[发明专利]一种时频联合扩展传输方法

说明书

一种时频联合扩展传输方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了现有的扩频通信方法对抗双选信道的性能差，传输的可靠性低的问题。本发明通过在二个维度进行的扩展加权分数傅里叶变换分别对信号进行时域能量平均化和频谱扩展，形成了一种具有能量平均化特征的扩展混合载波扩频信号。在接收端，进行对应反变换以实现数据恢复。本发明所提方案在扩展频谱范围内实现了信号能量的时频平均化设计，在保留扩频系统抗干扰性能优势的基础上，进一步增强了对信道的补偿能力，降低了衰落信道下的误码率，有效提升了无线通信系统抗干扰、抗衰落的能力，增强了通信的可靠性。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，具体涉及一种时频联合扩展传输方法。

背景技术

扩展频谱技术是一种已经得到广泛研究和应用的链路性能增强技术，其通过利用特定扩频函数展宽待传输信号频谱来达到提升系统性能的目的，具有较强的抗窄带干扰、抗多径干扰、抗人为干扰等的能力。此外，在保密通信场景中，还具有使窃听者难以在背景噪声中检测出信号等优势。然而，现有扩频系统尚不能实现信号能量在扩展时频平面的完全平均化分布，其信道补偿能力仍有提升的空间。这导致现有扩频通信方法在双选信道下的性能仍然比较差，传输的可靠性较低。因此，对信号的时频能量分布进行进一步扩展以提升系统的误码性能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扩频通信方法对抗双选信道的性能差，传输的可靠性低的问题，而提出了一种时频联合扩展传输方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种时频联合扩展传输方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤S1、对信源产生的数据对应的调制结果进行数据分组，将调制结果分成长度相等的M帧数据；

其中，第i′帧数据表示为A_i′，A_i′＝[a₀ a₁...a_L-1]，L＝2^N，N为正整数；

步骤S2、分别对各帧数据进行时频联合扩展，获得每帧数据经过时频联合扩展的输出信号；

其中，第i′帧数据A_i′经过时频联合扩展的输出信号为A_i′1，时频联合扩展的具体方式为：

步骤S21、对A_i′进行补零操作，得到p行L列的扩展矩阵S_i′：

S_i′＝[A_i′^T 0_L×(p-1)]^T

其中，A_i′^T为A_i′的转置，0_L×(p-1)代表大小为L×(p-1)的零矩阵，将扩展矩阵S_i′表示为为扩展矩阵S_i′的第q列，q＝0,1,...,L-1；

步骤S22、分别对扩展矩阵S_i′的每列元素做扩展加权分数傅里叶变换，获得变换结果S_i′1：

其中，L-1表示扩展矩阵S_i′的第q列元素对应的扩展加权分数傅里叶变换结果；

步骤S23、对S_i′1进行转置，得到转置后的矩阵S′_i′1，将矩阵S′_i′1表示为其中，表示矩阵S′_i′1的第r列，r＝0,1，…,p-1；