【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于通信，具體涉及一種多入多出恒包絡正交頻分復用系統的預編碼方法。
技術介紹
1、正交頻分復用系統有高的頻譜利用率但峰均問題嚴重，預編碼技術通過在發射端對信道狀態信息加以利用，調整信號的相位和幅度來調整無線傳輸中天線輻射方向和形狀，增強了信號的傳輸效果，但預編碼可能會引入papr(peak?to?average?power?ratio)的升高，在放大器處理信號時，可能會導致非線性失真、功率飽和從而導致功率效率下降，尤其是在高頻放大器下性能會受到嚴重的影響。
2、為了解決ofdm系統引起的papr問題，人們提出了利用非線性的相位調制的恒包絡ofdm波形，它能避免多載波波形引起的papr較大的問題，但數字預編碼和混合預編碼會破壞恒包絡特性。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術一種模擬預編碼方法，能夠獲取超過數字預編碼的性能增益。本專利技術的方法先通過完美信道估計獲取系統的全部頻域響應信息，然后基于最小化所有子載波接收信號和發送信號的均方誤差之和，設計了一種全連接的模擬預編碼方式，接收端采用nml接收機時其ber性能由于mimo系統的數字預編碼。
2、本專利技術的技術方案是：
3、一種多入多出恒包絡正交頻分復用系統的預編碼方法，定義在單用戶ce-ofdm系統中，發送天線、接收天線、數據流數分別為nt、nr、ns，調制符號采用m階調制，子載波為n，有效子載波數目為過采樣倍數q，總載波數nfft＝n×q，全連接方式下發送端rf鏈數為ntr
4、發送端：
5、a1、產生信息比特流：計算ns流數據在m階調制下總信息比特為ns×nqam×log2m，為了獲得全為實數的ofdm信號，令ifft之前的數據為其中xns為：
6、
7、其中，ns＝1,2…ns，xns(k),k＝1,2,...,nqam表示調制后相應子載波上所傳輸的星座數據，nzp為補零的個數，取決于過采樣倍數m，兩個0是為使信號經過ifft后全部都為實數所必須的；
8、a2、相位調制：將x進行nfft點ifft變換：
9、
10、再對得到的mimo-ofdm實信號xt(n)進行相位調制，得到mimo-ce-ofdm時域信號ρ2表示每流數據的發射功率，ρ取值為a是載波信號幅度，表示為2πh代表相位調制指數，c是功率歸一化因子，取值為σi2表示當m-qam調制符號服從獨立同分布時的方差，取值為
11、將時域信號st[n]進行fft變換得到頻域信號
12、a3、設置總迭代次數iter，初始化迭代次數i＝1，同時初始化模擬預編碼矩陣根據完美信道估計的頻域響應迭代進行模擬預編碼矩陣的計算，得到第iter次模擬預編碼結果為aiter，第i次迭代計算過程為：
13、a31、根據模擬預編碼矩陣ai得到等效信道heq：
14、
15、將第k子載波的等效信道heq,k進行mmse均衡得到矩陣wk'，取其前ns行得到均衡矩陣
16、
17、其中i代表單位矩陣，σn2是噪聲方差，是信道傳輸矩陣hk的共軛轉置，再求出接收端等效矩陣其中hk代表第k個子載波的原始信道；
18、a32、計算經過預編碼的頻域信號si：
19、
20、計算子載波k的功率分配pk：
21、
22、其中代表si第m行第k列的元素，再將功率歸一化，得到功率分配因子pk：
23、
24、a33、計算中間矩陣
25、a34、求出temp前ns個特征值對應的特征向量，并計算出包含這些特征向量的等距矩陣，即為未經過歸一化的模擬預編碼矩陣a，再經過能量歸一化得到第i次循環的歸一化模擬預編碼矩陣ai，即：
26、
27、a4、計算經過模擬預編碼的時域信號aiterst，通過天線發送；
28、接收端：
29、接收端第k個子載波的頻域信號為：
30、yk＝hkaitersk+zk
31、
32、其中為第k個子載波第r根接收天線的頻域接收信號，表示第k個子載波接收天線r與發射天線t之間的信道響應矩陣，aiter為經過iter次迭代的模擬預編碼矩陣，sk為第k個子載波經過相位調制之后的頻域發送信號，表示均值為0，方差為的高斯白噪聲向量；接收端利用nml接收機的解調過程包括：
33、b1、將基站接收到的時域信號進行fft操作，根據接收端等效信道進行均衡和解相位之后得到初步檢測結果其中代表第i個子載波的初步檢測結果，i＝1,2…nfft：
34、
35、b2、將所有ns流數據可能的星座點組合替換掉第一個攜帶信息的子載波的數據，其余子載波的數據保持不變，得到其中z為ns流數據所有可能的星座數據的集合，有種；將到時域，進行相位調制，再fft到頻域，得到頻域信號
36、通過最小歐式距離判決出當前子載波上的發送數據：
37、
38、其中，h′為經過模擬預編碼的等效信道頻域沖激響應h'＝haiter前n/2個數據，y′為接收的時域符號y經過fft后y的前n/2個數據；
39、b3、將所有可能的星座點組合替換掉下一個攜帶信息的子載波的數據，令其余子載波的數據為b2中得到的結果，有：
40、
41、然后通過和b2中同樣的操作得到當前子載波上的結果
42、b4、重復b3操作，直到所有含有數據的子載波都重新進行了檢測，最后將檢測得到的星座數據經過解調輸出最終的檢測結果，即為多流條件下的近似極大似然檢測的檢測結果。
43、本專利技術的有益效果為，能夠獲取超過數字預編碼的性能增益。
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1.一種多入多出恒包絡正交頻分復用系統的預編碼方法，定義在單用戶CE-OFDM系統中，發送天線、接收天線、數據流數分別為Nt、Nr、Ns，調制符號采用M階調制，子載波為N，有效子載波數目為過采樣倍數Q，總載波數NFFT＝N×Q，全連接方式下發送端RF鏈數為其特征在于，所述方法包括以下步驟：
【技術特征摘要】
1.一種多入多出恒包絡正交頻分復用系統的預編碼方法，定義在單用戶ce-ofdm系統中，發送天線、接收天線、數據流數分別為nt、nr、ns，調制符號...
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