本技術涉及單載波通信的，尤其是涉及一種統(tǒng)一架構的單載波通信方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、目前，隨著無線通信技術的發(fā)展，單載波通信系統(tǒng)因其較低的峰均比和較高的頻譜效率，在無線通信中得到了廣泛應用。

2、現(xiàn)有的，在復雜的多徑信道環(huán)境下，單載波系統(tǒng)容易受到碼間串擾的影響，導致通信質(zhì)量下降，因此，傳統(tǒng)的單載波通信系統(tǒng)采用時域均衡和頻域均衡技術來解決這一問題，時域均衡通過時域濾波器來補償碼間串擾，但其復雜度隨信道時延擴展顯著上升，特別是在長時延擴展信道中，計算量大且處理復雜，為了降低復雜度，頻域均衡技術逐漸得到應用，其中ofdm系統(tǒng)和qpsk單載波頻域均衡系統(tǒng)是典型方案，ofdm系統(tǒng)通過在發(fā)端并行傳輸來減少多徑干擾的影響，但其高峰均比和復雜的硬件需求限制了應用，而qpsk單載波頻域均衡系統(tǒng)雖然結合了ofdm系統(tǒng)和時域均衡的優(yōu)點，但在面對不同信號長度和信道特性時，仍需頻繁調(diào)整，適應性不足。

3、上述現(xiàn)有技術方案存在以下缺陷：現(xiàn)有的時域均衡器和頻域均衡器在多徑干擾嚴重時性能有限，且均衡架構缺乏統(tǒng)一性，難以適應不同速率和帶寬的信號，因此存在改善空間。

技術實現(xiàn)思路

1、為了提高單載波均衡系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本技術提供一種統(tǒng)一架構的單載波通信方法、系統(tǒng)、設備及存儲介質(zhì)。

2、本技術的上述發(fā)明目的一是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：

3、一種統(tǒng)一架構的單載波通信方法，所述統(tǒng)一架構的單載波通信方法包括：

4、獲取本地導頻信號和接收信號并從所述接收信號中提取接收導頻信號，通過時域內(nèi)插將所述本地導頻信號和所述接收導頻信號擴展至預設長度，得到調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號；

5、對所述調(diào)整本地導頻信號和所述調(diào)整接收導頻信號進行比對計算，得到信道估計，對所述信道估計進行去噪處理，并從去噪后的所述信道估計中進行預設區(qū)域的截取，得到有效信道信息；

6、對所述有效信道信息進行第二內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，并根據(jù)所述擴展信道頻域數(shù)值生成頻域濾波器系數(shù)，利用所述頻域濾波器系數(shù)對所述擴展信道頻域數(shù)值進行頻域均衡處理，并通過逆頻域變換得到時域均衡后的數(shù)據(jù)輸出。

7、通過采用上述技術方案，通過獲取本地導頻信號和接收信號，并從接收信號中提取接收導頻信號，能夠確保接收信號中導頻部分的準確提取，為后續(xù)信道估計提供了準確的基礎；通過時域內(nèi)插將本地導頻信號和接收導頻信號擴展至預設長度，能夠?qū)⒉煌L度的信號統(tǒng)一擴展到一致的長度，確保在后續(xù)信號處理過程中保持一致性和精確性，從而減少因長度不一致導致的誤差；通過對調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號進行比對計算，得到信道估計，并對信道估計進行去噪處理，再從去噪后的信道估計中進行預設區(qū)域的截取，得到有效信道信息，能夠提高信道估計的準確性和可靠性，確保獲取的信道信息具備更高的精度；通過對有效信道信息進行第二次內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，并根據(jù)生成的頻域濾波器系數(shù)，利用該濾波器系數(shù)對接收的數(shù)據(jù)塊進行頻域均衡處理，并通過逆頻域變換得到時域均衡后的數(shù)據(jù)輸出，能夠有效消除信道對信號的頻率選擇性衰落，確保信號的頻域均衡性，進一步提高了通信系統(tǒng)的整體性能和信號處理的穩(wěn)定性。

8、本技術在一示例中可以進一步配置為：所述通過時域內(nèi)插將所述本地導頻信號和所述接收導頻信號擴展至預設長度，具體包括：

9、獲取信道長度和預設長度，并根據(jù)所述信道長度與所述預設長度的比例，確定用于插值的第一內(nèi)插倍數(shù)；

10、根據(jù)所述第一內(nèi)插倍數(shù)，采用時域內(nèi)插技術對所述本地導頻信號和所述接收導頻信號進行插值處理，以將所述本地導頻信號和所述接收導頻信號擴展至預設長度。

11、通過采用上述技術方案，通過獲取信道長度和預設長度，并根據(jù)信道長度與預設長度的比例，確定用于插值的第一內(nèi)插倍數(shù)，能夠準確計算出信號擴展所需的倍數(shù)，確保信號在擴展過程中長度的一致性；通過根據(jù)第一內(nèi)插倍數(shù)，采用時域內(nèi)插技術對本地導頻信號和接收導頻信號進行插值處理，以將本地導頻信號和接收導頻信號擴展至預設長度，能夠使得信號在時域內(nèi)保持統(tǒng)一的長度，從而為后續(xù)的信道估計提供更加精確的基礎，確保系統(tǒng)在不同操作條件下能夠靈活適應信號長度的變化，并通過一致的擴展操作提升信號處理的整體精度和穩(wěn)定性。

12、本技術在一示例中可以進一步配置為：所述對所述調(diào)整本地導頻信號和所述調(diào)整接收導頻信號進行比對計算，得到信道估計，具體包括：

13、分別對所述調(diào)整本地導頻信號和所述調(diào)整接收導頻信號進行快速傅里葉變換，得到本地頻域表示和接收頻域表示；

14、通過比對所述接收頻域表示與所述本地頻域表示，計算得到所述信道估計。

15、通過采用上述技術方案，通過分別對調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號進行快速傅里葉變換，得到本地頻域表示和接收頻域表示，能夠有效地將時域信號轉換為頻域信號，提取出信號的頻域特征，為后續(xù)的信道估計提供了清晰的基礎；通過比對接收頻域表示與本地頻域表示，計算得到信道估計，能夠準確反映信道在不同頻率上的響應特性，從而為后續(xù)的信號均衡和處理提供了可靠的信道模型，提升了信道估計的精度和信號處理的可靠性。

16、本技術在一示例中可以進一步配置為：所述對所述有效信道信息進行第二內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，并根據(jù)所述擴展信道頻域數(shù)值生成頻域濾波器系數(shù)，具體包括：根據(jù)所述有效信道信息的長度與預設fft處理長度的比值，確定用于插值的第二內(nèi)插倍數(shù)，并基于所述第二內(nèi)插倍數(shù)對有效信道信息進行線性插值，得到擴展信道頻域數(shù)值；

17、根據(jù)預設公式計算得到頻率濾波器系數(shù)，其中，wf為所述頻域濾波器系數(shù)，h為所述擴展信道頻域數(shù)值，conj(h)為信道頻域數(shù)值的共軛復數(shù)，σ2為噪聲功率。

18、通過采用上述技術方案，通過對有效信道信息進行第二內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，能夠進一步擴展信道信息的長度，使其與fft處理長度匹配，確保信道信息在頻域處理中的一致性；通過根據(jù)預設公式計算得到頻率濾波器系數(shù)，能夠通過準確的頻域濾波操作補償信道引入的頻率選擇性衰落，確保信號在頻域處理中的平衡性，最終提高了信號在通信過程中的傳輸質(zhì)量和抗干擾能力。

19、本技術在一示例中可以進一步配置為：所述利用所述頻域濾波器系數(shù)對所述擴展信道頻域數(shù)值進行頻域均衡處理，具體包括：

20、獲取接收信號的純數(shù)據(jù)長度和導頻長度，并將所述純數(shù)據(jù)長度和所述導頻長度輸入預設零值長度計算公式zeros_l＝fft_len-(2×trl+dal)，計算得到零值長度，其中，zero_l為所述零值長度，fft_len為所述預設fft處理長度，trl為所述導頻長度，dal為所述純數(shù)據(jù)長度；

21、根據(jù)所述零值長度，對所述接收信號進行零值填充，得到填充信號；

22、對所述填充信號進行快速傅里葉變換以及頻域均衡處理，得到均衡頻域數(shù)據(jù)。

23、通過采用上述技術方案，通過獲取接收信號的純數(shù)據(jù)長度和導頻長度，并將純數(shù)據(jù)長度和導頻長度輸入預設零值長度計算公式，計算得到零值長度，能夠根據(jù)信號的實際長度需求精確計算需要填充的零值長度，確保信號在fft處理中的總長度匹配；通過根據(jù)零值長度，對接收信號進行零值填充，得到填充信號，能夠在信號的空白區(qū)域填充零值，使信號結構完整一致，避免fft處理過程中因信號長度不匹配導致的邊界效應和誤差；通過對填充信號進行快速傅里葉變換以及頻域均衡處理，得到均衡頻域數(shù)據(jù)，能夠?qū)⑿盘栟D換到頻域后應用均衡處理，補償信道帶來的頻率選擇性衰落，從而恢復信號的原始特性，最終在頻域內(nèi)獲得高質(zhì)量的均衡信號輸出。

24、本技術在一示例中可以進一步配置為：所述通過逆頻域變換得到時域均衡后的數(shù)據(jù)輸出，具體包括：

25、對所述均衡頻域數(shù)據(jù)進行逆快速傅里葉變換，得到時域數(shù)據(jù)；

26、從所述時域數(shù)據(jù)中截取預設長度的數(shù)據(jù)段，作為最終的均衡數(shù)據(jù)輸出。

27、通過采用上述技術方案，通過對均衡頻域數(shù)據(jù)進行逆快速傅里葉變換，得到時域數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒕馓幚砗蟮念l域信號恢復為時域信號，確保信號在時域中的完整性和可讀性；通過從時域數(shù)據(jù)中截取預設長度的數(shù)據(jù)段，作為最終的均衡數(shù)據(jù)輸出，能夠有效提取信號中的純數(shù)據(jù)部分，去除無關的導頻部分，確保最終輸出的數(shù)據(jù)段包含主要的有用信息，為后續(xù)的解碼和處理提供高質(zhì)量的信號輸入，最終提高了通信系統(tǒng)的解碼精度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴?/p>

28、本技術的上述發(fā)明目的二是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：

29、一種統(tǒng)一架構的單載波通信系統(tǒng)，所述統(tǒng)一架構的單載波通信系統(tǒng)包括：

30、信號擴展模塊，用于獲取本地導頻信號和接收信號并從所述接收信號中提取接收導頻信號，通過時域內(nèi)插將所述本地導頻信號和所述接收導頻信號擴展至預設長度，得到調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號；

31、信道估計模塊，用于對所述調(diào)整本地導頻信號和所述調(diào)整接收導頻信號進行比對計算，得到信道估計，對所述信道估計進行去噪處理，并從去噪后的所述信道估計中進行預設區(qū)域的截取，得到有效信道信息；

32、均衡處理模塊，用于對所述有效信道信息進行第二內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，并根據(jù)所述擴展信道頻域數(shù)值生成頻域濾波器系數(shù)，利用所述頻域濾波器系數(shù)對所述擴展信道頻域數(shù)值進行頻域均衡處理，并通過逆頻域變換得到時域均衡后的數(shù)據(jù)輸出。

33、通過采用上述技術方案，通過獲取本地導頻信號和接收信號，并從接收信號中提取接收導頻信號，能夠確保接收信號中導頻部分的準確提取，為后續(xù)信道估計提供了準確的基礎；通過時域內(nèi)插將本地導頻信號和接收導頻信號擴展至預設長度，能夠?qū)⒉煌L度的信號統(tǒng)一擴展到一致的長度，確保在后續(xù)信號處理過程中保持一致性和精確性，從而減少因長度不一致導致的誤差；通過對調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號進行比對計算，得到信道估計，并對信道估計進行去噪處理，再從去噪后的信道估計中進行預設區(qū)域的截取，得到有效信道信息，能夠提高信道估計的準確性和可靠性，確保獲取的信道信息具備更高的精度；通過對有效信道信息進行第二次內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，并根據(jù)生成的頻域濾波器系數(shù)，利用該濾波器系數(shù)對接收的數(shù)據(jù)塊進行頻域均衡處理，并通過逆頻域變換得到時域均衡后的數(shù)據(jù)輸出，能夠有效消除信道對信號的頻率選擇性衰落，確保信號的頻域均衡性，進一步提高了通信系統(tǒng)的整體性能和信號處理的穩(wěn)定性。

34、本技術的上述目的三是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：

35、一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述統(tǒng)一架構的單載波通信方法的步驟。

36、本技術的上述目的四是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：

37、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述統(tǒng)一架構的單載波通信方法的步驟。

38、綜上所述，本技術包括以下有益技術效果：

39、1、通過獲取本地導頻信號和接收信號，并從接收信號中提取接收導頻信號，能夠確保接收信號中導頻部分的準確提取，為后續(xù)信道估計提供了準確的基礎；通過時域內(nèi)插將本地導頻信號和接收導頻信號擴展至預設長度，能夠?qū)⒉煌L度的信號統(tǒng)一擴展到一致的長度，確保在后續(xù)信號處理過程中保持一致性和精確性，從而減少因長度不一致導致的誤差；通過對調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號進行比對計算，得到信道估計，并對信道估計進行去噪處理，再從去噪后的信道估計中進行預設區(qū)域的截取，得到有效信道信息，能夠提高信道估計的準確性和可靠性，確保獲取的信道信息具備更高的精度；通過對有效信道信息進行第二次內(nèi)插操作，得到擴展信道頻域數(shù)值，并根據(jù)生成的頻域濾波器系數(shù)，利用該濾波器系數(shù)對接收的數(shù)據(jù)塊進行頻域均衡處理，并通過逆頻域變換得到時域均衡后的數(shù)據(jù)輸出，能夠有效消除信道對信號的頻率選擇性衰落，確保信號的頻域均衡性，進一步提高了通信系統(tǒng)的整體性能和信號處理的穩(wěn)定性；

40、2、通過獲取信道長度和預設長度，并根據(jù)信道長度與預設長度的比例，確定用于插值的第一內(nèi)插倍數(shù)，能夠準確計算出信號擴展所需的倍數(shù)，確保信號在擴展過程中長度的一致性；通過根據(jù)第一內(nèi)插倍數(shù)，采用時域內(nèi)插技術對本地導頻信號和接收導頻信號進行插值處理，以將本地導頻信號和接收導頻信號擴展至預設長度，能夠使得信號在時域內(nèi)保持統(tǒng)一的長度，從而為后續(xù)的信道估計提供更加精確的基礎，確保系統(tǒng)在不同操作條件下能夠靈活適應信號長度的變化，并通過一致的擴展操作提升信號處理的整體精度和穩(wěn)定性；

41、3、通過分別對調(diào)整本地導頻信號和調(diào)整接收導頻信號進行快速傅里葉變換，得到本地頻域表示和接收頻域表示，能夠有效地將時域信號轉換為頻域信號，提取出信號的頻域特征，為后續(xù)的信道估計提供了清晰的基礎；通過比對接收頻域表示與本地頻域表示，計算得到信道估計，能夠準確反映信道在不同頻率上的響應特性，從而為后續(xù)的信號均衡和處理提供了可靠的信道模型，提升了信道估計的精度和信號處理的可靠性。