一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法技术方案

本发明专利技术提供了一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，输入系统参数，根据截至频率获得传送端滤波器脉冲响应h(n)与其转移函数H(f)，计算每一测试频率内的讯扰比SIR、码间干扰与信号比均值IOS、带宽浪费OH；得到讯扰比向量SIR

【技术实现步骤摘要】
一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法
本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法。
技术介绍
轨道交通具有快速离站、进站、与高速移动、巨量行车信息、无线传输需求等特性，为此特殊的无线通道环境下，轨道车辆的信息传送与接收会受到无线信道多重路径(Multipath)、移动产生的都卜勒效应(Dopplereffect)、噪声等影响，使得信息传输速率受到限制。滤波多音调制(Filteredmultitonetransmission,FMT)系统是属于多载波调变的一种技术，由于该系统使用滤波器组(Filterbank)将子通道划分为严格正交的矩形频谱，子通道之间彼此没有重迭且维持高频谱效率，具有克服频偏敏感的优点，因此很适合运用在轨道车的高速率数据传输。滤波器组的选择与设计极度影响滤波多音调制系统的传输效率与性能表现；因此，本专利技术提出一种适合应用于高速移动轨道交通环境的滤波器系统性选定方法，以解决高速移动下所引起的都卜勒偏移效应。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法。本专利技术要滤波多音调制系统在解决的子通道干扰及都卜勒效应产生的频偏问题时，平衡码间干扰，使得系统适用于高速轨道交通的信息传输需求。为了解决上述问题，本专利技术通过以下技术方案实现：一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，输入系统参数，系统参数包括子通道数目M、选定雏形滤波器、窗型函数、重叠因子L、截止频率的范围fc∈[fB,fD]及总测试点数s；根据截止频率范围内的测试截止频率fc，获得其对应的雏型滤波器脉冲响应h0(n)与其转移函数H0(f)，进而获得传送端滤波器脉冲响应h(n)与其转移函数H(f)；计算每一测试频率内的讯扰比SIR、码间干扰与信号比均值IOS、带宽浪费OH；得到讯扰比向量SIRn、码间干扰与信号比均值IOSn、宽带浪费向量OHn；计算决策向量对进行排序，对应最高值的雏形滤波器之脉冲响应h0(n)即为最佳选择；其中，重叠因子L为传送端滤波器的脉冲响应h(n)的长度。进一步地，测试截止频率fc(u)＝fB+u×Δf，u＝0，1，...，s-1，其中，测试频率间距Δf＝(fD-fB)/(s-1)，且s≥2。进一步地，每一测试频率内的讯扰比其中，每个子通道的能量m＝0，1，...，M-1；子通道间干扰能量进一步地，讯扰比向量SIRn＝[SIR(0)SIR(1)...SIR(s-1)]T。进一步地，每一测试频率内的码间干扰与信号比均值其中，MC为每个子通道的重复测试总数，为第m个子通道执行第i次测试。进一步地，述码间干扰与信号比值m＝0，1，...，M-1。进一步地，码间干扰与信号比均值向量IOSn＝[IOS(0)IOS(1)...IOS(s-1T。进一步地，每一测试频率内的带宽浪费进一步地，宽带浪费向量OHn＝[OH(0)OH(1)...OH(s-1)]T。进一步地，决策向量与现有技术相比，本专利技术技术方案及其有益效果如下：经实验证明，根据本专利技术的方法选定的滤波器，使得滤波多音调制系统很好的解决高速移动而引起的子通道干扰及都卜勒效应产生的频偏问题，同时很好的平衡了码间干扰及带宽浪费问题，进而滤波多音调制系统可以更适合于高速轨道交通的信息传输需求。附图说明图1本专利技术实施例提供的滤波多音调制系统传收机架构。图2本专利技术实施例提供的雏形滤波器频带自0.5缩减至fc示意图。图3本专利技术实施例提供的滤波多音调制系统使用滤波器组形成M个子通道的频谱示意图。图4本专利技术实施例提供的一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法流程图。图5本专利技术实施例提供的滤波多音调制系统第m个子通道码际干扰示意图。图6本专利技术实施例提供的雏形滤波器搭配窗口函数的讯扰比实测效果图。图7本专利技术实施例提供的另一雏形滤波器搭配窗口函数的讯扰比实测效果图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。滤波多音调制系统是将滤波器组应用在多载波调变系统的技术，每一个子通道使用一个近似矩形的频域响应滤波器，使得子通道间彼此近似没有重叠且同时能维持高频谱效率。参见图1，一个具有M个子通道的滤波多音调制系统架构，由取样因子为K值的升频和降频取样器、滤波器、移频等组件构成，本专利技术采用K＝M的架构。为使系统适用于高速移动环境，采取带宽缩减以对抗因高速移动而引起的子载波偏移效应，参见图2，将所选的雏型滤波器H0(f)带宽截止频率自0.5缩减至fc，其中0<fc≤0.5，当雏型滤波器H0(f)与fc确定后，即可确定传送端滤波器H(f)的截止频率为fc/M；进而，可确定每一个子通道H(m)(f)。参见图3，将H(f)在频率轴上平移至m/M即可获得第m个子通道H(m)(f)，其中，m＝0，1，...，M-1；其中，传送端滤波器的脉冲响应h(n)长度为L，L被称为重叠因子。子通道H(m)(f)之间预先保留频带作为偏移的余裕空间，只要子通道频偏的幅度低于保留频带的宽度，即可消除子通道间的干扰，得以确保子通道之间保持正交性。子通道1的带宽内缩后带宽BW1介于(1-fc)/M与(1+fc)/M之间的频带内，子通道1与子通道0之间的余裕频带是介于fc/M与(1-fc)/M之间，子通道1与子通道2之间的余裕频带是介于(1+fc)/M与(2-fc)/M之间。由此可见，若高速移动造成的都卜勒效应产生的偏移范围在余裕频带内，子通道之间就能保持正交性，因此，通过带宽缩减的方式可以完全避免在高速移动下所引起的都卜勒偏移效应。滤波多音调制系统采取雏形滤波器带宽内缩的方式，可增强对抗子通道干扰的能力，然而，该方式也导致了带宽浪费，并且使得接收端收到的讯号因码间干扰而受到干扰。因此需要选定合适的雏形滤波器及截止频率fc，从而平衡码间干扰与子通道干扰，使得滤波多音调制系统的性能达到最佳。参见图4，一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，包括：输入系统参数，包括确定系统的子通道数目M、选定雏形滤波器、窗型函数、重叠因子L、截止频率的范围fc∈[fB,fD]及总测试点数s。重叠因子L为传送端滤波器脉冲响应h(n)的长度。当雏型滤波器H0(f)与其带宽内缩至fc确定后，则确定传送端滤波器H(f)的截止频率为fc/M，进而可确定每一个子通道H(m)(f)；若fc的测试范围介于[fB,fD]且共有s个测试频率；因此，带宽内缩的测试频率可以表示为fc(u)＝fB+u×Δf，u＝0，1，...，s-1，其中，测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，其特征在于，包括：/n输入系统参数，所述系统参数包括子通道数目M、选定雏形滤波器、窗型函数、重叠因子L、截止频率的范围f

【技术特征摘要】
1.一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，其特征在于，包括：
输入系统参数，所述系统参数包括子通道数目M、选定雏形滤波器、窗型函数、重叠因子L、截止频率的范围fc∈[fB，fD]及总测试点数s；
根据截止频率范围内的测试截止频率fc，获得其对应的雏型滤波器脉冲响应h0(n)与其转移函数H0(f)，进而获得传送端滤波器脉冲响应h(n)与其转移函数H(f)；
计算每一测试频率内的讯扰比SIR、码间干扰与信号比均值IOS、带宽浪费OH；
得到讯扰比向量SIRn、码间干扰与信号比均值IOSn、宽带浪费向量OHn；
计算决策向量
对进行排序，对应最高值的雏形滤波器之脉冲响应h0(n)即为最佳选择；
其中，重叠因子L为传送端滤波器的脉冲响应h(n)的长度。


2.根据权利要求1所述的一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，其特征在于，所述测试截止频率fc(u)＝fB+u×Δf，u＝0，1，...，s-1，其中，测试频率间距Δf＝(fD-fB)/(s-1)，且s≥2。


3.根据权利要求2所述的一种滤波多音调制系统之雏形滤波器选定方法，其特征在于，所述每一测试频率内的讯扰比其中，每个子通道的能量子通道间干扰...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丹辉，詹益镐，陈旭辉，许伟长，邹志光，林晓锋，骆泽彬，
申请(专利权)人：厦门城市职业学院厦门市广播电视大学，
类型：发明
国别省市：福建;35