專利名稱：基于壓縮感知技術(shù)的提高ofdm系統(tǒng)抗時(shí)域干擾能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于壓縮感知技術(shù)的提高正交頻分復(fù)用信號(hào)(OFDM)抗時(shí)域干擾能力的方法。
背景技術(shù)：
壓縮感知(CS)是近幾年來的一項(xiàng)新興信號(hào)處理技術(shù)，其核心思想是將數(shù)據(jù)采樣和壓縮合并進(jìn)行，首先采集信號(hào)的非自適應(yīng)線性投影(測(cè)量值)，然后根據(jù)相應(yīng)的重構(gòu)算法由測(cè)量值復(fù)原信號(hào)。壓縮感知有兩個(gè)方面的基本要求信號(hào)的稀疏性，觀測(cè)基(觀測(cè)矩陣)與變換基(變換矩陣)的非相關(guān)性。對(duì)于自然界的任何信號(hào)，均存在一個(gè)特定的表示空間，使得該信號(hào)在此空間具有稀疏性。經(jīng)相關(guān)理論證明，隨機(jī)矩陣，即元素為隨機(jī)數(shù)的矩陣，與固定的變換基具有很好的非相關(guān)性。壓縮感知技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于能以遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率的采樣速率進(jìn)行采樣， 大大減少信號(hào)在數(shù)據(jù)采集和傳輸過程中消耗的資源和能量。相對(duì)于常規(guī)的先采樣后壓縮的分布式信源編碼方法，壓縮感知的優(yōu)勢(shì)在于不需要被處理信號(hào)的任何先驗(yàn)信息，且不需要控制信息交換。正交頻分復(fù)用技術(shù)是一種發(fā)明較早的技術(shù)，現(xiàn)已成為一種關(guān)鍵的調(diào)制方式，在未來的第四代通信系統(tǒng)中具有重要地位。該技術(shù)在保證高的傳輸速率的同時(shí)，具有天生的抗窄帶干擾的能力，在加入循環(huán)前綴后又可在一定程度上抵抗載波間干擾和符號(hào)間干擾。但是由于其多載波信號(hào)的特性，在面對(duì)時(shí)域脈沖干擾的時(shí)，正交頻分復(fù)用技術(shù)本身就沒有很好的抗干擾能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于壓縮感知技術(shù)的提高OFDM系統(tǒng)抗時(shí)域干擾能力的方法。本發(fā)明的構(gòu)思是在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)的發(fā)送端中，s (s長(zhǎng)度為N)是OFDM調(diào)制后的時(shí)域信號(hào)，將s進(jìn)行數(shù)模變換調(diào)制到高頻，得到信號(hào)S。當(dāng)S在信道中可能受到時(shí)域信號(hào)的干擾。在接受端，將接受到的信號(hào)調(diào)制低頻，進(jìn)行模數(shù)變換等操作后，得到的信號(hào)就相當(dāng)于s加上一個(gè)時(shí)域干擾信號(hào) P (P的長(zhǎng)度為N) 信號(hào)只在對(duì)應(yīng)出現(xiàn)干擾信號(hào)的時(shí)刻處有值(值為相應(yīng)時(shí)域干擾信號(hào)的幅度)S他位置的值均為0。OFDM系統(tǒng)的接收端在接收到s+ 時(shí),是無法正確得到原始信號(hào)s的。本發(fā)明是在信號(hào)s的頻域中預(yù)留出一定的子載波來攜帶P信號(hào)的信息，為此本發(fā)明通過頻域的預(yù)留子載波上的信號(hào)，利用CS方法來恢復(fù)出時(shí)域干擾信號(hào)P，這樣就可以去除時(shí)域的干擾信號(hào)。本發(fā)明中考慮P信號(hào)的大部分值為零值，只有極少的值為非零的情況。因此信號(hào)
P正好滿足了 CS中提到的稀疏性的概念。式(I )表示了 ρ和ρ經(jīng)OFDM解調(diào)制后信號(hào)的關(guān)系，
權(quán)利要求
1. 一種基于壓縮感知技術(shù)的提高OFDM系統(tǒng)抗時(shí)域干擾能力的方法，其特征是在進(jìn)行發(fā)送端信號(hào)處理后，再進(jìn)行接收端信號(hào)處理； 所述發(fā)送端信號(hào)處理包括如下步驟步驟(1)先將基帶調(diào)制后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過串并變換得到并行信號(hào)，再將所述并行信號(hào)進(jìn)行向量擴(kuò)展，以使所述并行信號(hào)中隨機(jī)插入零值作為預(yù)留子載波且所述并行信號(hào)中插入零值的總個(gè)數(shù)滿足如下關(guān)系式(1)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓縮感知技術(shù)的提高OFDM系統(tǒng)抗時(shí)域干擾能力的方法， 其特征是所述步驟(e)中的壓縮感知方法為正交匹配跟蹤算法。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于壓縮感知技術(shù)的提高OFDM系統(tǒng)抗時(shí)域干擾能力的方法，其包括發(fā)送端信號(hào)處理和接收端信號(hào)處理，在發(fā)送端的方法包括(1)對(duì)信號(hào)進(jìn)行基帶調(diào)制并進(jìn)行串并變換；(2)在并行信號(hào)中隨機(jī)插入零值，但是要求插入的零值個(gè)數(shù)固定；(3)對(duì)插入零值的并行信號(hào)進(jìn)行正交頻分復(fù)用調(diào)制，接著對(duì)信號(hào)加循環(huán)前綴，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模變換等操作，發(fā)送出去；在接受端的方法包括(a)將接收到的信號(hào)調(diào)制到低頻并進(jìn)行模數(shù)變換，并將信號(hào)進(jìn)行串并變換；(b)將并行信號(hào)進(jìn)行復(fù)制，用以恢復(fù)時(shí)域的干擾信號(hào)，再將恢復(fù)出的干擾信號(hào)與原并行信號(hào)運(yùn)算；(c)將(b)運(yùn)算后的結(jié)果進(jìn)行正交頻分復(fù)用解調(diào)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102164111SQ201110098438
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者張宏綱, 張廣超, 趙志峰 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)