本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)，特別是涉及一種超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以分為線(xiàn)性調(diào)制和非線(xiàn)性調(diào)制兩種。線(xiàn)性調(diào)制廣泛地應(yīng)用在多個(gè)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中。線(xiàn)性調(diào)制的信號(hào)可以表示為：其中In表示離散信息符號(hào)序列，g(t)是一個(gè)具有帶限頻率響應(yīng)的脈沖，其頻率響應(yīng)特性G(f)滿(mǎn)足：當(dāng)|f|>W時(shí)G(f)＝0。1975年，Mazo提出了超奈奎斯特調(diào)制的概念。通過(guò)縮短發(fā)送符號(hào)之間的間隔(超越了奈奎斯特第一準(zhǔn)則的速率)，來(lái)獲得更高的頻譜利用率。這造成了嚴(yán)重的符號(hào)間干擾(InterSymbolInterference,ISI)，，使得接收機(jī)復(fù)雜度很高，當(dāng)時(shí)的技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)。近十年以來(lái)，隨著集成電路技術(shù)迅速發(fā)展和無(wú)線(xiàn)頻譜資源變得日益稀缺，超奈奎斯特調(diào)制成為了下一代移動(dòng)通信技術(shù)研究要點(diǎn)。如圖1所示，在現(xiàn)有的超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)FTN(超奈奎斯特)調(diào)制的發(fā)送信號(hào)可以表示為：其中τ為壓縮系數(shù)，0<τ<1。通過(guò)降低符號(hào)間的間隔，將頻譜利用率提高至1/τ。但是采用超奈奎斯特調(diào)整后，接收端接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波器后，符號(hào)間干擾(ISI)會(huì)對(duì)解調(diào)造成影響，需要進(jìn)行FTN解調(diào)處理以消除ISI的影響?，F(xiàn)有多種FTN解調(diào)算法來(lái)消除ISI的影響。如：維特比解調(diào)算法、BCJR解調(diào)算法等，但復(fù)雜度均很高。鑒于此，如何減少或者消除超奈奎斯特調(diào)制產(chǎn)生的符號(hào)間干擾成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中超奈奎斯特系統(tǒng)中需要復(fù)雜度很高的調(diào)制算法來(lái)消除符號(hào)間干擾的影響的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)，所述預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)包括：調(diào)制模塊，用于接收待處理信息，并將待處理信息比特映射 成星座點(diǎn)；預(yù)編碼模塊，用于依據(jù)預(yù)編碼向量對(duì)所述星座點(diǎn)進(jìn)行處理得到預(yù)編碼后的星座點(diǎn)；FTN調(diào)制模塊，用于將預(yù)編碼后的星座點(diǎn)以大于奈奎斯特采樣的速率與脈沖成型函數(shù)進(jìn)行卷積后得到待發(fā)送信號(hào)，將所述待發(fā)送信號(hào)通過(guò)射頻發(fā)出?？蛇x地，所述預(yù)編碼向量的獲取方法包括：根據(jù)脈沖成型函數(shù)和壓縮系數(shù)計(jì)算出ISI干擾系數(shù)，然后根據(jù)所述ISI干擾系數(shù)生成預(yù)編碼向量。可選地，所述脈沖成型函數(shù)包括升余弦濾波器。可選地，所述預(yù)編碼向量與ISI干擾系數(shù)的卷積為沖擊響應(yīng)?？蛇x地，所述超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)還包括：匹配濾波模塊，用于接收所述FTN調(diào)制模塊發(fā)送的信號(hào)，對(duì)接收的所述信號(hào)進(jìn)行匹配濾波得到處理后信號(hào)；解調(diào)模塊，對(duì)所述處理后信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。本發(fā)明提供一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制方法，所述預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制方法包括：接收待處理信息，并將待處理信息比特映射成星座點(diǎn)；依據(jù)預(yù)編碼向量對(duì)所述星座點(diǎn)進(jìn)行處理得到預(yù)編碼后的星座點(diǎn)；將預(yù)編碼后的星座點(diǎn)以大于奈奎斯特采樣的速率與脈沖成型函數(shù)進(jìn)行卷積后得到待發(fā)送信號(hào)，將所述待發(fā)送信號(hào)通過(guò)射頻發(fā)出?？蛇x地，所述預(yù)編碼向量的獲取方法包括：根據(jù)脈沖成型函數(shù)和壓縮系數(shù)計(jì)算出ISI干擾系數(shù)，然后根據(jù)所述ISI干擾系數(shù)生成預(yù)編碼向量?？蛇x地，所述脈沖成型函數(shù)包括升余弦濾波器。可選地，所述預(yù)編碼向量與ISI干擾系數(shù)的卷積為沖擊響應(yīng)?？蛇x的，所述超奈奎斯特調(diào)制方法還包括：接收所述FTN調(diào)制模塊發(fā)送的信號(hào)，對(duì)接收的所述信號(hào)進(jìn)行匹配濾波得到處理后信號(hào)；對(duì)所述處理后信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。如上所述，本發(fā)明的一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果：通過(guò)在發(fā)送端對(duì)待發(fā)送的星座點(diǎn)進(jìn)行預(yù)編碼，來(lái)消除在接收端造成的ISI。應(yīng)用預(yù)編碼方法可以大大降低FTN系統(tǒng)(超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng))中解調(diào)算法的復(fù)雜度。附圖說(shuō)明圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)的超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)的一實(shí)施例的系統(tǒng)框架示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)的一實(shí)施例的模塊示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)的一實(shí)施例的系統(tǒng)框架示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的超奈奎斯特調(diào)制方法的一實(shí)施例的流程示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明1超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)11調(diào)制模塊12預(yù)編碼模塊13FTN調(diào)制模塊S1～S3步驟具體實(shí)施方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀(guān)點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。本發(fā)明提供一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)1包括調(diào)制模塊11、預(yù)編碼模塊12以及FTN調(diào)制模塊13。調(diào)制模塊11、預(yù)編碼模塊12以及FTN調(diào)制模塊13為超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)1發(fā)送端的模塊。其中：調(diào)制模塊11用于接收待處理信息，并將待處理信息比特映射成星座點(diǎn)。具體地，調(diào)制模塊11通過(guò)將信號(hào)映射到正交矢量空間的某個(gè)點(diǎn)，即星座點(diǎn)。多個(gè)星座點(diǎn)可以構(gòu)成信號(hào)的星座圖。預(yù)編碼模塊12用于依據(jù)預(yù)編碼向量對(duì)所述星座點(diǎn)進(jìn)行處理得到預(yù)編碼后的星座點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)編碼向量的獲取方法包括：根據(jù)脈沖成型函數(shù)和壓縮系數(shù)計(jì)算出ISI干擾系數(shù)，然后根據(jù)所述ISI干擾系數(shù)生成預(yù)編碼向量。脈沖成型函數(shù)包括但不限于升余弦濾波器。升余弦濾波器可以表示為：其中，α為滾降系數(shù)，T為輸入符號(hào)的符號(hào)周期。在一個(gè)實(shí)施例中，滾降系數(shù)取值為0.33。壓縮系數(shù)τ的取值為0.8，此時(shí)，ISI干擾系數(shù)參見(jiàn)下表：ISI-6ISI-5ISI-4ISI-3ISI-2ISI-1ISI00.0081-0.02470.01520.0541-0.18050.30821ISI-1ISI-2ISI-3ISI-4ISI-5ISI-60.3082-0.18050.05410.0152-0.02470.0081根據(jù)ISI干擾系數(shù)，可以通過(guò)多種方法求得預(yù)編碼向量V，如Z變換，通過(guò)等式V(Z)*ISI(Z)＝1來(lái)解出V。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)編碼向量與ISI干擾系數(shù)的卷積為沖擊響應(yīng)。沖擊響應(yīng)完全由系統(tǒng)本身的特性所決定，與系統(tǒng)的激勵(lì)源無(wú)關(guān)，是用時(shí)間函數(shù)表示系統(tǒng)特性的一種常用方式。(關(guān)于ISI0下標(biāo)的意思為：發(fā)送一個(gè)星座點(diǎn)，在接收端，準(zhǔn)確時(shí)刻進(jìn)行接收，即按照幅值為1接收到該星座點(diǎn))FTN調(diào)制(超奈奎斯特調(diào)制)模塊13用于將預(yù)編碼后的星座點(diǎn)以大于奈奎斯特采樣的速率與脈沖成型函數(shù)進(jìn)行卷積后得到待發(fā)送信號(hào)，將所述待發(fā)送信號(hào)通過(guò)射頻發(fā)出。具體地，經(jīng)過(guò)FTN(超奈奎斯特)調(diào)制模塊13調(diào)制的發(fā)送信號(hào)可以表示為：其中τ為壓縮系數(shù)，0<τ<1。FTN(超奈奎斯特)調(diào)制通過(guò)降低符號(hào)間的間隔，將頻譜利用率提高至1/τ。在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)1的系統(tǒng)框架如圖3所示。所述超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)1還包括匹配濾波模塊、解調(diào)模塊。所述匹配濾波模塊、解調(diào)模塊為超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)1接收端的模塊。其中：匹配濾波模塊用于接收所述FTN調(diào)制模塊發(fā)送的信號(hào)，對(duì)接收的所述信號(hào)進(jìn)行匹配濾波得到處理后信號(hào)。解調(diào)模塊，對(duì)匹配濾波模塊處理后信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。由于在超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)1的發(fā)送端采用了預(yù)編碼技術(shù)，經(jīng)過(guò)預(yù)編碼模塊12的處理，可在發(fā)送端消除FTN調(diào)制中，ISI帶來(lái)的影響。因此在接收端，不做任何特殊處理(現(xiàn)有的超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)需要專(zhuān)門(mén)的FTN解調(diào)處理以消除ISI的影響)，即可解調(diào)接收端接收到的FTN信號(hào)。本發(fā)明提供一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制方法。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，所述預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制方法包括：步驟S1，接收待處理信號(hào)，并將待處理信息映射成星座點(diǎn)。具體地，通過(guò)將信息比特映射到正交矢量空間的某個(gè)點(diǎn)，即星座點(diǎn)。多個(gè)星座點(diǎn)可以構(gòu)成信號(hào)的星座圖。步驟S2，依據(jù)預(yù)編碼向量對(duì)所述星座點(diǎn)進(jìn)行處理得到預(yù)編碼后的星座點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)編碼向量的獲取方法包括：根據(jù)脈沖成型函數(shù)和壓縮系數(shù)計(jì)算出ISI干擾系數(shù)，然后根據(jù)所述ISI干擾系數(shù)生成預(yù)編碼向量。脈沖成型函數(shù)包括但不限于升余弦濾波 器。升余弦濾波器可以表示為：其中，α為滾降系數(shù)，T為輸入符號(hào)的符號(hào)周期。在一個(gè)實(shí)施例中，滾降系數(shù)取值為0.33。壓縮系數(shù)τ的取值為0.8，此時(shí)，ISI干擾系數(shù)參見(jiàn)下表：ISI-6ISI-5ISI-4ISI-3ISI-2ISI-1ISI00.0081-0.02470.01520.0541-0.18050.30821ISI-1ISI-2ISI-3ISI-4ISI-5ISI-60.3082-0.18050.05410.0152-0.02470.0081根據(jù)ISI干擾系數(shù)，可以通過(guò)多種方法求得預(yù)編碼向量V，如Z變換，通過(guò)等式V(Z)*ISI(Z)＝1來(lái)解出V。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)編碼向量與ISI干擾系數(shù)的卷積為沖擊響應(yīng)，所述沖擊響應(yīng)即超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)。沖擊響應(yīng)完全由系統(tǒng)本身的特性所決定，與系統(tǒng)的激勵(lì)源無(wú)關(guān)，是用時(shí)間函數(shù)表示系統(tǒng)特性的一種常用方式。步驟S3，將預(yù)編碼后的星座點(diǎn)以大于奈奎斯特采樣的速率與脈沖成型函數(shù)進(jìn)行卷積后得到待發(fā)送信號(hào)，將所述待發(fā)送信號(hào)通過(guò)射頻發(fā)出。具體地，經(jīng)過(guò)FTN(超奈奎斯特)調(diào)制的發(fā)送信號(hào)可以表示為：其中τ為壓縮系數(shù)，0<τ<1。FTN(超奈奎斯特)調(diào)制通過(guò)降低符號(hào)間的間隔，將頻譜利用率提高至1/τ。在一個(gè)實(shí)施例中，所述超奈奎斯特調(diào)制方法還包括：接收所述FTN調(diào)制模塊發(fā)送的信號(hào)，對(duì)接收的所述信號(hào)進(jìn)行匹配濾波得到處理后信號(hào)；對(duì)所述處理后信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。由于在超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)的發(fā)送端采用了預(yù)編碼技術(shù)，經(jīng)過(guò)預(yù)編碼的處理，可在發(fā)送端消除FTN調(diào)制中，ISI帶來(lái)的影響。因此在接收端，不做任何特殊處理(現(xiàn)有的超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)需要專(zhuān)門(mén)的FTN解調(diào)處理以消除ISI的影響)，即可解調(diào)接收端接收到的FTN信號(hào)。綜上所述，本發(fā)明的一種預(yù)編碼超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng)及方法通過(guò)在發(fā)送端對(duì)待發(fā)送的星座點(diǎn)進(jìn)行預(yù)編碼，來(lái)消除在接收端造成的ISI。本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)應(yīng)用預(yù)編碼方法，可以大大降低FTN系統(tǒng)(超奈奎斯特調(diào)制系統(tǒng))中解調(diào)算法的復(fù)雜度。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等 效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3