CN116708112B - 降低fmt***papr的传输与检测方法、介质及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降低FMT***PAPR的传输与检测方法、介质及装置，所述传输与检测方法中，FMT***的发射端利用通道选择比特和调制比特进行通道调制，在接收端进行相应的通道解调，从而实现降低FMT***PAPR的传输与检测。本发明将发射端比特数据通过通道调制的方式进行传输，减少了通道数的使用，且传输速率可以根据使用的通道数以及调制方式结合调整，数值仿真表明该传输方法降低了FMT***传输的PAPR。

Description

降低FMT***PAPR的传输与检测方法、介质及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种降低FMT(Filtered MultitoneModulation，多音滤波调制)***PAPR(Peak to Average Power Ratio，高峰均比)的传输与检测方法、介质及装置。
背景技术
多音滤波调制技术是一种多载波的传输技术，其本质是将数据调制到不同频点进行传输，使用该***传输时子信道的频谱不重叠。由于FMT***在频域使用滤波器将子信道划分，使子信道之间互为正交，使得其对抗频偏和多径效应时表现较好，能适用于多普勒信道环境。但其高峰均比问题对FMT***实现性能有影响。
发明内容
本发明旨在提供一种降低FMT***PAPR的传输与检测方法、介质及装置，以解决高峰均比对FMT***实现性能的影响。
本发明提供的一种降低FMT***PAPR的传输与检测方法，包括如下步骤：
发射端执行步骤1~步骤5：
步骤1：设置FMT***；
步骤2：进行通道调制：对于M个通道，首先将M个通道等分为L组，则每组含通道数为N=M/L；对于每个子组l，l∈1,2,…,L，传输信息包含通道选择比特和调制比特，通道选择比特用来选择激活使用的通道，调制比特放在激活的通道上传输，未激活使用的通道上不传输调制比特；
步骤3：计算M个通道的快速傅里叶逆变换IFFT；
步骤4：将步骤3计算得到的M个通道数据经过滤波器组进行滤波；
步骤5：将步骤4滤波后的M个通道数据并串转换后通过发射端天线传输；
接收端执行步骤6~步骤9：
步骤6：将接收信号y串并转换为M个通道的数据；
步骤7：通过匹配滤波器组，将步骤6的M个通道的数据经过匹配滤波器组进行匹配滤波；
步骤8：计算步骤7匹配滤波后各通道数据的快速傅立叶变换FFT，将所有通道的计算结果组合为向量矩阵；
步骤9：进行通道解调：首先根据发射端的配置进行分块解调，将步骤8的向量矩阵等分为L组，则每组的信号表示为/>，i∈1,2,…,L，第i组的检测结果表示为，其中，/>为分组i的信道频域响应；/>为全部的候选比特集合，为/>的子集，即/>，最后将检测结果/>解映射为传输比特，argmin表示取最小值时的变量值。
进一步的，步骤1包括：
记M为并行输入的通道数，快速傅立叶变换FFT点数与通道数M相同，k时刻的滤波器的冲激响应为h(k)，发射端信号表示为：
其中，A m为第m个通道的调制信号，m∈[0,M-1]，v表示积分变量，j为虚数单位，h(k-vM)表示当前时刻k延时vM后的滤波器的冲激响应。
进一步的，步骤2中通道选择比特的数目和调制比特的数目如下：
所述通道选择比特的数目为，m为子组l中用于激活传输信息的通道数，/>表示从N个通道中选择m个激活通道的排列组合数；
所述调制比特的数目为，/>为星座点调制阶数。
进一步的，步骤5中发射端天线的传输模型表示为y=hx+w，其中，y表示接收信号，h表示信道增益，w表示均值为0且方差为的高斯噪声。
本发明还提供一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行上述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法。
本发明还提供一种计算装置，包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明将发射端比特数据通过通道调制的方式进行传输，减少了通道数的使用，且传输速率可以根据使用的通道数以及调制方式结合调整，数值仿真表明该传输方法降低了FMT***传输的PAPR。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例中FMT***的原理框图。
图2为本发明实施例中通道调制的原理框图。
具体实施方式
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
实施例
以通道数M=64，分为L=32组，每组通道数为N=M/L=2，用于传输信息的通道数m为1，通道选择比特的数目为，调制比特采用BPSK调制，调制比特的数目为/>，调制阶数Mod为2。采用最大似然检测方法为例介绍本发明的具体实施方式，如图1、图2所示，本实施例提出一种降低FMT***PAPR的传输与检测方法：
发射端：
步骤1：设置FMT***；产生信息比特流，将比特流分为L组，则一个时隙传输L×(b 1+b 2)=64位比特；
步骤2：进行通道调制：在每个时隙的每一个子组内，传输2位比特，采用BPSK调制；
若为：表示使用第一个通道，并在通道上将比特0调制为-1传输；
若为：表示使用第一个通道，并在通道上将比特0调制为1传输；
若为：表示使用第二个通道，并在通道上将比特0调制为-1传输；
若为：表示使用第二个通道，并在通道上将比特0调制为1传输；
步骤3：计算64个通道的快速傅里叶逆变换IFFT；
步骤4：将步骤3计算得到的64个通道数据经过滤波器组进行滤波；
步骤5：将步骤4滤波后的64个通道数据并串转换后通过发射端天线传输；
接收端：
步骤6：将接收信号串并转换为64个通道的数据；
步骤7：通过匹配滤波器组，将步骤6的64个通道的数据经过匹配滤波器组进行匹配滤波；
步骤8：计算步骤7经过匹配滤波后的64个通道的快速傅立叶变换FFT，将所有通道的计算结果组合为向量矩阵；
步骤9：进行通道解调：首先根据发射端的配置进行分块解调，将步骤8的向量矩阵等分为32组，则每组的信号表示为/>，i∈1,2,…,L，第i组的检测结果表示为，其中，/>为分组i的信道频域响应；采用BPSK调制，2选1通道的候选比特集合/>表示为/>，/>表示为/>的某一列，最后将检测结果/>解映射为传输比特，argmin表示取最小值时的变量值。
此外，在一些实施例中，提出一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行如前文实施例所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法。计算机存储介质的示例包括磁性存储介质(例如，软盘、硬盘等)、光学记录介质(例如，CD-ROM、DVD等)或存储器，如存储卡、ROM或RAM等。计算机存储介质也可以分布在网络连接的计算机***上，例如是应用程序的商店。
此外，在一些实施例中，提出一种计算装置，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前文实施例所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法。计算装置的示例包括PC机、平板电脑、智能手机或PDA等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种降低FMT***PAPR的传输与检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
发射端执行步骤1~步骤5：
步骤1：设置一个FMT***；
步骤2：进行通道调制：对于M个通道，首先将M个通道等分为L组，则每组含通道数为N=M/L；对于每个子组l，l∈1,2,…,L，传输信息包含通道选择比特和调制比特，通道选择比特用来选择激活使用的通道，调制比特放在激活的通道上传输，未激活使用的通道上不传输调制比特；
步骤3：计算M个通道的快速傅里叶逆变换IFFT；
步骤4：将步骤3计算得到的M个通道数据经过滤波器组进行滤波；
步骤5：将步骤4滤波后的M个通道数据并串转换后通过发射端天线传输；
接收端执行步骤6~步骤9：
步骤6：将接收信号y串并转换为M个通道的数据；
步骤7：通过匹配滤波器组，将步骤6的M个通道的数据经过匹配滤波器组进行匹配滤波；
步骤8：计算步骤7匹配滤波后各通道数据的快速傅立叶变换FFT，将所有通道的计算结果组合为向量矩阵；
步骤9：进行通道解调：首先根据发射端的配置进行分块解调，将步骤8的向量矩阵等分为L组，则每组的信号表示为/>，i∈1,2,…,L，第i组的检测结果表示为，其中，/>为分组i的信道频域响应；/>为全部的候选比特集合，为/>的子集，即/>，最后将检测结果/>解映射为传输比特，argmin表示取最小值时的变量值。
2.根据权利要求1所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法，其特征在于，步骤1包括：
记M为并行输入的通道数，快速傅立叶变换FFT点数与通道数M相同，当前时刻k的滤波器的冲激响应为h(k)，发射端信号表示为：
其中，A m为第m个通道的调制信号，m∈[0,M-1]，v表示积分变量，j为虚数单位，h(k-vM)表示当前时刻k延时vM后的滤波器的冲激响应。
3.根据权利要求2所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法，其特征在于，步骤2中通道选择比特的数目和调制比特的数目如下：
所述通道选择比特的数目为，m为子组l中用于激活传输信息的通道数，/>表示从N个通道中选择m个激活通道的排列组合数；
所述调制比特的数目为，/>为星座点调制阶数。
4.根据权利要求3所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法，其特征在于，步骤5中发射端天线的传输模型表示为y=hx+w，其中，y表示接收信号，h表示信道增益，w表示均值为0且方差为的高斯噪声。
5.一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，其特征在于，所述计算机终端可执行指令用于执行如权利要求1-4中任一权利要求所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法。
6.一种计算装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-4中任一权利要求所述的降低FMT***PAPR的传输与检测方法。
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