[发明专利]加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法

说明书

加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了经典混合载波系统的能量均匀化程度受限，以及对随机差错和成串的突发差错的抵抗能力差的问题。本发明通过对交织信号进行两次加权分数傅里叶变换，提高了加权分数傅里叶变换信号维度，使信号矩阵的行信号与列信号的时频能量分布都更加均匀，提升了信号能量在时频空间内的均匀化程度；本发明结合了交织编码抗突发及随机干扰的特性，使传输的加权交织信号同时具有更好的抗双选、抗随机差错和成串的突发差错的能力。本发明可以应用于无线通信技术领域。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法。

背景技术

经典的混合载波系统是基于四项加权分数傅立叶变换理论实现的。通过对调制后的信号进行四项加权分数傅里叶变换，得到的混合载波信号同时具有单载波和多载波分量，该信号能量在时频平面上的分布更加均匀，因而能够在双选信道中获得优于传统单载波系统和多载波系统的性能。

四项加权分数傅里叶变换可表示为d四个状态的组合形式，定义为：

其中，α通常取[-2,2]或[0,4]区间内的实数，w_l(α)为周期为4的加权系数(l＝0,1,2,3)，j为虚数单位，指数函数exp()内的正负号决定了加权系数随参数α增加呈现旋转的方向，正号为逆时针方向，负号为顺时针方向，I为单位阵，F为离散傅里叶变换矩阵，满足

α阶N点加权分数傅里叶逆变换过程等效为-α阶N点加权分数傅里叶变换过程。

经典混合载波系统虽然通过对时频能量均匀化来抵抗双选衰落，但是经典混合载波系统只是在单维度信号的时频平面上进行能量的均匀化，均匀程度受到限制；而且经典混合载波系统对于随机差错和成串的突发差错的抵抗能力较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决经典混合载波系统的能量均匀化程度受限，以及对随机差错和成串的突发差错的抵抗能力差的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

基于本发明的一个方面：加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统，所述传输系统的发送端包括编码器、加权交织协同模块、数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块；所述传输系统的接收端包括下变频模块、滤波模块、A/D变换模块、数字载波解调模块、加权解交织协同模块和解码器；

在发送端，所述编码器输出的信号按照码字进行分组，按照码字进行分组后的信号输入加权交织协同模块；

所述加权交织协同模块用于将输入的分组后信号存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶变换，得到加权交织信号；

加权交织信号依次经过数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块的处理，得到待发送的信号；

待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；

在接收端，所述下变频模块用于对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；

所述基带连续模拟波形信号依次经过滤波模块和A/D变换模块的处理，得到基带数字采样信号；

所述数字载波解调模块用于对基带数字采样信号进行数字载波解调，得到串行数据；

所述串行数据按照码字进行分组，按照码字进行分组后的串行数据输入加权解交织协同模块；

所述加权解交织协同模块用于将输入的分组后串行数据存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号；