本發(fā)明實(shí)施例涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種功率分配方法和裝置。

背景技術(shù)：

通信系統(tǒng)的容量與信號(hào)噪聲功率比有關(guān),在選擇性衰落信道中，由于每個(gè)子信道經(jīng)歷的衰落不同，因此，如何進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖有诺拦β实姆峙洌允剐诺赖娜萘窟_(dá)到或者接近最大值，就成為了一個(gè)十分重要的問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，在長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution；簡(jiǎn)稱：LTE)系統(tǒng)中上行鏈路采用的是單載波頻分多址(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access；簡(jiǎn)稱：SC-FDMA)技術(shù)，下行鏈路采用的是正交頻分復(fù)用多址(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access；簡(jiǎn)稱：OFDMA)技術(shù)，針對(duì)單載波頻域均衡(Single-carrier Frequency Domain Equalization；簡(jiǎn)稱：SC-FDE)系統(tǒng)，采用基于拉格朗日的最優(yōu)化方法進(jìn)行功率分配，而針對(duì)正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing；簡(jiǎn)稱：OFDM)系統(tǒng)，則采用迭代注水算法進(jìn)行功率分配。

然而，將OFDM和SC-FDE系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一，形成混合載波系統(tǒng)之后，如何針對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，是一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種功率分配方法和裝置，能夠針對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種功率分配方法，包括：

根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值；

根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定所述SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和所述OFDM系統(tǒng)的 第二權(quán)重值；所述第一權(quán)重值用于表示所述第一功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述第二權(quán)重值用于表示所述第二功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述混合載波系統(tǒng)為所述SC-FDE系統(tǒng)與所述OFDM系統(tǒng)組成的系統(tǒng)；

根據(jù)所述第一功率分配值、所述第二功率分配值以及所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述第一功率分配值、所述第二功率分配值以及所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，包括：

根據(jù)所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值，對(duì)所述第一功率分配值和所述第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得所述第三功率分配值。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值，包括：

根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第一功率分配值。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值，包括：

根據(jù)公式確定所述SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i；

其中，N表示離散傅里葉變換DFT的長(zhǎng)度；h_i表示信道上第i個(gè)頻點(diǎn)的衰落值。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第一方面的第二種任一種可能的實(shí) 現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)各子載波的衰落值，確定正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，包括：

根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第二功率分配值。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第一方面的第二種任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)各子載波的衰落值，確定正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，包括：

根據(jù)公式確定所述OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i；

其中，γ表示信噪比，E_b表示每比特信號(hào)的能量，N₀表示噪聲功率譜密度。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第一方面的第五種任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配，包括：

將所述輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換及-α+1階的加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)；

根據(jù)所述第三功率分配值，對(duì)各子載波上的所述第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述第三功率分配值，對(duì)所述第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配之后，還包括：

對(duì)所述第一頻域信號(hào)依次進(jìn)行N點(diǎn)離散傅里葉逆變換IDFT、并/串轉(zhuǎn)換和添加循環(huán)前綴處理，獲得處理信號(hào)；

將所述處理信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

結(jié)合第一方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備之后，還包括：

對(duì)所述轉(zhuǎn)換信號(hào)依次進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、去除所述循環(huán)前綴、串/并轉(zhuǎn)換以及N點(diǎn)DFT變換，獲得第二頻域信號(hào)；

根據(jù)均衡矩陣對(duì)所述第二頻域信號(hào)進(jìn)行頻域迫零均衡ZF處理，獲得均衡信號(hào)；

對(duì)所述均衡信號(hào)進(jìn)行功率的提取，并對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，獲得所述輸入信號(hào)。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第一方面的第八種任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括：

向接收側(cè)設(shè)備發(fā)送指示信息，所述指示信息用于指示是否采用所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種功率分配裝置，包括：

確定模塊，用于根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值；

所述確定模塊，還用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定所述SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和所述OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值；所述第一權(quán)重值用于表示所述第一功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述第二權(quán)重值用于表示所述第二功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述混合載波系統(tǒng)為所述SC-FDE系統(tǒng)與所述OFDM系統(tǒng)組成的系統(tǒng)；

所述確定模塊，還用于根據(jù)所述第一功率分配值、所述第二功率分配值以及所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值；

分配模塊，用于根據(jù)所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定模塊，具體用于根據(jù)所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值，對(duì)所述第一功率分配值和所述第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得所述第三功率分配值。

結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二 種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定模塊，具體用于：

根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第一功率分配值。

結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定模塊，具體用于：

根據(jù)公式確定所述SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i；

其中，N表示離散傅里葉變換DFT的長(zhǎng)度；h_i表示信道上第i個(gè)頻點(diǎn)的衰落值。

結(jié)合第二方面、第二方面的第一種至第二方面的第三種任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定模塊，具體用于：

根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第二功率分配值。

結(jié)合第二方面、第二方面的第一種至第二方面的第三種任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定模塊，具體用于根據(jù)公式確定所述OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i；

其中，γ表示信噪比，E_b表示每比特信號(hào)的能量，N₀表示噪聲功率譜密度。

結(jié)合第二方面、第二方面的第一種至第二方面的第五種任一種可能的實(shí) 現(xiàn)方式，在第二方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述分配模塊包括：

轉(zhuǎn)換單元，用于將所述輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換及-α+1階的加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)；

分配單元，用于根據(jù)所述第三功率分配值，對(duì)各子載波上的所述第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配。

結(jié)合第二方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：

處理模塊，用于對(duì)所述第一頻域信號(hào)依次進(jìn)行N點(diǎn)離散傅里葉逆變換IDFT、并/串轉(zhuǎn)換和添加循環(huán)前綴處理，獲得處理信號(hào)；

轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述處理信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)；

發(fā)送模塊，用于將所述轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

結(jié)合第二方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述轉(zhuǎn)換模塊，還用于對(duì)所述轉(zhuǎn)換信號(hào)依次進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、去除所述循環(huán)前綴、串/并轉(zhuǎn)換以及N點(diǎn)DFT變換，獲得第二頻域信號(hào)；

所述處理模塊，還用于根據(jù)均衡矩陣對(duì)所述第二頻域信號(hào)進(jìn)行頻域迫零均衡ZF處理，獲得均衡信號(hào)；

所述處理模塊，還用于對(duì)所述均衡信號(hào)進(jìn)行功率的提取，并對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，獲得所述輸入信號(hào)。

結(jié)合第二方面、第二方面的第一種至第二方面的第八種任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)送模塊，還用于向接收側(cè)設(shè)備發(fā)送指示信息，所述指示信息用于指示是否采用所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法和裝置，通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性 能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例一的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例二的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例三的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例四的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例五的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例六的信令圖；

圖7為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明發(fā)送側(cè)設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明接收側(cè)設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例適用于混合載波系統(tǒng)中，其具體適用于混合載波系統(tǒng)中加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換(Weighted-type fractional Fourier transform；簡(jiǎn)稱：WFRFT)信號(hào)進(jìn)行功率分配的場(chǎng)景，該混合載波系統(tǒng)是利用WFRFT的方式將OFDMA 系統(tǒng)和SC-FDE系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一。

下面對(duì)WFRFT的定義加以簡(jiǎn)單介紹，WFRFT可以定義為：

S₀＝w₀(α,V)X₀+w₁(α,V)X₁+w₂(α,V)X₂+w₃(α,V)X₃＝W_αX₀ (1)

在公式(1)中，α為WFRFT變換的階數(shù)，X₀為任意復(fù)數(shù)序列，{X₀，X₁，X₂，X₃}分別為X₀的0～3次歸一化離散傅里葉變換，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，歸一化離散傅里葉變換的定義為：其中，j表示虛數(shù)單位，n表示X₁序列中各元素序號(hào)，N表示離散傅里葉變換DFT的長(zhǎng)度，k表示X₀序列中各元素序號(hào)，公式(1)中的w₀、w₁、w₂和w₃分別為加權(quán)系數(shù)，其可以根據(jù)公式(2)計(jì)算得出：

$w_l(\mathrm{\α},m_k,n_k)=\frac{1}{4}\underset{k=0}{\overset{3}{\Σ}}\exp \{\±\frac{2\mathrm{\π}j}{4}\[(4m_k+1)\mathrm{\α}(k+n_k)-lk\]\},l=0,1,2,3---\left(2\right)$

其中，m_k和n_k為預(yù)設(shè)參數(shù)，其值可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，對(duì)于m_k和n_k的具體取值，本實(shí)施例對(duì)此不作限定。

進(jìn)一步地，在公式(2)中，令MV＝[m₀,m₁,m₂,m₃]，NV＝[n₀,n₁,n₂,n₃]，V＝[MV,NV]，當(dāng)V＝0時(shí)，公式(1)(2)所定義的參數(shù)為單參數(shù)WFRFT，當(dāng)V≠0時(shí)稱為多參數(shù)WFRFT。單參數(shù)WFRFT受控于參數(shù)α，并且與傅立葉變換一樣具有周期為4的循環(huán)特性，通常α取[-2,2]或[0,4]區(qū)間內(nèi)的實(shí)數(shù)，并將此區(qū)間稱為α的主(全)周期。

X₀可以通過對(duì)S₀(n)進(jìn)行階數(shù)為[-α,V]的WFRFT計(jì)算得出，其計(jì)算公式為：

X₀＝w₀(-α,V)S₀+w₁(-α,V)S₁+w₂(-α,V)S₂+w₃(-α,V)S₃＝W_-aS₀ (3)

下面對(duì)利用WFRFT將OFDMA系統(tǒng)和SC-FDE系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一，形成的混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配的方式，以及發(fā)送端進(jìn)行功率分配之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行WFRFT變換和接收端進(jìn)行功率提取之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行WFRFT逆變換的過程，進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖1為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例一的流程示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種功率分配方法，該方法可以由任意執(zhí)行功率分配方法的裝置來執(zhí)行，該裝置可以通過軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，該裝置可以集成在 發(fā)送側(cè)設(shè)備或接收側(cè)設(shè)備中。如圖1所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟101、根據(jù)各子載波的衰落值，確定SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值。

在本實(shí)施例中，為了在頻域上對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率分配，可以利用現(xiàn)有的信道估計(jì)算法，估計(jì)出各子載波上每個(gè)中心頻點(diǎn)的衰落值，并根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)中心頻點(diǎn)的衰落值，分別計(jì)算出SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值。

步驟102、根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值；第一權(quán)重值用于表示第一功率分配值在混合載波系統(tǒng)中所占的比重，第二權(quán)重值用于表示第二功率分配值在混合載波系統(tǒng)中所占的比重，該混合載波系統(tǒng)為SC-FDE系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)組成的系統(tǒng)。

在本實(shí)施例中，混合載波系統(tǒng)為根據(jù)WFRFT變換，將SC-FDE系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)進(jìn)行變換之后獲得的系統(tǒng)。其中，根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)m_k和n_k以及公式(2)，計(jì)算出加權(quán)系數(shù)w₀、w₁、w₂和w₃，再根據(jù)公式(4)和公式(5)，即可確定出SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值g₁和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值g₂：

g₁＝(|w₀|²+|w₂|²) (4)

g₂＝(|w₁|²+|w₃|²) (5)

其中，第一權(quán)重值表示第一功率分配值在混合載波系統(tǒng)中所占的比重，第二權(quán)重值表示第二功率分配值在混合載波系統(tǒng)中所占的比重。

步驟103、根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

在本實(shí)施例中，確定出SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并計(jì)算出SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值之后，即可確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并利用該第三功率分配值對(duì)各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配，其中，輸入信號(hào)可以為任意的復(fù)數(shù)序列信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法，通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定 SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。

下面采用幾個(gè)具體的實(shí)施例，對(duì)功率分配方法實(shí)施例一的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖2為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例二的流程示意圖。本實(shí)施例在功率分配方法實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，對(duì)發(fā)送側(cè)設(shè)備確定第三分配功率值的實(shí)施例，做詳細(xì)說明。如圖2所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟201、根據(jù)公式確定SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i。

步驟202、根據(jù)公式確定OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i。

在本實(shí)施例中，根據(jù)上述步驟計(jì)算出所有子載波的第二功率分配值p_ofdm,i之后，需要讓每個(gè)子載波上的功率均大于0。在具體的實(shí)現(xiàn)過程中，在OFDM系統(tǒng)中計(jì)算出每個(gè)子載波上需要分配的功率之后，判斷確定出的功率是否存在負(fù)值，若存在負(fù)值，則將該子載波的功率值置為0，也即該子載波的數(shù)據(jù)將不再傳輸，若不存在負(fù)值，則將分配的功率進(jìn)行記錄。需要說明的是，在確定出OFDM系統(tǒng)中分配的功率值為0的子載波之后，在SC-FDE系統(tǒng)中，將該子載波的功率值也置為0。舉例來說，假設(shè)根據(jù)步驟202計(jì)算出在第2個(gè)子載波的第二功率分配值為負(fù)值，則將OFDM系統(tǒng)中第2個(gè)子載波的第二功率分配值置為0，在SC-FDE系統(tǒng)中計(jì)算各子載波的第一功率分配值時(shí)，將不對(duì)第2個(gè)子載波的第一功率分配值進(jìn)行計(jì)算，直接將其置為0，由此可以保證SC-FDE系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)中所使用的子載波相同。

步驟203、根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng) 的第二權(quán)重值。

步驟203與步驟102類似，此處不再贅述。

步驟204、根據(jù)第一權(quán)重值和第二權(quán)重值，對(duì)第一功率分配值和第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得第三功率分配值。

在本實(shí)施例中，在計(jì)算出第一權(quán)重值和第二權(quán)重值之后，將對(duì)SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)公式(6)計(jì)算獲得混合載波系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第三功率分配值p_wfrft,i：

p_wfrft,i＝g₁p_sc,i+g₂p_ofdm,i (6)

需要進(jìn)行說明的是，發(fā)送側(cè)設(shè)備在計(jì)算出混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值之后，需要將該第三功率分配值發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備，以便雙方根據(jù)相同的第三功率分配值進(jìn)行信號(hào)的處理。

步驟205、將輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換及-α+1階的加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)。

在本實(shí)施例中，假設(shè)輸入信號(hào)為長(zhǎng)度為N的基帶映射信號(hào)X＝(x₁,x₂,...,x_N)^T，將輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換之后，獲得M路的轉(zhuǎn)換結(jié)果，即將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為并列處理的方式，再將獲得的M路的轉(zhuǎn)換結(jié)果分別進(jìn)行N點(diǎn)的-α+1階的WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)。其中，WFRFT變換的定義如公式(1)所示。

需要進(jìn)行說明的是，α階的WFRFT域是指輸入信號(hào)通過α階WFRFT所變換到的域，α階的分?jǐn)?shù)域和時(shí)域、頻域并不是孤立的，任意信號(hào)都存在時(shí)域、頻域和α階的WFRFT域三種形式，因此假設(shè)原始信號(hào)是在α階的WFRFT域，經(jīng)過-α+1階的WFRFT將信號(hào)變換到頻域D＝(d₁,d₂,...,d_N)^T，具體可以表示為：D＝W_-α+1X，其中，W為加權(quán)矩陣。

步驟206、根據(jù)第三功率分配值，對(duì)第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配。

在本實(shí)施例中，發(fā)送側(cè)設(shè)備根據(jù)確定出的混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，對(duì)進(jìn)行N點(diǎn)的-α+1階的WFRFT變換后的第一頻域信號(hào)D進(jìn)行功率分配。

步驟207、對(duì)第一頻域信號(hào)依次進(jìn)行N點(diǎn)離散傅里葉逆變換IDFT、并/串轉(zhuǎn)換和添加循環(huán)前綴處理，獲得處理信號(hào)。

在本實(shí)施例中，對(duì)第一頻域信號(hào)D進(jìn)行功率分配之后，通過N點(diǎn)的離散傅里葉逆變換(Inverse Discrete Fourier Transform；簡(jiǎn)稱：IDFT)，將第一頻域信號(hào)D變換為時(shí)域信號(hào)S＝(s₁,s₂,...,s_N)^T，再對(duì)該時(shí)域信號(hào)S進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換，獲得一路轉(zhuǎn)換信號(hào)之后，為了抑制符號(hào)間的干擾，需要對(duì)獲得的一路轉(zhuǎn)換信號(hào)添加循環(huán)前綴，在具體的實(shí)現(xiàn)過程中，可以在一路轉(zhuǎn)換信號(hào)中添加長(zhǎng)度為L(zhǎng)_cp的循環(huán)前綴，并且循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間大于最大信道時(shí)延擴(kuò)展，其中，假設(shè)采樣間隔是T_c，則循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間則為T_cp＝L_cpT_c。

步驟208、將處理信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

在本實(shí)施例中，將增加了循環(huán)前綴后的處理信號(hào)通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換，以獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)，并將獲得的轉(zhuǎn)換信號(hào)經(jīng)過頻率選擇性衰落信道進(jìn)行傳輸，以發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法，發(fā)送側(cè)設(shè)備通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。另外，采用對(duì)第一功率值和第二功率值進(jìn)行線性加權(quán)的方式計(jì)算第三功率值，降低了系統(tǒng)的誤碼率。

圖3為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例三的流程示意圖。本實(shí)施例在功率分配方法實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，對(duì)發(fā)送側(cè)設(shè)備確定第三分配功率值的實(shí)施例，做詳細(xì)說明。如圖3所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟301、根據(jù)各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程。

步驟302、通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第一功率分配值。

步驟303、根據(jù)各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化 信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程。

步驟304、通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第二功率分配值。

具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，針對(duì)SC-FDE系統(tǒng)，信道的均衡算法可以包括迫零均衡算法、最小均方誤差算法等，針對(duì)不同的均衡算法，根據(jù)信道的衰落值，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程。建立好最優(yōu)化方程之后，根據(jù)最優(yōu)化方法，即可求出信道容量的最大值，則該最大值即為SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值。其中，最優(yōu)化方法可以包括拉格朗日極值算法、貪婪算法等。對(duì)于OFDM系統(tǒng)，確定第二功率分配值的方式與確定第一功率分配值的方式類似，此處不再贅述。

步驟305、根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值。

步驟305與步驟102類似，此處不再贅述。

步驟306、根據(jù)第一權(quán)重值和第二權(quán)重值，對(duì)第一功率分配值和第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得第三功率分配值。

在本實(shí)施例中，在計(jì)算出第一權(quán)重值和第二權(quán)重值之后，將對(duì)SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)公式(6)計(jì)算獲得混合載波系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第三功率分配值p_wfrft,i：

p_wfrft,i＝g₁p_sc,i+g₂p_ofdm,i (6)

需要進(jìn)行說明的是，發(fā)送側(cè)設(shè)備在計(jì)算出混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值之后，需要將該第三功率分配值發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備，以便雙方根據(jù)相同的第三功率分配值進(jìn)行信號(hào)的處理。

在獲得第三功率分配值之后，將執(zhí)行如圖2所示實(shí)施例中的步驟207-步驟210，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法，發(fā)送側(cè)設(shè)備通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值， 并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。另外，采用對(duì)第一功率值和第二功率值進(jìn)行線性加權(quán)的方式計(jì)算第三功率值，降低了系統(tǒng)的誤碼率。

可選地，發(fā)送側(cè)設(shè)備可以向接收側(cè)設(shè)備發(fā)送指示信息，該指示信息用于指示是否采用第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

具體地，發(fā)送側(cè)設(shè)備可以向接收側(cè)設(shè)備發(fā)送至少一比特的指示信息，該指示信息用于指示在本次信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，是否采用第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。例如：若指示信息為1，則發(fā)送側(cè)設(shè)備通知接收側(cè)設(shè)備采用第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配，值得注意的是，當(dāng)確認(rèn)采用第三功率分配值時(shí)，需要進(jìn)一步確定針對(duì)OFDM系統(tǒng)和SC-FDE系統(tǒng)中各采用何種已知功率分配方式，假設(shè)有N種可能的功率分配方式，則指示信息中至少需要比特來表征分配方式的組合；若指示信息為0，則發(fā)送側(cè)設(shè)備通知接收側(cè)設(shè)備不采用第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

圖4為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例四的流程示意圖。本實(shí)施例在功率分配方法實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，對(duì)接收側(cè)設(shè)備確定第三分配功率值的實(shí)施例，做詳細(xì)說明。如圖4所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟401、根據(jù)公式確定SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i。

步驟402、根據(jù)公式確定OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i。

步驟403、根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值。

步驟404、根據(jù)第一權(quán)重值和第二權(quán)重值，對(duì)第一功率分配值和第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得第三功率分配值。

步驟401-步驟404與步驟201-步驟204類似，此處不再贅述。

需要進(jìn)行說明的是，接收側(cè)設(shè)備在計(jì)算出混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值之后，需要將該第三功率分配值發(fā)送到發(fā)送側(cè)設(shè)備，以便雙方根據(jù)相同的第三功率分配值進(jìn)行信號(hào)的處理。

步驟405、對(duì)處理信號(hào)依次進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、去除循環(huán)前綴、串/并轉(zhuǎn)換以及N點(diǎn)DFT變換，獲得第二頻域信號(hào)。

在本實(shí)施例中，發(fā)送側(cè)設(shè)備將處理信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備之后，接收側(cè)設(shè)備首先對(duì)該處理信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將該數(shù)字信號(hào)中的循環(huán)前綴去除，并對(duì)去除循環(huán)前綴的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換，以獲得N路轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，將N路轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行N點(diǎn)DFT變換，得到第二頻域信號(hào)R：R＝HP_wfrftD+FN₀，其中，H＝diag(h_i)，h_i表示頻率選擇性衰落信道中各頻點(diǎn)的衰落值，P_wfrft表示混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，且F為DFT矩陣，N₀表示高斯白噪聲。

步驟406、根據(jù)均衡矩陣對(duì)第二頻域信號(hào)進(jìn)行頻域迫零均衡ZF處理，獲得均衡信號(hào)。

在本實(shí)施例中，均衡矩陣Z可以為H的逆矩陣，即Z＝H^-1，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，利用現(xiàn)有技術(shù)中的頻域迫零均衡(Zero-Forcing；簡(jiǎn)稱：ZF)算法對(duì)第二頻域信號(hào)R進(jìn)行頻域線性均衡處理，以獲得均衡信號(hào)。

步驟407、對(duì)均衡信號(hào)進(jìn)行功率的提取，并對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，獲得所述輸入信號(hào)。

在本實(shí)施例中，由于發(fā)送側(cè)設(shè)備和接收側(cè)設(shè)備采用統(tǒng)一的功率分配策略，因此，當(dāng)接收側(cè)設(shè)備獲得均衡信號(hào)之后，會(huì)采用與發(fā)送側(cè)設(shè)備相應(yīng)的功率分配策略，提取發(fā)送側(cè)設(shè)備分配的功率，在具體的實(shí)現(xiàn)過程中，可以根據(jù)以下方式進(jìn)行提?。浩渲?，為P_wfrft的逆矩陣，由此可見，對(duì)信號(hào)在頻域進(jìn)行功率分配可以在頻域上減少噪聲對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?/p>

功率提取完成后，接收側(cè)設(shè)備根據(jù)公式(3)對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)K 進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，得到信號(hào)X'＝(x'₁,x'₂...,x'_N)^T，即為發(fā)送側(cè)設(shè)備發(fā)送的輸入信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法，接收側(cè)設(shè)備通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。另外，采用對(duì)第一功率值和第二功率值進(jìn)行線性加權(quán)的方式計(jì)算第三功率值，降低了系統(tǒng)的誤碼率。

圖5為本發(fā)明提供的功率分配方法實(shí)施例五的流程示意圖。本實(shí)施例在功率分配方法實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，對(duì)接收側(cè)設(shè)備確定第三分配功率值的實(shí)施例，做詳細(xì)說明。如圖5所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟501、根據(jù)各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程。

步驟502、通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第一功率分配值。

步驟503、根據(jù)各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程。

步驟504、通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第二功率分配值。

具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，針對(duì)SC-FDE系統(tǒng)，信道的均衡算法可以包括迫零均衡算法、最小均方誤差算法等，針對(duì)不同的均衡算法，根據(jù)信道的衰落值，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程。建立好最優(yōu)化方程之后，根據(jù)最優(yōu)化方法，即可求出信道容量的最大值，則該最大值即為SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值。其中，最優(yōu)化方法可以包括拉格朗日極值算法、貪婪算法等。對(duì)于OFDM系統(tǒng)，確定第二功率分配值的方式與確定第一功率分配值的方式類似，此處不再贅述。

步驟505、根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值。

步驟506、根據(jù)第一權(quán)重值和第二權(quán)重值，對(duì)第一功率分配值和第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得第三功率分配值。

步驟501-步驟506與步驟301-306類似，此處不再贅述。

在獲得第三功率分配值之后，將執(zhí)行如圖4所示實(shí)施例中的步驟205-步驟407，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法，接收側(cè)設(shè)備通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。另外，采用對(duì)第一功率值和第二功率值進(jìn)行線性加權(quán)的方式計(jì)算第三功率值，降低了系統(tǒng)的誤碼率。

圖6為本發(fā)明功率分配方法實(shí)施例六的信令圖。本實(shí)施例在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上，以發(fā)送側(cè)設(shè)備確定第三功率分配值為例詳細(xì)闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖6所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟601、發(fā)送側(cè)設(shè)備根據(jù)第一權(quán)重值和第二權(quán)重值，對(duì)第一功率分配值和第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得第三功率分配值。

具體地，發(fā)送側(cè)設(shè)備需要首先確定出第一功率分配值和第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值，再對(duì)確定出的第一功率分配值和第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，從而獲得第三功率分配值。

步驟602、發(fā)送側(cè)設(shè)備將第三功率分配值發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

步驟603、發(fā)送側(cè)設(shè)備對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行-α+1階的WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)。

具體地，發(fā)送側(cè)設(shè)備對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換，可以獲得M路的轉(zhuǎn)換信號(hào)，其中，M為正整數(shù)，獲得M路的轉(zhuǎn)換信號(hào)之后，再進(jìn)行-α+1階的WFRFT 變換，獲得第一頻域信號(hào)。

步驟604、發(fā)送側(cè)設(shè)備根據(jù)第三功率分配值，對(duì)第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配。

步驟605、發(fā)送側(cè)設(shè)備將第一頻域信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

具體地，發(fā)送側(cè)設(shè)備在將第一頻域信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備之前，需要先將第一頻域信號(hào)進(jìn)行N點(diǎn)IDFT變換，以獲得IDFT變換信號(hào)，再對(duì)IDFT變換信號(hào)進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換，獲得一路轉(zhuǎn)換信號(hào)，再對(duì)該一路轉(zhuǎn)換信號(hào)添加循環(huán)前綴，獲得處理信號(hào)，最后對(duì)該處理信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)，將獲得的轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

步驟606、接收側(cè)設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行功率的提取，獲得提取功率后的均衡信號(hào)。

具體地，接收側(cè)設(shè)備在接收到轉(zhuǎn)換信號(hào)之后，依次對(duì)該轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、去除循環(huán)前綴操作、串/并轉(zhuǎn)換以及N點(diǎn)DFT變換，獲得第二頻域信號(hào)，在對(duì)獲得的第二頻域信號(hào)進(jìn)行頻域迫零均衡ZF處理，獲得均衡信號(hào)，最后對(duì)該均衡信號(hào)進(jìn)行功率的提取，獲得提取功率后的均衡信號(hào)。

步驟607、接收側(cè)設(shè)備對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，獲得輸入信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配方法，通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。

需要進(jìn)行說明的是，在上述實(shí)施例中，步驟401-步驟403也可以由接收側(cè)設(shè)備執(zhí)行，其執(zhí)行過程與原理與發(fā)送側(cè)設(shè)備的執(zhí)行過程與原理類似，此處不再贅述。

圖7為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，本 發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配裝置包括確定模塊11和分配模塊12。

其中，確定模塊11用于根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值；所述確定模塊11還用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定所述SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和所述OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值；所述第一權(quán)重值用于表示所述第一功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述第二權(quán)重值用于表示所述第二功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述混合載波系統(tǒng)為所述SC-FDE系統(tǒng)與所述OFDM系統(tǒng)組成的系統(tǒng)；所述確定模塊11還用于根據(jù)所述第一功率分配值、所述第二功率分配值以及所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值；分配模塊12用于根據(jù)所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配裝置，通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。

可選地，所述確定模塊11具體用于根據(jù)所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值，對(duì)所述第一功率分配值和所述第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得所述第三功率分配值。

可選地，所述確定模塊11具體用于根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第一功率分配值。

可選地，所述確定模塊11具體用于根據(jù)公式確定 所述SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i；

其中，N表示離散傅里葉變換DFT的長(zhǎng)度；h_i表示信道上第i個(gè)頻點(diǎn)的衰落值。

可選地，所述確定模塊11具體用于：

根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第二功率分配值。

可選地，所述確定模塊11具體用于根據(jù)公式確定所述OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i；

其中，γ表示信噪比，E_b表示每比特信號(hào)的能量，N₀表示噪聲功率譜密度。

圖8為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，本實(shí)施例在圖7所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述分配模塊12包括：

轉(zhuǎn)換單元121用于將所述輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換及-α+1階的加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)；

分配單元122用于根據(jù)所述第三功率分配值，對(duì)所述第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本實(shí)施例的功率分配裝置，可以用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的功率分配方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖9為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，本實(shí)施例在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述裝置還包括：處理模塊13、轉(zhuǎn)換模塊14和發(fā)送模塊15。

其中，處理模塊13用于對(duì)所述第一頻域信號(hào)依次進(jìn)行N點(diǎn)離散傅里葉逆變換IDFT、并/串轉(zhuǎn)換和添加循環(huán)前綴處理，獲得處理信號(hào)；

轉(zhuǎn)換模塊14用于將所述處理信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)；

發(fā)送模塊15用于將所述轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

可選地，發(fā)送模塊15還用于向接收側(cè)設(shè)備發(fā)送指示信息，所述指示信息用于指示是否采用所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本實(shí)施例的功率分配裝置，可以用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的功率分配方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖10為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配裝置包括確定模塊21和分配模塊22。

其中，確定模塊21用于根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值；所述確定模塊21還用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定所述SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和所述OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值；所述第一權(quán)重值用于表示所述第一功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述第二權(quán)重值用于表示所述第二功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重；所述確定模塊21還用于根據(jù)所述第一功率分配值、所述第二功率分配值以及所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值；分配模塊22用于根據(jù)所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本發(fā)明實(shí)施例提供的功率分配裝置，通過根據(jù)各子載波的衰落值，分別確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率分配值，并根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值，根據(jù)第一功率分配值、第二功率分配值以及第一權(quán)重值和第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)第三功率分配值對(duì)混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。由于綜合考慮SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的功率分配方式，以此對(duì)混合載波系統(tǒng)進(jìn)行功率分配，從而提高了系統(tǒng)的通信性能。

可選地，所述確定模塊21具體用于根據(jù)所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值，對(duì)所述第一功率分配值和所述第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得所述第三功率分配值。

可選地，所述確定模塊21具體用于根據(jù)公式確定所述SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i；

其中，N表示離散傅里葉變換DFT的長(zhǎng)度；h_i表示信道上第i個(gè)頻點(diǎn)的衰落值。

可選地，所述確定模塊21具體用于根據(jù)公式確定所述OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i；

其中，E_b表示每比特信號(hào)的能量，N₀表示噪聲功率譜密度。

圖11為本發(fā)明功率分配裝置實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖11所示，本實(shí)施例在圖10所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述裝置還包括：轉(zhuǎn)換模塊23、處理模塊24和發(fā)送模塊25。

其中，轉(zhuǎn)換模塊23還用于對(duì)所述轉(zhuǎn)換信號(hào)依次進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、去除所述循環(huán)前綴、串/并轉(zhuǎn)換以及N點(diǎn)DFT變換，獲得第二頻域信號(hào)；

處理模塊24還用于根據(jù)均衡矩陣對(duì)所述第二頻域信號(hào)進(jìn)行頻域迫零均衡ZF處理，獲得均衡信號(hào)；

處理模塊24還用于對(duì)所述均衡信號(hào)進(jìn)行功率的提取，并對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，獲得所述輸入信號(hào)。

本實(shí)施例的功率分配裝置，可以用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的功率分配方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖12為本發(fā)明發(fā)送側(cè)設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖12所示，本實(shí)施例提供的發(fā)送側(cè)設(shè)備110包括處理器1101和存儲(chǔ)器1102。發(fā)送側(cè)設(shè)備還可以包括發(fā)送器1103。發(fā)送器1103和處理器1101相連。其中，存儲(chǔ)器1102存儲(chǔ)執(zhí)行指令，當(dāng)發(fā)送側(cè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，處理器1101與存儲(chǔ)器1102之間通信，處理器1101調(diào)用存儲(chǔ)器1102中的執(zhí)行指令，用于執(zhí)行以下操作：

根據(jù)各子載波的衰落值，確定單載波頻域均衡SC-FDE系統(tǒng)中各子載波的第一功率分配值和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中各子載波的第二功率 分配值；

根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)確定所述SC-FDE系統(tǒng)的第一權(quán)重值和所述OFDM系統(tǒng)的第二權(quán)重值；所述第一權(quán)重值用于表示所述第一功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述第二權(quán)重值用于表示所述第二功率分配值在所述混合載波系統(tǒng)中所占的比重，所述混合載波系統(tǒng)為所述SC-FDE系統(tǒng)與所述OFDM系統(tǒng)組成的系統(tǒng)；

根據(jù)所述第一功率分配值、所述第二功率分配值以及所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值確定混合載波系統(tǒng)中各子載波的第三功率分配值，并根據(jù)所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本實(shí)施例提供的發(fā)送側(cè)設(shè)備，可以用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的功率分配方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

可選地，所述處理器1101還用于根據(jù)所述第一權(quán)重值和所述第二權(quán)重值，對(duì)所述第一功率分配值和所述第二功率分配值進(jìn)行線性加權(quán)，獲得所述第三功率分配值。

可選地，所述處理器1101還用于根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第一功率分配值。

可選地，所述處理器1101還用于根據(jù)公式確定所述SC-FDE系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第一功率分配值p_sc,i；

其中，N表示離散傅里葉變換DFT的長(zhǎng)度；h_i表示信道上第i個(gè)頻點(diǎn)的衰落值。

可選地，所述處理器1101還用于根據(jù)所述各子載波的衰落值以及信道的均衡算法，建立以最大化信道容量為目標(biāo)的最優(yōu)化方程；

通過最優(yōu)化算法，得到所述信道容量的最大值，并將所述信道容量的最大值作為所述第二功率分配值。

可選地，所述處理器1101還用于根據(jù)公式確定所述OFDM系統(tǒng)中第i個(gè)子載波的第二功率分配值p_ofdm,i；

其中，γ表示信噪比，E_b表示每比特信號(hào)的能量，N₀表示噪聲功率譜密度。

可選地，所述處理器1101還用于將所述輸入信號(hào)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換及-α+1階的加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換WFRFT變換，獲得第一頻域信號(hào)；

根據(jù)所述第三功率分配值，對(duì)所述第一頻域信號(hào)進(jìn)行功率分配。

可選地，所述處理器1101還用于對(duì)所述第一頻域信號(hào)依次進(jìn)行N點(diǎn)離散傅里葉逆變換IDFT、并/串轉(zhuǎn)換和添加循環(huán)前綴處理，獲得處理信號(hào)；

將所述處理信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得轉(zhuǎn)換信號(hào)；

所述發(fā)送器1103還用于將所述轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送到接收側(cè)設(shè)備。

可選地，所述發(fā)送器1103還用于向接收側(cè)設(shè)備發(fā)送指示信息，所述指示信息用于指示是否采用所述第三功率分配值對(duì)所述混合載波系統(tǒng)中各子載波上的輸入信號(hào)進(jìn)行功率分配。

本實(shí)施例提供的發(fā)送側(cè)設(shè)備，可以用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的功率分配方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖13為本發(fā)明接收側(cè)設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖13所示，本實(shí)施例提供的接收側(cè)設(shè)備120包括處理器1201和存儲(chǔ)器1202。接收側(cè)設(shè)備還可以包括接收器1203。接收器1203和處理器1201相連。其中，接收器1203用于接收發(fā)送側(cè)設(shè)備發(fā)送的轉(zhuǎn)換信號(hào)，存儲(chǔ)器1202存儲(chǔ)執(zhí)行指令，當(dāng)接收側(cè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，處理器1201與存儲(chǔ)器1202之間通信，處理器1201調(diào)用存儲(chǔ)器1202中的執(zhí)行指令，用于執(zhí)行以下操作：

對(duì)所述轉(zhuǎn)換信號(hào)依次進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、去除所述循環(huán)前綴、串/并轉(zhuǎn)換以及N點(diǎn)DFT變換，獲得第二頻域信號(hào)；

根據(jù)均衡矩陣對(duì)所述第二頻域信號(hào)進(jìn)行頻域迫零均衡ZF處理，獲得均衡信號(hào)；

對(duì)所述均衡信號(hào)進(jìn)行功率的提取，并對(duì)提取功率后的均衡信號(hào)進(jìn)行α-1階的WFRFT處理，獲得所述輸入信號(hào)。

本實(shí)施例提供的接收側(cè)設(shè)備，可以用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的功率分配方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。