[发明专利]基于重叠变换算法的时频扩展抗干扰方法、装置与系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信领域现有的ETF-OFDM(Expanded Timeand Frequency-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，时频扩展正交频分复用)技术，尤其涉及一种时频扩展抗干扰方法与系统、调制装置、解调装置。 

背景技术

多载波CDMA(MC-CDMA)将CDMA和OFDM技术结合在一起，其同一个数据符号所对应的不同码片在一个OFDM符号的不同子载波上并行传输，可以利用OFDM系统的抗多径干扰和高频谱效率特性，提高CDMA性能。 

ETF-OFDM(Expanded Time and Frequency OFDM)系统是一种基于OFDM的时域和频域扩展的二维正交扩频系统，其在时域和频域通过不同的扩频码进行直接序列扩频，使得每个用户每个原始信息符号在频域和时域都实现延展。该系统比MC-CDMA系统具有更好的抵抗短时突发脉冲干扰以及窄带/单音干扰的能力，可以作为一种新的卫星宽带抗干扰通信传输体制。但是现有的ETF-OFDM存在其局限性，即传统的OFDM调制通常都是由一个离散傅立叶逆变换(IDFT)/离散傅立叶变换(DFT)变换对实现的。在发送端通过IDFT变换将频域信号调制到子载波上，在接收端通过DFT变换解调各个子载波上的调制数据。OFDM系统的一个重要优点就是可以利用快速 傅立叶变换(IFFT/FFT)实现数字调制和解调，因而大大降低系统的实现复杂度。但是，基于DFT的ETF-OFDM系统抑制窄带干扰(NBI)的性能对干扰功率、频率等参数非常敏感。原因在于，DFT相当于N个幅度特性为sin(Nw/2)/sin(w/2)，中心频率间隔为2π/N的滤波器组对输入信号进行滤波。该滤波器组的特点是旁瓣峰值幅度较大(只比主瓣低13dB)，有相当一部分干扰的能量会泄漏到其他子频带上。频谱泄漏使得干扰在变换域中扩散，污染所有的子频带，不利于分离干扰和有用信号，进而影响干扰抑制的效果。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于重叠变换算法的时频扩展抗干扰方法、装置与系统，基于本发明可以很好的增强系统的抗干扰能力。 

本发明提出了一种基于重叠变换算法的时频扩展抗干扰方法，包括如下步骤：扩频码片获取步骤，将Q个连续发送QPSK调制信息符号b^m(q)与长度为M的第m个用户对应的时域正交扩频码Wm相乘，完成M倍时域直接序列扩频，得到P个扩频码片 其中，b^m(q)表示第m个用户的第q个调制信息符号，M≥1且M为整数，P＝Q×M，P≤N，N为系统子载波总数，Q为不小于1的整数，p＝qM+i，i＝0，1，...，Q-1，q＝0，1，…，Q-1，p＝0，1，…，P-1；m为大于1的整数；频域扩频步骤，将所述P个扩频码片串并转换到P个不同的子信道上，每个子信道上的一个时域扩频码片被复制N份，与第p个子信道上对应的长度为N的频域正交扩频码 对应相乘得到N个频域扩频码片 与长度为N频域正交扩频码对应相乘，完成频域扩频；P个子信道上的时域扩频码片经过N倍频域扩频后，每个子信道上的频域扩频码片对应相加，得到第k个子载波上传输 的频域数据 其中k＝0，1，…，N-1；调制步骤，利用逆重叠变换调制，基于基函数将所述频域数据调制到子载波；解调步骤，经过重叠变换调制后得到第m个用户在第k个子载波上的数据为R^m(k)，k＝0，1，…，N-1；将每个子载波上的信号复制P份，分别与频域扩频码解扩，获取P个子信道的信号 并重新排列为Q×M个接收码片，以获取用户解调信号 

上述时频扩展抗干扰方法，优选所述调制步骤中，所述第k个基函数为：