[发明专利]一种基于傅里叶变换的多载波超奈奎斯特系统的实现方法

权利要求书

1.一种基于傅里叶变换的多载波超奈奎斯特系统的实现方法，其特征是在发送端，信息序列变换为并行数据流，补零重排得到信号矩阵，经并行的逆快速傅里叶变换IFFT模块，对IFFT模块输出信号进行旋转求和再进行脉冲整形，将整形后的信号以高于奈奎斯特速率的符号速率送达接收端；在接收端，接收信号经整形脉冲加窗截短和相位旋转，然后进行混叠和补零操作，补零后的信号经并行的快速傅里叶变换FFT模块，对经FFT变换后的信号进行旋转和求和得到解调信号输出；

发送端的实现步骤如下：

第一步，多载波超奈奎斯特MFTN系统参数包括：K个子载波、离散符号间隔N、长度为L_g的整形脉冲g(n)，时域压缩因子τ,τ<1，以及频域压缩因子二进制信源经信道编码、伪随机交织和星座映射，串/并变换变为K路并行数据流，在第l个符号周期，对K路数据流尾补K(c-1)个零元素后重排，得到c×K的信号矩阵；

第二步，将重排后的信息序列通过c个并行的K点逆快速傅里叶变换IFFT模块；

第三步，对经IFFT变换后的输出信号进行旋转并求和，得到长度为K的信息序列；

第四步，对长度为K的信息序列进行堆栈，得到和整形脉冲g(n)一样的长度L_g；

第五步，将堆栈后的数据矢量和整形脉冲矢量g＝{g(0),g(1),…,g(L_g-1)}进行逐元素对应相乘，即进行脉冲整形，得到整形后的信号矢量

第六步，将整形后的数据按离散符号周期τN进行平移叠加，得到发送信号s(n)，即

2.根据权利要求1所述的一种基于傅里叶变换的多载波超奈奎斯特系统的实现方法，其特征是第一步中对K路数据流尾部填充K(c-1)个零元素，对填充后的数据进行重排，重排方法为mod(k,b)＝0表示k除b的余数，a_l,k/b为重排前第l个符号周期、第k/b个载波上的数据符号，l∈(-∞,+∞)，k∈[0,K-1]，a’_l,k为重排后的数据符号。

3.根据权利要求2所述的一种基于傅里叶变换的多载波超奈奎斯特系统的实现方法，其特征是第二步中，重排后的数据a’_l,k转化为c×K的矩阵A_l，通过c个并行K点逆快速傅里叶变换IFFT模块，第d个IFFT模块对矩阵A_l第d行元素进行K点的IFFT，d∈{0,1,…,c-1}，IFFT后得到

4.根据权利要求3所述的一种基于傅里叶变换的多载波超奈奎斯特系统的实现方法，其特征是第三步中，对经IFFT运算后的信号进行旋转并求和，即其中，表示向上取整运算，L_g为整形脉冲g(n)的长度。

5.根据权利要求1所述的一种基于傅里叶变换的多载波超奈奎斯特系统的实现方法，其特征是对应于发送端，接收端实现步骤如下：

第一步，在第l个符号周期，用长度为L_g的整形脉冲g(n)对接收信号r(n)进行加窗处理，得到长度为L_g的接收信息序列，即r_l(n)＝r(n)g(n-lτN)；

第二步，对接收信息序列进行分段和旋转运算，得到第行长度为K的旋转后的信号表示向上取整运算；

第三步，对旋转后的信号进行混叠处理，得到长度为K的序列矢量r_l'；

第四步，对混叠后的信号矢量r_l'进行补零操作，然后对补零后的信号进行重排，得到重排后的信号

第五步，将重排后的数据矢量通过c个并行的K点FFT变换模块；

第六步，对FFT模块输出的数据矢量进行旋转求和得到解调信号

第七步，对解调后的信号进行ISI和ICI均衡、星座逆映射、伪随机解交织和信道译码、以及软判决后输出。