一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件转让专利

申请号 : CN202211003126.5

文献号 : CN115085749B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 辜方林魏急波范艺馨刘潇然曹阔

申请人 : 中国人民解放军国防科技大学

摘要 :

本发明公开了一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件,涉及无线通讯领域,预先存储了约定时域导频数据,获取未知时域通讯数据及约定时域导频数据,分别对上述两者进行点数相同的傅里叶变换,以确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据,于是利用与传输畸变对应的预设频域陷波策略对约定频域导频数据进行处理,确定第一去畸变数据,进而基于第一去畸变数据、约定时域导频数据,确定对未知频域通讯数据进行与传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据,实现了用约定时域导频数据引导对未知时域通讯数据进行与所述传输畸变对应的去畸变处理,在此基础上可得到重建时域通讯数据,降低了通讯系统传输的误码率,保证了整个通讯系统的传输性能。

权利要求 :

1.一种通讯信号的传输畸变处理方法,其特征在于,包括:获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据;

分别对所述未知时域通讯数据及所述约定时域导频数据进行点数相同的傅里叶变换,以一一对应确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据;

利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据;

基于所述第一去畸变数据、预先存储的所述约定时域导频数据,确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据;

基于所述第二去畸变数据确定与所述未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据;

其中,基于所述第一去畸变数据、预先存储的所述约定时域导频数据,确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据,包括:对预先存储的所述约定时域导频数据进行所述傅里叶变换,以确定无异常频域导频数据;

基于所述第一去畸变数据、所述无异常频域导频数据及预设信道估计策略确定所述无异常频域导频数据中发生所述传输畸变的频点位置;

基于所述频点位置及预设频域均衡策略确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据。

2.如权利要求1所述的通讯信号的传输畸变处理方法,其特征在于,所述约定时域导频数据为包括M个子数据的CAZAC序列,M为所述点数。

3.如权利要求1或2所述的通讯信号的传输畸变处理方法,其特征在于,所述传输畸变包括干扰导致的畸变;

利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据,包括:S21:基于所述约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,其中,所述约定频域导频数据共包括M根谱线,M为所述点数;

S22:令k=1;

S23:判断基于第一预设关系式确定的第k个干扰参数是否不小于0,若是,进入S24;若否,进入S25;

其中,所述第一预设关系式为:

为第k个干扰参数, 为所述干扰畸变检测门限值, 为所述约定频域导频数据中第k根谱线的幅度;

S24:将所述第k个干扰参数对应的幅度 更新为0;

S25:令k=k+1;

S26:判断所述k是否不大于M;若是,返回S23;若否,进入S27;

S27:判断是否所有的 均小于0;若是,进入S28;若否,进入S29;

S28:确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;

S29:基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的干扰畸变检测门限值,并返回S22。

4.如权利要求3所述的通讯信号的传输畸变处理方法,其特征在于,基于所述约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,包括:基于第二预设关系式确定第一参数;

所述第二预设关系式为:

其中, 为所述第一参数;

基于第三预设关系式及所述第一参数确定干扰畸变检测门限值;

所述第三预设关系式为:

其中, 为所述干扰畸变检测门限值。

5.如权利要求1或2所述的通讯信号的传输畸变处理方法,其特征在于,所述传输畸变包括深度衰落畸变;

利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据,包括:S31:基于所述约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,其中,所述约定频域导频数据共包括M根谱线,M为所述点数;

S32:令j=1;

S33:判断基于第四预设关系式确定的第j个深度衰落参数是否不大于0,若是,进入S34;若否,进入S35;

其中,所述第四预设关系式为:

其中, 为所述第j个深度衰落参数, 为所述深度衰落畸变检测门限值, 为所述约定频域导频数据中第j根谱线的幅度;

S34:将第j个深度衰落参数对应的幅度 更新为0;

S35:令j=j+1;

S36:判断所述j是否不大于M;若是,返回S33;若否,进入S37;

S37:判断是否所有的 均大于0;若是,进入S38;若否,进入S39;

S38:确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;

S39:基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的深度衰落畸变检测门限值,并返回S32。

6.如权利要求5所述的通讯信号的传输畸变处理方法,其特征在于,基于所述约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,包括:基于第五预设关系式确定第二参数;

其中,所述第五预设关系式为:

其中, 为所述第二参数;

基于第六预设关系式确定深度衰落畸变检测门限值;

所述第六预设关系式为:

其中, 为所述深度衰落畸变检测门限值。

7.一种通讯信号的传输畸变处理系统,其特征在于,包括:获取单元,用于获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据;

时频变换单元,用于分别对所述未知时域通讯数据及所述约定时域导频数据进行点数相同的傅里叶变换,以一一对应确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据;

第一处理单元,用于利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据;

第二处理单元,用于基于所述第一去畸变数据、预先存储的所述约定时域导频数据,确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据;

数据重现单元,用于基于所述第二去畸变数据确定与所述未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据;

其中,所述第二处理单元具体包括:

无异常频域导频频谱确定单元,用于对预先存储的所述约定时域导频数据进行所述傅里叶变换,以确定无异常频域导频数据;

频点位置确定单元,用于基于所述第一去畸变数据、所述无异常频域导频数据及预设信道估计策略确定所述无异常频域导频数据中发生所述传输畸变的频点位置;

第二去畸变数据确定单元,用于基于所述频点位置及预设频域均衡策略确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据。

8.一种通讯信号的传输畸变处理装置,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;

处理器,用于执行如权利要求1至6任一项所述的通讯信号的传输畸变处理方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括:所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的通讯信号的传输畸变处理方法的步骤。

说明书 :

一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件

技术领域

[0001] 本发明涉及无线通讯技术领域,特别是涉及一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件。

背景技术

[0002] 随着无线通信技术的不断进步,人们对通信速度以及通信可靠度有着更高的要求,数据传播过程中的符号间干扰和多径传播给通信系统的可靠性带来了挑战。目前通常使用的通讯信号传输方式包括OFDM(Orthogonal frequency division multiplex,正交频分复用)和SCFDE(Single carrier frequency domain equalization,单载波频域均衡),OFDM利用子载波并行传输的特点,通过降低传输的速率来应对符号间干扰和多径传播,进而通过一组并行的窄带信道传输数据。但是OFDM对于信号发射器的要求非常高,才可应对传输过程中较大的峰均比,从而带来了如功率损耗,抗放大器非线性能力差、多载波之间存在相互干扰以及幅度叠加等各种不易避免的问题,于是,SCFDE应运而生,其在对通讯信号调制之后还进行了线性处理,从而降低了信号的峰均比、功耗以及载波同步的指标要求,提高了放大器的效率,既很好的应对了符号间干扰问题和多径传播问题,又弥补了OFDM的缺陷,是一种可以替代OFDM的解决方案。
[0003] 可是,实际通讯中,信号发射器发出的通讯信号在无线通信传播过程中极易出现干扰及深度衰落等传输畸变问题,对通讯信号产生破坏,但现有的SCFDE无法抵抗上述问题,进而影响了整个通讯系统的传输性能,无法满足通讯系统的正常误码率要求。
[0004] 因此,如何寻找一种有效的方式处理无线通信传播过程中的传输畸变难题是目前亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件,实现了与所述传输畸变对应的去畸变处理,在此基础上可得到重建时域通讯数据,降低了通讯系统传输的误码率,保证了整个通讯系统的传输性能。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种通讯信号的传输畸变处理方法,包括:
[0007] 获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据;
[0008] 分别对所述未知时域通讯数据及所述约定时域导频数据进行点数相同的傅里叶变换,以一一对应确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据;
[0009] 利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据;
[0010] 基于所述第一去畸变数据、预先存储的所述约定时域导频数据,确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据;
[0011] 基于所述第二去畸变数据确定与所述未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据。
[0012] 优选的,基于所述第一去畸变数据、预先存储的所述约定时域导频数据,确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据,包括:
[0013] 对预先存储的所述约定时域导频数据进行所述傅里叶变换,以确定无异常频域导频频谱;
[0014] 基于所述第一去畸变数据、所述无异常频域导频频谱及预设信道估计策略确定所述无异常频域导频频谱中发生所述传输畸变的频点位置;
[0015] 基于所述频点位置及预设频域均衡策略确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据。
[0016] 优选的,所述约定时域导频数据为包括M个子数据的CAZAC序列,M为所述点数。
[0017] 优选的,所述传输畸变包括干扰导致的畸变;
[0018] 利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据,包括:
[0019] S21:基于所述约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,其中,所述约定频域导频数据共包括M根谱线,M为所述点数;
[0020] S22:令k=1;
[0021] S23:判断基于第一预设关系式确定的第k个干扰参数是否不小于0,若是,进入S24;若否,进入S25;
[0022] 其中,所述第一预设关系式为:
[0023]
[0024] 为第k个干扰参数, 为所述干扰畸变检测门限值, 为所述约定频域导频数据中第k根谱线的幅度;
[0025] S24:将所述第k个干扰参数对应的幅度 更新为0;
[0026] S25:令k=k+1;
[0027] S26:判断所述k是否不大于M;若是,返回S23;若否,进入S27;
[0028] S27:判断是否所有的 均小于0;若是,进入S28;若否,进入S29;
[0029] S28:确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;
[0030] S29:基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的干扰畸变检测门限值,并返回S22。
[0031] 优选的,基于所述约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,包括:
[0032] 基于第二预设关系式确定第一参数;
[0033] 所述第二预设关系式为:
[0034]
[0035] 其中, 为所述第一参数;
[0036] 基于第三预设关系式及所述第一参数确定干扰畸变检测门限值;
[0037] 所述第三预设关系式为:
[0038]
[0039] 其中, 为所述干扰畸变检测门限值。
[0040] 优选的,所述传输畸变包括深度衰落畸变;
[0041] 利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据,包括:
[0042] S31:基于所述约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,其中,所述约定频域导频数据共包括M根谱线,M为所述点数;
[0043] S32:令j=1;
[0044] S33:判断基于第四预设关系式确定的第j个深度衰落参数是否不大于0,若是,进入S34;若否,进入S35;
[0045] 其中,所述第四预设关系式为:
[0046]
[0047] 其中, 为所述第j个深度衰落参数, 为所述深度衰落畸变检测门限值,为所述约定频域导频数据中第j根谱线的幅度;
[0048] S34:将第j个深度衰落参数对应的幅度 更新为0;
[0049] S35:令j=j+1;
[0050] S36:判断所述j是否不大于M;若是,返回S33;若否,进入S37;
[0051] S37:判断是否所有的 均大于0;若是,进入S38;若否,进入S39;
[0052] S38:确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;
[0053] S39:基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的深度衰落畸变检测门限值,并返回S32。
[0054] 优选的,基于所述约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,包括:
[0055] 基于第五预设关系式确定第二参数;
[0056] 其中,所述第五预设关系式为:
[0057]
[0058] 其中, 为所述第二参数;
[0059] 基于第六预设关系式确定深度衰落畸变检测门限值;
[0060] 所述第六预设关系式为:
[0061]
[0062] 其中, 为所述深度衰落畸变检测门限值。
[0063] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种通讯信号的传输畸变处理系统,包括:
[0064] 获取单元,用于获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据;
[0065] 时频变换单元,用于分别对所述未知时域通讯数据及所述约定时域导频数据进行点数相同的傅里叶变换,以一一对应确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据;
[0066] 第一处理单元,用于利用与所述传输畸变对应的预设频域陷波策略对所述约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据;
[0067] 第二处理单元,用于基于所述第一去畸变数据、预先存储的所述约定时域导频数据,确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据;
[0068] 数据重现单元,用于基于所述第二去畸变数据确定与所述未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据。
[0069] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种通讯信号的传输畸变处理装置,包括:
[0070] 存储器,用于存储计算机程序;
[0071] 处理器,用于执行如上述所述的通讯信号的传输畸变处理方法的步骤。
[0072] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,包括:
[0073] 所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的通讯信号的传输畸变处理方法的步骤。
[0074] 本申请提供了一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件,预先存储了约定时域导频数据,获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据,并分别对上述两者进行点数相同的傅里叶变换,以确定对应的未知频域通讯数据及约定频域导频数据,于是利用与传输畸变对应的预设频域陷波策略对约定频域导频数据进行处理,可确定第一去畸变数据,进而基于第一去畸变数据、约定时域导频数据,确定对未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据,实现了用约定时域导频数据引导对未知时域通讯数据进行与所述传输畸变对应的去畸变处理,在此基础上可得到重建时域通讯数据,降低了通讯系统传输的误码率,保证了整个通讯系统的传输性能。

附图说明

[0075] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0076] 图1为本发明提供的一种通讯信号的传输畸变处理方法的流程图;
[0077] 图2为本发明提供的一种包括窄带干扰信号的直接序列扩频信号频谱的显示示意图;
[0078] 图3为本发明提供的一种包括深度衰落频点的直接序列扩频信号频谱的显示示意图;
[0079] 图4为本发明提供的一种通讯信号的传输畸变处理系统的结构示意图;
[0080] 图5为本发明提供的一种通讯信号的传输畸变处理装置的结构示意图。

具体实施方式

[0081] 本发明的核心是提供一种通讯信号的传输畸变处理方法及相关组件,实现了与所述传输畸变对应的去畸变处理,在此基础上可得到重建时域通讯数据,降低了通讯系统传输的误码率,保证了整个通讯系统的传输性能。
[0082] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0083] 请参照图1,图1为本发明提供的一种通讯信号的传输畸变处理方法的流程图。
[0084] 本实施例中,考虑到现有技术中的无线通讯信号的传输方式主要为依靠OFDM技术和SCDFE技术,但实际通讯中,信号发射器发出的通讯信号在无线通信传播过程中极易出现干扰及深度衰落等传输畸变问题,无法满足通讯系统的正常误码率要求。为解决上述技术问题,本发明提供了一种通讯信号的传输畸变处理方法,保证了整个通讯系统的传输性能。
[0085] 该通讯信号的传输畸变处理方法,包括:
[0086] S11:获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据;
[0087] 具体的,该方法应用于信号接收器,所述约定时域导频数据为信号发射器及信号接收器事先约定好的、两方均知晓其原本发出后的数据形式的导频数据,用于引导后续的去畸变处理。
[0088] 可以理解的是,这里的未知时域通讯数据和约定时域导频数据为满足无线通讯技术的传输要求,均为做了数据发送预处理后的数据。比如,所述SCDFE技术中信号发射器发出的未知原始通讯数据依次经过了CRC编码、扰码、信道编码、星座映射、交织、加导频、加循环前缀、加前导、成型滤波的步骤才得到所述未知时域通讯数据,约定原始时域导频数据同样依次经过了上述步骤才得到所述约定时域导频数据,此处不作特别的限定。
[0089] S12:分别对未知时域通讯数据及约定时域导频数据进行点数相同的傅里叶变换,以一一对应确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据;
[0090] 具体的,依据所述傅里叶变换(即FFT变换)对未知时域通讯数据进行处理,可得到未知频域通讯数据,依据所述傅里叶变换对约定时域导频数据进行相同处理,可得到约定频域导频数据。这里对于所述傅里叶变换的点数的具体值不作特别的限定,根据实际需求而定即可。
[0091] 还需要说明的是,考虑到无线传输通讯技术(即所述SCDFE技术)的信号收发要求,在进行所述傅里叶变换之前,需要首先对所述未知时域通讯数据进行匹配滤波、时频同步(包括伪码同步、定时同步即载波同步)、去除循环前缀及串并变换等数据接收预处理,该接收预处理本质上可理解为:与在发出所述未知时域通讯数据及约定时域导频数据之前,信号发射器进行的发送预处理步骤对应的逆处理步骤;同理,对所述约定时域导频数据也要进行相同的上述接收预处理步骤,此处不再赘述,处理后的结果才可用于进行所述点数相同的傅里叶变换。
[0092] S13:利用与传输畸变对应的预设频域陷波策略对约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据;
[0093] 具体的,所述传输畸变包括干扰导致的畸变及深度衰落畸变,且一种类型的畸变对应于一种预设频域陷波策略。
[0094] S14:基于第一去畸变数据、预先存储的约定时域导频数据,确定对未知频域通讯数据进行与传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据;
[0095] S15:基于第二去畸变数据确定与未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据。
[0096] 具体的,针对所述第二去畸变数据,进行傅里叶逆变换(即IFFT变换)可得到对应的去畸变时域数据,所述去畸变时域数据再依次经过解扩(之所以有该步骤本质上对应于信号发射器在发出通讯信号之前会进行直接序列扩频处理)及判决步骤(本质上,上述步骤为对应于信号发射器的数据发送预处理步骤的逆步骤,因此展开来说,所述解扩及判决步骤应具体包括解交织、解映射、信道译码、解扰码及CRC译码步骤),最终可得到重建的与未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据。
[0097] 综上,本申请提供了一种通讯信号的传输畸变处理方法,实现了用约定时域导频数据引导对未知时域通讯数据进行与所述传输畸变对应的去畸变处理,降低了通讯系统传输的误码率,保证了整个通讯系统的传输性能。
[0098] 在上述实施例的基础上:
[0099] 作为一种优选的实施例,基于第一去畸变数据、预先存储的约定时域导频数据,确定对未知频域通讯数据进行与传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据,包括:
[0100] 对预先存储的约定时域导频数据进行傅里叶变换,以确定无异常频域导频频谱;
[0101] 基于第一去畸变数据、无异常频域导频频谱及预设信道估计策略确定无异常频域导频频谱中发生传输畸变的频点位置;
[0102] 基于频点位置及预设频域均衡策略确定对未知频域通讯数据进行与传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据。
[0103] 本实施例中,给出了确定第二去畸变数据的步骤,具体见上述所述,此处不再赘述。
[0104] 需要说明的是,在实际应用中,所述预先存储的约定时域导频数据本质上与信号发射器发出的约定时域导频数据相同,也即两者均为约定原始时域导频数据经过数据发送预处理之后得到的数据。因此对应的,正如上述实施例中已经阐述的,在对存储的约定时域导频数据进行所述傅里叶变换之前,还应进行相应的数据接收预处理步骤(具体见上述实施例中所述,此处不再赘述),接收预处理之后的数据再进行所述点数相同的傅里叶变换,以确定无异常频域导频频谱。
[0105] 可见,通过上述逻辑的设置简单可靠地实现了依靠第一去畸变数据及无异常频域导频频谱引导得到第二去畸变数据。
[0106] 作为一种优选的实施例,约定时域导频数据为包括M个子数据的CAZAC序列,M为点数。
[0107] 本实施例中,基于CAZAC序列经过傅里叶变换后仍为CAZAC序列,且CAZAC序列具有恒模特性,因此可以将约定时域导频数据设置为包括M个CAZAC序列,该CAZAC序列可以表示为下述形式:
[0108]
[0109] 其中, 表示 , 表示圆周率, 表示指数运算, 之间的各个整数, 是与 互质的一个正整数。
[0110] 需要说明的是,这里的M也可以取随后对第二去畸变数据进行傅里叶逆变换时的点数,在此不作特别的限定。
[0111] 作为一种优选的实施例,传输畸变包括干扰导致的畸变;
[0112] 利用与传输畸变对应的预设频域陷波策略对约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据,包括:
[0113] S21:基于约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,其中,约定频域导频数据共包括M根谱线,M为点数;
[0114] S22:令k=1;
[0115] S23:判断基于第一预设关系式确定的第k个干扰参数是否不小于0,若是,进入S24;若否,进入S25;
[0116] 其中,第一预设关系式为:
[0117]
[0118] 为第k个干扰参数, 为干扰畸变检测门限值, 为约定频域导频数据中第k根谱线的幅度;
[0119] S24:将第k个干扰参数对应的幅度 更新为0;
[0120] S25:令k=k+1;
[0121] S26:判断k是否不大于M;若是,返回S23;若否,进入S27;
[0122] S27:判断是否所有的 均小于0;若是,进入S28;若否,进入S29;
[0123] S28:确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;
[0124] S29:基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的干扰畸变检测门限值,并返回S22。
[0125] 本实施例中,给出了当所述传输畸变包括干扰导致的畸变时确定第一去畸变数据的步骤,具体见上述所述,此处不再赘述。需要说明的是,S24步骤中,将第k个干扰参数对应的幅度 更新为0本质上即为一种频率陷波处理,于是,直到约定频域导频数据中各根谱线对应的 均小于0时,说明已经完成去干扰畸变的处理,因此,当前的处理后的所述约定频域导频数据即为第一去畸变数据。
[0126] 还需要说明的是,这里对之所以可基于上述频率陷波方式进行干扰畸变的抑制的原因是在于:依托于SCFDE技术,信号发射器发出的通讯信号本质上均为直接序列扩频信号,其在频域中对应的直接序列扩频信号频谱会呈现出与白噪声相似的平坦特性,而这里的干扰导致的畸变对应的窄带干扰信号在频域上会呈现出明显的频谱峰值,具体如图2所示,因此可以采用上述频率陷波的方式进行干扰导致的畸变的抑制。
[0127] 作为一种优选的实施例,基于约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,包括:
[0128] 基于第二预设关系式确定第一参数;
[0129] 第二预设关系式为:
[0130]
[0131] 其中, 为第一参数;
[0132] 基于第三预设关系式及第一参数确定干扰畸变检测门限值;
[0133] 第三预设关系式为:
[0134]
[0135] 其中, 为干扰畸变检测门限值。
[0136] 本实施例中,给出了干扰畸变检测门限值的确定步骤,具体见上述所述,此处不再赘述。还需要说明的是,将之所以可以采用这种方式实现干扰畸变检测门限值的确定给出如下证明:
[0137] 假定约定时域导频数据为包括M个子数据的CAZAC序列且M为所述傅里叶变换的点数、所述干扰为上述窄带干扰,于是基于CAZAC序列具有恒模特性,在无窄带干扰的条件下,其在频域上对应的观测数据应是一个高斯随机序列。可以证明,高斯随机序列的幅度服从瑞利分布,相位在区间 服从均匀分布,且幅度的平方服从指数分布,指数分布的统计特征如下:
[0138]
[0139]
[0140] 其中, 表示统计量的均值, 表示统计量的方差。针对干扰畸变检测门限值 ,约定频域导频数据中第k根谱线的幅度的平方 不超过该门限值的概率为:
[0141]
[0142] 分别取 ,且其中参数a取1,2,3,4,5,可以得到第k根谱线的幅度的平方的概率分布如表1所示:
[0143] 表1
[0144]
[0145] 于是,去干扰畸变问题可转化为一个假设检验问题,即假设不存在窄带干扰,则进行傅里叶变换之后的共M根谱线的幅度的平方均应服从均值为 ,方差为 的分布。因此,当无窄带干扰存在时,经过傅里叶变换后,第k根谱线的幅度的平方大于 的概率为0.007,即显著性水平 条件下,无窄带干扰的谱线的幅度的平方大于
是不可能出现的小概率事件。因此,该假设检验问题的数学描述可以表述为:
[0146]
[0147] 于是, 大于零,说明存在窄带干扰; 等于零,说明不存在窄带干扰,进而验证了上述实施例中对于干扰导致的畸变的去除方式的有效性。
[0148] 作为一种优选的实施例,传输畸变包括深度衰落畸变;
[0149] 利用与传输畸变对应的预设频域陷波策略对约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据,包括:
[0150] S31:基于约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,其中,约定频域导频数据共包括M根谱线,M为点数;
[0151] S32:令j=1;
[0152] S33:判断基于第四预设关系式确定的第j个深度衰落参数是否不大于0,若是,进入S34;若否,进入S35;
[0153] 其中,第四预设关系式为:
[0154]
[0155] 其中, 为第j个深度衰落参数, 为深度衰落畸变检测门限值, 为约定频域导频数据中第j根谱线的幅度;
[0156] S34:将第j个深度衰落参数对应的幅度 更新为0;
[0157] S35:令j=j+1;
[0158] S36:判断j是否不大于M;若是,返回S33;若否,进入S37;
[0159] S37:判断是否所有的 均大于0;若是,进入S38;若否,进入S39;
[0160] S38:确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;
[0161] S39:基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的深度衰落畸变检测门限值,并返回S32。
[0162] 发明人进一步考虑到通讯数据(信号)在传输过程中受多径信道及天线方向性等因素的影响,很可能导致其在频域下的响应出现深度衰落畸变,即深度衰落频点,导致在后续频域均衡过程中显著放大噪声,制约了无线通信传输的稳定性。具体的,请参照图3所示,在上述实施例的阐述基础上,给出了深度衰落在直接序列扩频信号频谱中的显示示意图。
[0163] 于是,本实施例中给出了当所述传输畸变包括深度衰落畸变时确定第一去畸变数据的步骤,具体见上述所述,此处不再赘述。可以理解的是,传输畸变可以同时包括上述两种畸变及对应的后续处理步骤。
[0164] 需要说明的是,S34步骤中,将第j个深度衰落参数对应的幅度 更新为0本质上即为一种频率陷波处理,于是,直到约定频域导频数据中各根谱线对应的 均大于0时,说明已完成去深度衰落畸变的处理,因此,当前的处理后的所述约定频域导频数据即为第一去畸变数据。
[0165] 作为一种优选的实施例,基于约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,包括:
[0166] 基于第五预设关系式确定第二参数;
[0167] 其中,第五预设关系式为:
[0168]
[0169] 其中, 为第二参数;
[0170] 基于第六预设关系式确定深度衰落畸变检测门限值;
[0171] 第六预设关系式为:
[0172]
[0173] 其中, 为深度衰落畸变检测门限值。
[0174] 本实施例中,给出了深度衰落畸变检测门限值的确定步骤,具体见上述所述,此处不再赘述。还需要说明的是,将之所以可以采用这种方式实现深度衰落畸变检测门限值的确定给出如下证明:
[0175] 假定约定时域导频数据为包括M个子数据的CAZAC序列且M为所述傅里叶变换的点数,于是基于CAZAC序列具有恒模特性,同理可知,在无深度衰落的条件下,其在频域上对应的观测数据应是一个高斯随机序列。针对深度衰落畸变检测门限值 ,约定频域导频数据中第j根谱线的幅度的平方 不超过该门限值 的概率为:
[0176]
[0177] 分别取 ,其中参数b取0.1,0.05,0.02,0.01,可以得到第j根谱线的幅度的平方的概率分布如表2所示:
[0178] 表2
[0179]
[0180] 于是,去深度衰落畸变问题可转化为一个假设检验问题,即假设不存在深度衰落,则进行傅里叶变换之后的共M根谱线的幅度的平方均应服从均值为 ,方差为 的分布。因此,当信号中无深度衰落畸变存在时,经过傅里叶变换后,第j根谱线的幅度的平方小于 的概率为0.01,即显著性水平 条件下,无深度衰落的谱线的幅度的平方小于 是不可能出现的小概率事件。因此,该假设检验问题的数学描述可以表述为:
[0181]
[0182] 于是,W小于零,说明存在深度衰落;W等于零,说明不存在深度衰落,进而验证了上述实施例中对于深度衰落畸变的去除方式的有效性。
[0183] 请参照图4,图4为本发明提供的一种通讯信号的传输畸变处理系统的结构示意图。
[0184] 该通讯信号的传输畸变处理系统,包括:
[0185] 获取单元41,用于获取信号发射器发送的未知时域通讯数据及约定时域导频数据;
[0186] 时频变换单元42,用于分别对未知时域通讯数据及约定时域导频数据进行点数相同的傅里叶变换,以一一对应确定未知频域通讯数据及约定频域导频数据;
[0187] 第一处理单元43,用于利用与传输畸变对应的预设频域陷波策略对约定频域导频数据进行处理,以确定第一去畸变数据;
[0188] 第二处理单元44,用于基于第一去畸变数据、预先存储的约定时域导频数据,确定对未知频域通讯数据进行与传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据;
[0189] 数据重现单元45,用于基于第二去畸变数据确定与未知时域通讯数据对应的重建时域通讯数据。
[0190] 对于本发明中提供的通讯信号的传输畸变处理系统的介绍请参照上述通讯信号的传输畸变处理方法的实施例,此处不再赘述。
[0191] 作为一种优选的实施例,所述第二处理单元44具体包括:
[0192] 无异常频域导频频谱确定单元,用于对预先存储的所述约定时域导频数据进行所述傅里叶变换,以确定无异常频域导频频谱;
[0193] 频点位置确定单元,用于基于所述第一去畸变数据、所述无异常频域导频频谱及预设信道估计策略确定所述无异常频域导频频谱中发生所述传输畸变的频点位置;
[0194] 第二去畸变数据确定单元,用于基于所述频点位置及预设频域均衡策略确定对所述未知频域通讯数据进行与所述传输畸变对应的处理,以得到第二去畸变数据。
[0195] 作为一种优选的实施例,所述传输畸变包括干扰导致的畸变;
[0196] 所述第一处理单元43,具体包括:
[0197] 干扰畸变检测门限值确定单元,用于基于所述约定频域导频数据确定干扰畸变检测门限值,其中,所述约定频域导频数据共包括M根谱线,M为所述点数;
[0198] 第一赋值单元,用于令k=1;
[0199] 第一判断单元,用于判断基于第一预设关系式确定的第k个干扰参数是否不小于0,若是,触发第一幅度更新单元;若否,触发第二赋值单元;
[0200] 其中,所述第一预设关系式为:
[0201]
[0202] 为第k个干扰参数, 为所述干扰畸变检测门限值, 为所述约定频域导频数据中第k根谱线的幅度;
[0203] 所述第一幅度更新单元,用于将所述第k个干扰参数对应的幅度 更新为0;并触发第二判断单元;
[0204] 所述第二赋值单元,用于令k=k+1;并触发第二判断单元;
[0205] 所述第二判断单元,用于判断所述k是否不大于M;若是,返回第一判断单元;若否,触发第三判断单元;
[0206] 所述第三判断单元,用于判断是否所有的 均小于0;若是,触发第一数据确定单元;若否,触发第一门限值更新单元;
[0207] 所述第一数据确定单元,用于确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;
[0208] 所述第一门限值更新单元,用于基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的干扰畸变检测门限值,并触发第一赋值单元。
[0209] 所述干扰畸变检测门限值确定单元,具体包括:
[0210] 第一参数确定单元,用于基于第二预设关系式确定第一参数;
[0211] 所述第二预设关系式为:
[0212]
[0213] 其中, 为所述第一参数;
[0214] 第一门限值确定单元,用于基于第三预设关系式及所述第一参数确定干扰畸变检测门限值;
[0215] 所述第三预设关系式为:
[0216]
[0217] 其中, 为所述干扰畸变检测门限值。
[0218] 作为一种优选的实施例,所述传输畸变包括深度衰落畸变;
[0219] 所述第一处理单元43,具体包括:
[0220] 深度衰落畸变检测门限值确定单元,用于基于所述约定频域导频数据确定深度衰落畸变检测门限值,其中,所述约定频域导频数据共包括M根谱线,M为所述点数;
[0221] 第三赋值单元,用于令j=1;
[0222] 第四判断单元,用于判断基于第四预设关系式确定的第j个深度衰落参数是否不大于0,若是,触发第二幅度更新单元;若否,触发第四赋值单元;
[0223] 其中,所述第四预设关系式为:
[0224]
[0225] 其中, 为所述第j个深度衰落参数, 为所述深度衰落畸变检测门限值,为所述约定频域导频数据中第j根谱线的幅度;
[0226] 所述第二幅度更新单元,用于将第j个深度衰落参数对应的幅度 更新为0;并触发第五判断单元;
[0227] 所述第四赋值单元,用于令j=j+1;
[0228] 所述第五判断单元,用于判断所述j是否不大于M;若是,返回第四判断单元;若否,触发第六判断单元;
[0229] 所述第六判断单元,用于判断是否所有的 均大于0;若是,触发第二数据确定单元;若否,触发第二门限值更新单元;
[0230] 所述第二数据确定单元,用于确定当前处理后的所述约定频域导频数据为第一去畸变数据,并结束循环;
[0231] 第二门限值更新单元,用于基于更新后的M根谱线对应的幅度确定新的深度衰落畸变检测门限值,并触发第三赋值单元。
[0232] 作为一种优选的实施例,所述深度衰落畸变检测门限值确定单元,具体包括:
[0233] 第二参数确定单元,用于基于第五预设关系式确定第二参数;
[0234] 其中,所述第五预设关系式为:
[0235]
[0236] 其中, 为所述第二参数;
[0237] 第二门限值确定单元,用于基于第六预设关系式确定深度衰落畸变检测门限值;
[0238] 所述第六预设关系式为:
[0239]
[0240] 其中, 为所述深度衰落畸变检测门限值。
[0241] 请参照图5,图5为本发明提供的一种通讯信号的传输畸变处理装置的结构示意图。
[0242] 该通讯信号的传输畸变处理装置,包括:
[0243] 存储器51,用于存储计算机程序;
[0244] 处理器52,用于执行如上述所述的通讯信号的传输畸变处理方法的步骤。
[0245] 对于本发明中提供的通讯信号的传输畸变处理装置的介绍请参照上述通讯信号的传输畸变处理方法的实施例,此处不再赘述。
[0246] 本发明还提供了一种计算机可读存储介质,包括:
[0247] 计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的通讯信号的传输畸变处理方法的步骤。
[0248] 对于本发明中提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述通讯信号的传输畸变处理方法的实施例,此处不再赘述。
[0249] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0250] 专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。