[发明专利]基于快速卷积的无循环前缀滤波混合载波连续流传输方法

说明书

基于快速卷积的无循环前缀滤波混合载波连续流传输方法，用于无线通信领域。本发明可解决现有方法带外泄露高，以及现有方法每个混合载波符号前加入循环前缀导致频谱效率低的问题。本发明多个子带同时并行传输，每个子带进行加权傅里叶变换预处理后，经由滤波映射到不同的频段上。本发明使用快速卷积完成滤波，能有效地抑制子带的带外泄露。各子带可灵活的选取子带宽度，并设定不同的加权傅里叶变换调制阶数。不同子带的调制阶数既可以相同，也可以根据均衡法则设定各自最优的调制阶数，以使得误比特率性能最优。并且，调整调制阶数也能抑制峰均比。可结合系统对峰均比的要求，兼顾接收机采用的均衡法则，选取合适的调制阶数。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及基于快速卷积的无循环前缀滤波混合载波连续流传输方法。

背景技术

在现代通信系统中，正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技术由于具备高频谱效率和强抗多径衰落能力而得到广泛应用。但其存在较高的旁瓣功率，因而对传输的同步有严格的要求。为了抑制带外功率以降低系统对同步的要求，学者们提出了多种技术，如滤波器组多载波(Filter bank multi-carrier，FBMC)、滤波OFDM(Filtered-OFDM)、广义频分复用(Generalized frequency divisionmultiplexing，GFDM)和通用滤波多载波(Universal filtered multi-carrier，UFMC)(Vakilian,V.；Wild,T.；Schaich,F.；ten Brink,S.Frigon,J.F.Universal-filteredmulti-carrier technique for wireless systems beyond LTE 2013 IEEE GlobecomWorkshops(GC Wkshps),2013,223-228)等。这些技术都使用了滤波来抑制带外功率泄露。同时，近年来，一种基于加权分数傅里叶变换(Weighted-type fractional Fouriertransform，WFRFT)的混合载波设计理念(Mei L,Sha X J,Ran Q W,et al.Research onthe application of 4-weighted fractional Fourier transform in communicationsystem[J].Science China(Information Sciences),2010,53(6):1251-1260.)由于能整合传统的单载波与多载波体制得到了广泛的关注。在《加权类分数傅里叶变换及其在通信系统中的应用》(梅林.加权类分数傅里叶变换及其在通信系统中的应用[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010：51-60)中，基于WFRFT的混合载波体系成功整合了传统的单载波与多载波体制，以加权组合的方式融合两种不同的载波分量。混合载波信号能量在时频平面能均匀分布，可提升系统的抗干扰性能(Wang K,Sha X,Mei L,et al.Performance Analysisof Hybrid Carrier System with MMSE Equalization over Doubly-DispersiveChannels[J].IEEE Communications Letters,2012,16(7):1048-1051)。原有WFRFT混合载波传输方法在载波频率偏移(Mei L,Zhang Q,Sha X,et al.WFRFT Precoding forNarrowband Interference Suppression in DFT-Based Block Transmission Systems[J].IEEE Communications Letters,2013,17(10):1916-1919)以及符号间干扰和载波间干扰抑制(Li Y,Sha X,Zheng F C,et al.Low Complexity Equalization of HCMSystems with DPFFT Demodulation over Doubly-Selective Channels[J].IEEE SignalProcessing Letters,2014,21(7):862-865)等方向具有良好性能，得到了学界与产业界的重视。