一种高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法

本发明属于通信，涉及一种高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法。

背景技术：

1、下一代通信技术需要能够支持高移动场景通信(例如无人机通信和卫星通信等)，但这会引入高多普勒效应。正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing,ofdm)调制技术被广泛应用于第四代和第五代通信技术，其在提高频谱效率，抗多径时延拓展和频率选择性信道有明显优势。但时变信道中多普勒扩展引起的子载波间干扰严重损害了ofdm技术中子载波的正交性，导致性能显着下降。正交时频空间(orthogonal time frequency space,otfs)调制技术采用延迟多普勒域来调制信息符号，在时域和频域上实现了完全分集，使得它在时变信道中性能优于ofdm方案。为了实现面向正交时频空调制的低复杂度检测方案，研究人员开发了各种利用时延多普勒信道特征的信号检测方法，这些方法侧重于采用低复杂度方法来近似干扰项，其目的是在检测性能和计算复杂度之间取得一个平衡，但是相对来说，比特误码率性能较差，且检测的复杂度较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，该方法能够提高比特误码率性能，降低检测复杂度。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，包括以下步骤：

4、1)发射端对待发送的数据依次进行星座映射、重复预编码、逆辛傅里叶变换、时频域预编码及海森堡变换，再添加循环前缀后发送出去；

5、2)接收端对接收信号r(t)依次进行去掉循环前缀、维格纳变换、相反等增益合并、时频域点除均衡、频域方向间隔插0及辛傅里叶变换，得到时延多普勒符号xdd，完成高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空。

6、步骤1)的具体操作为：

7、11)在发射端将待发送的数据进行星座映射，获得mn/2个qam符号，基于所述mn/2个qam符号构建(m/2)×n的符号矩阵bdd，其中，m为子载波数，n为时隙数目；

8、12)对所述符号矩阵bdd做重复预编码，获得时延多普勒域符号xdd；

9、13)对所述时延多普勒域符号xdd进行逆辛傅里叶变换，获得频域方向被0符号分隔开的时频域符号

10、14)对所述时频域符号进行相邻载波反向填充的时频域预编码，得到预编码结果xtf；

11、15)对所述预编码结果xtf进行海森堡变换，并添加循环前缀，得时域发送符号s(t)。

12、步骤14)中的预编码结果xtf为：

13、

14、步骤2)的过程为：

15、21)接收端对接收信号r(t)去掉循环前缀，再进行维格纳变换，获得时频域符号

16、22)对时频域同一时隙内相邻时频域符号对进行相反等增益合并，得到合并后的结果ytf；

17、23)采用等效时频域信道系数对ytf进行时频域点除均衡，得到均衡后时频域符号ytf；

18、24)沿着频域方向对所述均衡后时频域符号rtf间隔插0，获得再对进行辛傅里叶变换，获得时延多普勒域符号

19、步骤22)中合并后的结果ytf；

20、

21、步骤23)中均衡后时频域符号rtf；

22、

23、其中，为时频域等效系数，l表示频率方向的索引。

24、所述时频域等效系数为(htf[l，k]+htf[l+1，k])。

25、所述时延多普勒符号xdd为：

26、

27、本发明具有以下有益效果：

28、本发明所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法在具体操作时，通过对时延-多普勒域符号进行重复预编码、对时频域符号沿着频域方向负符号填充和添加循环前缀，有效的自消除载波间干扰及符号间干扰，最后通过线性复杂度的频域点除均衡，完成收发机的设计，有效提升比特误码率性能，降低系统设计复杂度。

技术特征：

1.一种高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：

3.根据权利要求2所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，步骤14)中的预编码结果xtf为：

4.根据权利要求2所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，步骤2)的过程为：

5.根据权利要求4所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，步骤22)中合并后的结果ytf；

6.根据权利要求4所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，步骤23)中均衡后时频域符号rtf；

7.根据权利要求6所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，所述时频域等效系数为(htf[l，k]+htf[l+1，k])。

8.根据权利要求4所述的高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，其特征在于，所述时延多普勒符号xdd为：

技术总结
本发明公开了一种高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空方法，包括以下步骤：1)发射端对待发送的数据依次进行星座映射、重复预编码、逆辛傅里叶变换、时频域预编码及海森堡变换，再添加循环前缀后发送出去；2)接收端对接收信号r(t)依次进行去掉循环前缀、维格纳变换、相反等增益合并、时频域点除均衡、频域方向间隔插0及辛傅里叶变换，得到时延多普勒符号X<subgt;DD</subgt;，完成高移动扩展覆盖网络中的干扰自消除正交时频空，该方法能够提高比特误码率性能，降低检测复杂度。

技术研发人员：杜清河,钟成林,姚祥,王鼎,张峪豪
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15