[发明专利]基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应系统和方法

权利要求书

1.一种基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输系统，包括有发送端和接收端，发送端包括叠加编码调制模块和超奈奎斯特调制模块，接收端包括匹配滤波器和超奈奎斯特检测与译码模块，发送端中的叠加编码调制模块的层数与接收端中的超奈奎斯特检测与译码模块的层数一一对应，接收端的匹配滤波器的输出作为信道估计器的输入对信道状态进行估计，信道估计器将信道状态信息传送给传输方案选择器，传输方案选择器将选择的传输方案结果同时反馈给发送端和接收端，其特征在于，通过增加或者减少叠加编码调制模块的层数K以及改变超奈奎斯特调制模块的超奈奎斯特加速因子τ，实现超奈奎斯特系统的自适应编码调制；所述实现超奈奎斯特系统的自适应编码调制是根据信道状态信息从多组可供选择的叠加编码调制的层数K和超奈奎斯特加速因子τ的组合形式(K,τ)中选取一种组合形式作为当前传输方案，发送端根据当前传输方案改变发送端叠加编码调制的层数K和超奈奎斯特加速因子τ，接收端相应地改变存储的功率分配方案和符号间干扰个数，实现超奈奎斯特系统的自适应编码调制。

2.根据权利要求1所述的基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输系统，其特征在于，所述的多组可供选择的叠加编码调制的层数K和超奈奎斯特加速因子τ的组合形式(K,τ)中的每一个组合均是由一个层数K和一个加速因子τ组合形成，多组中任意一个组合都是不尽相同的。

3.一种基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输方法，在权利要求1-2所述的任一种基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输系统上实现，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)确定编码方式和调制方式：选择适合超奈奎斯特系统的信道编码方式，选择最简单的调制方式二进制相移键控，即BPSK；

(2)获得初步的传输方案组合(K,τ)：根据基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输系统的频谱效率的计算公式和其要求的频谱效率范围，计算获得初步的叠加编码调制的层数K和超奈奎斯特加速因子τ的组合(K,τ)；

(3)以不同的τ值仿真单层超奈奎斯特信号，得到达到特定误码率门限的信噪比值E_b/N₀：针对得到的所有初步的叠加编码调制的层数K和超奈奎斯特加速因子τ的组合(K,τ)，分别对其中不同的τ值，仿真其在单层超奈奎斯特信号下达到特定误码率门限的信噪比值E_b/N₀，E_b为比特能量，N₀为信道噪声的单边功率谱密度；

(4)计算及初次筛选初步的传输方案组合(K,τ)：根据单层超奈奎斯特信号在不同超奈奎斯特加速因子τ下达到特定误码率门限的信噪比值E_b/N₀，计算初步的传输方案组合(K,τ)各自对应的频谱效率、功率分配以及理论信噪比，并根据计算得到的频谱效率和理论信噪比对初步的传输方案组合(K,τ)进行初次筛选；

(5)仿真和进一步筛选传输方案组合(K,τ)：对初次筛选后保留下来的传输方案进行仿真，根据频谱效率颗粒度，筛选得到最终可供选择的多组传输方案组合(K,τ)；

(6)在通信中实现基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输：根据接收端匹配滤波器的输出结果，估计信道的状态，再根据估计得到的信道的状态信息选择可供选择的多组传输方案组合(K,τ)中的一种组合形式作为当前的传输方案，随后，发送端根据选定的传输方案改变发送端叠加编码调制的层数K和超奈奎斯特加速因子τ，接收端相应地改变存储的功率分配方案和符号间干扰个数，实现系统的自适应传输。

4.根据权利要求3中所述的一种基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输方法，其特征在于，步骤(2)中所述的基于叠加编码调制的超奈奎斯特的自适应传输系统的频谱效率计算公式如下所示：

其中：R为码率；K为发送端叠加编码调制的层数，且K≥1；τ为超奈奎斯特加速因子，且0＜τ＜1；β为脉冲波形的滚降系数。