基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统的制作方法

本发明涉及通信领域中的一种基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统，特别适用于卫星通信中的带宽和功率双重受限条件下的信息传输。

背景技术：

1、地面通信系统中，为了提升带宽利用率，通常使用ofdm、非正交传输等方法，这些方法是以牺牲功率效率为代价，提升带宽利用率。如ofdm调制方式，需要进行发送端功率回退，保证功率放大器件工作在线性区；非正交传输采用系统存在一定的功率余量，以保证系统能够依次对非正交复用信息进行解调时的信噪比条件。

2、在卫星通信中，带宽和功率双重受限，需要探寻新的在功率约束下的带宽利用率提升方法。

3、根据奈奎斯特无码间串扰传输理论，在无码间传输的条件下，每hz带宽，最多传输2个码元，即信道的利用效率为2码元/hz；如果超出这一利用效率，则存在码间串扰，降低系统的功率效率，影响误码率性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于改进上述背景技术中的不足之处而提供一种基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统。本发明具有较高的频率效率的特点。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统，包括：插值白化单元1、超奈奎斯特带宽成形滤波单元2、超奈奎斯特带宽匹配滤波单元3、判决点采样单元4以及加权迭代滤波单元5；

4、插值白化单元1用于接收外部输入的待传输码元信号，对接收到的码元信号逐一进行内插，内插完成后，将内插后码元信号输出至超奈奎斯特带宽成形滤波单元2；其中，内插值为“0”，内插倍数为n，n为正整数且n＞1；

5、超奈奎斯特带宽成形滤波单元2用于接收来自插值白化单元1的内插后码元信号，并进行超奈奎斯特带宽成形滤波；超奈奎斯特带宽成形滤波采用fir低通滤波结构，成形滤波系数选取升余玄平方根系数，成形滤波比例系数在[0,1]之间取值，成形滤波频率响应在输入信号幅度衰减3db处对应的截止频率值低于码元传输速率的二分之一；将完成超奈奎斯特带宽成形滤波的码元信号送入到微波及空间信道进行传输；

6、超奈奎斯特带宽匹配滤波单元3用于接收来自微波及空间信道传输的码元信号，并进行超奈奎斯特带宽匹配滤波，超奈奎斯特带宽匹配滤波采用fir低通滤波结构，匹配滤波系数选取升余玄平方根系数，匹配滤波比例系数取值与超奈奎斯特带宽成形滤波单元2中的成形滤波相同，匹配滤波频率响应在输入信号幅度衰减3db处对应的截止频率值与超奈奎斯特带宽成形滤波单元2相同；将完成超奈奎斯特带宽匹配滤波的码元信号输出至判决点采样单元4；

7、判决点采样单元4用于接收来自超奈奎斯特带宽匹配滤波单元3输出的码元信号，利用码元同步算法恢复出码元时钟，并利用码元时钟对传输码元的判决点进行采样，得到每个码元的判决点数据输出至加权迭代滤波单元5；

8、加权迭代滤波单元5用于接收来自判决点采样单元4输出的判决点数据，对每个码元的判决点数据进行加权迭代滤波，得到滤波后的矫正码元信息。

9、进一步的，所述加权迭代滤波单元5包括m个级联的加权滤波器，m为加权迭代滤波单元的迭代次数；

10、所述加权滤波器包含1个fifo缓存器，fifo缓存器包含k个存储空间，k个存储空间的地址编号依次为0、1、2…k-1；判决点采样单元4输出的各码元的判决点数据依次存入fifo缓存器，fifo缓存器每个存储空间缓存一个判决点数据；其中， k为码元个数；

11、数据分别乘以对应系数后，对各乘积求和，得到加权滤波输出数据；其中，加权系数数值由码元传输效率确定。

12、本发明与背景技术相比具有如下优点：

13、1.本发明中信息传输系统的超奈奎斯特带宽成形滤波单元2和超奈奎斯特带宽匹配滤波单元3的总的频率响应的带宽低于奈奎斯特带宽，但传输的码元速率没有变，所以同样频带宽带的带宽利用率得到提升，高于2码元/hz。

14、2.本发明中采用加权迭代滤波，自适应的对系统产生的码间串扰进行抵消，能够在提升带宽利用率之后，保持信息传输系统的误码率性能。

15、3.本发明与非正交多址的信息传输方式相比，不需要预留功率余量或者功放器件回退，具有很高的功率效率。

技术特征：

1.一种基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统，其特征在于，包括：插值白化单元（1）、超奈奎斯特带宽成形滤波单元（2）、超奈奎斯特带宽匹配滤波单元（3）、判决点采样单元（4）以及加权迭代滤波单元（5）；

2.根据权利要求1所述的一种基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统，其特征在于，所述加权迭代滤波单元（5）包括m个级联的加权滤波器，m为加权迭代滤波单元的迭代次数；

技术总结本发明涉及通信技术领域，提供一种基于加权迭代滤波的超奈奎斯特带宽效率信息传输系统，其中系统包括：插值白化单元、超奈奎斯特带宽成形滤波单元、超奈奎斯特带宽匹配滤波单元、判决点采样单元以及加权迭代滤波单元，单元之间建立通信连接。本发明提供的系统，通过超奈奎斯特带宽成形滤波单元控制传输的码元信号的频带带宽低于奈奎斯特带宽，但是不改变码元信号的码元传输速率，即提升了码元信号的传输效率。并且，还通过加权迭代滤波单元进行多次迭代滤波，对各码元信号之间的码间串扰进行抑制，以保持传输信息的误码率性能。本发明与非正交多址的信息传输方式相比，不需要预留功率余量或者功放器件回退，具有很高的功率效率。技术研发人员：郝志松,何朝玉,武磊磊,徐灿,王培南,张静,范广伟,孙志远,陈玮,赵贤明,滕学斌,张文志受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/29