[发明专利]一种基于分数傅里叶变换的线性调频多载波调制与解调方法

权利要求书

1.一种基于分数傅里叶变换的线性调频多载波调制与解调方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：对要传输的二进制信息比特流进行数据转换，得到N路并行十进制信息数据；

步骤2：将N路并行十进制信息数据调制到N路数字线性调频多载波信号上；

所述步骤2具体为：

步骤2.1：将系统工作主频段划分为N路等带宽的子信道，记子信道带宽为B，并将每个子信道频带分割成2^SF等份，则符号周期将N路并行十进制信息数据的第i位数据K_i映射到第i路子信道对应的线性调频子载波信号的初始频率f_i0上，通过下式表示初始频率：

步骤2.2：在时间采样间隔下确定得到第i路子信道的离散线型调频子载波信号s_i[n]，并对其进行离散分数傅里叶变换，通过下式表示第i路子信道的离散线型调频子载波信号的离散分数傅里叶变换：

其中，S_iα[k]为第i路子信道离散线型调频子载波信号s_i[n]的离散分数傅里叶变换；S_i1α[k]和S_i2α[k]分别为在时间采样间隔Δ_t下第i路的线性调频子载波信号s_i(t)在时间区间[0,T_i]和[T_i,T]对应采样值s_i1[n]和s_i2[n]的离散分数傅里叶变换；k离散分数傅里叶变换谱序号且满足k＝0,1,...M-1；C_i1α[k]和C_i2α[k]分别为和的离散分数傅里叶变换；

R_i1[k]和R_i2[k]分别为式(3)中r_i1[n]和r_i2[n]的离散傅里叶变换；

步骤2.3：对得到的N路离散线性调频子载波信号的离散分数傅里叶变换进行累加求和，通过下式表示累加求和后的N路离散线性调频子载波信号的离散分数傅里叶变换结果：

步骤2.4：对S_α[k]进行离散分数傅里叶逆变换，得到离散的线性调频多载波信号，通过下式表示离散的线性调频多载波信号：

其中，s[n]为离散的线性调频多载波信号；

步骤3：对调制后的数字线性调频多载波信号做D/A转换，得到连续的线性调频多载波信号，通过射频发射机将连续的线性调频多载波信号发送出去；

步骤4：射频接收机接收线性调频多载波信号，对接收到的信号做A/D转换，得到离散线性调频多载波信号；

步骤5：对离散线性调频多载波信号做离散分数傅里叶变换，得到离散分数傅里叶变换谱，再对得到的离散分数傅里叶变换谱进行峰值检测，并根据峰值检测结果做离散线性调频多载波解调，得到十进制信息数据；

所述步骤5具体为：

步骤5.1：记G_α[k]为离散线性调频多载波信号g[n]的离散分数傅里叶变换，因离散分数傅里叶变换满足线性叠加性，通过求N路离散线性调频子载波信号g_i[n]，i＝1,2,...N的离散分数傅里叶变换G_iα[k]，i＝1,2,...N来得到G_α[k]，通过下式表示G_α[k]：

其中，G_α[k]为离散线性调频多载波信号g[n]的离散分数傅里叶变换，

步骤5.2：对得到的离散分数傅里叶变换谱G_α[k]做峰值检测，得到峰值位置

步骤5.3：根据检测到峰值位置进行离散线性调频多载波解调，即由所在的位置确定i的取值，再对i解调得到K_i，通过下式表示K_i：

根据式(9)得到N个十进制信息流{K₁,K₂,...,K_N}，再将十进制信息流转换成二进制比特流，即发送端传输的二进制数据；

步骤6：将得到的十进制信息数据转换成二进制比特流，完成了数据的接收。