[发明专利]一种具有时频交织功能的交分多址系统的通信方法

说明书

技术领域

本发明属于交分多址系统通信技术领域，特别涉及交分多址系统的交织器。

背景技术

交分多址(IDMA，Interleave Division Multiple Access)系统是从码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)系统演化而来，其工作原理如图1所示：信源数据在发射过程中经映射1、扩频2，在频域交织3步骤中用相互正交的交织器进行交织，再通过IFFT4、插入循环前缀5、D/A转换6、上变频7发送出去，接收端信号在接收过程中经过下变频8、A/D转换9、移除循环前缀10、FFT11、传统IDMA系统检测12、反映射13恢复信源数据。其中发射过程中的扩频2、频域交织3所对应的解扩频和解频域交织处理包含在传统IDMA系统检测12步骤中，而且传统IDMA系统检测12步骤采用一种低复杂度的联合检测，可以有效的对抗多径衰落，消除多码干扰和符号间干扰。详细内容见：Li Ping，Lihai Liu，Keying Wu，W.K.Leung，″Interleave Division Multiple-Access”，IEEE tran.on Wireless Comm，VOL.5，pp.938-947，Apr.2006。

在高速情况下，相对于对频域干扰的良好消除，传统IDMA系统没有在时域进行干扰消除。交织器作为IDMA系统唯一区分用户的模块，是IDMA系统的重要部分，但传统IDMA系统的交织器的缺陷是它只在频域交织，没有考虑在时域进行处理，资源利用率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统IDMA系统的交织器只在频域交织，资源利用率低的问题，提出了一种具有时频交织的交分多址系统的通信方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种具有时频交织的交分多址系统的通信方法，包括发射过程和接收过程，发射过程包括映射1、扩频2、频域交织3、IFFT4、插入循环前缀5、D/A转换6、上变频7；接收过程包括下变频8、A/D转换9、移除循环前缀10、FFT11、传统IDMA系统检测12、反映射13；发射过程在频域交织3和IFFT4步骤中间还包括时域交织14步骤，该步骤的数据处理过程又包括如下分步骤：

步骤(141)：把频域交织后的数据d_k＝{d_k(1)，...，d_k(L)}^T，其中T表示转置，L表示数据帧的长度，k表示用户k，扩展N帧，形成发射过程扩展后的数据矩阵其中假设一个相干时间内有M帧数据，N的取值范围是不大于M的非0自然数，表示发射过程用户k的第i帧数据的第j个元素；

步骤(142)：把发射过程扩展后的数据矩阵D_k进行分块，分为A个方阵以及发射过程扩展后的数据矩阵D_k中剩下的非方阵部分其中表示取整运算，且B＝L-A，将这A个方阵记为方阵集合{D_k，i，i＝1，2，...，A}；

步骤(143)：将步骤(142)中的方阵集合{D_k，i，i＝1，2，...，A}的每个方阵分别进行转置，得到由方阵集合{D_k，i，i＝1，2，...，A}变换后的方阵集合将这个方阵集合记为而发射过程扩展后的数据矩阵D_k中剩下的非方阵部分C保持不变，经过以上操作，数据矩阵由方阵集合和发射过程扩展后的数据矩阵D_k中剩下的非方阵部分C组合而成，为将这个矩阵记为

步骤(144)：将步骤(143)得到的矩阵按列输出到IFFT4步骤。

接收过程在FFT11和传统IDMA系统检测12步骤中间还包括解时域交织15步骤，该步骤的数据处理过程又包括如下分步骤：

步骤(151)：在解时域交织15步骤中，把FFT 11步骤后的数据r＝{r(1)，...，r(L)}^T，其中T表示转置，扩展N帧，形成接收过程扩展后的数据矩阵rⁱ(j)表示接收过程的第i帧数据的第j个元素；

步骤(152)：将接收过程扩展后的数据矩阵R进行分块，分为A个方阵以及接收过程扩展后的数据矩阵R中剩下的非方阵部分其中表示取整运算，且B＝L-A，将这A个方阵记为方阵集合{R_i，i＝1，2，...，A}；