一种OFDM 认知无线电系统及非正交主动旁瓣抑制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103117977A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103117977103117977A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310019201.1(22)申请日2013.01.18(71)申请人中南民族大学地址430074湖北省武汉市洪山区民院路708号(72)发明人代光发(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人唐正玉(51)Int.Cl.H04L27/26(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称一种OFDM认知无线电系统及非正交主动旁瓣抑制方法(57)摘要本发明涉及OFDM认知无线电系统及非正交主动旁瓣抑制方法，OFDM认知无线电系统为认知用户待发送外部数据分别输入到映射电路和干扰抵消信号发生器，映射电路输出端依次与OFDM调制器、并串变换电路、插入循环前缀电路及加窗电路相连，加窗电路输出端与干扰抵消信号发生器输出端连接到减法器，减法器输出送到外部信道耦合器或上变频电路。方法为认知用户待发送数据经过映射电路映射为复矢量，并关闭认知用户处于主用户频段及保护频段的部分子载波；映射电路输出分别送给OFDM调制器和干扰抵消信号发生器，经OFDM调制器、串并变换电路、插入循环前缀电路、加窗电路后，与干扰抵消信号发生器产生的干扰抵消信号一并送入到减法器相减，从而抑制OFDM调制信号的旁瓣干扰。CN103117977ACN10379ACN103117977A权利要求书1/2页1.一种OFDM认知无线电系统，包括：映射电路、OFDM调制器、并串变换电路、插入循环前缀电路、加窗电路、干扰抵消信号发生器和减法器，其特征在于：认知用户待发送的外部数据分别输入到映射电路和干扰抵消信号发生器，映射电路输出端依次与OFDM调制器、并串变换电路、插入循环前缀电路及加窗电路相连，加窗电路输出端与干扰抵消信号发生器输出端连接到减法器，减法器的输出送到外部信道耦合器或上变频电路。2.根据权利要求1所述的OFDM认知无线电系统，其特征在于：所述的干扰抵消信号发生器在位于主用户频段的抵消子载波均设置在非正交频率位置。3.一种OFDM认知无线电系统的非正交主动旁瓣抑制方法，其特征在于按以下步骤进行：认知用户待发送的数据经过映射电路映射为复矢量，并关闭认知用户处于主用户频段及保护频段的部分子载波；映射器的输出分别送给OFDM调制器和干扰抵消信号发生器，OFDM调制器的输出经过串并变换电路、插入循环前缀电路、加窗电路后，与干扰抵消信号发生器产生的干扰抵消信号一并送入到减法器相减，从而抑制OFDM调制信号的旁瓣干扰。4.根据权利要求3所述的OFDM认知无线电系统的非正交主动旁瓣抑制方法，其特征在于：所述关闭认知用户的子载波包括主用户频段及两端保护频段2B，关闭子载波范围定义为l∈{lmin:1:lmax}，其中l为子载波索引，lmin与lmax为范围边界。5.根据权利要求3所述的OFDM认知无线电系统的非正交主动旁瓣抑制方法，其特征在于：干扰抵消信号发生器产生的干扰抵消信号具体方法为：（1）定义以下符号：OFDM系统子载波数为N,OFDM系统循环前缀长度LCP,升余弦窗的滚降因子β,OFDM符号等效长度NT=(N+LCP)/(1-β)，窗的总长度为P=(1+β)NT;干扰抑制区各端保护子载波数量B，插入的CC的总数量L;标准付里叶变换矩阵FN×N,其元素,0≤m,n≤N-1;付里叶分析矩阵FK×P，其元素定义为，0≤k≤K-1,-βNT≤p≤NT,其中K=υN，υ为过采样因子;付里叶基矩阵，其元素定义为,-βNT≤p≤NT,0≤n≤N-1;付里基矩阵，其中的元素定义为:,-βNT≤p≤NT,lmin-1≤l≤lmax,的元素定义为:，-βNT≤p≤NT,l∈[lmin:1:lmin+B]∪[lmax-B:1:lmax]。矩阵的列由插入的CC的离散时间取样函数组成，其中2B个基位于正交频率位置，L-2B个基函数位于非正交频率位置，比正交频率位置偏移1/2个子载波间隔宽度；一般情况下L＞＞2B，所以所述方法插入的CC数量约等于L,略多于AIC方法,约等于EAIC-CP方法的一半；Rc为P×P的对角矩阵，对角元素由窗函数确定;μ为干扰抑制深度与符号间干扰间的折中因子，由误码率实验发现其合适的取值为0.01≤μ≤0.1；[]+为矩阵的伪逆运算；（2）计算矩阵并保存，其中：(a),;(b),;(c),，其中l为子载波索引，即：l∈[T(υ·(lmin+B):1:υ·(lmax-B)];2CN103117977A权利要求书2/2页（3）对第i个待发送的OFDM符号矢量xi计算主动干扰抑制子载波的权重wi=