[发明专利]基于信道化预滤波的非连续正交频分复用抗干扰同步方法

摘要

本发明公开了一种基于信道化预滤波的非连续正交频分复用抗干扰同步方法，特征是利用离散傅里叶变换调制滤波器组对非连续正交频分复用系统接收信号进行信道化预滤波，即进行均匀子带分解，并根据频谱分布信息调整控制矩阵的取值，剔除与干扰信号相对应的子带信号，经过信道化滤波器组的综合处理获得干扰消除后的非连续正交频分复用重建信号，最后采用子载波功率差分方法对重建信号做同步估计。本发明在降低设计复杂度的同时，能有效地应用于存在动态多源干扰的实际系统的抗干扰同步。

主权项

1.一种基于信道化预滤波的非连续正交频分复用抗干扰同步方法，先采用无约束的优化算法通过迭代的方式得到原型滤波器，经离散傅里叶变换调制得到非临界抽取均匀滤波器组并作为信道化滤波器组，根据前端频谱感知模块所获得的非授权用户和各主用户以及保护带的频谱位置信息，控制信道化滤波器组的通道开关，滤除主用户干扰，进而对干扰消除后的信号做同步估计；其特征在于按以下步骤进行：步骤一、将原始数字发送信号经过非连续正交频分复用发送端调制后得到的发送数字基带信号，再通过多径信道的传输后，在接收端得到受加性高斯白噪声及主用户干扰影响的接收信号；步骤二、将信道化滤波器组的通道数目P设置为aN，其中N为系统子载波总数，每个子载波上的滤波器组通道数目a取值为正整数，设置系统采样率为P/2；对每通道的滤波器做多相分解并采用多速率系统中的等效变换，得到I型多相实现结构，离散傅里叶逆变换矩阵中，矩阵行号g取值范围为0≤g≤P-1，矩阵列号h取值范围为0≤h≤P-1；每个子载波与调制滤波器组的a个连续的子通道相对应，子载波c_i对应的通道集合为C_i＝{ai-a+1，ai-a+2，…，ai}，子载波序号i＝1，2，…，N；步骤三、利用信道化滤波器组的分析部分对接收信号进行均匀子带分解，获得与子载波c_i对应的子带信号集合Y_i＝{y_ai-a+1，y_ai-a+2，…，y_ai}，y_e是通过子带分解得到的第e通道上的子带信号，通道序号e＝ai-a+1，ai-a+2，…，ai；步骤四、第l个主用户在全频带中占用的频谱位置中的子载波序号按升序排列，其中表示第l个主用户占用的第m个子载波的序号或位置，l＝1，2，...，Q，Q为在全频带中占用非连续频谱块的主用户数目，为第l个主用户占用的子载波的个数，干扰信号占用的子载波序号或位置集合中的子载波序号按升序排列；每个主用户频谱块两侧均添加G个子载波的保护间隔；非授权用户的频谱位置为其中表示空集，s＝2，...，Q，根据非授权用户的频谱位置信息N_C和干扰信号的频谱位置信息N_M按下面给出的方式来调整控制矩阵S中对角线元素的取值，关闭与干扰信号占用子载波相对应的滤波器组通道，并关闭与干扰信号相邻近一侧保护带子载波所对应的通道，其中，控制矩阵为aN行aN列矩阵；若通道j被关闭，则该通道对应的对角线元素b_jj＝0；若通道j被激活，则该通道对应的对角线元素b_jj＝1；在所有通道上的子带信号所构成的子带信号集合中剔除与被关闭通道j及其邻接通道所对应的干扰子带信号后，获得有效子带信号集合其中：第一个有效子带信号集合第一个部分子带信号集合t₁为第一个有效子带信号集合的编号；第s个有效子带信号集合标第s个上半部分子带信号集合第s个下半部分子带信号集合t_s为第s个有效子带信号集合的编号；第Q+1个有效子带信号集合第Q+1个部分子带信号集合t_Q+1为第Q+1个有效子带信号集合的编号；步骤五、利用信道化滤波器组的综合部分对有效子带信号集合Y_U中的有效子带信号进行综合处理，获得干扰消除后的非连续正交频分复用有效载波重建信号；步骤六、对重建信号采用基于子载波功率方差思想的子载波功率差分方法做同步估计；步骤七、将同步后的信号经过非连续正交频分复用接收端解调后，即获得原始数字发送信号的频域恢复数据。