一种SEFDM通信系统的信号检测方法、系统及应用技术方案

本发明专利技术属于数字信息传输技术领域，公开了一种SEFDM通信系统的信号检测方法、系统及应用，利用前级信号检测器对信号进行初始检测；对初次信号检测的结果进行解调和译码并重新进行编码和调制；使用估计得到的发送信号计算出原始调制信号在SEFDM调制过程中丢弃的数据部分；使用估计出的丢弃数据补偿到接收端的初始信号来做SEFDM解调。本发明专利技术具有实现复杂度低的优点，能够很大程度改善SEFDM信号检测器的性能，适用于使用信道编码的SEFDM系统。本发明专利技术利用信道编码的纠错能力估计出使用IFFT方式做SEFDM调制过程中丢弃的数据部分，将这部分补充到接收信号的尾部，提高了信号检测器的误码率性能，可实现性非常高。可实现性非常高。可实现性非常高。

【技术实现步骤摘要】
一种SEFDM通信系统的信号检测方法、系统及应用


[0001]本专利技术属于数字信息传输
，尤其涉及一种SEFDM通信系统的信号检测方法、系统及应用。

技术介绍

[0002]目前，高频谱效率频分复用(SEFDM)是一种非正交调制技术，它是由Izzat Darwazeh等人于2003年首先提出的。相比与OFDM系统，它能有更高的频谱利用率，因而被学者们重点研究。从频域上看，它在OFDM多载波传输的基础上，压缩了信号的子载波之间的距离，破坏了子载波之间的正交性，但这样使得在一定的带宽范围内，能传输比OFDM信号更多的信息，从而使整个系统的频谱效率得到了提高。
[0003]虽然SEFDM系统有着良好的频谱利用率，但这是建立在对子载波间正交性的破坏上的，所以生成的SEFDM信号会引入严重的子载波间干扰(ICI)，一些传统的OFDM收端的处理算法不再适用。这给信号的检测带来许多困难，导致系统接收端面临很大的挑战。
[0004]目前经典的SEFDM检测算法有TSVD算法、SD算法、FSD算法、ID算法以及它们的改进混合算法如SM
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ID算法以及ID
‑
FSD算法。TSVD算法为一种线性检测算法，通过矩阵分解求近似逆矩阵作为信号检测的依据，但其性能较差，难以满足实际通信需求。SD算法以最大似然思想为基础，有着非常理想的检测性能，但在子载波数目较多的情况下，系统需要遍历枚举大量的可能的数据点，复杂度是难以估量的。尽管FSD算法对其进行了简化，但在大规模系统下其复杂度仍然很高。现有技术一提出了ICI补偿检测的算法，有着不错的性能。然而以ID算法为代表的包括现有技术一在内的一些迭代算法，因为其大量的迭代次数使得系统在硬件上的实现受到了很大限制。因此，在保证性能的前提下，提出一种低复杂度高可实现性的SEFDM检测算法是本专利技术研究的主要问题。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0006](1)现有的SEFDM检测算法中，TSVD算法性能较差，难以满足实际通信需求；SD算法在子载波数目较多的情况下复杂度过大，难以实现。
[0007](2)现有的低复杂度算法性能难以满足实际要求，由于迭代算法中大量的迭代次数使得系统在硬件上的实现受到了很大限制。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种SEFDM通信系统的信号检测方法、系统及应用，尤其涉及一种与信道编码结合的SEFDM通信系统的信号检测方法、系统、介质、设备及终端。
[0009]本专利技术是这样实现的，一种SEFDM通信系统的信号检测方法，所述SEFDM通信系统的信号检测方法包括：利用前级信号检测器对信号进行初始检测；对初次信号检测的结果进行解调和译码并重新进行编码和调制；使用估计得到的发送信号计算出原始调制信号在SEFDM调制过程中丢弃的数据部分；使用估计出的丢弃数据补偿到接收端的初始信号来做
SEFDM解调。
[0010]进一步，所述SEFDM通信系统的信号检测方法包括以下步骤：
[0011]步骤一，利用前级信号检测器对原始接收信号进行初步解调与信号检测，能够得到发送符号的初步估计值，该值为一个比较准确的结果。
[0012]步骤二，对初步检测的信号进行解调，译码后重新编码调制得到原始发送符号的估计值；能够得到发送符号的进一步的估计值，该值比步骤1的估计值更准确，并且为步骤三的参数。
[0013]步骤三，对得到的估计值插零进行IFFT求出发送端在SEFDM调制过程中的丢弃数据，利用步骤2的估计值能够求出一个较为准确的被丢弃的数据部分提供给步骤4。
[0014]步骤四，将求出的丢弃数据补偿到接收端的原始接收信号进行FFT操作并丢弃尾部，能够得到迭代后的发送符号的最终估计值，该值作为最终的准确的结果。
[0015]进一步，所述步骤一中的使用前级信号检测器对原始接收信号进行初步解调与信号检测包括：
[0016]产生SEFDM信号其中，等式右边第一个矩阵为c点IFFT矩阵，N/α＝c，N为系统子载波数目，α为系统压缩因子，序列s为系统原始的QPSK符号，看作原始序列补零并作IFFT，序列丢弃相应的内插零点为SEFDM符号；接收端通过逆操作进行初步解调并进行初步信号检测。
[0017]其中，所述SEFDM信号初步解调方法包括：等式右边第一个矩阵为c点FFT矩阵；的前N项为信号的初步解调结果。
[0018]所述信号初步检测方法包括：
[0019]使用IFFT矩阵的一个N阶子式以及信号的初步检测结果求出发端SEFDM调制过程中丢弃的数据部分并将丢弃的数据部分补偿到原始接收序列r作FFT操作，得到初始检测的输出。
[0020]进一步，所述步骤二中，将SEFDM信号检测器的第一次输出送入解调器和译码器中解映射和解码，并重新经过编码和星座映射等操作后得到原始发送符号的估计值，作为一个反馈信息送回SEFDM调制器。
[0021]进一步，所述步骤三中，对得到的估计值插零进行IFFT求出发送端在SEFDM调制过
程中的丢弃数据其中序列为发送信号估计值，等式右边的矩阵是IFFT矩阵左下角的一块尺寸为N的方阵。
[0022]进一步，所述步骤四中，将求出的丢弃数据I补偿到接收端的原始接收信号进行FFT操作并丢弃尾部得到检测器的最终输出，对所述最终输出进行解调以及译码操作，得到系统最终的输出比特。
[0023]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述的SEFDM通信系统的信号检测方法的SEFDM通信系统的信号检测系统，所述SEFDM通信系统的信号检测系统包括：
[0024]信号检测模块，用于利用前级信号检测器对原始接收信号进行初步解调与信号检测；
[0025]编码与调制模块，用于对第一次译码后的比特重新进行信道编码与星座映射以求出对原始发送符号的估计值；
[0026]解调与译码模块，用于对信号检测的结果作解调与译码；
[0027]IFFT求解模块，用于对得到的估计值插零进行IFFT求出发送端在SEFDM调制过程中的丢弃数据；
[0028]FFT操作模块，用于将求出的丢弃数据补偿到接收端的原始接收信号进行FFT操作并丢弃尾部。
[0029]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
[0030]利用前级信号检测器对信号进行初始检测；对初次信号检测的结果进行解调和译码并重新进行编码和调制；使用估计得到的发送信号计算出原始调制信号在SEFDM调制过程中丢弃的数据部分；使用估计出的丢弃数据补偿到接收端的初始信号来做SEFDM解调。
[0031]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
[0032]利用前级信号检测器对信号进行初本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SEFDM通信系统的信号检测方法，其特征在于，所述SEFDM通信系统的信号检测方法包括：利用前级信号检测器对信号进行初始检测；对初次信号检测的结果进行解调和译码并重新进行编码和调制；使用估计得到的发送信号计算出原始调制信号在SEFDM调制过程中丢弃的数据部分；使用估计出的丢弃数据补偿到接收端的初始信号来做SEFDM解调。2.如权利要求1所述的SEFDM通信系统的信号检测方法，其特征在于，所述SEFDM通信系统的信号检测方法包括以下步骤：步骤一，利用前级信号检测器对原始接收信号进行初步解调与信号检测；步骤二，对初步检测的信号进行解调，译码后重新编码调制得到原始发送符号的估计值；步骤三，对得到的估计值插零进行IFFT求出发送端在SEFDM调制过程中的丢弃数据；步骤四，将求出的丢弃数据补偿到接收端的原始接收信号进行FFT操作并丢弃尾部。3.如权利要求2所述的SEFDM通信系统的信号检测方法，其特征在于，所述步骤一中的使用前级信号检测器对原始接收信号进行初步解调与信号检测包括：产生SEFDM信号其中，等式右边第一个矩阵为c点IFFT矩阵，N/α＝c，N为系统子载波数目，α为系统压缩因子，序列s为系统原始的QPSK符号，看作原始序列补零并作IFFT，序列丢弃相应的内插零点为SEFDM符号；接收端通过相应的逆操作进行初步解调并进行初步信号检测；其中，所述SEFDM信号初步解调方法包括：等式右边第一个矩阵为c点FFT矩阵；的前N项为信号的初步解调结果；所述信号初步检测方法包括：使用IFFT矩阵的一个N阶子式以及信号的初步检测结果求出发端SEFDM调制过程中丢弃的数据部分并将丢弃的数据部分补偿到原始接收序列r作FFT操作，得到初始检测的输出。4.如权利要求2所述的SEFDM通信系统的信号检测方法，其特征在于，所述步骤二中，将SEFDM信号检测器的第一次输出送入解调器和译码器中解映射和解码，并重新经过编码和星座映射等操作后得到原始发送符号的估计值，作为一个反馈信息送回SEFDM调制器。5.如权利要求2所述的SEFDM通信系统的信号检测方法，其特征在于，所述步骤三中，对
得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛建华，陈霖，宋永兴，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：