基于预编码的混合载波调制方法

    公开(公告)号:CN111010360A

    公开(公告)日:2020-04-14

    申请号:CN201911323064.4

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于预编码的混合载波调制方法,包括步骤:对GFDM调制算法进行时频重构,将GFDM能够作为软件定义波形的基础波形,搭建以GFDM为基础的统一循环滤波载波调制模型;将GFDM模型与IEEE802.16a标准中的单载波传输模式SC-FDE相结合,得到基于GFDM调制系统的SC-GFDM单载波调制方式;依据LTE-A上行信道采用的SC-FDMA技术,提出一种基于DFT的GFDM频域扩展方案完成DFT-S-GFDM单载波调制系统;通过软件定义调整预编码矩阵方案完成同时兼容单载波GFDM和多载波GFDM的混合GFDM调制系统。本发明在长时间的相干积分中,通过将测距码周期性的叠加,降低数据长度,从而实现了运算量的降低。本发明通过设计一种统一结构的通信系统,使得GFDM单载波与多载波可以在一套硬件设备中共存,并根据需求以软件配置的方式实现不同工作模式的灵活选择,实现了一种可配置、易扩展的融合单载波与多载波的调制技术。

    基于预编码的混合载波调制方法

    公开(公告)号:CN111010360B

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN201911323064.4

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于预编码的混合载波调制方法,包括步骤:对GFDM调制算法进行时频重构,将GFDM能够作为软件定义波形的基础波形,搭建以GFDM为基础的统一循环滤波载波调制模型;将GFDM模型与IEEE802.16a标准中的单载波传输模式SC‑FDE相结合,得到基于GFDM调制系统的SC‑GFDM单载波调制方式;依据LTE‑A上行信道采用的SC‑FDMA技术,提出一种基于DFT的GFDM频域扩展方案完成DFT‑S‑GFDM单载波调制系统;通过软件定义调整预编码矩阵方案完成同时兼容单载波GFDM和多载波GFDM的混合GFDM调制系统。本发明在长时间的相干积分中,通过将测距码周期性的叠加,降低数据长度,从而实现了运算量的降低。本发明通过设计一种统一结构的通信系统,使得GFDM单载波与多载波可以在一套硬件设备中共存,并根据需求以软件配置的方式实现不同工作模式的灵活选择,实现了一种可配置、易扩展的融合单载波与多载波的调制技术。

    面向5G高速移动场景的低复杂度GFDM信道估计方法

    公开(公告)号:CN109639602B

    公开(公告)日:2021-05-18

    申请号:CN201811605871.0

    申请日:2018-12-25

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提出一种针对5G高速移动通信场景下的基于GFDM数据块的BEM‑wiener信道估计方案,包含步骤:设计符合GFDM符号的导频模型;提出针对GFDM数据块的BEM信道估计算法;通过四阶滑动频域维纳滤波估计出导频时隙符号,二阶滑动时域维纳滤波内插得到数据符号值。本发明针对5G中的高速移动通信场景,通过设计结合5G‑NR标准和高速运动特征的GFDM信号导频图案,保证资源块内数据点之间的相关性;提出基于GFDM数据块的BEM二维滑动维纳滤波信道估计方案,采用BEM信道估计方案完成导频点估计,并利用时域二维滑动维纳滤波完成数据点插值。从理论分析和仿真结果来看,该方案能够有效的抑制高速移动带来的频域弥散,降低系统误码率。

    基于小波变换调制系统的压缩感知时域信道估计方法

    公开(公告)号:CN107634922A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710885888.5

    申请日:2017-09-22

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对小波变换的调制系统的压缩感知时域信道估计方法。包括步骤:根据信道估计条件选择合适的具有小波基函数,采用时域块状导频插入,对信号进行IDWT变换完成调制,采用准Toeplitz矩阵构建观测矩阵,使用压缩感知技术进行时域信道估计,在信道冲激响应估计后采用傅里叶变换简化信道求解过程。本发明针对小波变换调制系统,利用小波基函数可以有效消除各个子信道干扰ICI及码间干扰ISI,提高信道估计的准确性;采用压缩感知时域信道估计减少了信道估计时需要的测量值个数,降低计算复杂度和成本;采用FFT变换求解数据信号部分,避免了小波变化带来的大量运算,克服了小波变换带来的局限性,使得小波变换调制系统具有更强的适用范围。

    基于小波变换调制系统的压缩感知时域信道估计方法

    公开(公告)号:CN107634922B

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN201710885888.5

    申请日:2017-09-22

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对小波变换的调制系统的压缩感知时域信道估计方法。包括步骤:根据信道估计条件选择合适的具有小波基函数,采用时域块状导频插入,对信号进行IDWT变换完成调制,采用准Toeplitz矩阵构建观测矩阵,使用压缩感知技术进行时域信道估计,在信道冲激响应估计后采用傅里叶变换简化信道求解过程。本发明针对小波变换调制系统,利用小波基函数可以有效消除各个子信道干扰ICI及码间干扰ISI,提高信道估计的准确性;采用压缩感知时域信道估计减少了信道估计时需要的测量值个数,降低计算复杂度和成本;采用FFT变换求解数据信号部分,避免了小波变化带来的大量运算,克服了小波变换带来的局限性,使得小波变换调制系统具有更强的适用范围。

    快时变场景下用于多载波系统抑制干扰的预编码算法

    公开(公告)号:CN111030741B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN201911323062.5

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种快时变场景下用于多载波系统抑制干扰的预编码算法。包括步骤:导出基于信漏噪比准则的预编码最优化准则,用以替代传统的信干噪比最优化准则;对发送信号向量进行预编码变换得到待发送数据向量;对预编码变换得到的数据符号N倍上采样,再与脉冲整形滤波器循环卷积得到最终的输出。本发明采用的基于信漏噪比准则的预编码算法复杂度低,其计算复杂度与迫零预编码算法基本一致;基于信漏噪比准则的预编码算法在设计时考虑噪声,尤其在低信噪比条件下其性能显著优于迫零线性预编码算法。原始数据向量不是互相正交的,预编码变换后得到的矩阵相互之间正交,经过这样的预编码运算,可以提高GFDM系统子载波之间的正交性,降低载波间干扰。

    快时变场景下用于多载波系统抑制干扰的预编码算法

    公开(公告)号:CN111030741A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911323062.5

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种快时变场景下用于多载波系统抑制干扰的预编码算法。包括步骤:导出基于信漏噪比准则的预编码最优化准则,用以替代传统的信干噪比最优化准则;对发送信号向量进行预编码变换得到待发送数据向量;对预编码变换得到的数据符号N倍上采样,再与脉冲整形滤波器循环卷积得到最终的输出。本发明采用的基于信漏噪比准则的预编码算法复杂度低,其计算复杂度与迫零预编码算法基本一致;基于信漏噪比准则的预编码算法在设计时考虑噪声,尤其在低信噪比条件下其性能显著优于迫零线性预编码算法。原始数据向量不是互相正交的,预编码变换后得到的矩阵相互之间正交,经过这样的预编码运算,可以提高GFDM系统子载波之间的正交性,降低载波间干扰。

    基于导频的低复杂度压缩感知信道估计方法

    公开(公告)号:CN109639603A

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811605873.X

    申请日:2018-12-25

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: H04L25/0202 H04L5/0048 H04L25/0242

    Abstract: 本发明公开了一种基于导频的低复杂度压缩感知信道估计方法。包括步骤:根据压缩感知算法按照随机化分布原则设置导频位置,在接收端对本地导频信号和接收到的导频信号进行互相关运算,利用互相关运算结果对信道稀疏度、非零稀疏路径的时延分布进行预估,将所得到预估值作为压缩感知算法的预设值与迭代运算初值,结合低复杂度压缩感知重构算法得到信道估计结果,对于数据位置的信道信息的估计,通过基于DFT的时域插值算法完成。本发明针对复杂无线信道,采用压缩感知信道估计减少了导频开销,提高频谱利用率;采用随机化导频位置分布,信号能以较高的概率重建;利用接收端导频信号的互相关运算对信道稀疏度、非零稀疏路径的时延分布进行预估,可以减少迭代次数,大大降低算法复杂度。

    面向5G高速移动场景的低复杂度GFDM信道估计算法

    公开(公告)号:CN109639602A

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811605871.0

    申请日:2018-12-25

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: H04L25/0202 H04L5/0048 H04L25/0242

    Abstract: 本发明提出一种针对5G高速移动通信场景下的基于GFDM数据块的BEM‑wiener信道估计方案,包含步骤:设计符合GFDM符号的导频模型;提出针对GFDM数据块的BEM信道估计算法;通过四阶滑动频域维纳滤波估计出导频时隙符号,二阶滑动时域维纳滤波内插得到数据符号值。本发明针对5G中的高速移动通信场景,通过设计结合5G‑NR标准和高速运动特征的GFDM信号导频图案,保证资源块内数据点之间的相关性;提出基于GFDM数据块的BEM二维滑动维纳滤波信道估计方案,采用BEM信道估计方案完成导频点估计,并利用时域二维滑动维纳滤波完成数据点插值。从理论分析和仿真结果来看,该方案能够有效的抑制高速移动带来的频域弥散,降低系统误码率。

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