1.一种改进UFMC载波加权干扰抑制算法,其特征在于:在通用滤波多载波(Universal Filter Multi-Carrier,UFMC)系统中的子带外侧插入等数量空余子载波,对空余子载波和子带中子载波各设置一个权值,给出含权值变量的目标优化函数使得系统的总功率最小,同时给出约束条件:加权后的数据能量保持不变以及加权系数的幅值控制在一定范围之内,求出相应的加权系数并调制到相应的子载波上,通过子载波之间的自干扰消除,能够降低载波的带外衰减,从而减小UFMC系统子带间干扰;该算法主要包括以下步骤:S1:在UFMC系统中每个子带边界插入等量数目的子载波;
S2:给出目标优化函数,最优权值应使得系统的总功率最小;
S3:给出约束条件:加权后的数据能量保持不变;加权系数的幅值在一定范围内;
S4:根据目标优化函数和约束条件得出子载波和干扰消除子载波ICS的权重系数,将其调制到相应的子载波,从而达到降低子带的带外衰减,提升IBI性能。
2.如权利要求1所述的一种改进UFMC载波加权干扰抑制算法,其特征在于:在所述步骤S1中,在UFMC系统中,N个子载波划分到NB个子带中,每个子带中含有NBC个子载波;在各个子带两侧各插入NICS个干扰消除子载波ICS,由于在第一个子带和最后一个子带外侧没有来自其他子带的带外干扰,则在这两个子带外侧不引入ICS;其中在单个UFMC符号中共引入2(NB-1)*NICS个ICS;对于ICS上随机插入与数据子载波上相同调制方式的原始数据,然后再进行加权处理。
3.如权利要求1所述的一种改进UFMC载波加权干扰抑制算法,其特征在于:在所述步骤S2中,在UFMC系统中,单个子带中每个调制载波信号采样点向量集sn=(sn,1,sn,2,...,sn,m)T,n=1,2,...NBC,其中n代表单个子带中第n个子载波,m代表单个子载波上的频域采样点;
子带内所有采样点表示为 则目标优化函数表达式为:
其中g为求得的最优载波权值,即加权系数;为测试变量,|.||2为欧几里得范数;
在每个子带中,对输入的比特流经过相移键控(Phase Shift Keyin,PSK)或正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)调制后得到的复数数据符号dn,n=1,2,
3,...,NBC,生成得到的数据符号向量为 其中(.)T表示转置,数据符合向量经过边带衰减单元SW模块之后的输出向量为 边带衰减单元对每个dn符号和载波权值gn'进行相乘,得出插入ICS之后的输出数据序列:
4.如权利要求1所述的一种改进UFMC载波加权干扰抑制算法,其特征在于:在所述步骤S3中,约束条件一的目的是保证信号传输过程中传输能量一致;在本算法中,加入了ICS,总的承载数据的载波数目增加了;数据子载波载波数增加会导致传输总能量发生变化,进而需要对传输能量进一步细化控制;
约束条件一:
通过控制t的比值来保证系统总能量不会产生太大的幅值变化;插入子载波NICS越多,t的值越小,即发送有用信号数据功率占总信号发射功率的比值越小,t的取值可以参照子带载波占数据子载波总数的比值:约束条件二:
0<gmin<gn'<gmax, (5)
gmin,gmax,gn'∈R,n'=1,2,...,N,...,NBC+2NICS插入ICS之后的UFMC系统,子带的带外衰减OOB和ICS频域波形进行干扰对消,带外衰减得到进一步的抑制,从而达到提升UFMC系统性能的目的。