严格奇偶对称的椭圆球面波函数信号构建与低复杂度检测方法

发布时间：2025-06-28 00:40

　　 针对椭圆球面波函数(prolate spheroidal wave functions, PSWFs)信号处理与检测复杂度高的问题,基于具有相同奇偶对称性的PSWFs信号进行线性运算后其奇偶对称性不变的特点,提出了时域严格奇偶对称的PSWFs信号构建方法.依据相同奇偶对称性的PSWFs信号在半符号周期与整符号周期其正交性相同的特性,采用对奇对称、偶对称信号分组处理,利用半符号周期信号进行检测,降低参与运算的信号数值解点数的思路,提出了基于时域奇偶特性的PSWFs信号检测方法.理论与数值分析表明,与相干检测相比,所提的信号检测方法能够在不降低系统误码性能的前提下,检测计算复杂度由O(NQ)降低为O(NQ/2),降低约50%.

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【部分图文】：

图1(网络版彩图)单支路严格奇偶对称信号构建方法原理框图

由于PSWFs数值解是通过对离散化核函数矩阵求逆的方式得到的,而这些数值解并非严格奇偶对称.简单地利用前半个或后半个符号周期的数值解,直接对称拓展产生整个符号周期信号,将不能准确保持整个符号周期PSWFs的特性.因此,单支路严格奇偶对称信号的构建思路是:利用整个符号周期信号的数值....

图2(网络版彩图)信号对折中心时刻选择

图1(网络版彩图)单支路严格奇偶对称信号构建方法原理框图构建方法原理框图如图1所示,其表达式为

图3(网络版彩图)多支路严格奇偶对称信号构建流程图

(3)对半符号周期信号进行对称拓展,获取整符号周期信号PSWFs信号.若PSWFs信号为奇函数,则先对半符号周期信号符号取反,再进行对称拓展;若PSWFs信号为偶函数,则直接对半符号周期信号进行对称拓展.2.2多支路严格奇偶对称PSWFs信号的构建

图4(网络版彩图)PSWFs信号功率谱特性.(a)信号功率谱;(b)信号能量聚集度

(i)所提方法构建的PSWFs信号频谱范围、能量聚集性与原求解方法获取的信号相同;且随着时间带宽积增加,PSWFs信号频域能量聚集度不断增加,如图4所示.(ii)所提方法构建的PSWFs调制信号PAPR与原求解方法获取的信号对应调制信号一致;且随着时间带宽积增加,PSWFs调制信....

本文编号：4054141