正交功率分层多址传输方法

说明书

一种正交功率分层多址传输方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了由于现有多址系统在信号设计上难以兼顾正交性和时频能量分布特性，导致在双选信道下误码性能差、通信可靠性低的问题。本发明通过信号功率分层叠加来实现多用户的正交多址与复用，不同用户可以占据相同的时频资源而不会产生相互干扰。在发送端，对经过符号映射的信号进行变换实现正交功率分层调制；在接收端，对经过反变换的信号进行用户数据提取来完成不同用户传输信号的恢复。在双选信道下，本发明所提方案具有较强的信道补偿能力，大幅度提升了系统的误码性能，保证了多址系统的通信可靠性。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多址传输方法。

背景技术

在无线通信技术领域，多址技术是重要的研究内容，现有方案主要包括时分、频分、码分等几种典型的多址和复用方式，通过为不同用户分配不同的时间资源、频谱资源或地址码来实现系统中多用户的区分。然而，现有方案存在一定的缺陷，在信号设计上难以兼顾正交性和良好的时频能量分布特性，因此限制了其在双选信道下抗衰落性能的提升。这导致现有多址系统误码性能仍然比较差，传输可靠性较低，因此，设计新型多址传输方法以进一步提升系统性能具有研究的价值。

发明内容

本发明的目的是为解决由于现有多址系统在信号设计上难以兼顾正交性和时频能量分布特性，导致在双选信道下误码性能差、通信可靠性低的问题，而提出了一种正交功率分层多址传输方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种正交功率分层多址传输方法，在上行链路，所述方法具体为：

步骤S1、对多址系统中的各用户进行编号，并分别对每个用户信源产生的基带数据进行调制；

其中，第i′个用户对应的调制结果为x_i′，i′＝1,2,3,...,M，M代表用户总数；

步骤S2、分别对多址系统中每个用户的调制结果进行符号映射，得到每个用户的符号映射结果；

其中，第i′个用户的符号映射结果S_i′为：

其中，表示p行列的零矩阵；Γ表示p行列的零矩阵，u_k,k＝1,2,3,...,M是为第k个用户分配的资源块数，满足N是正整数；

X_i′表示p行u_i′列的信号矩阵，信号矩阵X_i′由如下方式生成：

X_i′^T＝mat(x_i′)

其中，mat(·)表示矩阵化算子，上角标T代表矩阵的转置；

步骤S3、对步骤S2获得的符号映射结果进行正交功率分层调制，分别获得每个用户对应的正交功率分层调制结果；

其中，第i′个用户的正交功率分层调制结果为t_i′；

t_i′＝vec(S_i′F_E)

其中，vec(·)表示向量化算子，F_E表示变换矩阵；

步骤S4、分别对每个用户的正交功率分层调制结果进行处理，再将每个用户对应的处理结果分别通过天线发射至信道；

步骤S5、接收机对从信道中接收的信号进行处理，获得数字基带信号r；

步骤S6、对步骤S5获得的数字基带信号r进行数据恢复，得到恢复后的数字基带信号R：