一种多用户变换域通信系统及方法

摘要

本发明公开了一种多用户变换域通信系统及方法，采用常规基础调制波形生成方法形成初始基础调制波形，引入完美自相关序列与初始基础调制波形进行Kronecker相乘，由此得到的最终基础调制波形具有部分完美的互相关特性，再通过部分圆周循环区间的CCSK调制，对CCSK调制时圆周循环区间进行限定，使多用户变换域通信系统中每对用户的通信信号之间满足严格的正交条件，从而完全消除多用户通信时的用户间干扰，提高多用户变换域通信系统的性能。

主权项

一种多用户变换域通信系统，包括多个通信用户对，每个用户对的发送端和接收端均包括基础调制波形产生装置，用于产生第i,i＝1,2,...,U个用户对的初始基础调制波形b_i，其中U为多用户变换域通信系统中通信用户对数量，基础调制波形产生装置包括：频谱感知模块，用于采用频谱感知技术获取外部环境电磁特性，得到不同频率点上的功率谱幅度，频率点数量记为N；频谱比较模块，用于将得到的所有频率点的功率谱幅度与预设定的功率谱幅度门限进行比较，构建频谱序列S＝{S(0),S(1),…,S(N‑1)}，其中S(n),n＝0,1,...,N‑1表示各频率点的占用情况，如果第n个功率谱幅度大于门限，表示该频率点被占用，设定该频率点数值S(n)为0，如果功率谱幅度小于门限，表示该频率点空闲，设定该频率点数值S(n)为1；随机序列发生器模块，用于产生第i,i＝1,2,...,U个用户对的随机相位序列P_i；随机相位序列生成器模块，用于将频谱比较模块得到的频谱序列S与随机序列发生器模块得到的随机相位序列P_i进行逐元素乘法运算，得到多用户变换域通信系统的频谱随机相位序列B_i＝S·diag(P_i)；傅里叶逆变换模块，用于将随机相位序列生成器模块输出的频谱随机相位序列B_i进行傅里叶逆变换得到初始基础调制波形b_i；其特征在于，所述发送端还包括：发送端完美自相关序列生成模块，用于产生完美自相关序列A＝{a(0),a(1),…,a(L‑1)}，其长度L根据实际情况确定，并将完美自相关序列A发送给发送端Kronecker乘法器模块；发送端Kronecker乘法器模块，用于将初始基础调制波形b_i和完美自相关序列A进行Kronecker乘法运算，得到最终基础调制波形c_i＝{c_i(0),c_i(1),…,c_i(LN‑1)}并发送给P‑CCSK调制模块，P‑CCSK表示部分圆周循环区间的圆周循环调制，N表示频率点数量，c_i中的第h个元素为：c_i(h)＝a(l)×b_i(m),h＝lN+m,0≤l≤L‑1,0≤m≤N‑1；P‑CCSK调制模块，用于将待发送信号采用最终基础调制波形c_i进行P‑CCSK调制得到发送信号并经发送天线发送，第i对用户的圆周循环区间ω_i满足限制条件：所述接收端还包括：接收端完美自相关序列生成模块，用于产生与发送端一致的完美自相关序列A＝{a(0),a(1),…,a(L‑1)}，并将完美自相关序列A发送给接收端Kronecker乘法器模块；接收端Kronecker乘法器模块，用于将初始基础调制波形b_i和完美自相关序列A进行Kronecker乘法运算，得到最终基础调制波形c_i＝{c_i(0),c_i(1),…,c_i(LN‑1)}并发送给P‑CCSK解调模块，c_i中的第h个元素为：c_i(h)＝a(l)×b_i(m),h＝lN+m,0≤l≤L‑1,0≤m≤N‑1；P‑CCSK解调模块，用于将接收天线的接收信号与最终基础调制波形c_i进行部分圆周循环相关，对接收信号进行解调，得到待发送信号的恢复信号。