CN106464273B - 处理信号的方法、发射机和压缩采样接收机 - Google Patents

处理信号的方法、发射机和压缩采样接收机 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种处理信号的方法、发射机和压缩采样接收机，该方法包括：获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；从N个无线信号中选取2N个信息符号；根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵；采用该预编码矩阵对该2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果；通过该2N个载波分别向该压缩采样接收机发射该2N个预编码结果。本发明实施例中，通过预编码矩阵对待发射的信息符号进行预编码处理，从而实现了接收端将这些信息符号的频谱混叠时，它们在混叠频段内的正交性，进而避免了这些信息符号之间的干扰，提高了接收信号的SINR。

Description

处理信号的方法、发射机和压缩采样接收机
技术领域
本发明实施例涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及一种处理信号的方法、发射机和压缩采样接收机。
背景技术
传统的信号处理是建立在奈奎斯特(Nyquist)采样理论的基础上，即一个信号可以无失真重建所要求的离散样本数由其带宽决定。具体地，当采样频率大于信号中最高频率的2倍时，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。
在无线通信领域，传输无线信号的频谱带宽有不断增加的趋势。频谱带宽越宽，对模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)的采样速率要求越高。高速率ADC的设计增加了终端设计的复杂度，且价格昂贵。例如，频谱多子带聚合以及子带频点动态变化，已经广泛应用在现有的无线通信系统中，但现有终端的ADC通常使用子带采样的方式，即每个子带使用一路变频器和滤波器，每增加一个子带就需要增加一路变频器和滤波器，终端尺寸有限，难以满足频谱多子带聚合及自带频点动态变化的要求。
压缩采样(Compressive Sampling)是一种新的采样理论，它通过开发信号的稀疏特性，在远小于奈奎斯特采样率的条件下，用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法实现信号的无失真重建。由于压缩采样理论对采样频率的要求较低，因此具有广阔的应用前景。
目前，许多通信系统将一段宽带频谱分成多个窄带，不同窄带用于承载不同的窄带信号。例如，在OFDM系统中，频谱被分为多个子带，一个发射机发射的OFDM信号所占用的多个子带之间在频率上可以间隔分布，且其占用的子带可以随时间动态变化。针对这样的多频带信号，许多压缩采样接收机需要预先获知待采样的频带信号所占用的频带信息，才能对接收到的模拟信号进行压缩采样。Moshe Mishali等人(具体参见IEEE Journal ofSelected Topics In Signal Processing，Vol.4，No.2，April 2010，标题名称为：“FromTheory to Practice：Sub-Nyquist Sampling of Sparse Wideband Analog Signal”)提出了一种MWC(Modulated Wideband Converter，调制宽带转换器)系统，该系统具有多个采样通道，多个采样通道对接收信号并行处理。在每个采样通道中，先将接收信号与一个周期性伪随机序列(或称混频函数)相乘，其结果相当于将宽带频谱的一部分搬移至基带附近，至于该采样通道搬移的是宽带频谱的哪部分与周期性伪随机序列的具体形式有关，MosheMishali在上述文献中有详细描述；然后，通过低通滤波器将除基带附近的信号之外的部分滤除，并采用采样速率远小于Nyquist频率的低速ADC对基带附近的信号进行采样。不同的采样通道设置不同的周期性伪随机序列(这些周期性伪随机序列的周期Tp是相同的)，其目的是：将整个频谱以fp＝1/Tp为单位搬移至基带附近的一段相同频带内，这样，发射端无论采用哪些窄带发送无线信号，这些无线信号的频谱均会被搬移至该基带附近的频段内，后续利用信号恢复算法即可恢复多频带信号中的信息。
但是，上述压缩采样方式存在的问题是：使用压缩采样接收机的多个采样通道将多频带信号混频(混叠至相同频段)后，信号之间存在相互干扰，导致接收信号的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Radio，SINR)低，后续信号恢复的效果差。
发明内容
本发明实施例提供一种处理信号的方法、发射机和压缩采样接收机，以提高接收信号的SINR。
第一方面，提供一种处理信号的方法，包括：获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内；根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；采用所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果，并通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果。
结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述采用所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果，包括：将所述2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项；将所述预编码矩阵与所述2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项；将所述2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到所述2N个预编码结果。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述将所述2N个信息符号中的一半取共轭，包括：从所述2N个载波中确定N个目标载波，其中，所述目标载波满足：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭；将所述2N个信息符号中的，位于所述N个目标载波上的信息符号取共轭。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述将所述2N个中间项中的一半取共轭，包括：将所述2N个中间项中的，由所述N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项取共轭。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果，包括：分别通过所述2N个载波向所述接收端发射所述2N个预编码结果，其中，各个载波发射的预编码结果由位于该载波上的信息符号转化而来。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列，包括：接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号；根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述从N个无线信号中选取2N个信息符号，包括：根据所述周期性伪随机序列的频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2，+fp/2]内的相同频段；将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述N个窄带对应的列为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述N个无线信号中的各无线信号为占用预先设定且连续频段的信号。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一个实现方式中，所述无线信号为OFDM信号，所述窄带为子带，所述信息符号为OFDM符号，所述载波为子载波。
第二方面，提供一种处理信号的方法，包括：用压缩采样接收机获取接收信号矩阵Y；根据所述压缩采用接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；将所述矩阵与所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
结合第二方面，在第二方面的一个实现方式中，在所述用压缩采样接收机获取接收信号矩阵Y之前，所述方法还包括：向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号，其中，所述序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述周期性伪随机序列。
第三方面，提供一种发射机，包括：获取单元，用于获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；选取单元，用于从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内；确定单元，用于根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；预编码单元，用于采用所述确定单元确定的所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果；发射单元，用于通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述预编码单元得到的所述2N个预编码结果。
结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，所述预编码单元具体用于将所述2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项；将所述预编码矩阵与所述2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项；将所述2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到所述2N个预编码结果。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述预编码单元具体用于从所述2N个载波中确定N个目标载波，其中，所述目标载波满足：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭；将所述2N个信息符号中的，位于所述N个目标载波上的信息符号取共轭。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述预编码单元具体用于将所述2N个中间项中的，由所述N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项取共轭。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述发射单元具体用于分别通过所述2N个载波向所述接收端发射所述2N个预编码结果，其中，各个载波发射的预编码结果由位于该载波上的信息符号转化而来。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述获取单元具体用于接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号；根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述选取单元具体用于根据所述周期性伪随机序列的频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2，+fp/2]内的相同频段；将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述N个窄带对应的列为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述N个无线信号中的各无线信号为占用预先设定且连续的频段的信号。
结合第三方面或其上述实现方式的任一种，在第三方面的另一个实现方式中，所述无线信号为OFDM信号，所述窄带为子带，所述信息符号为OFDM符号，所述载波为子载波。
第四方面，提供一种压缩采样接收机，包括：获取单元，用于获取接收信号矩阵Y；确定单元，根据所述压缩采用接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；运算单元，用于将所述确定单元确定的所述矩阵与所述获取单元获取的所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
结合第四方面，在第四方面的一种实现方式中，压缩采样接收机还包括：发送单元，用于向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列中各周期性伪随机序列的序号，其中，所述各周期性伪随机序列的序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述周期性伪随机序列。
由于选取的2N个信息符号在压缩采样接收端会被搬移至相同频段内，如果直接发射该2N个信息符号，在接收端对应的接收向量y满足y＝Asz，z为该2N个信息符号转化而来的列向量，由于矩阵As各项均为非零项，2N个信息符号之间必然产生干扰，本发明实施例中，根据接收端使用的周期性伪随机序列生成预编码矩阵并向接收端发射经过预编码矩阵处理后的2N个预编码结果，由于接收端的接收向量y满足：进一步展开成当压缩采样接收机使用左乘该向量y时，得到最终的接收向量y′满足：由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的压缩采样接收机的示例图。
图2是pi(t)的具体形式的示例图。
图3是滤波器H(f)的具体形式的示例图。
图4是频谱搬移过程的示意图。
图5是接收端频域模型的示意图。
图6是待发射的窄带信号的一个示例图。
图7是图6的窄带信号对应的频谱搬移图。
图8是发射端发射图6所示的窄带信号时接收端的频域模型的示意图。
图9是图8的频域模型的等效模型的示意图。
图10是本发明一个实施例的处理信号的方法的示意性流程图。
图11是预编码处理过程的示意性流程图。
图12是本发明一个实施例的处理信号的方法的示意性流程图。
图13是本发明一个实施例的发射机的示意性框图。
图14是本发明一个实施例的接收机的示意性框图。
图15是本发明一个实施例的发射机的示意性框图。
图16是本发明一个实施例的接收机的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
首先，为了更清楚的描述本发明的实施方式，先结合图1至图5，简单介绍现有的MWC系统，及其存在的问题，具体如下：
该系统采用通信理论中的扩频技术。该系统具有模拟混频前端，模拟混频前端混叠频谱，使得各频段的频谱出现在基带中。该系统包括多个通道，该多个通道执行不同的混叠，因此，原则上，足够大数量的混叠能够恢复相对稀疏的多频带信号。
更为具体地，参见图1，将信号x(t)同时输入压缩采样接收机的m个通道中。在第i通道，x(t)与混频函数pi(t)相乘，实际中，该pi(t)是周期为Tp的周期性伪随机序列。在混频后，信号频谱被低通滤波器截断，该低通滤波器的截断频率为1/(2Ts)，并且过滤后的信号在1/Ts的频率下进行采样。各采样通道的采样频率可设置的足够低，使得现有的商用ADC能够完成该采样任务。那么，该系统需要设计的参数包括：通道的数量m，周期Tp，采样频率1/Ts，以及1≤i≤m时的混频函数pi(t)。
为了更为具体的描述，接下来，将pi(t)选定为分段常值函数，该函数在M个相等的时间间隔内，在±1之间变化，具体参见图2。其具体形式如下式所示：
其中，αik∈{+1，-1}，pi(t+nTp)＝pi(t)，n属于整数。需要说明的是，由于原则上pi(t)是周期性的即可，因此，pi(t)并不限于上述形式，还可以有其他选择。
下面从频域的角度分析上述系统的信号处理方式。
先来推导未知的信号x(t)和压缩采样得到的采样序列yi[n]之间的关系。首先，引入下式：
fp＝1/Tp，Fp＝[-fp/2，+fp/2] (2a)
fs＝1/Ts，Fs＝[-fs/2，+fs/2] (2b)
考虑第i通道，由于pi(t)以Tp为周期，其傅里叶展开如下：
其中：
相乘得到的模拟信号的傅里叶变换的结果为：
因此，H(f)(h(t)在频域的表示)的输入是以fp为单位平移X(f)后的信号的线性组合。因为当时，X(f)＝0，式子(5)求得的和包含(最多)非零项，fNYQ为整个带宽的Nyquist采样频率。
滤波器H(f)采用理想矩形函数的频率响应，如图3所示。因此，只有处于Fs区间的频率会被包含在统一的序列yi[n]中。因此，第i序列yi[n]的离散时间傅里叶变换(DTFT)可表达为：
其中，Fs的定义见式(2b)，L0选为：使得在Fs区间，上式求得的和包含X(f)的所有非零组分的最小整数。L0的准确值可通过下式计算得到：
需要注意的是，混频器输出并不受频带的限制，理论上来讲，取决于系数cil，如傅里叶变换公式(5)中的定义。由于滤波器的输出仅包含x(t)的有限次混叠，因此可以通过(6)式求解。
关系式(6)将DTFT的结果yi[n]和未知的X(f)联系起来。这个式子是恢复x(t)的关键。为了简便，将(6)式改写成矩阵形式，如下：
y(f)＝Az(f)，f∈Fs (8)
其中，y(f)是长度为m的向量，其第i元素需要说明的是，这里的A即为本发明实施例中的等效信道矩阵A，这里的向量z(f)的每一行代表频域的一段频谱，将这段频谱离散采样成信息符号，即可对应于本发明实施例中的矩阵Z，两者本质相同。下面详细描述该矩阵A和向量z(f)的具体形式。未知的z(f)＝[z1(f)，...，zL(f)]T的长度如下：
L＝2L0+1 (9)
其中：
zi(f)＝X(f+(i-L0-1)fp)，1≤i≤L，f∈Fs (10)
m×L的矩阵A包含系数cil
其中，该逆序取决于式(10)中对zi(f)的枚举。图4以N为4个频段，搬移频率fp＝1/Tp≥B，两个采样速率fp＝fs和fs＝5fp为例，描述了z(f)，以及对X(f)以fp为单位的搬移后的副本。在图4中，左平面的fs＝fp，因此z(f)的长度L＝11，右平面中，fs＝5fp，使得L＝15，在i≤L0(或i＞L0+1)对应的项的位置包含向频率轴右方(或左方)搬移后的X(f)的副本，在中间项，即i＝L0+1处不发生搬移。z(f)的每一项代表X(f)频率的一个片段，长度为fs。因此，为了恢复x(t)，在区间f∈Fp确定z(f)就足够了。
目前的分析中，以Tp为周期的周期性函数pi(t)可以任意选取。在继续前，讨论一下每个参数的作用。Tp确定了对X(f)的搬移时，每次搬移的区间为fp＝1/Tp。同样地，搬移频率fp控制了频带片段z(f)的排布，如图4所示。可选择fp≥B，使得每个频带仅包含z(f)的一个非零元素(相对于具体的f)，从而使得z(f)最多包含N个非零元素。实际中，fp可略大于B，以避免边缘效应。因此，参数Tp用于根据z(f)的稀疏程度，预先转化多频带x(t)∈M至一段范围内。单个通道的采样频率fs设置在频率范围Fs内，如式(6)所示。从图4可以明显地看出，对于每个f∈Fp，只要fs≥fp，从采样序列yi[n]中恢复x(t)等效于从y(f)中恢复z(f)。通道数m决定了系统的全部采样速率为mfs。最简便地，可以设置如图4左平面所示，以控制采样速率的分辨率为fp。观察式(7)和式(9)可知，fs和fp的设定决定了L，L为z(f)中，针对某一特定的x(t)∈M，可能包含能量的频率片段的数量。
混频函数的作用隐含在式(8)中，通过系数cil体现。每个pi(t)提供矩阵A的一行。大致来说，在周期Tp中，pi(t)应该具有许多时间段，使得傅里叶展开式(3)包含大于L个主项。在这种情况下，通道输出yi[n]是z(f)中所有(不全为0)频谱片段的混合。函数pi(t)彼此之间应该不同，以保证矩阵A的行线性无关。接下来讨论pi(t)的一种具体选择，即符号波形的具体选择。
考虑如图2所示的变符函数pi(t)，系数cil如下所示：
计算积分得到：
其中，θ＝e-j2π/M，因此：
设F为M×M的离散傅里叶变换矩阵，其第i列为：
其中，0≤i≤M-1，并设F为M×L矩阵，具有列该为重排后的列子集。需要注意的是，对于M＝L，F为单位矩阵。接着，式(8)可重写成：
y(f)＝SFDz(f)，f∈Fs (16)
其中，S是m×M的符号矩阵，并且Sik＝αik，是L×L的对角矩阵，dl由式(13)定义。如式(11)所示，逆序取决于式(10)中对zi(f)的枚举。符号样式{αik}的关联关系进一步展开成图5所示的数学关系。
上文对现有的压缩采样系统(即上述MWC系统)中的重要参数等效信道矩阵A，矩阵Z(即上述z(f))、混频函数pi(t)(实际是周期性伪随机序列)的周期和具体形式等重要参数进行了详细描述。为了便于理解，接下来以举例的方式描述现有的压缩采样系统存在的问题。
图6是待发射的窄带信号的示例图。假设待发射的信号为x(t)，包含如图6所示的2个窄带信号：窄带信号1和窄带信号2(窄带信号1’和窄带信号2’分别为对应于窄带信号1和窄带信号2的负频率窄带信号)。假设各个窄带信号的带宽B＝50MHz，且各个窄带信号的中心频率在[0+B/2，5GHz-B/2]范围内变化，同时假定Nyquist采样频率fNYQ＝10GHz。
在发射端发射上述x(t)后，经过信道传输被压缩采样接收机接收。压缩采样接收机设置有m个采样通道，对接收信号进行m路并行处理，压缩采样接收机的具体形式可参见图1，上文已经详细描述，此处不再赘述。
以第i个采样通道为例进行举例说明，周期性伪随机序列pi(t)周期变化的频率可设置为fP＝51.3MHz，略大于窄带信号带宽B，pi(t)的具体形式参见上文中的式(3)-式(4)，此处不再详述。相应地，低速ADC采样频率可设置为fs＝fp，低通滤波器h(t)带宽可设置为[-fs/2，fs/2]。压缩采样接收机接收到的信号x(t)通过第i通道时，先用周期性伪随机序列pi(t)进行混频处理，即，将pi(t)与接收到的信号x(t)相乘得到即：然后依次通过低通滤波器h(t)和低速ADC(在图1中通过t＝nTs表示)，得到采样序列yi(n)，其中，n＝1，2...Num_sample，Num_sample为采样个数。然后，在各路采样通道得到的采样序列的基础上通过数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)的方式重构原始信号x(t)。
在接收端，如上文所述，周期性伪随机序列pi(t)与x(t)相乘，具有频谱搬移的作用，图7示出了图6中的窄带信号经过频谱搬移之后的结果，图8给出了接收端采用图7所示的频谱搬移方式，接收信号在频域上的数学模型，该数学模型的建立参见上文中与式(8)相关的描述。图8中的A为等效信道矩阵，具体地，A＝SFD，其中，S的第i行是pi(t)一个周期的值；F是离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)矩阵；D是对角矩阵，各项的值可以看做常数，矩阵S、F、D的含义和形式参见上文，尤其上文式(11)和式(16)相关的描述。是第i路采样序列yi(n)变换到频域的结果。图8中的矩阵Z的具体形式与周期性伪随机序列的周期有关，参见式(10)相关的推到过程。
从图8可以看出，除了4个窄带(包括2个负频窄带)外，其余的窄带均没有信号，用一条横线表示，也就是说，矩阵Z中与该横线对应的行为零项。将图8中的矩阵Y进行变形，通过保留矩阵A中与矩阵Z的非零项具有相同编号的列，得到矩阵As，可以将图8中的等式转化为图9。举例说明，假设矩阵Z中的第1、3、6、8行中包括非零元素，那么可以保留矩阵A中的第1、3、6、8列以形成矩阵As。
从图9可以看出，从接收端的角度，经过接收端的压缩采样处理，4个窄带信号的频谱被搬移至基带附近的相同的频段内，即图7中的[-fp/2，fp/2]，也就是说，4个窄带信号(包括2个负频率的窄带信号)的频谱被混叠起来了，混叠后的窄带信号相互干扰，接收信号的SINR低。
下面结合附图详细描述本发明实施例的信号处理方法。
为了便于理解，在图9的基础上，首先，以举例的方式，简单描述本发明实施例的整体设计构思。
假设将窄带信号1和窄带信号2分别记为c和d，当各个窄带信号都采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)调制时，c和d各包含101个子载波，在实现中可以均去掉(±50ω，±49ω)这4个高频子载波，即不在这4个高频子载波上传输信息符号后，众所周知，代表上述4个窄带信号的矩阵Z’可以通过其采样值表示为：
相应地，图9的表达式可以表示为：
具体地，现有技术中，发射端会直接发射其中，OFDM符号ck和c-k分别位于窄带信号1的第k个子载波和第-k个子载波上；OFDM符号dk和d-k分别位于窄带信号2的第k个子载波和第-k个子载波上。上述4个子载波上的信息符号发射到接收端并经过压缩采样接收机m路并行处理后，得到的接收信号矩阵如下式：
需要说明的是，在接收端，d-k和c-k被取了共轭(*为共轭运算符)，这是此压缩采样接收机的一个特性。从式(19)不难看出，如何能避免ck和dk之间的干扰是本发明实施例首要解决的问题。首先，对As进行奇异值分解可得：
然后，通过对发射端发射的信息符号进行预编码处理，使其改传由于接收端的取共轭特性，在接收端会接收到：
如果满足与相互抵消，则式(21)可改写成：
然后，接收端在得到yk后，左乘与相互抵消，得到下式：
从式(23)可以看出，由于奇异值分解中的矩阵为对角矩阵，因此，ck和dk之间保持正交，从而能够避免其相互干扰。
那么，现在的问题就是如何设计使其满足：
原理如下：
首先，将待发射的4个子载波中的OFDM符号中的d-k和c-k取+轭，得到然后，将与预编码矩阵相乘：
得到4个中间变量结合式(24)可得：
在式(26)的基础上，可以求解出：
总结起来，要想在接收端达到的效果，可以将选取为预编码矩阵，并进行上述两次共轭操作。或者，还可以通过选取合适的预编码矩阵，使其与相乘后，直接达到上述两次共轭操作的效果，本发明实施例对此不作具体限定。
需要说明的是，以上描述仅仅是为了便于理解，以OFDM系统为例并结合2个窄带信号进行的举例说明，但本发明实施例并不限于OFDM系统，还可以是其他任何频分系统。下面结合图10详细描述本发明实施例的处理信号的方法。
图10是本发明一个实施例的处理信号的方法的示意性流程图。图10的方法可以由发射端执行，例如，可以是UE，也可以是基站。图10的方法可包括：
1010、获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列。
需要说明的是，压缩采样接收机使用的周期性伪随机序列的数目与该压缩采样接收机的采用通道数相等，也就是说，每个采样通道使用一个周期性伪随机序列，不同采样通道的周期性伪随机序列不同。
步骤1010可包括：接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列中各周期性伪随机序列的序号；根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。当然，也可以不预先存储上述周期性伪随机序列集合，接收端直接向发送端发送压缩采样接收机使用的扩频序列。
1020、从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内。
应理解，N个窄带中，哪2N个载波上的信息符号在接收端会被搬移至相同频段是可以预先获知的。换句话说，N个无线信号中，哪2N个载波上信息符号在接收端会相互干扰是可以预先获知的。
可选地，步骤1020可包括：根据所述周期性伪随机序列的频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2，+fp/2]内的相同频段；将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
具体地，由式(10)可知，压缩采样接收端对频谱的搬移方式与周期性伪随机序列的频率fp(周期Tp的倒数)相关，有了该fp就可以知道接收端是以fp为单位将包含N个窄带的整个频谱搬移至频段[-fp/2，+fp/2]中，由于发射端知道待发射的N个无线信号所在的频段，那么就可以确定经过该频谱搬移方式，哪些频段将被搬移至频段[-fp/2，+fp/2]内，以及在该频段中，哪些载波中的信息符号会相互干扰。参见式(19)，在接收端接收到也就是说，窄带信号1的第k个载波和第-k个载波，以及窄带信号2的第k个载波和第-k个载波中的信息符号在接收端会被搬移至相同频段内，产生相互干扰；那么就从2个窄带信号中选取该4个载波中的信息符号d-k、c-k、ck和dk。
应理解，在不同的通信系统或通信模式下，上述信息符号的具体类型可以不同，本发明实施例对此不作具体限定。具体地，上述信息符号可以是经过正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)处理之后的信息符号，例如，可以是OFDM符号。
上述无线信号可以是占用预先设定且连续的频段的信号。例如，在OFDM系统中，可以是OFDM信号，或者窄带信号。
上述窄带可以是预先划分的一段频率范围，在OFDM系统中，该窄带可以是子带。
1030、根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的。
具体地，A＝SFD，其中，S的第i行是pi(t)一个周期的值；F是DFT矩阵；D是对角矩阵，各项的值可以看做常数。具体生成方式可参照上文中的式(11)至式(16)的描述，此处不再赘述。
上述N个窄带对应的列可以为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
具体地，由式(10)可知，根据周期性伪随机序列的频率fp，是以fp为单位将包含N个窄带的整个频谱搬移至频段[-fp/2，+fp/2]中；发射端知道N个窄带各自所在的频段以及上述频谱搬移方式后，就可以确定矩阵Z中哪些行为零行，哪些行不为零(即包含信号的频谱信息)。需要说明的是，这里并不需要求出矩阵Z，只需要确定矩阵Z的零行或非零行即可。
以图7-图9为例，描述矩阵的具体形式，从图7可以看出，以下频段中的信号被搬移至[-fp/2，fp/2]中：[-9fp/2，-7fp/2]，[-5fp/2，-3fp/2]，[3fp/2，5fp/2]和[7fp/2，9fp/2]，其余频段搬移的结果均为0。如图8和图9所示，这样，就可以预先获知矩阵Z的第1、3、7、9行非零。接着，保留矩阵A的第1、3、7、9列，得到矩阵As；对矩阵As进行奇异值分解以确定预编码矩阵
1040、采用所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果。
实际中预编码处理方式可以有多种，只要经过所述预编码处理，使得在所述压缩采样接收机端，所述2N个预编码结果对应的接收向量y满足：的实施方式均应落入本发明实施例的保护范围，后续会详细描述。
这里的z并非2N个信息符号组成的列向量，而是将该2N个信息符号一半取共轭，一半保持不变后组成的2N维列向量，具体参见式(18)和式(19)的描述，这是这类现有压缩采样接收机的频谱搬移特性决定的，还需要说明的是，这里的z可以是保留上述矩阵Z的非零行后得到的矩阵Z’中的任一列。
1050、通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果。
由于选取的2N个信息符号在压缩采样接收端会被搬移至相同频段内，如果直接发射该2N个信息符号，在接收端对应的接收向量y满足y＝Asz，z为该2N个信息符号转化而来的列向量，由于矩阵As各项均为非零项，2N个信息符号之间必然产生干扰，本发明实施例中，根据接收端使用的周期性伪随机序列生成预编码矩阵并向接收端发射经过预编码矩阵处理后的2N个预编码结果，由于接收端的接收向量y满足：进一步展开成当压缩采样接收机使用左乘该向量y时，得到最终的接收向量y′满足：由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
下面详细描述预编码处理方式，可选地，作为一个实施例，参见图11，步骤1040可包括：
1110、将2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项。
可选地，作为一个实施例，步骤1110可包括：从所述2N个载波中确定N个目标载波，其中，所述目标载波为：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭的载波；将所述2N个信息符号中的，位于所述N个目标载波上的信息符号取共轭。
以上述发射端发射接收端接收的实施方式为例，可以看出，窄带信号1的第-k个载波和窄带信号2的第-k个载波中的信息符号在接收端会被取共轭，则将这两个载波确定为目标载波。将目标载波上的信息符号取共轭后得到待预编码项
1120、将预编码矩阵与2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项。
例如，将步骤1110中的待预编码项与预编码矩阵相乘，如公式(25)所示，得到中间项
1130、将2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个预编码结果。
可选地，作为一个实施例，步骤1130可包括：将2N个中间项中的，由N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项取共轭。
例如，将步骤1120得到的中间项中，窄带信号1的第-k个载波和窄带信号2的第-k个载波对应的中间项取共轭，参见公式(27)，得到接下来，在窄带信号1的第-k个载波和第k个载波分别改传和在窄带信号2的第-k个载波和第k个载波分别改传和
需要说明的是，图11仅仅是预编码处理方式的一个示例，实际中，还可以对预编码矩阵进行变形，使得变形后的预编码矩阵直接与2N个信息符号组成的列向量相乘后直接得到上述2N个预编码结果，换句话说，通过改变预编码矩阵的具体形式，使得该预编码矩阵还具有上述两次取共轭的作用。
上文中结合图1至图11，从发送端的角度详细描述了根据本发明实施例的处理信号的方法，下面将结合图12，从接收端的角度描述根据本发明实施例的处理信号的方法。应理解，接收端侧描述的收发两端的交互及相关特性、功能等与发送端侧的描述相应，为了简洁，适当省略重复的描述。
图12是本发明一个实施例的处理信号的方法的示意性流程图。图12的方法由压缩采样接收机执行，例如，可以是UE，也可以是基站。图12的方法包括：
1210、用压缩采样接收机获取接收信号矩阵Y。
1220、根据所述压缩采用接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的。
该矩阵Z的非零行可以通过：先计算Y＝AZ，得到矩阵Z，然后从矩阵Z中找出非零行的编号。或者，发射端可以将该编号信息通过信令发送至接收端(发射端确定矩阵Z的非零行的方式参见图10的描述)。
1230、将所述矩阵与所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
当发射端均按照图10描述的方式发送预编码结果，接收端对接收矩阵左乘相乘的结果能够保证接收矩阵Y中的每个接收向量y′均满足由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
可选地，作为一个实施例，在所述用压缩采样接收机获取接收信号矩阵Y之前，所述图12的方法可还包括：向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号，其中，所述序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述各周期性伪随机序列。
上文中结合图1至图12，详细描述了根据本发明实施例的处理信号的方法，下面将结合图13至图16，详细描述根据本发明实施例的发射机和压缩采样接收机。
图13是本发明一个实施例的发射机的示意性框图。应理解，图13的发射机1300能够实现上文中由发射端执行的各个步骤，为避免重复，此处不再详述。发射机1300包括：
获取单元1310，用于获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；
选取单元1320，用于从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内；
确定单元1330，用于根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；
预编码单元1340，用于采用所述确定单元1330确定的所述预编码矩阵对所述选取单元1320选取的所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果；
发射单元1350，用于通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述预编码单元1340得到的所述2N个预编码结果。
由于选取的2N个信息符号在压缩采样接收端会被搬移至相同频段内，如果直接发射该2N个信息符号，在接收端对应的接收向量y满足y＝Asz，z为该2N个信息符号转化而来的列向量(这里的z并非2N个信息符号组成的列向量，而是一半取共轭，一半保持不变，具体参见式(18)和式(19)的描述，这是这类现有压缩采样接收机的频谱搬移特性决定的)，由于矩阵As各项均为非零项，2N个信息符号之间必然产生干扰，本发明实施例中，根据接收端使用的周期性伪随机序列生成预编码矩阵并向接收端发射经过预编码矩阵处理后的2N个预编码结果，由于接收端的接收向量y满足：进一步展开成当压缩采样接收机使用左乘该向量y时，得到最终的接收向量y′满足：由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
可选地，作为一个实施例，所述预编码单元1340可具体用于将所述2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项；将所述预编码矩阵与所述2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项；将所述2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到所述2N个预编码结果。
可选地，作为一个实施例，所述预编码单元1340可具体用于从所述2N个载波中确定N个目标载波，其中，所述目标载波为：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭的载波；将所述2N个信息符号中的，位于所述N个目标载波上的信息符号取共轭。
可选地，作为一个实施例，所述预编码单元1340可具体用于将所述2N个中间项中的，由所述N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项取共轭。
可选地，作为一个实施例，所述发射单元1350可具体用于分别通过所述2N个载波向所述接收端发射所述2N个预编码结果，其中，各个载波发射的预编码结果由位于该载波上的信息符号转化而来。
可选地，作为一个实施例，所述获取单元1310可具体用于接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号；根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。
可选地，作为一个实施例，所述选取单元1320可具体用于根据所述周期性伪随机序列频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2，+fp/2]内的相同频段；将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
可选地，作为一个实施例，所述N个窄带对应的列为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
可选地，作为一个实施例，所述N个无线信号中的各无线信号为占用预先设定且连续的频段的信号。
可选地，作为一个实施例，所述无线信号为OFDM信号，所述窄带为子带，所述信息符号为OFDM符号，所述载波为子载波。
图14是本发明一个实施例的压缩采样接收机的示意性框图。应理解，图14的压缩采样接收机1400能够实现上文中由接收端执行的各个步骤，为避免重复，此处不再详述。接收机1400可包括：
获取单元1410，用于获取接收信号矩阵Y；
确定单元1420，用于根据所述压缩采用接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；
运算单元1430，用于将所述确定单元1420确定的所述矩阵与所述获取单元1410获取的所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
当发射机均按照图13描述的方式发送预编码结果，接收端对接收矩阵左乘相乘的结果能够保证接收矩阵Y中的每个接收向量y′均满足由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
可选地，作为一个实施例，压缩采样接收机1400还可包括：发送单元，用于向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号，其中，所述序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述周期性伪随机序列。
图15是本发明一个实施例的发射机的示意性框图。应理解，图15的发射机1500能够实现上文中由发射端执行的各个步骤，为避免重复，此处不再详述。发射机1500包括：
处理器1510，用于获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内；根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；采用所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果；
发射器1520，用于通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述处理器1510得到的所述2N个预编码结果，使得在所述压缩采样接收机端，所述2N个预编码结果对应的接收向量y满足：
由于选取的2N个信息符号在压缩采样接收端会被搬移至相同频段内，如果直接发射该2N个信息符号，在接收端对应的接收向量y满足y＝Asx，x为该2N个信息符号转化而来的列向量，由于矩阵As各项均为非零项，2N个信息符号之间必然产生干扰，本发明实施例中，根据接收端使用的周期性伪随机序列生成预编码矩阵并向接收端发射经过预编码矩阵处理后的2N个预编码结果，由于接收端的接收向量y满足：进一步展开成当压缩采样接收机使用左乘该向量y时，得到最终的接收向量y′满足：由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
可选地，作为一个实施例，处理器1510可具体用于将所述2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项；将所述预编码矩阵与所述2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项；将所述2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到所述2N个预编码结果。
可选地，作为一个实施例，所述处理器1510可具体用于从所述2N个载波中确定N个目标载波，其中，所述目标载波满足：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭；将所述2N个信息符号中的，位于所述N个目标载波上的信息符号取共轭。
可选地，作为一个实施例，所述处理器1510可具体用于将所述2N个中间项中的，由所述N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项取共轭。
可选地，作为一个实施例，所述发射器1520可具体用于分别通过所述2N个载波向所述接收端发射所述2N个预编码结果，其中，各个载波发射的预编码结果由位于该载波上的信息符号转化而来。
可选地，作为一个实施例，所述处理器1510可具体用于接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号；根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。
可选地，作为一个实施例，所述处理器1510可具体用于根据所述周期性伪随机序列的频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2，+fp/2]内的相同频段；将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
可选地，作为一个实施例，所述N个窄带对应的列为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
可选地，作为一个实施例，所述N个无线信号中的各无线信号为占用预先设定且连续的频段的信号。
可选地，作为一个实施例，所述无线信号为OFDM信号，所述窄带为子带，所述信息符号为OFDM符号，所述载波为子载波。
图16是本发明一个实施例的压缩采样接收机的示意性框图。应理解，图16的压缩采样接收机1600能够实现上文中由接收端执行的各个步骤，为避免重复，此处不再详述。接收机1600可包括：
接收器1610，用于获取接收信号；
处理器1620，用于根据所述压缩采用接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的；将所述矩阵与所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
当发射机均按照图15描述的方式发送预编码结果，接收端对接收矩阵左乘相乘的结果能够保证接收矩阵Y中的每个接收向量y′均满足由于奇异值分解中，为对角矩阵，则该2N个信息符号之间满足正交性，从而避免了相互干扰，提高了接收信号的SINR。
可选地，作为一个实施例，压缩采样接收机1600还可包括：发送器，用于向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号，其中，所述序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述周期性伪随机序列。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种处理信号的方法，其特征在于，包括：
获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；
从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内；
根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述预编码矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的，其中，矩阵是接收矩阵的共轭转置矩阵，矩阵为对角矩阵；
采用所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果，并通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述采用所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果，包括：
将所述2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项，所述2N个信息符号中的取共轭的信息符号为N个目标载波上的信息符号，所述目标载波满足：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭；
将所述预编码矩阵与所述2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项；
将所述2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到所述2N个预编码结果，所述2N个中间项中的取共轭的信息符号为所述N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果，包括：
分别通过所述2N个载波向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果，其中，各个载波发射的预编码结果由位于该载波上的信息符号转化而来。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，
所述获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列，包括：
接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号；
根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述从N个无线信号中选取2N个信息符号，包括：
根据所述周期性伪随机序列的频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2,+fp/2]内的相同频段；
将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述N个窄带对应的列为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
7.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述N个无线信号中的各无线信号为占用预先设定且连续频段的信号。
8.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述无线信号为正交频分复用(OFDM)信号，所述窄带为子带，所述信息符号为OFDM符号，所述载波为子载波。
9.一种处理信号的方法，其特征在于，包括：
用压缩采样接收机获取接收信号矩阵Y；
根据所述压缩采样接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的，其中，矩阵是预编码矩阵的共轭转置矩阵，矩阵为对角矩阵；
将所述矩阵与所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述用压缩采样接收机获取接收信号矩阵Y之前，所述方法还包括：
向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号，其中，所述序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述周期性伪随机序列。
11.一种发射机，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取压缩采样接收机混频时使用的周期性伪随机序列；
选取单元，用于从N个无线信号中选取2N个信息符号，其中，所述N个无线信号分别位于N个窄带中，所述2N个信息符号分别位于所述N个窄带上的2N个载波中，且所述2N个载波中的信息符号的频谱经过所述混频后将被搬移至相同频段内；
确定单元，用于根据所述周期性伪随机序列，确定预编码矩阵其中，所述预编码矩阵的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As是由等效信道矩阵A中的，与所述N个窄带对应的列组成的矩阵，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的，其中，矩阵是接收矩阵的共轭转置矩阵，矩阵为对角矩阵；
预编码单元，用于采用所述确定单元确定的所述预编码矩阵对所述2N个信息符号进行预编码处理，得到2N个预编码结果；
发射单元，用于通过所述2N个载波分别向所述压缩采样接收机发射所述预编码单元得到的所述2N个预编码结果。
12.如权利要求11所述的发射机，其特征在于，所述预编码单元具体用于将所述2N个信息符号中的一半取共轭，一半保持不变，得到2N个待预编码项，所述2N个信息符号中的取共轭的信息符号为N个目标载波上的信息符号，所述目标载波满足：位于其上的信息符号，经过所述压缩采样接收机压缩采样后将被取共轭；将所述预编码矩阵与所述2N个待预编码项组成的列向量相乘，得到2N个中间项；将所述2N个中间项中的一半取共轭，一半保持不变，得到所述2N个预编码结果，所述2N个中间项中的取共轭的信息符号为所述N个目标载波上的信息符号转化而来的中间项。
13.如权利要求12所述的发射机，其特征在于，所述发射单元具体用于分别通过所述2N个载波向所述压缩采样接收机发射所述2N个预编码结果，其中，各个载波发射的预编码结果由位于该载波上的信息符号转化而来。
14.如权利要求11-13中任一项所述的发射机，其特征在于，所述获取单元具体用于接收所述压缩采样接收机发送的信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号；根据所述信令，从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取与所述序号对应的周期性伪随机序列。
15.如权利要求11-13中任一项所述的发射机，其特征在于，所述选取单元具体用于根据所述周期性伪随机序列的频率fp，从所述N个窄带中选取2N个载波，所述2N个载波满足：经过所述混频，所述2N个载波上的频谱将被搬移至混频区间[-fp/2,+fp/2]内的相同频段；将所述2N个载波上的信息符号选取为所述2N个信息符号。
16.如权利要求11-13中任一项所述的发射机，其特征在于，所述N个窄带对应的列为：所述矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，其中，矩阵Y为所述N个无线信号对应的接收信号矩阵。
17.如权利要求11-13中任一项所述的发射机，其特征在于，所述N个无线信号中的各无线信号为占用预先设定且连续的频段的信号。
18.如权利要求11-13中任一项所述的发射机，其特征在于，所述无线信号为正交频分复用(OFDM)信号，所述窄带为子带，所述信息符号为OFDM符号，所述载波为子载波。
19.一种压缩采样接收机，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取接收信号矩阵Y；
确定单元，根据所述压缩采样接收机使用的周期性伪随机序列，确定接收矩阵其中，的共轭转置矩阵满足奇异值分解式：矩阵As由等效信道矩阵A中，与矩阵Z的非零行具有相同编号的列组成，所述矩阵Z满足：Y＝AZ，所述矩阵A是基于所述周期性伪随机序列生成的，其中，矩阵是预编码矩阵的共轭转置矩阵，矩阵为对角矩阵；
运算单元，用于将所述确定单元确定的所述矩阵与所述获取单元获取的所述矩阵Y相乘，以便基于相乘的结果恢复信号。
20.如权利要求19所述的压缩采样接收机，其特征在于，还包括：
发送单元，用于向发射机发送信令，所述信令用于指示所述周期性伪随机序列的序号，其中，所述序号预先设定，且所述序号用于所述发射机根据所述序号从预先存储的周期性伪随机序列集合中获取所述周期性伪随机序列。
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