一种恒包络正交频分复用系统多址接入方法技术方案

本发明专利技术属于无线通信技术领域，涉及一种恒包络正交频分复用(Constant Envelope OFDM，CE

【技术实现步骤摘要】
一种恒包络正交频分复用系统多址接入方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，涉及一种基于相位旋转的恒包络正交频分复用(Constant Envelope Orthogonal Frequency Division Multiplexing，CE
‑
OFDM)的多址接入方法。

技术介绍

[0002]正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)将OFDM和频分多址(frequency division multiple access，FDMA)技术结合，具有良好的抗多径效应和多用户干扰能力，已成为第3代到第五代移动通信、无线局域网等无线通信系统的物理层多址接入方案。但OFDMA系统发送信号较单载波波形存在过高的峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)，进而降低功率放大器的功率利用率，影响无线接入网络，特别是上行多址接入的有效覆盖范围。针对传统OFDM波形的高PAPR问题，CE
‑
OFDM技术通过相位调制将OFDM时域符号进一步调制到恒包络载波信号的相位上，形成具有0dB PAPR特性的CE
‑
OFDM基带发送波形，保证了功率放大器的工作效率。
[0003]虽然CE
‑
OFDM中的相位调制操作降低了发送信号的PAPR波动，但非线性相位调制过程也破坏了子载波间的正交性，造成用户的子载波分量相互重叠，引入用户间干扰，从而导致系统传输性能降低。针对用户间干扰问题，本专利技术提出了一种适用于CE
‑
OFDM的新型多址接入方法。该方法通过改进用户载波偏移，缓解了用户间数据混叠，降低用户间干扰，可有效改善系统传输性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种用户载波偏移的多址接入方法，不同用户通过不同的相位旋转，减少不同用户的子载波分量混叠，降低相位调制带来的用户间干扰，实现子带频分复用。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]在CE
‑
OFDMA系统中，其中子载波数为N，总用户数为U，过采样倍数为Q，每个用户所占用的子载波数为N
i
＝N/U，有效子载波数N
c
＝N
i
/2,其中i＝1,2,...,U表示第i个用户。所述方法包括以下步骤：
[0007]发射端：
[0008]a1.数字调制：将第i个用户的信息比特映射为M阶QAM调制后得到调制信号表示为
[0009][0010]a2.对称映射：将X
i
按照如下共轭对称格式进行放置，得到长度为N
FFT
＝NQ的频域符号即
[0011][0012]其中，N
zp
＝N(Q
‑
1)，(
·
)
*
表示共轭，01×
N
表示一个一行N列的零向量；
[0013]a3.频域
‑
时域变换：将通过N
FFT
点IFFT变换生成第i个用户的时域OFDM符号第i个用户第n个采样点上的信号x
i
[n]表示为：
[0014][0015]a4.相位调制：将第i个用户的时域OFDM符号x
i
通过相位调制得到离散时域CE
‑
OFDM信号第i个用户第n个采样点上的信号s
i
[n]表示为：
[0016][0017]φ
i
＝2πhC
N
x
i
[n][0018]其中，A为载波信号幅值，2πh为调制指数；为归一化常数因子，其中此时信号s
i
的相位φ
i
的方差为(2πh)2；
[0019]a5.时域
‑
频域变换：将s
i
通过N
FFT
点FFT变换生成第i个用户的频域信号第i个用户第k个子载波上的信号S
i
[k]表示为：
[0020][0021]a6.频域偏移：将S
i
向右偏移NS
i
＝N
i
(i
‑
1)个子载波得到表示为
[0022][0023]a7.频域
‑
时域变换：将S'
i
通过N
FFT
点IFFT变换得到时域信号第i个用户第n个采样点上的信号s'
i
[n]表示为：
[0024][0025]a8.加入循环前缀(CP)得到基带发送信号
[0026][0027]其中，N
CP
为循环前缀长度；
[0028]接收端：
[0029]b1.时域
‑
频域变换：将接收信号去除CP并通过N
FFT
点FFT变换得到频域接收信号Y＝[Y(1),Y(2),
…
,表示为
[0030]Y＝H1S'1+H2S'2+
…
+H
U
S'
U
+W
[0031]b2.用户分离：将频域接收信号Y进行分离得到表示为：
[0032][0033]其中，K
i
＝(i
‑
2)N
i
；
[0034]b3.均衡偏移：将Y
i
通过均衡得到均衡符号接着同发送端操作相反，将向左偏移NS
i
个子载波得到表示为：
[0035][0036]接着通过IFFT变换到时域，再利用反正切函数进行相位解调并通过FFT变换得到最后对第i个用户的有效数据进行判决得到该用户的检测结果
[0037]本专利技术的有益效果是：在CE
‑
OFDMA系统中，通过不同用户进行不同的相位旋转，降低了用户间的数据混叠，减少用户间干扰，提升系统性能。
附图说明
[0038]图1为本专利技术的系统框图；
具体实施方式
[0039]下面结合附图和实施例，详细描述本专利技术的技术方案：
[0040]实施例：
[0041]考虑一个上行CE
‑
OFDM系统，其中子载波数为N＝32，总用户数为U＝2，过采样倍数为Q＝2，每个用户所占用的子载波数为N
i
＝N/U＝16，有效子载波数N
c
＝N
i
/2＝8，其中i＝1,2，采用QPSK调制。以用户2为例进行说明。所述方法包括以下步骤：
[0042]发射端：
[0043]1.数字调制：将用户2的发送比特序列映射为QPSK符号后得到调制信号即
[0044]X
(2)
＝[0,0.7+0.7j,0.7+0.7j,
‑
0.7
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于恒包络正交频分复用的多址接入方法，用于CE
‑
OFDMA系统，系统中子载波数为N，总用户数为U，过采样倍数为Q，每个用户所占用的子载波数为N
i
＝N/U，有效子载波数N
c
＝N
i
/2,其中i＝1,2,
…
,U表示第i个用户，其特征在于，所述方法包括以下步骤：发射端：a1.数字调制：将第i个用户的信息比特映射为M阶QAM调制后得到调制信号表示为X
i
＝[0,X
i
(1),X
i
(2),
…
,X
i
(N
c
‑
1)]
T
a2.对称映射：将X
i
按照如下共轭对称格式进行放置，得到长度为N
FFT
＝NQ的频域符号即其中，N
zp
＝N(Q
‑
1)，(
·
)
*
表示共轭，01×
N
表示一个一行N列的零向量；a3.频域
‑
时域变换：将通过N
FFT
点IFFT变换生成第i个用户的时域OFDM符号第i个用户第n个采样点上的信号x
i
[n]表示为：a4.相位调制：将第i个用户的时域OFDM符号x
i
通过相位调制得到离散时域CE
‑
OFDM信号第i个用户第n个采样点上的信号s
i
[n]表示为：φ
i
＝2πhC
N
x
i
[n]其中，A为载波信号幅值，2πh为调制指数；为归一化常数因子，其中此时信号s
i
的相位φ
i
的方差为(2πh)2；a5.时域
‑
频域变换：将s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：但黎琳，胡元杰，季海梦，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：