[发明专利]复杂干扰下基于分数傅立叶变换和模糊变换的变换域通信系统基函数的优化设计方法

摘要

一种基于模糊变换+分数傅立叶变换(RAT+FRFT)的变换域通信系统基函数的优化设计方法，属于无线通信技术领域，涉及认知无线技术中的信号设计技术。本方法达到以下目的：1.采用基于RAT+FRFT的环境干扰逐次估计方法，实现环境干扰的准确估计；2.采用基于环境干扰参数的准确估计，产生与各干扰分量相正交的子基函数、通过子基函数级联产生系统基函数的方法，剔除基函数中的干扰谱；3.采用基函数带宽优化与干扰剔除优化的方法，使生成的基函数带宽与干扰剔除最佳。采用该方法生成的基函数使变换域通信系统具有良好的抗干扰性能及环境适应性。

主权项

1.一种基于模糊变换+分数傅立叶变换(RAT+FRFT)的环境于扰逐次估计、产生与各干扰分量相正交的子基函数、通过子基函数级联产生系统基函数的方法，其特征在于，所述基函数生成包括如下步骤：步骤一：干扰估计与子基函数生成环境干扰估计原理参见说明书附图1、2、3、4、5。具体包括如下步骤：第一步：环境干扰采样。收发两端分别对环境干扰信号进行采样，得到环境采样sa(t)。第二步：干扰信号变换角度的计算。采用RAT估计不同干扰信号的最佳变换角度α_i，i＝1，…，N_Jm(i是干扰信号序号，N_Jm是干扰信号数)，使干扰信号在变换域内不同变换角度下的能量集中程度最高，占用范围最窄。第三步：环境采样的FRFT变换。通过对环境采样进行变换角度α_i的FRFT变换，得到分数域u内的变换SA(u)，使干扰分量在其变换域呈现能量集中状态。第四步：干扰分量带宽优化及判决门限的产生。根据带宽优化要求，确定干扰分量在变换域内的范围及相应判决门限A_T。第五步：干扰分量频谱标记。将第三步产生的FRFT变换SA(u)与第四步产生的门限值A_T比较，超过门限值A_T的分量被设定为0，其它的分量设定为1，生成相应的子基函数频谱幅度序列A_i(u)。第六步：子基函数随机相位生成。采用随机相位映射法生成随机相位序列第七步：子基函数生成。将生成的随机相位序列与频谱幅度序列A_i(u)对应元素相乘得到子基函数的变换域表示：对B_i(u)进行FRFT逆运算，得到子基函数的时域表示：第八步：干扰分量剔除。将第二步产生的FRFT变换与第三步产生的门限值比较，超过门限值的分量被设定为0，其它的分量不变，得到干扰分量剔除后的环境干扰估计SA′(u)：SA′(u)=0,|SA(u)|≥A7SA(u),|SA(u)|<A7]]>对SA′(u)进行FRFT逆运算，得到剔除干扰分量后的时域表示：sa′(t)＝IFRFT(SA′(u))第九步：对下一干扰分量的处理。i＝i+1，重复第二步到第八步，直到i＝N_Jm时为止。第十步：剩余干扰剔除。对环境干扰中干扰分量不能通过RAT+FRFT在变换域集中能量，进行处理的干扰，采用剩余干扰剔除法，剔除干扰，进一步优化基函数带宽，得到剔除剩余干扰后的子基函数b_R(n)。第十一步：系统基函数生成。将生成的子基函数级连，产生系统基函数：b(n)=b1(n)⊗b2(n)⊗...⊗bNJ(n)⊗bR(n)]]>第十二步：缩放。为了维持每个矢量信号序列的能量一致，将序列b(n)的幅度被缩放C倍，即基函数时域表示变为Cb(n)；第十三步：存储，存储序列Cb(n)，作为数据调制及解调的基信号。