一种基于TH预编码器的FTN传输设备的制作方法

本实用新型属于通信技术领域，涉及通信传输设备的发送端和接收端，为一种基于th预编码器的ftn传输设备。

背景技术：

随着互联网和通信技术的蓬勃发展，近年来用户通信数据和业务量呈爆发式增长，海量的用户数据传输需求和紧缺的频谱资源之间的矛盾无疑成为无线通信系统面临的主要问题。超奈奎斯特ftn(faster-than-nyquist)传输技术打破了传统调制技术所遵循的奈奎斯特准则，可以在相同带宽条件下传输更多的符号信息，为频谱效率的进一步提升开辟新的方向，但其引入的严重的码间串扰isi(intersymbolinterference)对信号有效检测提出了挑战性难题，极大增加了收端信号检测复杂度。

汤姆林森-哈拉希玛预编码(tomlinson-harashimaprecoding)，简称th预编码，是无线通信系统中一种常用的预编码技术，它可以视为将判决反馈均衡器的反馈部分移动到发送机端处理，在发送端从传输的比特总减去遭受干扰的符号，减轻isi影响，同时可以避免误差传播问题。如果能将th预编码技术应用于ftn传输系统，可以减轻系统的码间串扰，同时可以降低接收端的检测复杂度，因此基于th预编码技术的ftn传输系统具有重要的研究价值。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是：针对ftn传输中的码间串扰isi问题，如何将th预编码技术应用到ftn传输系统中。

本实用新型的技术方案为：一种基于th预编码器的ftn传输设备，包括发送端和接收端，发送端包括依次连接的信道编码器、发送端交织器、发送端星座映射器、th预编码器和成形滤波器，信源连接信道编码器的输入端，接收端包括匹配滤波器、信道均衡器、星座解映射器、解交织器、信道译码器、接收端交织器和接收端星座映射器，接收端的接收信号输入匹配滤波器的输入端，匹配滤波器的输出端连接信道均衡器的输入端，信道均衡器、星座解映射器、解交织器、信道译码器、接收端交织器、接收端星座映射器组成turbo迭代均衡电路结构，信道译码器的输出端连接至信宿。

作为优选方式，所述信道编码器为采用(7,5)8递归系统卷积码的信道编码器。

进一步的，所述turbo迭代均衡电路结构具体为：信道均衡器、星座解映射器、解交织器和信道译码器依次连接，解交织器和信道译码器的输出叠加后输入接收端交织器，再经接收端星座映射器输出至信道均衡器的输入端。

本实用新型可以在相同带宽条件下传输更多的符号信息，进一步提高系统的频带利用效率，本实用新型在发送端采用th预编码器消除ftn传输系统中码间串扰，降低接收端信号检测复杂度，减轻接收端信号处理负担，从而降低接收装置成本。

与传统基于th预编码器的通信传输装置相比，本实用新型在接收端没有采用th逆预编码器，而是采用匹配滤波器的输出直接连接均衡器的输入端，再通过星座解映射器、解交织器连接信道译码器，信道译码器的输出与解交织器的输出叠加再通过接收端交织器和接收端星座映射器连接回均衡器，以这种电路结构实现信息的软迭代检测，进一步消除原系统中大量残余码间串扰，提高传输可靠性。

本实用新型基于th预编码方案搭建了ftn传输设备，在接收端取消了传统th预编码方案中的逆预编码器，而使用信道均衡器和迭代turbo电路结构取而代之，不但可以解决th逆预编码器带来的模损失问题，而且能够在不增加系统复杂度的基础上，进一步消除接收端大量残余的码间串扰，提高ftn传输设备的可靠性，便于ftn传输系统的实用化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种基于th预编码器的新型ftn传输设备，能够有效消除ftn传输系统中的码间串扰，降低实现复杂度，同时保证传输的可靠性。

本实用新型为基于th预编码器的新型ftn传输设备，原理在于：在发送端，采用th预编码器消除ftn传输系统中码间串扰，降低接收端信号检测复杂度；在接收端，使用均衡器输入端直接连接匹配滤波器输出端，取代传统的th逆预编码器，并将均衡器、星座解映射器、解交织器、信道译码器、接收端交织器、接收端星座映射器等电路模块采用迭代turbo电路结构，实现信息的软迭代检测，从而进一步消除接收端大量残余的码间串扰，提高ftn传输的可靠性，同时保证ftn传输系统低的实现复杂度，有利于ftn传输系统的实用化。

下面结合实用新型整体框图作进一步详细描述。

实施例1：如图1所示，本实用新型的设备设置与信源1和信宿12之间，包括发送端和接收端，发送端包括依次连接的信道编码器2、发送端交织器3、发送端星座映射器4、th预编码器5和成形滤波器6，信源1连接信道编码器的输入端，接收端包括匹配滤波器7、信道均衡器8、星座解映射器9、解交织器10、信道译码器11、接收端交织器13和接收端星座映射器14，接收端的接收信号输入匹配滤波器7的输入端，匹配滤波器7的输出端连接信道均衡器8的输入端，信道均衡器8、星座解映射器9、解交织器10、信道译码器11、接收端交织器13、接收端星座映射器14组成turbo迭代均衡电路结构，信道译码器11的输出端连接至信宿12。

在上述实施例中，所述的信道编码器2优选采用(7,5)8递归系统卷积码方案的信道编码器。

在上述实施例中，发送端和接收端的各个器件均为现有电路器件，th预编码器为非线性预编码器，信道编码器、交织器、星座映射器、滤波器、均衡器等也均为现有通信器件，所述器件的电路实现为本领域的现有技术，不再详述。

上述为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于th预编码器的ftn传输设备，其特征是包括发送端和接收端，发送端包括依次连接的信道编码器(2)、发送端交织器(3)、发送端星座映射器(4)、th预编码器(5)和成形滤波器(6)，信源(1)连接信道编码器的输入端，接收端包括匹配滤波器(7)、信道均衡器(8)、星座解映射器(9)、解交织器(10)、信道译码器(11)、接收端交织器(13)和接收端星座映射器(14)，接收端的接收信号输入匹配滤波器(7)的输入端，匹配滤波器(7)的输出端连接信道均衡器(8)的输入端，信道均衡器(8)、星座解映射器(9)、解交织器(10)、信道译码器(11)、接收端交织器(13)、接收端星座映射器(14)组成turbo迭代均衡电路结构，信道译码器(11)的输出端连接至信宿(12)。

2.根据权利要求1所述的一种基于th预编码器的ftn传输设备，其特征是所述信道编码器(2)为采用(7,5)8递归系统卷积码的信道编码器。

3.根据权利要求1所述的一种基于th预编码器的ftn传输设备，其特征是所述turbo迭代均衡电路结构具体为：信道均衡器(8)、星座解映射器(9)、解交织器(10)和信道译码器(11)依次连接，解交织器(10)和信道译码器(11)的输出叠加后输入接收端交织器(13)，再经接收端星座映射器(14)输出至信道均衡器(8)的输入端。

技术总结
一种基于TH预编码器的FTN传输设备，发送端包括依次连接的信道编码器、交织器、星座映射器、TH预编码器和成形滤波器，接收端包括匹配滤波器、信道均衡器、星座解映射器、解交织器、信道译码器、交织器和星座映射器，接收端的接收信号输入匹配滤波器的输入端，匹配滤波器的输出端连接信道均衡器的输入端，信道均衡器、星座解映射器、解交织器、信道译码器、交织器、星座映射器组成Turbo迭代均衡电路结构。本实用新型可以在相同带宽条件下传输更多的符号信息，进一步提高系统的频带利用效率，保证FTN传输可靠性，并降低接收端信号检测复杂度，减轻接收端信号处理负担，从而降低接收装置成本。

技术研发人员：王桁;刘爱军;梁豪;蔡彪;黄鑫权
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日：2019.03.28
技术公布日：2020.04.21