[发明专利]正交加窗正交频分复用系统、主动干扰抵消方法及应用

权利要求书

1.一种正交加窗正交频分复用系统，其特征在于，所述正交加窗正交频分复用系统包括：

串并转换模块，用于将串行数据转换成并行数据；

符号映射模块，用于将二进制信息映射为多进制的通信星座符号；

子载波映射模块，用于将符号分配到子载波，将不用的子载波置零；

多载波调制模块，用于完成对信号从频域到时域的调制转换；

并串转换模块，用于将并行信号转成串行信号；

正交加窗模块，用于对时域信号加窗成形；

正交主动频谱泄漏抵消模块，用于计算主动旁瓣抵消信号，并作减法运算实现频谱泄漏抵消；

主动干扰抵消信号的频谱在f_k∈ψ处与正交频分复用信号的频谱泄漏相互抵消；

上变频模块，用于将信号由基带信号转换成频带信号。

2.如权利要求1所述的正交加窗正交频分复用系统，其特征在于，所述正交加窗模块与频谱泄漏模块同时采用正交加窗设计，采用升余弦波形实现对数据子载波信号的正交加窗，即加窗后的数据子载波仍然是正交的，不产生任何子载波间干扰，频谱泄漏在整数倍子载波间隔位置总为0；加窗后的符号长度是多载波调制器输出符号长度的(1+α)倍，α为升余弦窗函数的滚降因子。

3.如权利要求1所述的正交加窗正交频分复用系统，其特征在于，所述正交主动频谱泄漏抵消模块，包括：滚降因子自适应的窗函数g(t)，干扰抵消子载波波形的窗函数时域定义为：

其中，α的值等于应用于数据子载波的窗函数的滚降因子，是滚降速度调节因子；每个干扰抵消子载波应用形式相同的窗函数g(t)，但是参数的取值不同，参数在旁瓣抵消效果最大化的过程中确定。

4.如权利要求3所述的正交加窗正交频分复用系统，其特征在于，所述干扰抵消子载波均位于正交频率位置；对干扰抵消子载波CC应用权利要求3所述的窗函数后，CC的频谱和数据子载波正交，频谱旁瓣在整数倍子载波间隔位置总为0。

5.一种主动干扰抵消方法，其特征在于，所述主动干扰抵消方法包括：

步骤一，计算正交加窗后的正交频分复用系统数据子载波在频率f_k∈ψ的多个频谱抑制区的泄漏

步骤二，计算主动干扰抵消信号的频谱旁瓣；

步骤三，令主动干扰抵消信号的频谱在f_k∈ψ处与正交频分复用信号的频谱泄漏相互抵消，求解权重系数w和窗函数的可调参数

步骤四，合成干扰抵消信号，并对已加窗正交频分复用信号作主动干扰抵消；

步骤一中，所述计算正交加窗后的正交频分复用系统数据子载波在频率f_k∈ψ的多个频谱抑制区的泄漏包括：

其中，是调制前的长度为N的复数域符号；是其第m列由矢量p_m构成的矩阵，即：

其中，p_m表示第m个子载波在频率f_k处的频谱取值，由数据子载波所应用的升余弦窗函数波形和数据子载波的频率m确定，元素定义为：

步骤二中，所述计算主动干扰抵消信号的频谱旁瓣，包括：

令矢量q_m表示第m个CC子载波的频谱在频率f_k∈ψ处的取值，由CC所采用的滚降速度可变窗函数及CC的频率m确定，元素

那么由κ个子载波频谱向量构成其频谱矩阵Q＝[q₀，q₁，…，q_k-1]；假设频域旁瓣抵消子载波矢量为w，那么它在目标抑制频段f_k∈ψ的频谱写为：

步骤三中，所述主动干扰抵消信号与正交频分复用信号的频谱泄漏相互抵消，求解权重系数w和窗函数的可调参数包括：

令旁瓣抵消信号的频谱与数据子载波的频谱在旁瓣抑制区频率f_k∈ψ处相互抵消，最小化带外的频谱泄漏，得到目标优化方程：

即等价于：

其中，是数据子载波在f_k∈ψ的频谱泄漏采样值，采样点的个数等于或大于干扰抵消基函数个数κ；

将系数矩阵Q中的κ个未知变量从系数矩阵中分离，并写到待求解的未知变量中：

对求解过程简化：

令全部为零，方程求解免去系数分离过程；采用最小二乘方法求解所得的结果为其中上标表示摩尔-彭若斯广义逆矩阵，即