专利名称：基于压缩感知技术的提高ofdm系统抗时域干扰能力的方法
技术领域：
本发明涉及一种基于压缩感知技术的提高正交频分复用信号(OFDM)抗时域干扰能力的方法。
背景技术：
压缩感知(CS)是近几年来的一项新兴信号处理技术，其核心思想是将数据采样和压缩合并进行，首先采集信号的非自适应线性投影(测量值)，然后根据相应的重构算法由测量值复原信号。压缩感知有两个方面的基本要求信号的稀疏性，观测基(观测矩阵)与变换基(变换矩阵)的非相关性。对于自然界的任何信号，均存在一个特定的表示空间，使得该信号在此空间具有稀疏性。经相关理论证明，随机矩阵，即元素为随机数的矩阵，与固定的变换基具有很好的非相关性。压缩感知技术的最大优点在于能以远低于奈奎斯特采样率的采样速率进行采样， 大大减少信号在数据采集和传输过程中消耗的资源和能量。相对于常规的先采样后压缩的分布式信源编码方法，压缩感知的优势在于不需要被处理信号的任何先验信息，且不需要控制信息交换。正交频分复用技术是一种发明较早的技术，现已成为一种关键的调制方式，在未来的第四代通信系统中具有重要地位。该技术在保证高的传输速率的同时，具有天生的抗窄带干扰的能力，在加入循环前缀后又可在一定程度上抵抗载波间干扰和符号间干扰。但是由于其多载波信号的特性，在面对时域脉冲干扰的时，正交频分复用技术本身就没有很好的抗干扰能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于压缩感知技术的提高OFDM系统抗时域干扰能力的方法。本发明的构思是在正交频分复用(OFDM)系统的发送端中，s (s长度为N)是OFDM调制后的时域信号，将s进行数模变换调制到高频，得到信号S。当S在信道中可能受到时域信号的干扰。在接受端，将接受到的信号调制低频，进行模数变换等操作后，得到的信号就相当于s加上一个时域干扰信号 P (P的长度为N) 信号只在对应出现干扰信号的时刻处有值(值为相应时域干扰信号的幅度)S他位置的值均为0。OFDM系统的接收端在接收到s+ 时,是无法正确得到原始信号s的。本发明是在信号s的频域中预留出一定的子载波来携带P信号的信息，为此本发明通过频域的预留子载波上的信号，利用CS方法来恢复出时域干扰信号P，这样就可以去除时域的干扰信号。本发明中考虑P信号的大部分值为零值，只有极少的值为非零的情况。因此信号
P正好满足了 CS中提到的稀疏性的概念。式(I )表示了 ρ和ρ经OFDM解调制后信号的关系，
权利要求
1. 一种基于压缩感知技术的提高OFDM系统抗时域干扰能力的方法，其特征是在进行发送端信号处理后，再进行接收端信号处理； 所述发送端信号处理包括如下步骤步骤(1)先将基带调制后的数字信号经过串并变换得到并行信号，再将所述并行信号进行向量扩展，以使所述并行信号中随机插入零值作为预留子载波且所述并行信号中插入零值的总个数满足如下关系式(1)，
2.根据权利要求1所述的基于压缩感知技术的提高OFDM系统抗时域干扰能力的方法， 其特征是所述步骤(e)中的压缩感知方法为正交匹配跟踪算法。
全文摘要
本发明公开一种基于压缩感知技术的提高OFDM系统抗时域干扰能力的方法，其包括发送端信号处理和接收端信号处理，在发送端的方法包括(1)对信号进行基带调制并进行串并变换；(2)在并行信号中随机插入零值，但是要求插入的零值个数固定；(3)对插入零值的并行信号进行正交频分复用调制，接着对信号加循环前缀，然后对信号进行数模变换等操作，发送出去；在接受端的方法包括(a)将接收到的信号调制到低频并进行模数变换，并将信号进行串并变换；(b)将并行信号进行复制，用以恢复时域的干扰信号，再将恢复出的干扰信号与原并行信号运算；(c)将(b)运算后的结果进行正交频分复用解调。
文档编号H04L27/26GK102164111SQ201110098438
公开日2011年8月24日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者张宏纲, 张广超, 赵志峰 申请人:浙江大学