[发明专利]一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法及系统

权利要求书

1.一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、将信源产生的0、1比特数据进行基带的星座映射，获得星座映射后的调制信号X；

步骤二、对步骤一获得的调制信号X进行扩展加权分数傅里叶变换多分量生成，获得四路串行数字信号代表获得的第l路串行数字信号，l＝0,1,2,3；

式中，X_l为对信号X进行l次傅里叶变换的结果，i为虚数单位，为变换参数，k＝0,1,2,3，

步骤三、对步骤一获得的调制信号X进行处理，获得频控阵多分量l＝0,1,2,3；

式中，Δf为频率增量，X_m为对信号X进行m次傅里叶变换的结果，m＝0,1,2,3，为变换参数，k＝0,1,2,3，

步骤四、对步骤二和步骤三获得的结果进行合并；其具体过程为：

其中，表示对进行与等长度的后补零得到的结果，表示对进行与等长度的前补零得到的结果，T_l表示合并后的第l路串行数字信号；

步骤五、分别将步骤四中获得的四路串行数字信号T_l通过数/模转换器，获得四路串行数字信号T_l对应的模拟调制信号l＝0,1,2,3；

步骤六、分别对步骤五中获得的四路模拟调制信号进行上变频处理，获得上变频处理后的四路信号，并将上变频处理后的四路信号通过四根天线发射至信道；

步骤七、信号通过信道的传输到达接收端，接收端通过单天线对信号进行接收，并对接收到的信号进行下变频处理，获得下变频处理后的信号；

步骤八、将步骤七获得的下变频处理后的信号通过模/数转换器，获得一路串行数字信号X′；

步骤九、将步骤八获得的一路串行数字信号X′分为等长的两组，即

步骤十、对步骤九获得的两组信号分别进行变换参数为和k＝0,1,2,3的扩展加权分数傅里叶反变换，即对进行变换参数为的扩展加权分数傅里叶反变换，对进行变换参数为的扩展加权分数傅里叶反变换；

并对扩展加权分数傅里叶反变换的结果进行合并：

其中，表示变换参数为的扩展加权分数傅里叶反变换，表示变换参数为的扩展加权分数傅里叶反变换，Y为合并后的信号；

步骤十一、将步骤十获得的合并后信号Y进行星座解映射，恢复出0、1比特数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法，其特征在于，所述步骤六中，分别对步骤五中获得的四路模拟调制信号进行上变频处理，获得上变频处理后的四路信号；其具体过程为：

式中，代表上变频处理后的第l路信号，f_c为载波调制中心频率，t为时序标志，Re[·]代表取实部，e代表自然对数的底数。

3.根据权利要求2所述的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法，其特征在于，所述步骤七中，接收端通过单天线对信号进行接收，接收端接收到的信号的形式为：

式中，Y_R1为接收端接收到的信号，H_l为上变频处理后的第l路信号经过信道的信道状态信息矩阵，N_T为随机噪声。

4.根据权利要求3所述的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法，其特征在于，所述步骤十中，对进行变换参数为的扩展加权分数傅里叶反变换，其具体过程为：

式中，为对信号进行l次傅里叶变换的结果，l＝0,1,2,3，为对进行扩展加权分数傅里叶反变换的加权系数。

5.根据权利要求4所述的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法，其特征在于，所述步骤十中，对进行变换参数为的扩展加权分数傅里叶反变换，其具体过程为：

式中，为对信号进行l次傅里叶变换的结果，l＝0,1,2,3，为对进行扩展加权分数傅里叶反变换的加权系数。

6.根据权利要求5所述的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的定向调制方法，其特征在于，所述对进行扩展加权分数傅里叶反变换的加权系数满足如下关系：