一种多参数OFDM波形干扰消除方法及其收发信机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112866165A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号202110032489.0(22)申请日2021.01.11(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人陈月云杨美婕(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波邓琳(51)Int.Cl.H04L27/26(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种多参数OFDM波形干扰消除方法及其收发信机(57)摘要本发明提供一种多参数OFDM波形干扰消除方法及其收发信机。所述方法包括：在多参数波形混合传输中，进行多参数波形预处理，通过多尺度映射构建多参数信号时频变换矩阵，求出多参数补偿信号，用于补偿基准参数下多用户带外泄露；利用信道矩阵与拖尾矩阵进行信号预处理，预消除多径信道影响；基于多尺度映射矩阵，计算去多尺度映射矩阵，将基准参数下频域信号恢复为原参数信号。该方法能有效抑制多用户多参数的波形干扰。基于上述方法，可构造多参数OFDM波形干扰消除收发信机。本发明在不加保护带的情况下，可有效消除多参数下多用户干扰，提高误码性能和系统容量。CN112866165ACN112866165A权利要求书1/3页1.一种多参数OFDM波形干扰消除方法，其特征在于，包括以下步骤：在多参数波形混合传输中，进行多参数波形预处理，通过多尺度映射构建多参数信号时频变换矩阵，求出多参数补偿信号，用于补偿基准参数下多用户带外泄露；利用信道矩阵与拖尾矩阵进行信号预处理，预消除多径信道影响；基于多尺度映射矩阵，计算去多尺度映射矩阵，将基准参数下频域信号恢复为原参数信号。2.根据权利要求1所述的多参数OFDM波形干扰消除方法，其特征在于，所述在多参数波形混合传输中，进行多参数波形预处理，通过多尺度映射构建多参数信号时频变换矩阵，求出多参数补偿信号，用于补偿基准参数下多用户带外泄露具体包括：i‑1混合参数包括不同子载波间隔Δfi＝2·Δf(i＝1,2,…,I)，其中I表示参数种类，Δ(i)H(i)f表示收发信机所支持的最窄的子载波间隔，参数i下的符号长度为Ni；F与(F)分别表示参数i下的FFT与IFFT矩阵，尺寸均为Ni×Ni；单次传输中子载波间隔最小的参数b作为基准参数，其符号长度为Nb并等同于接收窗口长度；不同波形参数下，多个时域信号组成符号块，符号块长度为Nb；用户共有U(u＝1,…,U)个，其中用户u的参数记为iu，取值范围与i相同；根据各用户的子载波间隔以及频谱位置，构建多尺度映射矩阵Q，表示为：Q＝FC×HFT(b)其中FC为基准参数b下傅里叶变换矩阵F中对应所有用户频谱的各行，HFT为多用户多参数时频变换矩阵，矩阵维度为表示为为用户u的多参数时频变换矩阵，是以矩阵为元素形成的块对角阵，其中为参数iu下逆傅里叶变换矩阵中对应用户u频谱位置的列，维度为3.根据权利要求2所述的多参数OFDM波形干扰消除方法，其特征在于，使用多尺度带外泄露标识矩阵QOOBE与结合各用户信道频率响应的多尺度变换矩阵QH，求取补偿信号ΔXm,<down>，使原信号带外泄露与补偿信号完全抵消，平衡状态表示为：其中QH为矩阵Q各行分别除以对应的信道频率响应，多尺度带外泄露标识矩阵QOOBE表示为其中运算符表示执行Hadamard积，矩阵QH与QI维度相同，矩阵QI为以Ou(u＝1,…,U)为对角矩阵元素的方阵，其中Ou为维度是的全零方阵，QI的其它元素均为1。4.根据权利要求1所述的多参数OFDM波形干扰消除方法，其特征在于，所述利用信道矩阵与拖尾矩阵进行信号预处理，预消除多径信道影响具体包括：预处理后的用户u第m个符号块信号与表示为：2CN112866165A权利要求书2/3页其中与分别表示为上行与下行链路中添加过循环前缀的第m个符号块信号，H(u)描述信道响应对信号自身的影响，表示信道拖尾矩阵，H(u)与的维度均为(Nb+NCP)×(Nb+NCP)。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的多参数OFDM波形干扰消除方法，其特征在于，所述基于多尺度映射矩阵，计算去多尺度映射矩阵，将基准参数下频域信号恢复为原参数信号具体包括：用户u第m个符号块信号上下行去多尺度映射输出与分别为：‑1其中，Q为上行传输中对应所有用户频谱范围的去多尺度映射矩阵，Ym,<up>为上行接收第m个符号块的频域信号，N为频域噪声，为下行传输中对应第m个用户频谱范围的去多尺度映射矩阵，Ym,u,<down>为用户u下行接收第m个符号块的频域信号，Nu为用户u频谱对应的频域噪声。6.根据权利要求5所述的多参数OFDM波形干扰消除方法，其特征在于，所述用户u的多尺度映射矩阵Qu，表示为其中