[发明专利]等功率分配超奈奎斯特传输方法

摘要

本发明提供了一种等功率分配超奈奎斯特传输方法，将整个系统分为具有独立传输信息功能的若干层，选择每一层的编码方案与星座映射方案；发送端将所需传输的信息序列分层并逐一编码映射，符号脉冲成型并按照所需速率进行发送；接收端将接收到的信号进行匹配滤波，根据匹配滤波器的输出进行逐层检测译码。本发明便于构造符合传输要求的通信系统，能够获得更高的频谱利用率，降低接收端FTN信号的检测复杂度，避免由于信号按照传统的非等功率分配方案发送所带来的信号畸变。

主权项

1.一种等功率分配超奈奎斯特传输方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1、同时将通信系统的发送端和接收端分为K层，每层均具有独立传输信息的功能，发送端包含独立的编码器以及星座映射模块，接收端包含独立的符号检测模块；步骤2、依次选择每一层的编码方案与星座映射方案，第k层的编码方案满足在当前映射方案且信噪比为时所传递信息无错传输；所述的为接收端第k层的信噪比SINR的最大值，其中，k＝1，2，...，K，h_mK+i用来表征其他层符号对当前层符号间干扰的程度，其中i表示两个符号之间相差的层数，m表示两个符号之间相隔为K的多少倍，s(t)为脉冲成型函数，T为Nyquist传输速率下符号间隔时间，取值为1+β，β为脉冲成型函数的滚降系数；步骤3、将所需传输的信息序列分成K层，对不能被K整除的信息序列在末尾补零至可以整除，并满足每层信息序列的长度为N×typek/Rk，其中N为每层符号个数，typek为每层映射阶数，Rk为每层的码率；步骤4、将K层信息序列按照对应的每层编码方案进行编码，并将编码得到的K个码字流进行对应的符号映射，得到K个符号流xk[n]，其中，k＝1，2，...，K，n＝1，2，...，N；步骤5、将K个符号流重组为1个符号流，重组后的符号流顺序为x1[0]，x2[0]，...，xK[0]，x1[1]，x2[1]，...，xK[1]，...，x1[N‑1]，x2[N‑1]，...，xk[N‑1]，并采用脉冲成型函数s(t)对重组后的符号流依次进行脉冲成型操作；将经过脉冲成型的符号流按照K倍Nyquist传输速率发送，即符号间时间间隔为T/K，其中T为Nyquist速率下的符号间时间间隔；步骤6、将接收端接收到的信号进行匹配滤波，滤波器函数为发送端的脉冲成型函数，并将匹配滤波后的信号以K倍的Nyquist传输速率进行采样，之后将采样值序列按照采样点的序号依次放入K个子序列，第一个子序列中元素为原采样值序列中的第1、K+1、2K+1、....(N‑1)K+1个元素；步骤7、对K个子序列逐层进行检测译码；对第k层的信号进行检测时，接收端对应的第k层第n个符号用yk[n]表示，当前检测符号为发送端第k层的第n个符号xk[n]，则该符号受到干扰的均值μk[n]和方差σk2[n]为：其中E为期望运算符，Var为方差运算符，xk‑i[n‑m]的方差和期望通过逐层译码获得，N0为白噪声的单边功率谱密度；得到当前符号的条件概率其中α为归一化因子；将得到的条件概率送入第i层的译码器进行译码，在译码结束后重新计算当前层的每个符号的概率，并将其概率保留用于计算其他层符号的概率；对所有层分别进行了译码检测后，保留所有符号的判决结果，并从第一层开始重复检测，进行整体迭代；整体迭代三次后的判决结果作为系统的最终输出。