[发明专利]基于多通道并行滤波外推的截断OFDM信号发射与接收方法

说明书

基于多通道并行滤波外推的截断OFDM信号发射与接收方法，它属于信号处理领域。本发明解决了由于信号在传输过程中存在干扰导致外推精度低的问题。本发明通过对部分信号进行多通道并行外推重构，一方面使得各个通道可相互验证，避免了传统方法对部分信号重构过程中，个别参数影响整段信号的重构精度的问题；另一方面，通过对每个通道的滤波器进行设计，抑制了外部干扰对重构效果的负面影响，提升了重构外推精度，提高了系统误码性能，提升了外推重构接收机的可靠性。本发明可以应用于信号处理领域。

技术领域

本发明属于无线通信及信号处理领域，具体涉及一种基于多通道并行滤波外推的截断OFDM信号发射与接收方法。

背景技术

信号压缩传输与接收重构是无线通信领域的关键技术，信号的采样与重构是信号处理领域的一类核心问题。对于无线通信信号而言，通常可以认为其是一类带限信号，即可以找到一个域，使该信号在某个区间内保留大部分或全部信息。例如，经典的OFDM信号可以视作频带受限信号，chirp信号可以视作分数域带限信号。在传输这一类带限信号时，往往是在另一个能量不集中的域中传输，例如OFDM信号和chirp信号实际上是在时域接收的。由于接收端可能会由于硬件功能或信道/传输渠道的原因，无法获得完整信号，因而需要对接收到的部分带限信号进行外推重构。

学者Gerchberg和Papoulis提出了Gerchberg-Papoulis迭代外推算法(简称GP算法)是针对带限信号外推重构的一种经典方法。该方法在已知信号带宽和一段连续信号的前提下，利用傅里叶变换和迭代渐进思想实现重构；利用带限信号的可解析性，用长球函数基对完整带限信号和部分带限信号进行展开，证明了该迭代方法的收敛性。学者Sanz和Huang将GP算法应用于离散信号的外推问题中，提出了Sanz-Huang定理，并揭示了外推算法在连续情况下和离散情况下的联系。

为了提升信号的传输效率，通常是对截取的部分信号进行传输，然后采用传统的GP方法对接收端接收到的信号进行外推以获得原始信号，虽然采用传统的GP方法可以重构出原始信号，但是由于信号在传输过程中必然受到干扰，导致信号的外推精度明显降低，因而外推重构效果比较有限。

发明内容

本发明的目的是为解决由于信号在传输过程中存在干扰导致外推精度低的问题，而提出了一种基于多通道并行滤波外推的截断OFDM信号发射与接收方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于多通道并行滤波外推的截断OFDM信号发射与接收方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、生成二进制比特流，生成的二进制比特流经过编码和星座映射后，获得N点信源信号x＝[x₀,…,x_N-1]；

步骤二、对步骤一中获得的信源信号进行串并转换，获得串并转换后的信号；再将串并转换后的信号调制到N个OFDM子载波中，获得调制后的时域信号s_ori＝[s_ori,0,s_ori,1,…,s_ori,N-1]；

步骤三、生成截取图样P，所述截取图样P为一个只包含0和1的向量，截取图样P与时域信号s_ori的规模一致，在发送的数据点位置记为“1”，不发送的数据点位置记为“0”；

“1”的位置称之为支撑集位置，“0”的位置称之为待外推部分的位置；

步骤四、利用生成的截取图样P对信号s_ori进行截取获得初始截取信号，即初始截取信号中只保留支撑集位置的数据，并对初始截取信号进行并串转换，获得并串转换后的信号s；给并串转换后的信号添加循环前缀后形成数据帧，数据帧通过射频发送至信道；