1.一种分布式OFDM基站协同感知序列设计方法,其特征在于,包括步骤:
步骤1、设置基站数量M、时域信号序列S长度N1、频域信号序列X有效长度N2、FFT变换维数N、控制峰值平均功率比PAPR程度的参数η和信号平均功率P;
步骤2、随机生成M个基站的时域信号序列S的初始值,得到S的频域信号序列X=DFAS的初始值,其中,D是频域子载波选择矩阵,F为离散傅里叶变换矩阵,A是序列补零矩阵;
步骤3、生成旁瓣电平系数矩阵Γ和自互相关比例系数矩阵B;
步骤4、考虑时频域约束、PAPR约束和能量约束,以信号序列通过匹配滤波器后的加权积分旁瓣电平WISL最小化为目标建立分布式OFDM基站系统的波形设计和匹配滤波联合设计问题为:其中,⊙表示Hadamard积,||·||2表示L2范数,中间量 H表示共轭转置,第p个对角矩阵 Diag表示构造对角矩阵函数,第p个角频率p=0,1,...,2N1‑1;s.t.表示目标函数满足的条件;s是S的向量形式,smn是S中第m行n列的元素,变量m=1,2,...,M,变量n=1,...,N1,|·|为取绝对值;Em为选择矩阵,其第(m‑1)N+1至第mN个元素元素为1,其余元素为0;
步骤5、求解步骤4的问题输出计算得到的时域信号序列S;
步骤6、当时域信号序列S符合预设条件时,即作为最优波形序列输出,感知波形设计完成。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,步骤5求解所述分布式OFDM基站系统的波形设计和匹配滤波联合设计问题的具体方法是:通过引入匹配滤波器矩阵Y,将分布式OFDM基站系统的波形设计和匹配滤波联合设计问题转化为凸问题:其中,em为选择向量,其第m个元素为1,其余元素为0。
3.如权利要求2所述方法,其特征在于,求解凸问题时,先构造优化问题的增广拉格朗日函数其中,IM表示维数为M的单位矩阵; 表示Kronecker积,ρu和ρv是惩罚系数;y,x是对应矩阵变量Y,X的向量形式,u,v均为对偶变量。
4.如权利要求3所述方法,其特征在于,对增广拉格朗日函数 的求解采用交替迭代算法ADMM,通过最小化增广拉格朗日函数 依次更新由时域信号序列的向量形式s、匹配滤波器矩阵的形式y、频域信号序列的向量形式x和对偶变量u,v组成的目标函数数值,更新得到s即得到更新的时域信号序列S。
5.如权利要求4所述方法,其特征在于,在第k+1次迭代时,通过最小化增广拉格朗日函数 依次更新时域信号序列的向量形式s、匹配滤波器矩阵的形式y、频域信号序列的向量形式x和对偶变量u,v的具体方法为:
6.如权利要求5所述方法,其特征在于,步骤6中得到当前交替迭代得到的迭代参数,迭代参数包括目标函数数值、各参数残差、循环次数以及运行时间,判断输出的迭代参数是否每一项均符合预设条件,如是,则表明信号S的波形符合PAPR约束和低相关性能,迭代结束,输出最优波形序列,完成感知波形设计;如否,则返回步骤5继续进行迭代。