本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號調(diào)制及解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
：隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，未來無線通信系統(tǒng)(例如5G)需要更高的頻譜靈活性，如異構(gòu)系統(tǒng)之間和諧共處，各種類型服務的共存，這都需要進一步充分利用碎片化的稀缺頻譜資源；頻譜利用集中于多個獨立且可動態(tài)重配置的時頻單元，消除非必須的時頻單元外干擾信號發(fā)射。無線通信系統(tǒng)的寬帶化趨勢，以及無線通信技術(shù)和業(yè)務的迅猛發(fā)展,基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制方案廣泛應用于無線通信領(lǐng)域?，F(xiàn)有方案有傳統(tǒng)帶循環(huán)前綴的正交頻分復用(CP-OFDM)，濾波器組多載波(FBMC)，基于循環(huán)卷積的多載波調(diào)制(GFDM,WCP-COQAM)。而這些方案都有一些不足，使用傳統(tǒng)帶循環(huán)前綴的正交頻分復用(CP-OFDM)方案時帶內(nèi)外干擾泄露十分嚴重，通過加窗的方式能進行改善但十分有限；使用濾波器組多載波(FBMC)的方案，雖然通過各個載波單獨濾波，可達到理想的帶內(nèi)外干擾抑制，強干擾抑制會造成有很長的前后拖尾，降低時域靈活性；使用基于循環(huán)卷積的多載波調(diào)制(GFDM,WCP-COQAM)方案，不適用于多用戶頻域異步接入，不適用于快衰信道(如車聯(lián)網(wǎng))。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號調(diào)制及解調(diào)方法，其目的是使碎片化頻譜得到更好的利用，頻域帶內(nèi)/外干擾抑制能力更好，以及保持時域信號的緊湊性，避免信號前后的長拖尾。一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號調(diào)制方法，在多載波信號發(fā)送時，首先對已編碼的待發(fā)送信號進行星座點映射，再對經(jīng)過星座點映射后的非連續(xù)子載波簇進行分配；接著，再對連續(xù)子載波簇和分配后的非連續(xù)子載波簇進行統(tǒng)一調(diào)制，最后，對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波后，再對連續(xù)子載波簇分別進行功率和相位調(diào)整，將調(diào)制后的非連續(xù)子載波簇信號和調(diào)整后的連續(xù)子載波簇信號進行發(fā)送。對已編碼的待發(fā)送信號進行星座點映射后，將映射后的總子載波數(shù)N依次等分為g組，N＝g×n，n為每組子載波中子載波總數(shù)；對于每組子載波，分為連續(xù)子載波簇m1…mn和非連續(xù)子載波簇p1…pn；再對非連續(xù)子載波簇p1…pn進行分配。對濾波后的各連續(xù)子載波簇按公式進行預加重處理：其中，υm,n表示子載波簇m中子載波n的中心頻率，ωm表示子載波簇m中子載波數(shù)帶寬k(m)的中心頻率；表示對子載波簇m中子載波n進行預加重后的調(diào)制星座，s(υm,n)表示子載波簇m中子載波n當前調(diào)制星座，F(xiàn)k(m)表示對fk(t)進行傅里葉變換得到的頻域響應，fk(t)表示對應通帶寬度配置m的低通濾波器時域響應。一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號解調(diào)方法，在接收到多載波信號后，首先，對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波，接著對濾波后的所有子載波簇進行解調(diào)，最后對解調(diào)后的信號進行星座點解映射；對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波時所使用的濾波器為帶通濾波器，每個帶通濾波器的中心頻點υm,n為每個待濾波的連續(xù)子載波簇的低通簇濾波器響應fk(t)的頻域中點；每個帶通濾波器對應的低通簇濾波器響應是依據(jù)連續(xù)子載波簇的通帶寬度從預先存儲的不同簇帶寬的低通簇濾波器響應表中查表獲得。每個子載波簇獨立進行FIR濾波以抑制其他共存節(jié)點發(fā)射信號的干擾，現(xiàn)有一些方案也提出過類似的方法，但是在濾波過程中不是所有的干擾都能去除，有些方案將同頻信號作為噪聲處理，會降低整個系統(tǒng)的容量；有些方案在頻域進行抑制干擾，實際操作起來很難實現(xiàn)。此方案進行了一些優(yōu)化，加入了一個預加重方案，對功率進行補償，能更好的抑制帶內(nèi)外干擾。通過預加重后的信號表示為調(diào)制后的信號表示為L(υm,n)1...L(υm,n)n，根據(jù)調(diào)制后的信號，自適應地改變FIR濾波器的各分支濾波器系數(shù)，對應相應濾波器響應。通過預加重處理對由于短發(fā)送FIR濾波器沖擊響應造成的非平坦通帶形成的簇內(nèi)子載波功率不均勻進行補償。有益效果本發(fā)明提供了一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號調(diào)制和解調(diào)方法，在調(diào)制過程中，在多載波信號發(fā)送時，首先對已編碼的待發(fā)送信號進行星座點映射，再對經(jīng)過星座點映射后的非連續(xù)子載波簇進行分配；接著，再對連續(xù)子載波簇和分配后的非連續(xù)子載波簇進行調(diào)制，最后，對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波后，再對連續(xù)子載波簇分別進行功率和相位調(diào)整，將調(diào)制后的非連續(xù)子載波簇信號和調(diào)整后的連續(xù)子載波簇信號進行發(fā)送；在解調(diào)過程中，對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波；該方法分別濾波各子載波簇，分別調(diào)制和解調(diào)，再通過預加重連續(xù)子載波簇能夠補償短發(fā)送FIR濾波器沖擊響應造成的非平坦通帶簇內(nèi)子載波功率不均勻，使各子載波簇間幾乎無干擾，抑制帶內(nèi)外共存的其他信號源的干擾。附圖說明圖1為本發(fā)明所述的調(diào)制方法過程示意圖；圖2為本發(fā)明所述的解調(diào)方法過程示意圖；圖3為應用本發(fā)明所述方法進行信號調(diào)制和解調(diào)時，帶內(nèi)外干擾泄露仿真結(jié)果圖；圖4為應用本發(fā)明所述方法進行信號調(diào)制和解調(diào)時，異步用戶間干擾仿真結(jié)果圖。具體實施方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。如圖1所示，一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號調(diào)制方法，在多載波信號發(fā)送時，首先對已編碼的待發(fā)送信號進行星座點映射，再對經(jīng)過星座點映射后的非連續(xù)子載波簇進行分配；接著，再對連續(xù)子載波簇和分配后的非連續(xù)子載波簇進行調(diào)制，最后，對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波后，再對連續(xù)子載波簇分別進行功率和相位調(diào)整，將調(diào)制后的非連續(xù)子載波簇信號和調(diào)整后的連續(xù)子載波簇信號進行發(fā)送。對已編碼的待發(fā)送信號進行星座點映射后，將映射后的總子載波數(shù)N依次等分為g組，N＝g×n，n為每組子載波中子載波總數(shù)；對于每組子載波，分為連續(xù)子載波簇m1…mn和非連續(xù)子載波簇p1…pn；再對非連續(xù)子載波簇p1…pn進行分配。對濾波后的各連續(xù)子載波簇按公式進行預加重處理：其中，υm,n表示子載波簇m中子載波n的中心頻率，ωm表示子載波簇m中子載波數(shù)帶寬k(m)的中心頻率；表示對子載波簇m中子載波n進行預加重后的調(diào)制星座，s(υm,n)表示子載波簇m中子載波n當前調(diào)制星座，F(xiàn)k(m)表示對fk(t)進行傅里葉變換得到的頻域響應，fk(t)表示對應通帶寬度配置m的低通濾波器時域響應。如圖2所示，一種基于子載波簇獨立濾波的帶內(nèi)外干擾抑制信號解調(diào)方法，在接收到多載波信號后，首先，對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波，接著對濾波后的所有子載波簇進行解調(diào)，最后對解調(diào)后的信號進行星座點解映射；對各連續(xù)子載波簇分別進行濾波時所使用的濾波器為帶通濾波器，每個帶通濾波器的中心頻點υm,n為每個待濾波的連續(xù)子載波簇的低通簇濾波器響應fk(t)的頻域中點；每個帶通濾波器對應的低通簇濾波器響應是依據(jù)連續(xù)子載波簇的通帶寬度從預先存儲的不同簇帶寬的低通簇濾波器響應表中查表獲得。每個子載波簇獨立進行FIR濾波以抑制其他共存節(jié)點發(fā)射信號的干擾，現(xiàn)有一些方案也提出過類似的方法，但是在濾波過程中不是所有的干擾都能去除，有些方案將同頻信號作為噪聲處理，會降低整個系統(tǒng)的容量；有些方案在頻域進行抑制干擾，實際操作起來很難實現(xiàn)。本發(fā)明所述方法進行了一些優(yōu)化，加入了一個預加重方案，對功率進行補償，能更好的抑制帶內(nèi)外干擾。通過預加重后的信號表示為調(diào)制后的信號表示為L(υm,n)1...L(υm,n)n，根據(jù)調(diào)制后的信號，自適應地改變FIR濾波器的各分支濾波器系數(shù)，對應相應濾波器響應。應用本發(fā)明所述方法進行信號調(diào)制和解調(diào)時，對一些參數(shù)進行了仿真，仿真對象參數(shù)如表1所示。表1仿真對象參數(shù)參數(shù)使用OFDM過濾每個CSC使用FBMC過濾每個CSCFFT長度128128防護間隔長度16n/a每次信號發(fā)射44原模型過濾長度n/a1symbolCSB過濾長度6565總時間65-1+16*4＝128(20％)128/2+64-1＝128(20％)帶內(nèi)外干擾泄露仿真結(jié)果如圖3所示，經(jīng)過子載波簇濾波的OFDM和FBMC信號均展示出優(yōu)秀的帶外干擾抑制(高達-80dB)，優(yōu)于循環(huán)卷積FBMC信號。異步用戶間干擾仿真結(jié)果如圖4所示，當用戶間時域非同步達到十分之一符號周期以上，對于循環(huán)卷積的用戶間異步干擾陡然增大，然而基于子載波簇濾波的OFDM和FBMC信號的用戶間干擾平穩(wěn)保持在較低水平，低于-55dB。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。當前第1頁1 2 3