基于预编码的恒包络单载波正交频分复用系统

本发明属于无线通信，具体的说涉及一种基于预编码的恒包络单载波正交频分复用系统。

背景技术：

1、近来，一种新的无线通信系统——恒包络正交频分复用(constant envelope-single carrier-orthogonal frequency-division multiplexing，ce-sc-ofdm)被提出，其关键思想是在传统单载波正交频分复用的基础上，加上相位调制，以实现其恒包络的特性，从而进一步降低单载波正交频分复用系统(single carrier-orthogonal frequency-division multiplexing，sc-ofdm)的峰值平均功率比(peak to average power ratio,papr)。此外，结合宽线性奈奎斯特定理(widely-linear nyquist criteria，wlnc)，在ce-sc-ofdm进一步加入频域预编码技术，可以进一步提高频谱效率。

技术实现思路

1、本发明的目的，针对ce-sc-ofdm系统，结合了wlnc，加入了频域预编码模块，提出了一种基于预编码的ce-sc-ofdm系统，使得新系统对比基于0.28滤波器的pi/2-bpsk的sc-ofdm在保持恒包络特性的前提下，带外溢出与误码率(bit-error ratio，ber)一致。

2、本发明的技术方案为：

3、基于预编码的恒包络单载波正交频分复用系统，包括：

4、发射端：

5、将要发送的比特流通过pam调制后得到长度为m0的列向量sm，即获得要传输的log2(m0m)比特的信息，m是调制阶数；

6、将列向量sm进行角度为φ的相位旋转，得到其中，的第i个点表示为，i＝0,1,...,m0-1：

7、

8、将得到的进行dft变换，其中dft变换矩阵的第i行第j列表示为：

9、

10、经过dft变换得到长度为l0的向量对进行预编码得到其中st为长度为l0的预编码向量；其中相位旋转角度φ与预编码向量st满足：

11、

12、

13、

14、将信号s0通过插0扩展为长度为l1的信号s1，随后将信号s1进行共轭对称得到信号s：

15、

16、信号s经过ofdm调制和相位调制后得到发送信号进行发送；

17、接收端：

18、对接收信号采用极大似然检测，具体的：

19、定义循环前缀长度大于信道多径长度，去掉循环前缀后接收信号的频域相应为：

20、r＝hy+w

21、其中h为信道频域响应，且接收端已知，y为频域发射信号，w为方差是n0的高斯白噪声；极大似然检测方式为：

22、

23、其中ω为所有信号sm经过调制后的备选空间。

24、本发明的有益效果为：对传统的恒包络正交频分复用波形进行了改进，通过加入预编码模块与离散傅里叶变换，并结合宽线性奈奎斯特定理，从而大大降低了波形的带外溢出。本发明提供的方案相比于传统的单载波正交频分复用波形而言，能够在保证恒包络的前提下，带外溢出、误码率与误块率性能相近；该方案在窄带物联网场景下具有作为上行波形的潜力，在未来的超大规模机器类型通信，非地面网络通信中具有应用前景。

技术特征：

1.基于预编码的恒包络单载波正交频分复用系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明属于无线通信技术领域，具体的说涉及一种基于预编码的恒包络单载波正交频分复用系统。在本发明的所提的方法中，对传统的恒包络正交频分复用波形进行了改进，通过加入预编码模块与离散傅里叶变换，并结合宽线性奈奎斯特定理，从而大大降低了波形的带外溢出。本发明提供的方案相比于传统的单载波正交频分复用波形而言，能够在保证恒包络的前提下，带外溢出、误码率与误块率性能相近；该方案在窄带物联网场景下具有作为上行波形的潜力，在未来的超大规模机器类型通信，非地面网络通信中具有应用前景。

技术研发人员：王彦睿,肖悦,但黎琳
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15