OTFS信号处理方法、装置、设备及存储介质.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CN113259298A(43)申请公布日2021.08.13(21)申请号202110803841.6(22)申请日2021.07.16(71)申请人网络通信与安全紫金山实验室地址211111江苏省南京市江宁区秣周东路9号(72)发明人刘升恒黄永明宿静宜毛子焕(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王庆龙(51)Int.Cl.H04L27/26(2006.01)权利要求书2页说明书16页附图7页(54)发明名称OTFS信号处理方法、装置、设备及存储介质(57)摘要本发明提供一种OTFS信号处理方法、装置、设备及存储介质，其中该方法应用于信号发射机，包括：获取时延‑多普勒域内的信息符号矩阵；基于信息符号矩阵对应的优化预编码矩阵，对信息符号矩阵进行预编码处理；将经预编码处理后的信息符号矩阵转化为时域发射信号；其中，优化预编码矩阵是以时域发射信号的PAPR最小化为优化目标，以时域发射信号的平均功率和预编码矩阵中的元素模值为约束条件，对预编码矩阵进行优化求解得到的。通过本发明提供的OTFS信号处理方法、装置、设备及存储介质，能够使得经预编码优化后的OTFS发射信号的PAPR得到有效抑制，且几乎不影响BER性能。CN113259298ACN113259298A权利要求书1/2页1.一种OTFS信号处理方法，其特征在于，应用于信号发射机，包括：获取时延‑多普勒域内的信息符号矩阵；基于所述信息符号矩阵对应的优化预编码矩阵，对所述信息符号矩阵进行预编码处理；将经所述预编码处理后的信息符号矩阵转化为时域发射信号；其中，所述优化预编码矩阵是以时域发射信号的PAPR最小化为优化目标，以时域发射信号的平均功率和预编码矩阵中的元素模值为约束条件，对预编码矩阵进行优化求解得到的。2.根据权利要求1所述的OTFS信号处理方法，其特征在于，所述以时域发射信号的平均功率和预编码矩阵中的元素模值为约束条件，包括：以设定的最小平均功率和最大平均功率分别作为所述时域发射信号的平均功率的下界约束和上界约束，所述最大平均功率和所述最小平均功率之间的差值近似为0，并且预编码矩阵中的各元素的模值均为1。3.根据权利要求2所述的OTFS信号处理方法，其特征在于，所述对预编码矩阵进行优化求解之前，所述方法还包括：获取初始预编码矩阵；基于所述初始预编码矩阵，得到初始时域发射信号矩阵；基于所述初始时域发射信号矩阵，对时域发射信号的平均功率下界约束条件进行近似处理。4.根据权利要求1至3任一项所述的OTFS信号处理方法，其特征在于，所述对预编码矩阵进行优化求解，包括：在时延维度上对初始预编码矩阵进行分块；基于BCD算法，对所述初始预编码矩阵进行按块逐次优化，求解出完整的预编码矩阵，再进行多次循环迭代，直至循环次数大于预设最大循环次数，或确定相邻两次求解得到的预编码矩阵近似相等，则循环迭代求解结束，得到所述优化预编码矩阵。5.一种OTFS信号处理方法，其特征在于，应用于信号接收机，包括：接收到信号发射机发送的、对信息符号矩阵进行预编码处理后得到的时域发射信号后，获取所述时域发射信号对应时延‑多普勒域内的接收符号矩阵；基于所述接收符号矩阵、有效信道增益和相位偏移矩阵，确定经过信道作用后产生移位的发射符号矩阵；基于时延抽头和多普勒抽头，对所述经过信道作用后产生移位的发射符号矩阵分别沿时延维和多普勒维进行反向的循环移位，得到发射符号矩阵；将所述发射符号矩阵与对所述信息符号矩阵进行预编码处理所使用的优化预编码矩阵进行点除运算，得到原始信息符号矩阵；其中，所述优化预编码矩阵是所述信号发射机以时域发射信号的PAPR最小化为优化目标，以时域发射信号的平均功率和预编码矩阵中的元素模值为约束条件，对预编码矩阵进行优化求解得到的。6.根据权利要求5所述的OTFS信号处理方法，其特征在于，所述有效信道增益为所述时域发射信号的传播路径的有效信道增益，所述相位偏移矩阵为所述时域发射信号的传播路径对应的相位偏移矩阵，所述时延抽头为所述时域发射信号的传播路径的时延抽头，所述2CN113259298A权利要求书2/2页多普勒抽头为所述时域发射信号的传播路径的多普勒抽头。7.一种OTFS信号处理装置，其特征在于，应用于信号发射机，包括：获取模块，用于获取时延‑多普勒域内的信息符号矩阵；预编码模块，用于基于所述信息符号矩阵对应的优化预编码矩阵，对所述信息符号矩阵进行预编码处理；OTFS调制模块，用于将经所述预编码处理后的信息符号矩阵转化为时域发射信号；其中，所述优化预编码矩阵是以时域发射信号的PAPR最小化为优化目标，以时域发射信号的平均功率和预编码矩阵中的元素模值为约束条件，对预编码矩阵进行优化求解得到的。8.一种OTF