低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法与流程

技术特征：

1.一种低低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法，其特征在于，包括：

步骤一、序列发生器发送由N/8个序列组成的子载波序列组X₀(k)，k＝0,2,…,N/4-2；

步骤二、对X₀(k)进行插零、取反、圆周移位变换后得到子载波序列组X₂(k)，0≤k≤N/4-1，N/4为整数；

步骤三、对X₂(k)按照4种不同的插零、乘以旋转参数、圆周移位进行调制处理后得到4个子载波序列组X_Ⅰ(k)、X_Ⅱ(k)、X_Ⅲ(k)、X_Ⅳ(k)，0≤k≤N-1，再将这4个序列组进行合并后得到所需要的子载波序列组X(k)，0≤k≤N-1；

步骤四、调制处理后，接收端对发射端的4个子载波序列组X_Ⅰ(k)、X_Ⅱ(k)、X_Ⅲ(k)、X_Ⅳ(k)分别进行解调，再将所得的接收信号进行合并相加，得到接收端最终所需要的接收信号Y′(k)，0≤k≤N-1。

2.依据权利要求1所述的低低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法，其特征在于，对序列发生器所发送的载波序列组X₀(k)＝[X(0),X(2),…,X(N/4-2)]^T，k＝0,2,…,N/4-2，进行插零、取反、圆周移位等变换后，得到：

X₂(k)＝[X(0),-X(0),X(2),-X(2),…,X(N/4-2),-X(N/4-2)]^T，0≤k≤N/4-1，N/4为整数。

3.依据权利要求2所述的低低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法，其特征在于，所述步骤二包括：

步骤2.1、将X₀(k)通过一个零值插值器，它对X₀(k)中的每个序列之后插入1个零序列，得到：

X₁(k)＝[X(0),0,X(2),0,…,X(N/4-2),0]^T，0≤k≤N/4-1，N/4为整数；

步骤2.2、将X₁(k)中的每个序列取反，之后在进行圆周右移一位，得到：

X₁′(k)＝[0,-X(0),0,-X(2),…,0,-X(N/4-2)]^T，0≤k≤N/4-1，N/4为整数；

步骤2.3、将X₁(k)与X₁′(k)对应位置上子载波序列相加，得到：

X₂(k)＝[X(0),-X(0),X(2),-X(2),…,X(N/4-2),-X(N/4-2)]^T，0≤k≤N/4-1，N/4为整数。

4.依据权利要求1所述的低低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法，其特征在于，对X₀(k)按照4种不同的插零、乘以旋转参数、圆周移位等调制方式，再进行子载波合并相加，得到：

5.依据权利要求4所述的低低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法，其特征在于，所述步骤三包括：

步骤3.1、将X₂(k)的右端插入3N/4个零序列，得到：

步骤3.2、将X₂(k)的子载波序列值乘以旋转参数e^jπ，然后在其右端插入3N/4个零序列，再进行圆周右移N/2个序列，得到：

步骤3.3、将X₂(k)的子载波序列值取共轭，接着左乘矩阵K，然后对其子载波序列乘以旋转参数e^jπ/2，再在其右端插入3N/4个零序列并进行圆周右移N/4个序列，得到：

其中为一个初等变换矩阵；

步骤3.4、将X₂(k)的子载波序列值取共轭，接着左乘矩阵K，然后对其子载波序列乘以e^j3π/2，再在其右端插入3N/4个零序列，并进行圆周右移3N/4个序列，得到：

步骤3.5、将X_Ⅰ(k)、X_Ⅱ(k)、X_Ⅲ(k)、X_Ⅳ(k)进行合并，即可得到所需要的子载波序列组：

6.依据权利要求1所述的低低轨卫星OFDM系统中载波间干扰自消除方法，其特征在于，所述步骤四中，接收端第k个子载波序列处的接收信号可以表示为：

其中0≤k≤N-1，W_k为Y(k)的高斯白噪声，Y_Ⅰ(k)、Y_Ⅱ(k)、Y_Ⅲ(k)、Y_Ⅵ(k)分别表示Y(k)中第1、2、3、4组子载波序列在接收端所得的接收信号；

同理，接收端的第k+1个子载波序列、第N/2-1-k个子载波序列、第N/2+k个子载波序列、第N-1-k个子载波序列处的接收信号可以分别表示为：

同时，接收端对发射端的子载波序列组X_Ⅰ(k)进行解调后所得的接收信号Y₁(k)可以表示为：Y₁(k)＝Y_Ⅰ(k)-Y_Ⅰ(k+1)，

同理，对发射端的子载波序列组X_Ⅱ(k)进行解调后所得的接收信号Y₂(k)可以表示为：Y₂(k)＝Y_Ⅱ(k)-Y_Ⅱ^*(N/2-1-k)e^-jπ/2，

对发射端的子载波序列组X_Ⅲ(k)进行解调后所得的接收信号Y₃(k)可以表示为：Y₃(k)＝Y_Ⅲ(k)-Y_Ⅲ^*(N/2+k)e^-jπ，

对发射端的子载波序列组X_Ⅳ(k)进行解调后所得的接收信号Y₄(k)可以表示为：Y₄(k)＝Y_Ⅵ(k)-Y_Ⅵ^*(N-1-k)e^-j3π/2；

因此，接收端最终所需要的接收信号Y′(k)，0≤k≤N-1，可以表示为：

$\begin{array}{c}{Y}^{\′}\left(k\right)=Y_1\left(k\right)+Y_2\left(k\right)+Y_3\left(k\right)+Y_4\left(k\right)=\\ \[Y_I\left(k\right)-Y_I(k+1)\]+\[Y_{II}\left(k\right)-{Y_{II}}^{*}(N/2-1-k)e^{-j\mathrm{\π}/2}\]+\\ \[Y_{III}\left(k\right)-{Y_{III}}^{*}(N/2+k)e^{-j\mathrm{\π}}\]+\[Y_{VI}\left(k\right)-{Y_{VI}}^{*}(N-1-k)e^{-j3\mathrm{\π}/2}\]\\ =Y\left(k\right)-Y_I(k+1)-{Y_{II}}^{*}(N/2-1-k)e^{-j\mathrm{\π}/2}-{Y_{III}}^{*}(N/2+k)e^{-j\mathrm{\π}}-{Y_{VI}}^{*}(N-1-k)e^{-j3\mathrm{\π}/2}\end{array}.$

7.实现权利要求1至6中任意一项所提供的低轨卫星通信OFDM系统中载波间干扰自消除的系统，其特征在于，包括：序列发生器、调制处理器、接收端；序列发生器输出的载波序列组由调制处理器处理后输出到接收端。