[发明专利]一种加权分数傅里叶变换时域两分量信号的交织传输方法

说明书

一种加权分数傅里叶变换时域两分量信号的交织传输方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了现有的单载波通信方法对抗信道衰落的性能差的问题。本发明针对现有单载波通信体制设计了一种扩展变换域的信号传输方法，通过对时域两分量信号进行交织，形成一种能量平均化的信号形式用于通信传输。由于该过程将单个符号的能量与其他多个符号混合扩展，达到一种使信号能量在时频平面相对更加均匀分布的效果，对于信道衰落，其带来的能量损失被平均到多个符号上，大幅度降低了大功率信号畸变出现的概率，有效降低了衰落信道下的误码率，提升了系统的可靠性。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时域两分量信号的交织传输方法。

背景技术

在无线通信领域，单载波体制由于其具有峰均功率比低、对频率偏移不敏感等优势而被广泛应用于数字通信系统中，但其在时频深衰落信道条件下的误码性能尚有提升空间。近年来，针对现行单载波系统，加权类分数傅里叶变换作为一种具有完备理论体系和较低复杂度并且易于工程实现的信号处理手段逐渐被引入了提升其抗干扰能力的研究领域。然而，经典加权分数傅里叶变换形式所具有的四分量特性使得其对信号时频能量的分散程度受到局限，传统变换域信号处理方法不能实现单载波信号能量在时频平面的进一步分散和平均，导致现有的单载波通信方法在对抗信道衰落方面的性能仍然比较差，因此，对信号形式进行设计以进一步提升其能量平均化程度进而得到更好的误码性能，从而保证信息传输的可靠性成为一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的单载波通信方法对抗信道衰落的性能差的问题，而提出了一种加权分数傅里叶变换时域两分量信号的交织传输方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种加权分数傅里叶变换时域两分量信号的交织传输方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、将信源产生的0、1比特数据进行基带的星座映射，获得星座映射后的调制结果；

步骤二、对步骤一获得的调制结果进行分组：从调制结果的首位开始，将调制结果分成M个长度相等的数据块，每个数据块的长度L均为2^N，N为正整数，每个数据块对应一帧数据，将第i′帧数据表示为X_i′,i′＝1,2,3,...,M，M为数据块的总个数；

X_i′＝[x₀ x₁ ... x_L-1]，x₀，x₁，…，x_L-1分别为第i′帧数据X_i′中的第1个，第2个，…，第2^N个数据；

步骤三、分别对步骤二获得的每一帧数据进行时域两分量能量交织，得到每一帧数据经过时域两分量能量交织获得的输出信号；

将第i′帧数据经过时域两分量能量交织获得的输出信号表示为X_i′1，X_i′1的表达式具体为：

其中，上角标T代表转置，F_n表示大小为n×n的时域两分量扩展加权分数傅里叶变换矩阵，0_n表示大小为n×n的零矩阵，k＝0,1,...,N-1；

F_n的表达式为：

F_n＝ω₀I_n+ω₁Π_n

式中，I_n为大小为n×n的单位矩阵，Π_n为大小为n×n的置换矩阵，ω₀和ω₁均为时域两分量扩展加权分数傅里叶变换的加权系数；