[发明专利]基于OTFS调制的交错式时频多址方式调制解调方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于OTFS调制的交错式时频多址方式调制解调方法及装置，调制方法包括以下步骤：获取多个用户的比特流信号；将每个用户的比特流信号映射为相应的QAM符号；对每个用户信号以行和列为方向分别重复以占据整个时延多普勒域网格，对时延多普勒域网格每个用户的信号加入乘法因子叠加后得到时延多普勒域的信号；对时延多普勒域的信号依次作ISFFT变换、Heisenberg变换转换为时域信号流。本发明的交错式时频多址方式无需设置保护间隔即可在时频域实现无干扰地复用多用户信号，并且本发明采用的交错式多址方式相较连续式多址方式在性能上更为优越。

技术领域

本发明属于无线传输技术领域，具体涉及一种基于OTFS调制的交错式时频多址方式的调制方法，还涉及一种基于OTFS调制的交错式时频多址方式的解调方法。

背景技术

在正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统中因其允许重叠的正交子载波作为子信道，而不是传统的利用保护频带分离子信道的方式，提高了频率利用效率。但其对各个子载波之间的正交性要求格外严格，任何一点小的载波频偏都会破坏子载波之间的正交性。OFDM在高速场景下由于多普勒频移的影响从而造成严重的载波间干扰(Inter-Carrier Interference，ICI)，这会大大降低OFDM的性能。

近两年提出的正交时频空间调制(Orthogonal time-frequency spatialmodulation，OTFS)为处理时变多径信道下高多普勒频移问题提供了问题解决的可能性。因此，在采用OTFS调制方式的场景中如基站需要同时与多个用户通信，针对这一场景的多址方式研究应运而生。

对现有技术文献检索发现，针对上述的情况，现有的解决方法主要集中在通过在时延多普勒域设置保护间隔来降低多用户信号之间的干扰，但是引入保护间隔会降低信号传输的效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于OTFS调制的交错式时频多址方式调制方法，无需设置保护间隔即可在时频域实现无干扰地复用多用户信号，且不需要增加额外的系统开销。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种基于OTFS调制的交错式时频多址方式调制方法，包括以下过程：

获取多个用户的比特流信号；

将每个用户的比特流信号映射为相应的QAM符号；

对每个用户信号以行和列为方向分别重复以占据整个时延多普勒域网格，对时延多普勒域网格每个用户的信号加入乘法因子叠加后得到时延多普勒域的信号；

对时延多普勒域的信号依次作ISFFT变换、Heisenberg变换转换为时域信号流。

进一步的，所述对时延多普勒域网格每个用户的信号加入乘法因子叠加后得到时延多普勒域的信号，包括：

每个用户的信号在相应的时延多普勒资源块上通过加入乘法因子并进行周期性的重复来占据整个时延多普勒资源块平面，第u个用户在时延多普勒资源块上传输的信息如下：

其中，N、M分别表帧个数和子载波个数，k',l'代表每个用户信号在时延多普勒域网格的列索引和行索引，k,l代表整个时延多普勒域网格的列索引和行索引，代表向下取整，c,d代表用户在时频域网格的列索引和行索引，p代表频域间隔，q代表时域间隔，(.)_p代表模p运算，x_u[k',l']代表第u个用户所要发送的M*N/N_user个独立信息符号，N_user为用户数量，x_u[k,l]代表在时延多普勒域网格传输的信号，其中看作对每个用户信息符号的乘法因子。