[发明专利]基于连续符号的低复杂度超奈奎斯特检测方法

说明书

本发明公开了一种基于连续符号的低复杂度超奈奎斯特检测方法，主要解决现有的超奈奎传输系统中接收机检测方法复杂度过高的问题。其实现方案是：1.发射机产生发射信号；2.对发射信号加噪得到接收信号：3.对接收信号进行匹配滤波及下采样：4.对下采样后的符号序列进行超奈奎斯特检测，即对当前符号前后的符号干扰进行消除，得到消除符号干扰后的符号估计值序列；5.将符号估计值序列解映射为二进制比特序列。本发明在保证了误码率性能的基础上，大大降低了计算的复杂度，适用于大容量卫星通信系统中的超奈奎斯特接收机检测。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种低复杂度检测方法，适用于大容量卫星通信系统中的超奈奎斯特接收机检测。

背景技术

不同于传统奈奎斯特传输系统，超奈奎斯特FTN传输系统可以通过减小码元的发射间隔，有效提高系统的频带利用率，在当今这个频谱资源有效的情况下，超奈奎斯特技术的优势是足够明显的。1975年J.Mazo在Bell System Technical Journal发表论文“Faster-than-Nyquist Signaling”，指出当采用sinc函数作为成型脉冲时，超奈奎斯特技术可以在相同的带宽内多传输25％的数据，并且不会有系统误码性能的损失。1972年G.D.Forney在IEEE Transactions on Information Theory发表论文“Maximum-likelihood sequence estimation of digital sequence in the presence ofintersymbol interference”，提出一种消除符号间干扰的最大似然均衡技术，它通过在众多路径中选取出一条最优的路径，来消除超奈奎斯特技术带来的符号间干扰，尽管该算法的性能是最优的，但是其复杂度呈指数形式增长，会严重影响通信传输的效率。为降低超奈奎斯特检测技术的实现复杂度，很多学者都进行了深入的研究。如2017年EBRAHIM BEDEER等人在IEEE ACCESS上发表论文“AVery Low Complexity Successive Symbol-by-SymbolSequence Estimator for Faster-Than-Nyquist Signaling”，提出了两种低复杂度的超奈奎斯特检测技术，其中连续符号序列估计SSSSE算法的复杂度有大幅度地降低，但是其性能也有一定程度上地损失。而另外一种可以重新估计K个符号的连续符号序列估计SSSgbKSE算法则将性能提升到了一种较优的程度，但是因为估计当前符号之前还需要重新去估计之前的K个符号，所以这也带来了实现复杂度上的急剧上升。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种在单载波系统中基于连续符号的低复杂度超奈奎斯特检测方法，以保证误码性能的基础上，降低大容量卫星通信系统中超奈奎斯特接收机检测的复杂度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

1)信源生成二进制随机数并进行星座映射，将映射后的数据依次进行m倍的上采样和平滑处理，得到发送信号s(t)；

2)发送信号s(t)经过高斯白噪声信道，得到接收机的接收信号r(t)；

3)对接收信号r(t)使用与发送端对应的滤波器进行匹配滤波，再进行与发射机对应的m倍下采样，得到k时刻的采样符号y_k；

4)对k时刻的采样符号y_k进行超奈奎斯特检测：

(4a)将k-1,...,k-L+1时刻的采样符号y_k-1,...,y_k-L+1以及k+1,...,k+L-1时刻的采样符号y_k+1,...,y_k+L-1组成k时刻的符号矩阵Y：