CN109495419B - 加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法 - Google Patents

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Abstract

加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了经典混合载波系统的能量均匀化程度受限，以及对随机差错和成串的突发差错的抵抗能力差的问题。本发明通过对交织信号进行两次加权分数傅里叶变换，提高了加权分数傅里叶变换信号维度，使信号矩阵的行信号与列信号的时频能量分布都更加均匀，提升了信号能量在时频空间内的均匀化程度；本发明结合了交织编码抗突发及随机干扰的特性，使传输的加权交织信号同时具有更好的抗双选、抗随机差错和成串的突发差错的能力。本发明可以应用于无线通信技术领域。

Description

加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法。
背景技术
经典的混合载波系统是基于四项加权分数傅立叶变换理论实现的。通过对调制后的信号进行四项加权分数傅里叶变换，得到的混合载波信号同时具有单载波和多载波分量，该信号能量在时频平面上的分布更加均匀，因而能够在双选信道中获得优于传统单载波系统和多载波系统的性能。
四项加权分数傅里叶变换
Figure BDA0001944562080000011
可表示为d四个状态的组合形式，定义为：
Figure BDA0001944562080000012
Figure BDA0001944562080000013
其中，α通常取[-2,2]或[0,4]区间内的实数，wl(α)为周期为4的加权系数(l＝0,1,2,3)，j为虚数单位，指数函数exp()内的正负号决定了加权系数随参数α增加呈现旋转的方向，正号为逆时针方向，负号为顺时针方向，I为单位阵，F为离散傅里叶变换矩阵，满足
Figure BDA0001944562080000014
α阶N点加权分数傅里叶逆变换过程等效为-α阶N点加权分数傅里叶变换过程。
经典混合载波系统虽然通过对时频能量均匀化来抵抗双选衰落，但是经典混合载波系统只是在单维度信号的时频平面上进行能量的均匀化，均匀程度受到限制；而且经典混合载波系统对于随机差错和成串的突发差错的抵抗能力较差。
发明内容
本发明的目的是为了解决经典混合载波系统的能量均匀化程度受限，以及对随机差错和成串的突发差错的抵抗能力差的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
基于本发明的一个方面：加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统，所述传输系统的发送端包括编码器、加权交织协同模块、数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块；所述传输系统的接收端包括下变频模块、滤波模块、A/D变换模块、数字载波解调模块、加权解交织协同模块和解码器；
在发送端，所述编码器输出的信号按照码字进行分组，按照码字进行分组后的信号输入加权交织协同模块；
所述加权交织协同模块用于将输入的分组后信号存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶变换，得到加权交织信号；
加权交织信号依次经过数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块的处理，得到待发送的信号；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；
在接收端，所述下变频模块用于对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；
所述基带连续模拟波形信号依次经过滤波模块和A/D变换模块的处理，得到基带数字采样信号；
所述数字载波解调模块用于对基带数字采样信号进行数字载波解调，得到串行数据；
所述串行数据按照码字进行分组，按照码字进行分组后的串行数据输入加权解交织协同模块；
所述加权解交织协同模块用于将输入的分组后串行数据存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号；
所述解码器用于对解交织信号进行解码；
基于本发明的另一个方面：加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输方法，该方法包括以下步骤：
在发送端，对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；
按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；
按列读出的串行加权交织信号依次经过数字载波调制、D/A变换、滤波和上变频处理，得到待发送的信号；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；
在接收端，对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；基带连续模拟波形信号依次经过滤波和A/D变换处理，得到基带数字采样信号；
基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到串行数据，将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；
将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，并对按行读出的解交织信号进行解码。
本发明的有益效果是：本发明的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法，本发明通过对交织信号进行二次加权分数傅里叶变换，提高了加权分数傅里叶变换信号维度，使信号矩阵的行信号与列信号的时频能量分布都更加均匀化，提升了信号能量在时频空间内的均匀化程度；本发明结合了交织编码抗突发及随机干扰的特性，使传输的加权交织信号同时具有更好的抗双选、抗随机差错和成串的突发差错的能力。
附图说明
图1是本发明的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统及方法的流程图；
其中：dMN×1代表按照码字分组后的信号，bMN×1代表按列读出的加权交织信号，
Figure BDA0001944562080000031
代表按照码字分组后的串行数据，
Figure BDA0001944562080000032
代表按行读出的解交织信号；
图2是本发明的加权交织过程的原理图；
图3是本发明的加权解交织过程的原理图；
图4是传统混合载波系统对信号进行单维度的能量均匀化的结果示意图；
图5是采用本发明的方法对信号进行能量均匀化的结果示意图；
图6为在频域随机点幅度衰减10dB的信道条件下(即信道1)，本发明方法与传统混合载波方法、传统OFDM方法和传统单载波方法的误码率对比图；
α代表传统混合载波方法的加权系数；
α1和α2分别代表本发明方法中信号矩阵中，行信号和列信号进行传统加权分数傅里叶的加权系数。
图7为在时域随机点幅度衰减10dB的信道条件下(即信道2)，本发明方法与传统混合载波方法、传统OFDM方法和传统单载波方法的误码率对比图；
图8为在时频域各一个随机点、幅度分别衰减10dB的信道条件下(即信道3)，本发明方法与传统混合载波方法、传统OFDM方法和传统单载波方法的误码率对比图；
图9为在信道1、信道2和信道3的条件下，本发明方法与传统混合载波方法的误码率对比图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统，所述传输系统的发送端包括编码器、加权交织协同模块、数字载波调制模块、D/A变换(模数转换)模块、滤波模块和上变频模块；所述传输系统的接收端包括下变频模块、滤波模块、A/D变换(数模转换)模块、数字载波解调模块、加权解交织协同模块和解码器；
在发送端，所述编码器输出的信号按照码字进行分组，按照码字进行分组后的信号输入加权交织协同模块；
所述加权交织协同模块用于将输入的分组后信号存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶变换，得到加权交织信号；
加权交织信号依次经过数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块的处理，得到待发送的信号；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；
在接收端，所述下变频模块用于对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；
所述基带连续模拟波形信号依次经过滤波模块和A/D变换模块的处理，得到基带数字采样信号；
所述数字载波解调模块用于对基带数字采样信号进行数字载波解调，得到串行数据；
所述串行数据按照码字进行分组，按照码字进行分组后的串行数据输入加权解交织协同模块；
所述加权解交织协同模块用于将输入的分组后串行数据存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号；
所述解码器用于对解交织信号进行解码。
本实施方式的工作原理为：
根据分组交织的原理，信号矩阵sM×N在行方向是原始信号的顺序，则第一次α1阶加权分数傅里叶变换，相当于对原始信号作分段加权变换；而第二次加权分数傅里叶变换，相当于对每个α1阶加权数据的第i个(i＝1,2，...M)采样点组成的信号作加权变换，其过程可表示为：
Figure BDA0001944562080000041
每个加权分数傅里叶变换矩阵
Figure BDA0001944562080000052
的变换阶数αi可随信道状态或传输要求设定，αi的多样性及交织方式的多样性保证了加权交织后信号的不确定性和能量分布的均匀性。同时根据加权分数傅里叶变换矩阵的可逆性和交织过程的可逆性，保证了信号变换的唯一性。
通过以上分析可知，当发送端采用这种加权分数傅里叶变换与交织编码的协同传输方法时，在接收端可做加权交织反变换实现解交织过程，恢复原信息序列。
Figure BDA0001944562080000051
提升了加权交织信号的抗双选能力，提升了对随机差错和成串的突发差错的抵抗能力，将信号中较长的突发差错离散成随机差错，再进一步纠正随机差错。
如图4和图5所示，图4为按行加权后信号的能量分布图，由图4可见，在时频平面上，信号能量越高，对应的信号块的颜色越深，按行加权信号的能量分布图体现的是传统混合载波系统对信号进行单维度的能量均匀化；图5是本发明的方法对信号进行按行、按列两次加权变换所得，其能量分布图体现的是行列两个维度的能量均匀化的状态；相比之下，加权交织信号的能量分布更加均匀。
由图6、图7和图8可见，单载波和OFDM系统在两种信道条件下的误码性能存在平层(如图6和图7所示)，本发明提出的方法进一步优化了传统混合载波系统的误码性能，在行加权和列加权时可设计参数，来进一步优化误码性能。
由图9可见，本发明提出方法所得加权交织信号和传统混合载波信号在三种信道下的误码性能比较稳定，其中加权交织信号的误码性能优于传统混合载波信号，这是因为其时频平面上的能量均匀程度更高。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的传输方法，该方法包括以下步骤：
在发送端，对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；
按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换(加权正变换)，得到串行加权交织信号；
按列读出的串行加权交织信号依次经过数字载波调制、D/A变换、滤波和上变频处理，得到待发送的信号；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；
在接收端，对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；基带连续模拟波形信号依次经过滤波和A/D变换处理，得到基带数字采样信号；
基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到串行数据，将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；
将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换(加权逆变换)，得到解交织信号，并对按行读出的解交织信号进行解码。
具体实施方式三：如图2所示，本实施方式与具体实施方式二不同的是：所述对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；其具体过程为：
将编码器输出信号包含的码字由前至后、每N个码字分成一组，共得到M组按照码字分组后的信号，若第M组信号的码字数不足N，则将第M组信号的码字补零至N个；
将M组按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵sM×N；对信号矩阵sM×N的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶变换，得到第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号xM×N。
如图2所示，将按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，0,1,2……N-1代表每行包括N个码字(每行的N个码字分别为分组中的一组)，0,1,2……M-1代表存入的码字共有M行，对应之前信号码字分成的M组。
本实施方式将第M组信号的码字补零至N个，不仅保证了加权交织协同模块的数据点需求，还在更大时频空间内对信号能量进行平均化。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到的串行数据为MN点串行数据。
具体实施方式五：如图3所示，本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，其具体过程为：
将串行数据包含的码字由前至后、每M个码字分成一组，共得到N组按照码字分组后的数据，将N组按照码字分组后的数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵
Figure BDA0001944562080000071
对信号矩阵
Figure BDA0001944562080000072
的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶逆变换，得到第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶逆变换，得到MN点解交织信号
Figure BDA0001944562080000073
如图3所示，将按照码字分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，0,1,2……M-1代表每列包括M个码字(每列的M个码字分别为分组中的一组)，0,1,2……N-1代表存入的码字共有N列，对应串行数据分成的N组。
本实施方式引入分组交织的思想，在交织和解交织过程中，将串行数据转换为信号矩阵，再对二维的信号矩阵进行加权分数傅里叶变换或逆变换处理，不仅提升了加权变换的维度，还保留了交织编码的有益效果，即提高了抵抗随机差错和成串的突发差错的能力。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；二次加权分数傅里叶变换的具体过程为：
对信号矩阵sM×N按行进行α1阶N点加权分数傅里叶变换，得到第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵；α1代表加权系数；
对第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵按列进行α2阶M点加权分数傅里叶变换，得到的串行加权交织信号xM×N表示为：
Figure BDA0001944562080000074
Figure BDA0001944562080000075
其中：
Figure BDA0001944562080000076
代表第一次加权分数傅里叶变换矩阵，(·)T代表矩阵的转置，
Figure BDA0001944562080000077
代表第二次加权分数傅里叶变换矩阵；α2代表加权系数。
本实施方式对二维的交织信号矩阵分别进行行加权和列加权，与传统混合载波系统只对一维串行信号进行加权相比，实现了加权分数傅里叶变换与分组交织编码对信号的协同处理，提升了加权变换的维度，提高了加权变换信号时频能量的均匀程度。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五不同的是：所述加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，二次加权分数傅里叶逆变换的具体过程为：
对信号矩阵
Figure BDA0001944562080000081
按列进进行α2阶M点加权傅里叶逆变换，得到第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵；
将第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵按行进行α1阶N点加权傅里叶逆变换，得到解交织信号
Figure BDA0001944562080000082
表示为：
Figure BDA0001944562080000083
Figure BDA0001944562080000084
其中：
Figure BDA0001944562080000085
代表第一次加权分数傅里叶逆变换矩阵，
Figure BDA0001944562080000086
代表第二次加权分数傅里叶逆变换矩阵。
本实施方式与实施方式六相对应，对二维的信号矩阵分别进行列加权和行加权，使得接收端与发送端的信号处理顺序能够一一对应，保证信号能够正确解码。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三或五不同的是：所述α1和α2的取值范围均为[-2,2]。
本实施方式通过在行加权和列加权时设计参数的值，可进一步优化本发明方法的误码性能。
本实施方式根据信道状态和系统要求对二维交织信号矩阵加权过程的参数进行设计，体现了加权分数傅里叶变换对具体通信场景良好的适应能力。
具体实施方式九：本实施方式所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的信号发送方法，该方法包括以下步骤：
在发送端，对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；
按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；
按列读出的串行加权交织信号依次经过数字载波调制、D/A变换、滤波和上变频处理，得到待发送的信号；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道。
具体实施方式十：本实施方式所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的信号接收方法，该方法包括以下步骤：
在接收端，对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；基带连续模拟波形信号依次经过滤波和A/D变换处理，得到基带数字采样信号；
基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到串行数据，将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；
将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，并对按行读出的解交织信号进行解码。
本发明的上述算例仅为详细地说明本发明的计算模型和计算流程，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统，其特征在于，所述传输系统的发送端包括编码器、加权交织协同模块、数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块；所述传输系统的接收端包括下变频模块、滤波模块、A/D变换模块、数字载波解调模块、加权解交织协同模块和解码器；
在发送端，所述编码器输出的信号按照码字进行分组，按照码字进行分组后的信号输入加权交织协同模块；
所述编码器输出的信号按照码字进行分组，其具体过程为：
将编码器输出信号包含的码字由前至后、每N个码字分成一组，共得到M组按照码字分组后的信号，若第M组信号的码字数不足N，则将第M组信号的码字补零至N个；
所述加权交织协同模块用于将输入的分组后信号存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶变换，得到加权交织信号；其具体过程为：
将M组按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵sM×N；对信号矩阵sM×N的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶变换，得到第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号xM×N；
串行加权交织信号xM×N表示为：
Figure FDA0002884200690000011
其中：
Figure FDA0002884200690000012
代表第一次加权分数傅里叶变换矩阵，(·)T代表矩阵的转置，
Figure FDA0002884200690000013
代表第二次加权分数傅里叶变换矩阵；
加权交织信号依次经过数字载波调制模块、D/A变换模块、滤波模块和上变频模块的处理，得到待发送的信号；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；
在接收端，所述下变频模块用于对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；
所述基带连续模拟波形信号依次经过滤波模块和A/D变换模块的处理，得到基带数字采样信号；
所述数字载波解调模块用于对基带数字采样信号进行数字载波解调，得到串行数据；
所述串行数据按照码字进行分组，按照码字进行分组后的串行数据输入加权解交织协同模块；
所述串行数据按照码字进行分组，其具体过程为：
将串行数据包含的码字由前至后、每M个码字分成一组，共得到N组按照码字分组后的数据；
所述加权解交织协同模块用于将输入的分组后串行数据存储为信号矩阵，并对信号矩阵进行加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号；其具体过程为：
将N组按照码字分组后的数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵
Figure FDA0002884200690000021
对信号矩阵
Figure FDA0002884200690000022
的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶逆变换，得到第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶逆变换，得到MN点解交织信号
Figure FDA0002884200690000023
解交织信号
Figure FDA0002884200690000024
表示为：
Figure FDA0002884200690000025
其中：
Figure FDA0002884200690000026
代表第一次加权分数傅里叶逆变换矩阵，
Figure FDA0002884200690000027
代表第二次加权分数傅里叶逆变换矩阵；
所述解码器用于对解交织信号进行解码。
2.基于权利要求1所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在发送端，对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；
按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；
按列读出的串行加权交织信号依次经过数字载波调制、D/A变换、滤波和上变频处理，得到待发送的信号；
所述对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；其具体过程为：
将编码器输出信号包含的码字由前至后、每N个码字分成一组，共得到M组按照码字分组后的信号，若第M组信号的码字数不足N，则将第M组信号的码字补零至N个；
将M组按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵sM×N；对信号矩阵sM×N的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶变换，得到第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号xM×N；
串行加权交织信号xM×N表示为：
Figure FDA0002884200690000031
其中：
Figure FDA0002884200690000032
代表第一次加权分数傅里叶变换矩阵，(·)T代表矩阵的转置，
Figure FDA0002884200690000033
代表第二次加权分数傅里叶变换矩阵；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道；
在接收端，对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；基带连续模拟波形信号依次经过滤波和A/D变换处理，得到基带数字采样信号；
基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到串行数据，将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；
将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，并对按行读出的解交织信号进行解码；
所述将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，其具体过程为：
将串行数据包含的码字由前至后、每M个码字分成一组，共得到N组按照码字分组后的数据，将N组按照码字分组后的数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵
Figure FDA0002884200690000034
对信号矩阵
Figure FDA0002884200690000035
的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶逆变换，得到第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶逆变换，得到MN点解交织信号
Figure FDA0002884200690000036
解交织信号
Figure FDA0002884200690000037
表示为：
Figure FDA0002884200690000038
其中：
Figure FDA0002884200690000039
代表第一次加权分数傅里叶逆变换矩阵，
Figure FDA00028842006900000310
代表第二次加权分数傅里叶逆变换矩阵。
3.根据权利要求2所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的传输方法，其特征在于，所述基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到的串行数据为MN点串行数据。
4.根据权利要求2所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的传输方法，其特征在于，所述α1和α2的取值范围均为[-2,2]。
5.基于权利要求1所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的信号发送方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在发送端，对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；
按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；
按列读出的串行加权交织信号依次经过数字载波调制、D/A变换、滤波和上变频处理，得到待发送的信号；
所述对编码器输出的信号按照码字进行分组，得到按照码字分组后的信号；按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号；其具体过程为：
将编码器输出信号包含的码字由前至后、每N个码字分成一组，共得到M组按照码字分组后的信号，若第M组信号的码字数不足N，则将第M组信号的码字补零至N个；
将M组按照码字分组后的信号逐行写入加权交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵sM×N；对信号矩阵sM×N的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶变换，得到第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶变换后的信号矩阵的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶变换，得到串行加权交织信号xM×N；
串行加权交织信号xM×N表示为：
Figure FDA0002884200690000041
其中：
Figure FDA0002884200690000042
代表第一次加权分数傅里叶变换矩阵，(·)T代表矩阵的转置，
Figure FDA0002884200690000043
代表第二次加权分数傅里叶变换矩阵；
待发送的信号通过发射天线发送至无线信道。
6.基于权利要求1所述的加权分数傅里叶变换与分组交织编码协同传输系统的信号接收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在接收端，对接收信号进行下变频处理，得到基带连续模拟波形信号；基带连续模拟波形信号依次经过滤波和A/D变换处理，得到基带数字采样信号；
基带数字采样信号经过数字载波解调处理得到串行数据，将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；
将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，并对按行读出的解交织信号进行解码；
所述将得到的串行数据按照码字进行分组，得到按照码字进行分组后的串行数据；将按照码字进行分组后的串行数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到信号矩阵；加权解交织协同模块对信号矩阵进行二次加权分数傅里叶逆变换，得到解交织信号，其具体过程为：
将串行数据包含的码字由前至后、每M个码字分成一组，共得到N组按照码字分组后的数据，将N组按照码字分组后的数据逐列写入加权解交织协同模块的存储器，得到M×N的信号矩阵
Figure FDA0002884200690000051
对信号矩阵
Figure FDA0002884200690000052
的每列进行α2阶M点加权分数傅里叶逆变换，得到第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵；对第一次加权分数傅里叶逆变换后的信号矩阵的每行进行α1阶N点加权分数傅里叶逆变换，得到MN点解交织信号
Figure FDA0002884200690000053
解交织信号
Figure FDA0002884200690000054
表示为：
Figure FDA0002884200690000055
其中：
Figure FDA0002884200690000056
代表第一次加权分数傅里叶逆变换矩阵，
Figure FDA0002884200690000057
代表第二次加权分数傅里叶逆变换矩阵。
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