【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种适应时变多普勒信道的otfs传输方法。
技术介绍
1、otfs(orthogonal time frequency space,正交时频空)是一种将信息符号调制在时延-多普勒域上的新型二维调制技术。诸多研究表明，在高速移动场景otfs相比ofdm(orthogonal frequency division multiplexing，正交频分复用)技术性能更优。
2、在低地球轨道卫星和毫米波系统等场景中，由于发射接收器之间的相对运动，接收信号可能会经历显著的时变多普勒畸变。多普勒变化率作为与运动加速度相关的高阶运动参数必须在系统模型中考虑。因此，多普勒频移不再是一个常数，而是一个随时间变化的变量。
3、p.huang等在ieee transactions on signal processing(volume:64,issue:15,01august 2016)发表的论文“long-time coherent integration for weak maneuveringtarget detection and high-order motion parameter estimation based on keystonetransform”中，考虑了具有三阶位移和多普勒偏移的弱机动目标的检测和运动参数估计问题。首先，用keystone变换来补偿线性距离漫游；然后，在距离频率和方位时间域内进行匹配滤波处理，以消除距离和方位之间的残余耦合效应；最后，获得一个清晰的移动目标
4、p.huang等在ieee transactions on geoscience and remote sensing(volume:55,issue:1,january 2017)中发表的论文“ground maneuvering target imaging andhigh-order motion parameter estimation based on second-order keystone andgeneralized hough-haf transform”中，针对合成孔径雷达估计地面运动目标的运动参数问题，提出使用二阶keystone变换来纠正距离曲率，然后用hough变换来估计距离漫游轨迹的斜率，从而获得目标横向速度，最后，用广义hough高阶模糊函数变换将目标信号转换为2d时间-频率平面，并估计与三阶多普勒参数相关的斜率。
5、yaru shan等在ieee transactions onvehicular technology(volume:70,issue:6,june 2021)中发表的论文“low-complexity and low-overhead receiver forotfs via large-scale antennaarray”提出一种利用大规模天线区分otfs多径方法，但是没有考虑时变多普勒信道。
6、综上所述，现有技术仅在存在单路径的情况下考虑了时变多普勒，或者考虑了多径效应而没有考虑时变多普勒。因此，如何提供一种适应多普勒变化信道的otfs传输方法成为本领域技术人员极为关注的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，针对无线信道中存在时变多普勒，提供一种高效的otfs传输方法。为此，本专利技术提供一种适应时变多普勒信道的otfs传输方法，本专利技术实现了对多普勒变化率的估计，使得系统具有抗时变多普勒的能力。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种适应时变多普勒信道的otfs传输方法，应用于otfs传输系统，所述otfs传输系统包括otfs下行发射机、otfs上行发射机、otfs下行接收机、otfs上行接收机，其中otfs下行发射机、otfs上行接收机部署于相同位置，通过有线连接；otfs上行发射机、otfs下行接收机部署于相同位置，通过有线连接；该方法包括以下步骤：
4、步骤1，otfs下行发射机将第k个线性调频序列sk＝{sk(0),sk(0),…,sk(n0-1)}通过数模转化，生成第k个线性调频信号并发送到无线信道中去；otfs下行接收机接收到第k个线性调频信号后，通过模数转化，生成第k个数字接收线性调频序列rk＝{rk(0),rk(0),…,rk(n0-1)}，根据rk估计多普勒变化率其中，n0为sk和rk的长度；
5、步骤2，otfs下行接收机将通过有线传输给otfs上行发射机，otfs上行发射机通过无线信道将发送到otfs上行接收机，otfs上行接收机将多普勒变化率通过有线传输至otfs下行发射机；
6、步骤3，otfs下行发射机发射完第k个线性调频信号后，将待发射的信息比特流进行调制，生成第k组调制符号序列，然后根据对第k组调制符号序列依次进行otfs调制及预编码，生成第k个otfs数字信号yk：
7、
8、其中，为待发送的时延-多普勒域符号，im为m阶单位矩阵，fn表示n点的傅里叶变换矩阵，其第m行、第n列元素为m、n分别为延时维度格点数、多普勒维度格点数，表示fn的共轭转置，表示克罗内克积，p＝diag{p}，其中diag{·}表示对角化操作，即将向量p放置在矩阵p的对角线上，矩阵p的其他位置为0，向量p的第i个元素为δf为otfs信号的子载波间隔；
9、步骤4，otfs下行发射机对yk依次进行数模变换、上变频，生成第k个otfs发射信号，通过无线信道将第k个otfs发射信号发送至otfs下行接收机；
10、步骤5，otfs下行接收机对第k个otfs发射信号进行otfs解调，并判断此时信息是否传递完成，如果是则结束，如果没有则令k＝k+1，重复步骤1至步骤5。
11、进一步地，步骤1的具体方式为：
12、步骤101，otfs下行接收机区分rk中的多径，将rk分为u路区分多径后的信号其中1￡u￡u，u为信道中的传输路径数；
13、步骤102，分别计算和sk的4阶矩fr(η1)、fs(η1)，具体步骤为：
14、(1021)计算的瞬时自相关ar：
15、
16、其中，η0∈(0,n0)为常数，n∈[-m0,m0-η0]，conj[×]表示求共轭运算；
17、(1022)计算sk的瞬时自相关as：
18、as＝conj(sk(n))sk(n+η0)；
19、(1023)计算的4阶矩：
20、
21、其中：
22、η1∈[-(n0-η0-1),n0-η0-1]，
23、n1＝max{-m0,-m0-η1}，
24、n2＝min{m0-η0,m0-η0-η1}；
25、(1024)计算sk的4阶矩：
26、
27本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适应时变多普勒信道的OTFS传输方法，其特征在于，应用于OTFS传输系统，所述OTFS传输系统包括OTFS下行发射机、OTFS上行发射机、OTFS下行接收机、OTFS上行接收机，其中OTFS下行发射机、OTFS上行接收机部署于相同位置，通过有线连接；OTFS上行发射机、OTFS下行接收机部署于相同位置，通过有线连接；该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适应时变多普勒信道的OTFS传输方法，其特征在于，步骤1的具体方式为：
【技术特征摘要】
1.一种适应时变多普勒信道的otfs传输方法，其特征在于，应用于otfs传输系统，所述otfs传输系统包括otfs下行发射机、otfs上行发射机、otfs下行接收机、otfs上行接收机，其中otfs下行发射机、otfs上行接收机部...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙腾，王方刚，郝亚星，王荆宁，吴丹，张艺帆，徐聪，及文鹤，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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