[发明专利]一种单载波分数阶傅立叶域均衡技术

摘要

本发明涉及一种单载波分数阶傅立叶域均衡技术，属于宽带无线数字通信领域。为了减少信道频率响应深衰落点造成的码间干扰(ISI)并控制均衡后的噪声功率，在接收端采用分数阶傅立叶变换(FRFT)来代替传统单载波频域均衡系统中的傅立叶变换，首先进行最优分数阶傅立叶变换阶次选择，用离散分数阶傅立叶变换(DFRFT)将时域接收信号变换到最优阶次进行均衡，将均衡后的数据块通过离散分数阶傅立叶逆变换回时域信号，可以在完全消除码间干扰的同时不放大噪声，提高系统性能。同时，该方法由于离散分数阶傅立叶变换具有快速算法，使得系统实现简单，计算复杂度低。

主权项

1.一种单载波分数阶傅立叶域均衡技术，其特征在于具有以下步骤：(1)在接收端，将接收并经过下变频等处理后得到的基带数据进行训练序列和数据序列的分离；(2)将分离后的接收训练序列和已知的发送训练序列分别变换到分数阶傅立叶域，按照最小二乘信道估计方法计算出相应阶次的其具体计算公式如下：H~^p(u)=Yp(u)Xp(u)·e-j·cotα2·u2]]>上式中，X_p(u)，Y_p(u)分别为发送训练序列x(n)和接收训练序列y(n)的分数阶傅立叶谱，p为分数阶傅立叶的阶次，α为分数阶傅立叶的旋转角度，两者关系为p＝2·α/π；(3)根据步骤(2)中计算得到的各个阶次的按照如下公式计算不同阶次下的目标函数ε_p，找出使目标函数ε_p具有最小值的分数阶傅立叶变换阶次p_opt作为最优阶次：ϵp=||Yp(u)Xp(u)|-1|2]]>p_opt＝{p|min(ε_p)}上式中，X_p(u)，Y_p(u)分别为发送训练序列x(n)和接收训练序列y(n)的分数阶傅立叶谱，p_opt为最优的分数阶傅立叶变换阶次；(4)根据最优阶次p_opt的分数阶傅立叶域最小二乘信道估计出的利用迫零准则设置相应阶次的分数阶傅立叶域迫零均衡部分的乘性抽头系数其具体计算公式如下：C~popt(u)=1H~^popt(u)·e-j·cotα·u2]]>上式中，是由步骤(2)估计出的最优阶次p_opt的分数阶信道响应；(5)将步骤(3)计算得到的最优阶次p_opt和步骤(4)得到的该阶次的乘性抽头系数送入分数阶傅立叶域均衡模块；(6)将分离后的接收数据序列进行串并变换分块处理，即：将接收的串行基带数据分成长度为M的数据块，M为离散分数阶傅立叶变换处理的长度，M为2的整数次幂；(7)对步骤(6)中得到的每个长度为M的数据块利用离散分数阶傅立叶变换快速算法变换到最优阶次p_opt的分数阶傅立叶域，得到长度同样为M的分数阶傅立叶域数据块；(8)将步骤(7)的结果与乘性抽头系数相乘，再进行最优阶次的离散分数阶傅立叶逆p_opt变换回到时域；重复将每一个数据块进行均衡后，得到均衡后输出数据块；(9)将均衡后数据块并串变换，得到均衡后的串行信号；进行解扩解调和判决等得到接收码元。