[发明专利]基于调制域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统

说明书

本发明涉及无线通信技术领域，公开了基于调制域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统，包括获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行调制域循环时延多普勒移位，得到调制域信号向量，所述调制域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；对所述调制域信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；对所述第一时域信号向量添加循环前缀，得到第二时域信号向量，并将所述第二时域信号向量发送至双衰落无线信道。本发明不仅可以获得全发射分集增益，并且可以使用到所有时延多普勒类波形的通信系统上，具有极强的鲁棒性、极低的计算复杂度以及广泛的应用场景。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及基于调制域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统。

背景技术

调制在时延多普勒域或者与时延多普勒域有着一一对应关系的变换域上的波形称为时延多普勒(DD,delay-Doppler)类波形。这类波形有着极强的抗多普勒频移能力，是未来第六代移动通信系统最有潜力的一类候选波形，在基于多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术的时延多普勒类波形系统中，系统的分集增益是该系统能否提供可靠通信服务的关键性指标。分集增益是指当信号与噪声的能量的比值(信噪比)趋于无穷时，误比特率的对数值与信噪比对数值的比值的相反数。分集增益越大，系统误比特率随着信噪比的增大而下降得越快，通信性能越好。常用的增加系统分集增益的方法是使用MIMO技术，但是在基于MIMO的通信系统里面，获取接收天线分集是比较简单直接的，但是想要获取发射天线分集增益则是非常困难的，目前并没有可以有效获取发射天线分集增益的相关方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了基于调制域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统，通过对调制域符号提前进行不同的循环时延、多普勒移位，以使信道的等效分径数目增加到原来的发射天线数目倍，从而实现发射分集增益，本发明不仅计算复杂度低，且具有良好的增益效果。

第一方面，本发明提供了基于调制域循环时延多普勒移位的信号处理方法，所述方法包括：

获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行调制域循环时延多普勒移位，得到调制域信号向量，所述调制域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；

对所述调制域信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；

对所述第一时域信号向量添加循环前缀，得到第二时域信号向量，并将所述第二时域信号向量发送至双衰落无线信道。

进一步地，所述对所述待发送信号向量进行调制域循环时延多普勒移位的步骤包括：

根据移位步数和所述待发送信号向量的时延多普勒类波形，得到对应的调制域循环移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；

根据所述调制域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行调制域循环移位，得到调制域信号向量。

进一步地，所述根据移位步数和所述待发送信号向量的时延多普勒类波形，得到对应的调制域循环移位矩阵的步骤包括：

若所述时延多普勒类波形为正交时频空，则按照所述时延移位步数和所述多普勒移位步数分别对所述待发送信号向量进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到第一循环矩阵和第二循环矩阵；

根据所述第一循环矩阵和所述第二循环矩阵，计算得到第一调制域循环移位矩阵；

若所述时延多普勒类波形为仿射频分复用，则根据所述时延移位步数和所述多普勒移位步数计算得到变换域移位步数；

根据所述变换域移位步数，对所述待发送信号向量进行离散仿射傅里叶变换域循环移位，得到第三循环矩阵；

根据所述第三循环矩阵和相位补偿矩阵，计算得到第二调制域循环移位矩阵。