[发明专利]一种基于时延网格分组的OTFS波形峰均比抑制方法

说明书

本发明提供一种基于时延网格分组的OTFS波形峰均比抑制方法，包括：步骤S1、通过选择映射法，得到最佳旋转因子矩阵Φ，并得到相位旋转后的时延‑多普勒域符号X_r；步骤S2、将发射信号X_r进行逆辛有限傅里叶变换和海森堡变换得到时域发射信号s；步骤S3、获取时域发射信号s_f；步骤S4、接收端获取接收信号r，将接收信号r依次进行维格纳变换和辛有限傅里叶变换得到接收信号Y_r；步骤S5、将接收信号Y_r作为消息传递检测器的输入，得到时延‑多普勒域上的符号检测结果步骤S6、将符号检测结果点除最佳旋转因子矩阵Φ，得到最终的符号检测结果本发明能够有效降低波形峰均功率比，且降低了额外传输开销。

技术领域

本发明涉及一种基于时延网格分组的OTFS波形峰均比抑制方法。

背景技术

5G系统中要求支持移动速度达到500km/h的高铁场景，而在未来6G系统的展望中，所支持通信设备的移动速度也提升到了1000km/h。在这种高速移动的通信场景下，4G和5G系统中应用广泛的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统会受到较高的多普勒频移影响，性能急剧恶化。为了应对上述问题，正交时频空间(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术受到了广泛关注。OTFS将数据在时延-多普勒域进行调制并且在整个时频域上扩展，当接收机设计的合适时，可以获得时频域上的完全信道分集。另外，OTFS通过二维傅里叶变换，将快速时变的时频域信道转换为具有稀疏性的时延-多普勒域的稳定信道，系统能够利用更少的参数对信道进行表征，并通过相应的信道均衡和和接收机设计可以获得极佳的对抗高多普勒频偏的性能。

然而,OTFS作为一种多载波调制技术，也存在峰均功率比(Peak-to-AveragePower Ratio,PAPR)较高的问题。高PAPR要求功率放大器具有足够大的动态范围，这将导致放大器的效率降低，并且功率较大的信号进入功率放大器的非线性区域产生非线性失真，导致系统误码率恶化。因此，降低OTFS波形的PAPR是十分有必要的。C.Naveen提出了基于μ率压扩的降低OTFS信号PAPR方法。S.Gao提出一种基于迭代削波滤波方法来降低OTFS波形PAPR。然而，上述现有的时域的限幅类抑制PAPR方法会引起较大的削波噪声，导致系统误码率恶化严重。因此，在限幅类方法的基础上引入其他抑制OTFS波形PAPR的方法仍是一个待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于时延网格分组的OTFS波形峰均比抑制方法，能够有效降低OTFS信号的波形峰均功率比，减少削波造成的误差，降低系统误码率的损失，且降低了额外传输开销。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于时延网格分组的OTFS波形峰均比抑制方法，包括如下步骤：

步骤S1、通过选择映射法，根据将时延-多普勒域上的发射信号X_DD，得到使峰均比最小的最佳旋转因子矩阵Φ，并根据X_DD和Φ得到相位旋转后的时延-多普勒域符号X_r，其中，最佳旋转因子矩阵Φ由多列旋转因子向量组成，发射信号X_DD中相邻的n列采用相同的旋转因子向量，n为正整数；

步骤S2、将发射信号X_r依次进行逆辛有限傅里叶变换和海森堡变换得到初步降低了峰均比的时域发射信号s；

步骤S3、对时域发射信号s进行迭代削波滤波处理以得到进一步降低了峰均比的时域发射信号s_f；

步骤S4、将时域发射信号s_f经过信道发送至接收端，接收端获取接收信号r，将接收信号r依次进行维格纳变换和辛有限傅里叶变换得到时延-多普勒域上的接收信号Y_r；