自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法
【專利摘要】本發明公開了一種自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法，主要解決干擾對齊過程中預編碼結果峰值平均功率比太大，發射機數模轉換難以滿足精度要求，影響干擾對齊效果的問題。其實現步驟為：首先，由發射機對調制所得調制符號波形數據進行預編碼；然后自適應地調整預編碼結果幅度，使預編碼結果的峰值平均功率比降低，從而減小數模轉換誤差；其次，進行數模轉換和射頻發送；最后由接收機將模數轉換所得調制符號波形數據進行解碼，并解調出發送的數據。本發明通過自適應調整預編碼結果幅度，降低了預編碼結果的峰值平均功率比，減小了數模轉換模塊的誤差，改善了干擾對齊的性能，可用于在嚴重同頻干擾環境下，多對發射機與多對接收機的同頻通信。
【專利說明】自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于通信【技術領域】，更進一步涉及一種自適應降低峰值平均功率比PAPR的干擾對齊方法，可用于解決無線通信中的同頻干擾問題。
【背景技術】
[0002]業內周知，對于更高傳輸速率和更高無線頻譜利用率的追求是無線通信領域一個永久性的研究課題。進年來，在新的無線蜂窩系統中，引入了可以獲得更高頻譜效率的多輸入多輸出技術ΜΙΜ0，即多天線技術，并普遍期望采用頻率復用因子為I的方式進行組網，從而提高無線頻譜的利用率和系統吞吐量。在這種場景下，多小區多天線系統不可避免的會產生同頻干擾CCI，這種同頻干擾會嚴重地削弱MIMO技術帶來的高頻譜效率。因此對多小區多天線系統干擾信道的研究和多小區的干擾控制已經顯得尤為必要。現有的干擾抑制技術，如干擾隨機化、干擾刪除、干擾管理等，已經無法很好的解決該問題，迫切地需要研究新的干擾抑制技術以進一步提升頻譜利用率。干擾對齊技術IA是近年出現的一種新的干擾抑制技術，干擾對齊技術通過基站端的聯合處理，增加多小區多天線系統發送自由度D0F，以有效地降低小區多天線系統的干擾，尤其是對小區邊緣用戶的干擾，從而可以顯著地提高整個多小區多天線系統的吞吐量。
[0003]干擾對齊很重要的一個步驟是對調制后的符號數據乘以預編碼矩陣，使不同用戶的發送數據對齊在不同的方向，而預編碼矩陣是隨著無線信道變化的，所以預編碼矩陣的數值大小有較大的起伏變化，導致預編碼結果PAPR很大，發射機數模轉換模塊會產生較大相對誤差，尤其是對數值較小的預編碼結果，接收機干擾對齊解碼模塊無法求解出正確結果，嚴重影響干擾對齊效果。這是因為數模轉換的位數是有限的，為了保證數值較大的預編碼結果不發生溢出，數模轉換模塊必須留出足夠多的位數給整數部分，這樣留給小數部分的位數就太少，因而對于數值較小的預編碼結果將會產生很大的相對誤差。下面舉例說明這個問題，假設數模轉換模塊的位寬是12，第一位留作符號位，剩余11位分成整數部分和小數部分。預編碼結果可能會出現19等較大的數值，為了保證其精度，需要分配5位給整數部分，剩余的6位留作小數部分，6位二進制小數能達到的精度為0.015625，但是預編碼結果可能出現0.008等較小的數值，用6位二進制表示的話，它只能被表示為0.015625，這種表示的相對誤差達到了 95.3%，所以會對干擾對齊產生嚴重的不利影響。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法，以減小發射機數模轉換對數值較小的預編碼結果的轉換誤差，提高干擾對齊效果。
[0005]本發明的主要思想是:給發射機的數模轉換模塊留出足夠的位數作為預編碼結果的整數位，保證預編碼矩陣數值較大時不會溢出；當預編碼矩陣數值較小時，將預編碼結果幅度自適應擴大，以減小預編碼結果較小時由于數模轉換留給小數部分位數有限帶來的相對誤差。其實現步驟包括如下:
[0006](1)發射機對要發送的比特數據進行相位調制，得到調制符號波形數據S集:
[0007]S = (S1, S2,…，Sk,…，sz}
[0008]其中，k= {1，2，3…，Ζ}，Z表示在一個調制符號波形數據集S中元素的個數，S中的每個元素Sk都是復數；
[0009](2)將調制符號波形數據集S與預編碼矩陣V相乘，得到預編碼結果Y ；
[0010]
【權利要求】
1.一種自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法，包括如下步驟: (1)發射機對要發送的比特數據進行相位調制，得到調制符號波形數據S集:
2.根據權利要求1所述的自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法，其特征在于，所述步驟(I)中的相位調制，包括如下步驟: (2a)發射機按照M階相位調制星座圖，將1g2(M)個比特映射為一個M階相位調制映射符號，每個M階相位調制映射符號由一個坐標(X，y)表不，M取值為:2、4、8、16 ；(2b)將M階相位調制映射符號與相位相差90度的兩個載波相乘，得到一個調制符號波形數據集S:
S = {x*cn+y*c21*i, x*c12+y*c22*i,…，x*clk+y*c2k*i,…，x*ciz+y*c2z*i}， 其中，clk表不第一載波的米樣數據，c2k表不第二載波的米樣數據，k= {I, 2，3，…，Z} ,Z表示在一個M階相位調制符號周期內載波的采樣點數目，*表示乘號’ i = fi ,表示虛數。
3.根據權利要求1所述的自適應降低峰值平均功率比的干擾對齊方法，其特征在于，所述步驟(5)中的解碼矩陣U，其表示公式為: U=Lu1,…，ut,…，uT]T, 其中，ut表示接收機第t根天線 對應的解碼系數，t = {1，2，…，T}, T表示接收機天線數目。
【文檔編號】H04B7/04GK103441825SQ201310393800
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】李紅艷, 馬建鵬, 周墨淼, 王璽鈞, 黃鵬宇, 侯蓉暉 申請人:西安電子科技大學