CN113411108B - 信号调制与解调的方法、装置以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提出一种信号调制与解调的方法、装置以及存储介质，信号调制方法包括：获取待调制信息；对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。通过本公开能够提升信号发送系统的容量并且降低解调复杂度。

Description

信号调制与解调的方法、装置以及存储介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号调制与解调的方法、装置以及存储介质。
背景技术
1975年，Mazo提出了超奈奎斯特调制的概念。通过缩短发送符号之间的间隔(超越了奈奎斯特第一准则的速率)，来获得更高的频谱利用率。这造成了严重的符号间干扰，使得接收机复杂度很高，当时的技术难以实现。在现有的超奈奎斯特调制系统中，经过FTN(faster than Nyquist,超奈奎斯特)调制的发送信号在接收端经过匹配滤波器后，符号间干扰(ISI，inter symbol interference)会对解调造成影响，需要进行FTN解调处理以消除ISI的影响。现有多种FTN解调算法来消除ISI的影响，但复杂度均很高，并且信道容量也有待提升。
发明内容
本申请提出了一种信号调制与解调的方法、装置以及存储介质，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本申请第一方面实施例提出了一种信号调制的方法，包括：获取待调制信息；对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。
本申请第二方面实施例提出了一种信号解调的方法，应用于信号接收机，方法包括：对接收到的目标信号进行采样和匹配滤波后得到采样向量，其中目标信号至少经过功率加权和预编码处理；利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理，其中共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的；以及对经过预处理的采样向量进行处理，以得到发送的信息。
本申请第三方面实施例提出了一种信号调制的装置，包括：获取模块，用于获取待调制信息；第一调制模块，用于对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；第二调制模块，用于对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及第三调制模块，用于采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。
本申请第四方面实施例提出了一种信号解调的装置，包括：采样模块，用于对接收到的目标信号进行采样和匹配滤波后得到采样向量，其中目标信号至少经过功率加权和预编码处理；转码模块，用于利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理，其中共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的；以及处理模块，用于对经过预处理的采样向量进行处理，以得到发送的信息。
本申请第五方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例的信号调制与解调的方法。
本申请第六方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请实施例公开的信号调制与解调的方法。
本实施例中，通过获取待调制信息；对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。因此，通过功率分配可以消除信号发射机使用超奈奎斯特调制产生的符号间干扰并提升系统的容量，并且采用预编码还可以降低超奈奎斯特调制系统中信号接收机解调算法的复杂度。从而，达到了提升系统的容量并且降低调解复杂度的技术效果，进而解决了相关技术中的解调算法复杂度均很高，并且信道容量也有待提升的技术问题。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本公开一实施例提供的信号调制的方法的流程示意图；
图2示例性示出了信号发送过程示意图；
图3是根据本公开一实施例提供的信号解调的方法的流程示意图
图4是根据本公开另一实施例提供的信号调制的装置示意图；
图5是根据本公开另一实施例提供的信号解调的装置示意图；
图6是用来实现本申请实施例的信号调制的方法的电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
针对相关技术中存在的解调算法复杂度均很高，并且信道容量也有待提升的技术问题，本实施例技术方案提供了一种信号调制的方法，下面结合具体的实施例对该方法进行说明。
其中，需要说明的是，本实施例的信号调制的方法的执行主体可以为信号调制的装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在电子设备中，电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等。
图1是根据本公开一实施例提供的信号调制的方法的流程示意图。参考图1所示，该方法包括：
S101：获取待调制信息。
其中，需要经过信号发射机调制的信息可以被称为待调制信息，该待调制信息也可以理解为待发送的数据。
一些实施例中，待调制信息可以是一个或者多个用户的信息，并且待调制信息例如但不限于是文本数据、音频数据、视频数据以及其它任意可能的数据，关于待调制信息此处不做具体限定。
S102：对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量。
上述获取待调制信息后，本公开实施例可以对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点。
其中，待调制信息对应于多个比特。在实际应用中，可以将待调制信息的多个比特进行信道编码和交织等操作，之后进行星座映射得到多个星座点，多个星座点分别具有对应的多个符号，多个符号进行排列可以形成符号向量。
在一个具体实例中，例如：上述的待调制进行经过星座映射，可以得到M层并行的符号向量S(列向量)，其中符号向量S中的每个符号例如为0均值高斯分布，方差为1。
S103：对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量。
进一步地，对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量。
可选地，一些实施例中，可以首先利用设定的功率分配矩阵对符号向量之中的多个符号进行功率加权处理，以得到中间符号向量。
其中，功率分配矩阵P例如是对角矩阵，对角矩阵中的第(m，m)个元素为
Figure BDA0003066377070000051
m＝0,...M-1，每个元素对应于功率分配因子。
在对符号向量之中的多个符号进行功率加权处理的操作中，可以将符号向量S中的M个符号分别乘以功率分配矩阵P中的功率分配因子，得到中间符号向量，该中间符号向量例如可以表示为S1＝P*S。
进一步地，利用预编码矩阵对中间符号向量之中功率加权处理后的多个符号进行预编码处理，以得到目标符号向量。
其中，预编码矩阵例如用W表示。可选地，一些实施例中，预编码矩阵之中列向量的数量小于或者等于传输符号的波形的数量，比如预编码矩阵W可以是N*M(N＞M)维矩阵，传输符号的波形数量可以是N个，利用N*M维的预编码矩阵W对M*1维的中间符号向量S1进行预编码，可以得到N*1维的目标符号向量S2，S2＝W*S1。
相关技术中，并行的数据符号向量的维度和波形的个数(N)是相同的，所以预编码矩阵一般是N*N维的。但是，实际应用中，系统中N个波形能够传输的并行数据层数(数据符号列向量中的符号个数)经常会小于N，因此采用N*N维的预编码矩阵并不适用。本申请中，预编码矩阵之中列向量的数量可以小于或者等于波形的数量，因此更加适用预编码处理。
可以理解的是，上述实例只是对确定目标符号向量进行示例性说明，在实际应用中，可以根据不同的应用场景确定功率分配因子和预编码矩阵，或者还可以采用其它的方式进行功率加权和预编码处理，此处不作具体限定。
S104：采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。
上述确定目标符号向量S2后，可以采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号。
在实际操作中，本公开实施例可以将经过功率分配和预编码后的符号以大于奈奎斯特采样的速率与脉冲成型函数进行卷积，得到待发送的目标信号。
其中，脉冲成形函数也可以被称为成型滤波器，本实施例中采用的成型滤波器例如但不限于是升余弦滤波器、根升余弦滤波器、矩形波滤波器以及其它任意可能的滤波器，此处不做具体限定。
一些实施例中，可以在时域或者频域与脉冲成型函数进行卷积，得到目标信号。目标符号向量S2中的每个符号经过成型滤波器后被调制到一个波形，FTN处理后，N个符号被调制到N个时域或者频域波形，从而完成对待调制信息的调制操作。
本公开实施例中，通过获取待调制信息；对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。因此，通过功率分配可以消除信号发射机使用超奈奎斯特调制产生的符号间干扰并提升系统的容量，并且采用预编码还可以降低超奈奎斯特调制系统中信号接收机解调算法的复杂度。从而，达到了提升系统的容量并且降低调解复杂度的技术效果，进而解决了相关技术中的解调算法复杂度均很高，并且信道容量也有待提升的技术问题。
可选地，一些实施例中，对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理之前，还包括：信号发射机从信号接收机接收与符号间实际干扰矩阵相关的实际干扰矩阵信息，并根据实际干扰矩阵信息，确定预编码矩阵和功率分配矩阵；或者确定信号发射机的符号间初始干扰矩阵，确定信号发射机与信号接收机之间的信道矩阵，并根据符号间初始干扰矩阵和信道矩阵确定预编码矩阵和功率分配矩阵；或者根据符号间初始干扰矩阵，确定预编码矩阵和功率分配矩阵；以及信号发射机将预编码和功率加权处理方法的类型标识发送至信号接收机，以用于信号接收机进行相应的处理和信息反馈。
为了更好的对本实施例进行解释说明，首先可以对发送与接收系统进行数学建模。信号接收机对信号发射机发送的N个符号的采样列向量Y可以表示为：
Y＝ Gr*W*P*S+N0； (1)
其中，Gr为信号接收机处的符号间实际干扰矩阵，一些情况下，Gr可以用H*G进行表示，例如：由于多径效应引起的频域选择性衰落的信道中，频域超奈奎斯特传输的信号接收机端符号间实际干扰矩阵Gr可以用H*G表示，或者由于多普勒效应带来的时域选择性衰落信道中，时域超奈奎斯特传输的信号接收机端符号间实际干扰矩阵Gr也可以用H*G表示。
G可以是N*N维矩阵，表示N个符号由于信号发射机成型滤波器和信号接收机匹配滤波器共同作用下的符号间初始干扰矩阵，G的第(m,n)个元素代表在第m个波形的采样点上受到的第n个波形信号的干扰值，矩阵G例如可以决定于成型滤波器、匹配滤波器(一般情况下匹配滤波器可以由成型滤波器得到)、波形间隔以及具体的采样点位置。H可以是N*N维对角矩阵，表示是N个波形的信道矩阵，其中第(n，n)个元素是第n个波形在第n个采样点处的信道响应hn，n＝0,...,N-1，对不同用户来说，矩阵H可以是不同的。W为N*M维预编码矩阵；对角矩阵P是M个符号的功率分配矩阵，第(m,m)个元素为
Figure BDA0003066377070000071
m＝0,...,M-1；S为M*1维星座符号列向量；N0是N*1维采样点的噪声向量，假设匹配滤波器之前采样点的噪声方差为σ2，匹配滤波后的噪声N0各元素之间具有相关性。
本公开实施例可以通过多种方式确定预编码矩阵，也即是说，本公开实施例支持多种预编码方案，预编码方案如下：
预编码方案1：信号发射机可以从信号接收机接收与符号间实际干扰矩阵相关的实际干扰矩阵信息，并根据实际干扰矩阵信息，确定预编码矩阵和功率分配矩阵。
其中，符号间实际干扰矩阵是信号接收机端测得的干扰矩阵，即矩阵Gr，而与符号间实际干扰矩阵Gr相关的实际干扰矩阵信息可以包括：符号间实际干扰矩阵Gr、符号间实际干扰矩阵Gr的特征值分解矩阵(Gr＝VDVH得到特征值矩阵D和特征向量矩阵V)、符号间实际干扰矩阵Gr的压缩表示等信息。
也即是说，信号接收机可以将测得的符号间实际干扰矩阵Gr直接发送至信号发射机，或者信号接收机将符号间实际干扰矩阵Gr进行分解并将分解后的特征值分解矩阵发送至信号发射机，或者信号接收机还可以将符号间实际干扰矩阵Gr的压缩表示信息发送至信号发射机。
从而，信号发射机可以接收该实际干扰矩阵信息，并根据实际干扰矩阵信息确定预编码矩阵W，进而进行预编码和功率分配处理。
预编码方案2：符号间实际干扰矩阵Gr可以用H*G进行表示，G表示符号间初始干扰矩阵，H表示信号发射机和信号接收机之间的信道矩阵。预编码方案2中，信号发射机需要确定符号间初始干扰矩阵G和信道矩阵H，并根据符号间初始干扰矩阵G和信道矩阵H，确定预编码矩阵和功率分配矩阵，进而进行预编码和功率分配处理。
可选地，一些实施例中，可以根据脉冲成型函数的类型、脉冲成型函数的参数、目标符号的符号周期、目标符号向量包含的符号在时域或者频域的间隔信息等一项或者多项信息确定该符号间初始干扰矩阵G。
其中，脉冲成型函数也可以被称为成型滤波器，脉冲成型函数的类型例如包括：升余弦滤波器、根升余弦滤波器、矩形波滤波器以及其它任意可能的滤波器；脉冲成型函数的参数例如包括：滚降因子，周期信号的时域符号周期T或者频域符号周期F，非周期信号的符号间隔或者时域位置序列(t0，t1,…,tN-1)或者频域位置序列(f0，f1,…,fN-1)。
一些实施例中，例如作用于时域符号的成型滤波器时域函数为g(t)，考虑等间隔符号的情况(其他不等间隔的情况可以同理推导，不再赘述)，相邻时域符号间隔为T，这个间隔是奈奎斯特采样间隔的1/Q(Q>1)。考虑相邻的N个数据符号s0,s1,…,sN-1，FTN发送信号可以表示为
Figure BDA0003066377070000081
经过成型滤波器g(t)后，数据符号之间的初始干扰矩阵G表示为：
Figure BDA0003066377070000091
另一些实施例中，信号接收机端有匹配滤波器，信号接收机处采样信号先经过匹配滤波器，则成型滤波器与匹配滤波器共同作用下，N个数据符号在信号接收机的干扰矩阵G表示为：
Figure BDA0003066377070000092
其中，k(t)是g(t)与g*(-t)卷积得到，
Figure BDA0003066377070000093
上标*为共轭运算。
当信号接收机有匹配滤波器时，符号间初始干扰矩阵G为公式(3)的形式，当信号接收机没有匹配滤波器时，符号间初始干扰矩阵G为公式(2)的形式，本实施例中，假定G为公式(3)的形式。
此外，对于作用于频域数据符号的成型滤波器，假定其函数为g(f)，考虑相邻的N个频域数据符号s0,s1,…,sN-1，相邻符号的频域间隔为F(也就是子载波间隔)，频域FTN发送信号可以表示为
Figure BDA0003066377070000094
经过成型滤波器后，其频域符号间初始干扰矩阵G可以依据(2)和(3)的方法得到，此处不再赘述。
可选地，一些实施例中，信号发射机还可以将与符号间初始干扰矩阵相关的初始干扰矩阵信息发送至信号接收机。
其中，初始干扰矩阵信息例如包括：符号间初始干扰矩阵G、符号间初始干扰矩阵G的特征分解矩阵(G＝VDVH得到特征值矩阵V和特征向量矩阵D)、决定符号间初始干扰矩阵G的脉冲成型函数的类型、脉冲成型函数的参数、目标符号的符号周期、目标符号向量包含的符号在时域或者频域的间隔信息。
也即是说，信号发射机可以直接将符号间初始干扰矩阵G发送至信号接收机，或者将符号间初始干扰矩阵G进行分解并将特征分解矩阵发送至信号接收机，或者还可以将脉冲成型函数的类型、脉冲成型函数的参数、目标符号的符号周期、目标符号向量包含的符号在时域或者频域的间隔信息发送至信号接收机，由信号接收机根据参数生成符号间初始干扰矩阵G。从而，信号发射机和信号接收机都可以确定符号间初始干扰矩阵G。
上述确定符号间初始干扰矩阵G并没有考虑N个符号经历的信道的差异性。在实际系统中，由于时域或者频域信道衰落，N个符号经历的信道响应可能是不同的。如果N个符号经历的信道信息为[h0,…,hN-1]，在信号接收机处的符号间实际干扰矩阵Gr表示为H*G：H为N*N维度对角矩阵，对角元素为向量[h0,…,hN-1]
Figure BDA0003066377070000101
一些实施例中，如果信号发射机和信号接收机采用频分双工系统(FDD系统)通信，则接收信号接收机反馈的信道信息，并根据信道信息确定信道矩阵H。
具体地，信号接收机测量N个符号经历的信道信息并通过高层信令或者UCI把1比特信道状态反馈给发射机，平衰落时为1，非平衰落时为0；或者平衰落时为0，非平衰落时为1；平衰落的一个定义是N个符号的信道响应(包含幅度、相位)相同或者任意两个信道响应之差的模的最大值小于一个阈值Y1。非平衰落的定义包括任意两个信道响应之差的模的最小值大于一个阈值Y2。信号发射机通过广播信道或者高层信令或者DCI把Y1和Y2(即信道信息)反馈至信号接收机，从而信号接收机根据信道信息确定信道矩阵H。
FDD系统中，时域或者频域信道不是平衰落时，信号接收机测量N个符号经历的信道信息[h0,...,hN-1]并通过高层信令或者UCI把测量结果反馈给信号发射机，信号发射机根据接收机反馈的N个符号的信道测量结果得到对角矩阵H(每个符号的信道信息顺序放在对角线上)；时域或者频域信道是平衰落时，H为单位阵，无需反馈H。
另一些实施例中，如果信号发射机和信号接收机采用时分双工系统(TDD系统)通信，则直接根据信号接收机与信号发射机之间的信道信息确定信道矩阵。
具体地，在TDD系统系统中，信号发射机和信号接收机可以利用上下行信道的互异性，测量信号接收机到信号发射机之间的信道信息，并根据信道信息得到信道矩阵H。
其中，信道信息[h0,...,hN-1]可以是N个符号的信道状态信息(channel stateinformation)，也可以是信道状态信息经过处理得到的平均信道信息、统计信道信息等，对此不作限制。从而，信号发射机和信号接收机都可以确定信道矩阵H。
从而，在预编码方案2中，信号发射机和信号接收机都可以确定符号间初始干扰矩阵G和信道矩阵H，信号发射机可以根据G和H确定预编码矩阵和功率分配矩阵，进而进行预编码以及功率分配处理，信号接收机可以根据G和H确定接收端预处理矩阵。
预编码方案3：信号发射机可以根据符号间初始干扰矩阵G，确定预编码矩阵和功率分配矩阵，也即是说，信号发射机端只根据符号间初始干扰矩阵G进行预编码和功率分配处理。在这种情况下，只需要将符号间初始干扰矩阵G、或者将符号间初始干扰矩阵G的特征值分解矩阵(G＝VDVH得到特征值矩阵D和特征向量矩阵V)、或者将符号间初始干扰矩阵G的压缩表示等信息发送至信号接收机。
上述三种预编码方案中，信号发射机基于矩阵X(X为：Gr或者H*G或者G)的特征值分解X＝VDVH，得到特征值矩阵D和特征向量矩阵V；其中V是N*N维的酉矩阵，上标H为共轭转置，D为对角矩阵，对角元素为λ0,…λN-1，是矩阵X的特征值。本公开实施例中，假设所有的特征值序列为降序。信号发射机对经过功率加权的中间符号向量S1进行预编码，N*M维预编码矩阵W是通过把矩阵V的最后N-M列删除后得到的。
可选地，一些实施例中，在信号发射机和信号接收机之间信道的容量(或者互信息)最大化，和/或误码率最小化的情况下，确定功率分配矩阵。
也即是说，在功率加权的过程中需要满足发射机和信号接收机之间信道的容量(或者互信息)最大化，和/或误码率最小化的约束条件。
其中，接收数据符号向量Y和发送符号向量S之间的互信息表示为：
I(Y；S)＝h(Y)-h(Y|S)＝h(Y)-h(N0)。由于互信息除以N个波形所用时间可以得到信道的容量，所以本实施例中可以根据互信息最大化和/或容量最大化确定功率分配矩阵，后面不再赘述。
信号发射机采用预编码方案1时的单用户功率加权：
在满足总发送功率约束条件下的N个波形传递的互信息I(Y；S)最大化，包含
Figure BDA0003066377070000121
的功率约束下(其中λm(m＝0,...,M-1)为矩阵G的特征值)，使得
Figure BDA0003066377070000122
最大化，其中qm(m＝0,...,M-1)是矩阵Gr的特征值。
信号发射机采用预编码方案2时的单用户功率加权：
在满足总发送功率约束条件下的N个波形传递的互信息I(Y；S)最大化，包含
Figure BDA0003066377070000123
的功率约束下(其中λm(m＝0,...,M-1)为矩阵G的特征值)，使得
Figure BDA0003066377070000124
最大化，其中qm(m＝0,...,M-1)是矩阵H*G的特征值。
信号发射机采用预编码方案3时的单用户功率加权：
在满足总发送功率约束条件下的N个波形传递的互信息I(Y；S)最大化，也就是
Figure BDA0003066377070000125
的功率约束下(其中λm(m＝0,...,M-1)为矩阵G的特征值)，使得I(Y；S)最大化。
可选地，一些实施例中，在待调制信息为多个用户的待调制信息的情况下，信号发射机向信号接收机发送多个用户的待调制信息在符号向量中的位置，并且确定信号发射机和信号接收机之间的信道矩阵，包括：确定与多个用户分别对应的多个信道矩阵，并根据多个信道矩阵确定目标信道矩阵；并且根据符号间初始干扰矩阵和信道矩阵确定预编码矩阵，包括：根据目标信道矩阵和符号间初始干扰矩阵，确定用于对多用户进行预编码的预编码矩阵。
也即是说，本公开实施例还支持对多用户信息进行预编码和功率加权处理。具体地，首先确定与多个用户分别对应的多个信道矩阵，并根据多个信道矩阵确定目标信道矩阵。
在实际应用中，信号发射机首先获取多个用户的多个信道矩阵H(信号发射机到信号接收机的信道矩阵)，获取多个信道矩阵H的方式同理于上述的在TDD系统或FDD系统确定信道矩阵H，此处不在赘述。进一步地，调度U个用户(用户为U个)的M层并行的待发送数据符号，U≤M；调度的准则包含U个用户矩阵H的相关性大于某个阈值；信号发射机(或基站)告知用户其数据所在的层标识，包含通过高层信令或者DCI的方式。
信号发射机基于调度的用户的信道矩阵Hu，u＝0,...,U-1，得到
Figure BDA0003066377070000131
其中|Hu|是信道响应矩阵的模，
Figure BDA0003066377070000132
是归一化的矩阵；信号发射机(或基站)基于U个用户的
Figure BDA0003066377070000133
得到新的矩阵HA(即，目标信道矩阵)，例如：通过平均的方法，计算多个用户的信道矩阵H的平均值HA作为目标信道矩阵。
进一步地，信号发射机根据目标信道矩阵和符号间初始干扰矩阵，确定用于对多用户进行预编码的预编码矩阵，即：对多用户进行预编码处理，其中：
多用户预编码方法1：信号发射机对实际干扰矩阵HA*G做特征分解，HA*G＝V*D*VH；其中，V是N*N维的酉矩阵，D为对角矩阵，对角元素为矩阵HA*G的特征值，对角元素为降序。信号发射机对经过功率加权的多用户的中间符号向量S1进行预编码，N*M维预编码矩阵W是通过把矩阵V的最后N-M列删除后得到的。预编码后得到N维列向量S2。
多用户情况下针对多用户预编码方法1的功率加权方法：在满足总发送功率约束条件下的N个波形传递的互信息最大化，也就是
Figure BDA0003066377070000134
的功率约束下，使得
Figure BDA0003066377070000135
最大化。其中|Jm|2是第m层数据对应的信号接收机信道的功率增益，qm(m＝0,...,M-1)是矩阵HA*G的特征值，λm(m＝0,...,M-1)为矩阵G的特征值。
多用户预编码方法2：信号发射机对干扰矩阵G做特征分解，G＝V*D*VH；其中V是N*N维的酉矩阵，D为对角矩阵，对角元素为矩阵G的特征值，对角元素为降序。信号发射机对经过功率加权的多用户的中间符号向量S1进行预编码，N*M维预编码矩阵W是通过把矩阵V的最后N-M列删除后得到的。预编码后得到N维列向量S2。
多用户情况下针对多用户预编码方法2的功率加权方法：在满足总发送功率约束条件
Figure BDA0003066377070000141
下的N个波形传递的互信息最大化。
可以理解的是，上述单用户和多用户预编码方案包含对实际干扰矩阵Gr或者H*G的特征分解或者矩阵G的特征分解。信号发射机将预编码和功率加权处理方法的类型标识发送至信号接收机，以用于信号接收机进行相应的处理和信息反馈。在MIMO技术中，基于发射端不同信道矩阵信息，出现了大量的预编码方案。发射端信道信息包括信道状态信息(channel state information)矩阵,平均信道信息，统计信道信息等。信道信息[h0,…,hN-1]同样包括多种形式，一种是N个符号经历的信道状态信息；一种是基于信道状态信息得到的平均信道，也就是每个符号的平均信道响应，是此符号上的多次时域或者频域信道状态信息的均值；还包括统计信道信息，也就是对多次得到的信道状态信息做统计平均；对发射端信道矩阵的不同的预编码方案包括：1)线性预编码，例如迫零(Zero Forcing，ZF)预编码、块对角化(Block Diagonalization，BD)预编码、最小均方误差(Minimum Mean SquareError，MMSE)预编码、奇异值分解(singular value decomposition,SVD)预编码、特征值预编码等2)非线性预编码，主要是基于“脏纸编码(Dirty Paper Coding，DPC)”思想的各种预处理方案，例如Tomlinson－Harashima Precoding预编码(THP)以及矢量预编码(VectorPrecoding，VP)。
本公开实施例中提出的方法包含对发送端矩阵G，矩阵H*G，矩阵HA*G等做预编码，以及相应的功率加权，主要是采用特征值分解的方式来示例如何做预编码，但是这里提到的线性与非线性预编码均可以应用。
本公开实施例中的功率加权方法是互信息的最大化为目标，还可以用其他的优化目标，比如编码系统中的误码率最小化等，对此不作限制。
可选地，一些实施例中，在采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号之后，还可以采用单个或者多个天线将目标信号发送至信号接收机，其中，频域的目标信号的符号间隔与正交频分复用系统的正交子载波间隔相关。
在一个具体实例中，图2示例性示出了信号发送过程示意图，如图2所示，一个或者多个用户的M*1维符号向量，经过功率加权和预编码后形成N*1维符号向量S2，然后经过FTN调制到N个子载波后通过天线进行发送，N个子载波之间的间隔是OFDM系统正交子载波间隔ΔF的1/K倍。N个经过预编码的频域符号，在末尾补(K-1)N个0后，进行IFFT运算，输出的KN个时域复数删除最后的(K-1)N个数后，得到N点的时域NOFDM符号，然后经过并/串变换，再将时域符号调制到载波，最后通过射频与天线发送出去。发射机通过广播或者高层信令或者DCI告知接收机其数据在S1中的层号(0,...,M-1)。
可选地，本公开实施例还提供一种多载波通信系统，包含正交频分复用系统OFDM符号和非正交频分复用系统NOFDM符号。信号发射机(或基站)向信号接收机发送指示信息，例如：通过广播或者高层信令或者DCI向信号接收机发送指示信息，指示哪些符号是OFDM符号，哪些符号是NOFDM符号。在一些正交的OFDM符号后面，是一个或多个NOFDM符号。信号接收机基于OFDM符号中的导频测量频域信道响应，信号接收机基于测量的OFDM符号中的多个导频处的频域信道响应，得出OFDM符号后面的NOFDM符号的频域信道响应。
图3是根据本公开另一实施例提供的信号解调的方法的流程示意图。参考图3所示，该方法包括：
S301：对接收到的目标信号进行采样和匹配滤波后得到采样向量，其中目标信号至少经过功率加权和预编码处理。
信号发射机在发送用户信息的过程中可以进行上述实施例描述的预编码和功率加权处理，则信号接收机接收到的是经过预编码和功率加权的目标信号。在这种情况下，信号接收机可以对目标信号(包含N个符号)进行采样，得到N*1维采样向量Y，采样向量可以表示为Y＝Gr*W*P*S+N0。
S302：利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理，其中共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的。
进一步地，信号接收机利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理，其中共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的。
可选地，一些实施例中，如果预编码矩阵是根据符号间初始干扰矩阵G，和信号发射机与信号接收机之间的信道矩阵H确定的，则对预编码矩阵进行分解确定共轭预编码矩阵。
也即是说，信号发射机端采用预编码方案1或者预编码方案2时，信号发射机基于矩阵X(Gr或者H*G)的特征值分解，X＝VDVH，得到特征值矩阵D和特征向量矩阵V。N*M维预编码矩阵W是通过把矩阵V的最后N-M列删除后得到的，则共轭预编码矩阵可以表示为VH删除最后N-M行后的M*N维矩阵，共轭预编码矩阵可以用R表示。
在利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理的过程中，可以对采样向量Y左乘共轭预编码矩阵R的方式进行，等效为：
Figure BDA0003066377070000161
N0各分量为相关噪声，[n0,...,nM-1]T为R*N0。
另一些实施例中，如果预编码矩阵是根据符号间初始干扰矩阵确定的，则对预编码矩阵W进行分解并结合信道矩阵H，确定共轭预编码矩阵R。
也即是说，信号发射机端采用预编码方案3时，信号发射机基于矩阵G的特征值分解，G＝VDVH，得到特征值矩阵D和特征向量矩阵V。N*M维预编码矩阵W是通过把矩阵V的最后N-M列删除后得到的。共轭预编码矩阵R是对预编码矩阵W进行分解并结合信道矩阵H得到的，例如：共轭预编码矩阵R可以表示为R＝|H|*V1*H-1，其中V1是通过把矩阵VH的最后N-M行删除后得到的M*N维矩阵。
在利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理的过程中，可以对采样向量Y左乘共轭预编码矩阵R的方式进行。
S303：对经过预处理的采样向量进行处理，以得到发送的信息。
最终，信号接收机对经过预处理的采样向量进行处理，以得到发送的信息，即发送的用户信息。
可选地，本公开实施例的信号接收机还支持对多用户信息的解码操作，在目标信号包括多个用户信息的情况下，分别利用对应的信号接收机对目标信号进行编码处理。
在一些实施例中，信号发射机采用预编码方案1对多用户进行功率加权与预编码处理，对应的，信号接收机处理过程如下：
每个信号接收机对N个符号进行采样，得到N*1维采样向量Y。对于多用户预编码方法1，第u个接收机对Y左乘矩阵R的方式进行预处理，u＝0,...,U-1，矩阵R是矩阵VH删除最后N-M行后的矩阵M*N维矩阵；
在一些实施例中，信号发射机采用预编码方案2对多用户进行功率加权与预编码处理，对应的，信号接收机处理过程如下：
每个接收机对N个符号进行采样，得到N*1维列向量Y。对于多用户预编码方法2，第u个接收机对Y左乘矩阵R的方式进行预处理，矩阵
Figure BDA0003066377070000171
Figure BDA0003066377070000172
V1是通过把矩阵VH的最后N-M行删除后得到的M*N维矩阵；
本公开实施例中，通过获取待调制信息；对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。因此，通过功率分配可以消除信号发射机使用超奈奎斯特调制产生的符号间干扰并提升系统的容量，并且采用预编码还可以降低超奈奎斯特调制系统中信号接收机解调算法的复杂度。从而，达到了提升系统的容量并且降低调解复杂度的技术效果，进而解决了相关技术中的解调算法复杂度均很高，并且信道容量也有待提升的技术问题。
图4是根据本公开另一实施例提供的信号调制的装置示意图，如图4所示，该信号调制的装置40，包括：
获取模块401，用于获取待调制信息；
第一调制模块402，用于对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；；
第二调制模块403，用于对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及
第三调制模块404，用于采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。
可选地，第二调制模块403，包括：功率分配子模块，用于利用设定的功率分配矩阵对符号向量之中的多个符号进行功率加权处理，以得到中间符号向量；以及预编码子模块，用于利用预编码矩阵对中间符号向量之中功率加权处理后的多个符号进行预编码处理，以得到目标符号向量。
可选地，装置40还包括：第一确定子模块，用于信号发射机从信号接收机接收与符号间实际干扰矩阵相关的实际干扰矩阵信息，并根据实际干扰矩阵信息，确定预编码矩阵和功率分配矩阵；或者第二确定子模块，用于确定信号发射机的符号间初始干扰矩阵，确定信号发射机与信号接收机之间的信道矩阵，并根据符号间初始干扰矩阵和信道矩阵确定预编码矩阵和功率分配矩阵；或者第三确定子模块，用于根据符号间初始干扰矩阵，确定预编码矩阵和功率分配矩阵。
可选地，根据以下信息中的一项或者多项确定符号间初始干扰矩阵：脉冲成型函数的类型、脉冲成型函数的参数、目标符号的符号周期、目标符号向量包含的符号在时域或者频域的间隔信息。
可选地，装置40还包括：第一发送模块，用于将与符号间初始干扰矩阵相关的初始干扰矩阵信息发送至信号接收机。
可选地，第二确定子模块，具体用于：如果信号发射机和信号接收机采用频分双工系统通信，则接收信号接收机反馈的信道信息，并根据信道信息确定信道矩阵；或者如果信号发射机和信号接收机采用时分双工系统通信，则直接根据信号接收机与信号发射机之间的信道信息确定信道矩阵。
可选地，装置40还包括：功率分配矩阵确定模块，用于在信号发射机和信号接收机之间信道的容量最大化，和/或互信息最大化，和/或误码率最小化的情况下，确定功率分配矩阵。
可选地，第二确定子模块，具体用于：确定与多个用户分别对应的多个信道矩阵，并根据多个信道矩阵确定目标信道矩阵；根据目标信道矩阵和符号间初始干扰矩阵，确定用于对多用户进行预编码的预编码矩阵。
可选地，预编码矩阵之中列向量的数量小于或者等于传输符号的波形的数量。
可选地，装置40还包括：第二发送模块，用于采用单个天线将目标信号发送至信号接收机，其中，频域的目标信号的符号间隔与正交频分复用系统的正交子载波间隔相关。
可选地，装置40还包括：第三发送模块，用于向信号接收机发送指示信息，其中，所示指示信息用于指示信号接收机基于正交频分复用系统发送的符号中的导频测量信道信息，或者基于非正交频分复用系统发送的符号中的导频测量信道信息。
图5是根据本公开另一实施例提供的信号解调的装置示意图，如图5所示，该信号解调的装置50，包括：
采样模块501，用于对接收到的目标信号进行采样和匹配滤波后得到采样向量，其中目标信号至少经过功率加权和预编码处理；
转码模块502，用于利用共轭预编码矩阵对采样向量进行编码处理，其中共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的；以及
处理模块503，用于对经过预处理的采样向量进行处理，以得到发送的信息。
可选地，装置50还包括：第一分解模块，用于如果预编码矩阵是根据信号发射机的符号间初始干扰矩阵，和信号发射机与信号接收机之间的信道矩阵确定的，则对预编码矩阵进行分解确定共轭预编码矩阵；第二分解模块，用于如果预编码矩阵是根据符号间初始干扰矩阵确定的，则对预编码矩阵进行分解并结合信道矩阵，确定共轭预编码矩阵。
可选地，处理模块503，具体用于：在目标信号包括多个用户信息的情况下，分别利用对应的信号接收机对目标信号进行编码处理。
本公开实施例中，通过获取待调制信息；对与待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以多个星座点形成符号向量；对符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及采用目标速率对目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，目标速率大于奈奎斯特采样的速率。因此，通过功率分配可以消除信号发射机使用超奈奎斯特调制产生的符号间干扰并提升系统的容量，并且采用预编码还可以降低超奈奎斯特调制系统中信号接收机解调算法的复杂度。从而，达到了提升系统的容量并且降低调解复杂度的技术效果，进而解决了相关技术中的解调算法复杂度均很高，并且信道容量也有待提升的技术问题。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图6示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性电子设备的框图。图6显示的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备以通用计算设备的形式表现。电子设备的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
电子设备典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(WideArea Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的信号调制与解调的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种信号调制的方法，其特征在于，应用于信号发射机，所述方法包括：
获取待调制信息；
对与所述待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以所述多个星座点形成符号向量；
对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量；以及
采用目标速率对所述目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，所述目标速率大于奈奎斯特采样的速率；
所述对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量，包括：
利用设定的功率分配矩阵对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权处理，以得到中间符号向量；以及
利用预编码矩阵对所述中间符号向量之中功率加权处理后的多个符号进行预编码处理，以得到所述目标符号向量，
对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理之前，还包括：
信号发射机从信号接收机接收与符号间实际干扰矩阵相关的实际干扰矩阵信息，并根据所述实际干扰矩阵信息，确定所述预编码矩阵和所述功率分配矩阵,其中，所述实际干扰矩阵包括：由信号发射机成型滤波器和信号接收机匹配滤波器共同作用下的符号间初始干扰矩阵及信号发射机和信号接收机之间的信道矩阵，根据符号间初始干扰矩阵和信道矩阵，确定预编码矩阵和功率分配矩阵，进而进行预编码和功率分配处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理之前，还包括：
所述信号发射机将预编码和功率加权处理方法的类型标识发送至所述信号接收机，以用于所述信号接收机进行相应的处理和信息反馈。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，根据以下信息中的一项或者多项确定所述符号间初始干扰矩阵：
所述脉冲成型函数的类型、所述脉冲成型函数的参数、所述目标符号的符号周期、所述目标符号向量包含的符号在时域或者频域的间隔信息。
4.如权利要求2-3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
将与所述符号间初始干扰矩阵相关的初始干扰矩阵信息发送至所述信号接收机。
5.如权利要求2-3任意一项所述的方法，其特征在于，确定所述信号发射机与所述信号接收机之间的信道矩阵，包括：
如果所述信号发射机和所述信号接收机采用频分双工系统通信，则接收所述信号接收机反馈的信道信息，并根据所述信道信息确定所述信道矩阵；或者
如果所述信号发射机和所述信号接收机采用时分双工系统通信，则直接根据所述信号接收机与所述信号发射机之间的信道信息确定所述信道矩阵。
6.如权利要求2-3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述信号发射机和所述信号接收机之间信道的容量最大化，和/或误码率最小化的情况下，确定所述功率分配矩阵。
7.如权利要求2-3任意一项所述的方法，其特征在于，在所述待调制信息为多个用户的待调制信息的情况下，所述信号发射机向所述信号接收机发送所述多个用户的待调制信息在所述符号向量中的位置，并且确定所述信号发射机和信号接收机之间的信道矩阵，包括：
确定与所述多个用户分别对应的多个信道矩阵，并根据所述多个信道矩阵确定目标信道矩阵；
并且根据所述符号间初始干扰矩阵和所述信道矩阵确定所述预编码矩阵，包括：
根据所述目标信道矩阵和所述符号间初始干扰矩阵，确定用于对多用户进行预编码的预编码矩阵。
8.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述预编码矩阵之中列向量的数量小于或者等于传输符号的波形的数量。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在采用目标速率对所述目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号之后，还包括：
采用单个或者多个天线将所述目标信号发送至所述信号接收机，其中，频域的目标信号的符号间隔与正交频分复用系统的正交子载波间隔相关。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
向所述信号接收机发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示所述信号接收机基于正交频分复用系统发送的符号中的导频测量所述信道信息，或者基于非正交频分复用系统发送的符号中的导频测量所述信道信息。
11.一种信号解调的方法，其特征在于，应用于信号接收机，所述方法包括：
对接收到的目标信号进行采样和匹配滤波后得到采样向量，其中所述目标信号至少经过功率加权和预编码处理；
利用共轭预编码矩阵对所述采样向量进行编码处理，其中所述共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的，利用共轭预编码矩阵对所述采样向量进行编码处理之前，包括：
如果所述预编码矩阵是根据信号发射机的符号间初始干扰矩阵，和所述信号发射机与所述信号接收机之间的信道矩阵确定的，则对所述预编码矩阵进行分解确定所述共轭预编码矩阵,其中，共轭预编码矩阵是对预编码矩阵进行分解并结合信道矩阵得到的；以及
对经过预处理的所述采样向量进行处理，以得到发送的信息。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，利用共轭预编码矩阵对所述采样向量进行编码处理之前，包括：
如果所述预编码矩阵是根据所述符号间初始干扰矩阵确定的，则对所述预编码矩阵进行分解并结合所述信道矩阵，确定所述共轭预编码矩阵。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述目标信号包括多个用户信息的情况下，分别利用对应的信号接收机对所述目标信号进行编码处理。
14.一种信号调制的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待调制信息；
第一调制模块，用于对与所述待调制信息对应的多个比特分别映射为对应的多个星座点，以所述多个星座点形成符号向量；
第二调制模块，用于对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量，所述对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理，以得到目标符号向量，包括：
利用设定的功率分配矩阵对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权处理，以得到中间符号向量；以及
利用预编码矩阵对所述中间符号向量之中功率加权处理后的多个符号进行预编码处理，以得到所述目标符号向量，
对所述符号向量之中的多个符号进行功率加权和预编码处理之前，还包括：
信号发射机从信号接收机接收与符号间实际干扰矩阵相关的实际干扰矩阵信息，并根据所述实际干扰矩阵信息，确定所述预编码矩阵和所述功率分配矩阵,其中，所述实际干扰矩阵包括：由信号发射机成型滤波器和信号接收机匹配滤波器共同作用下的符号间初始干扰矩阵及信号发射机和信号接收机之间的信道矩阵，根据符号间初始干扰矩阵和信道矩阵，确定预编码矩阵和功率分配矩阵，进而进行预编码和功率分配处理；
第三调制模块，用于采用目标速率对所述目标符号向量和脉冲成型函数进行卷积处理，以得到目标信号，所述目标速率大于奈奎斯特采样的速率。
15.一种信号解调的装置，其特征在于，包括：
采样模块，用于对接收到的目标信号进行采样和匹配滤波后得到采样向量，其中所述目标信号至少经过功率加权和预编码处理；
转码模块，用于利用共轭预编码矩阵对所述采样向量进行编码处理，其中所述共轭预编码矩阵是将用于预编码处理的预编码矩阵进行共轭转置得到的，利用共轭预编码矩阵对所述采样向量进行编码处理之前，包括：
如果所述预编码矩阵是根据信号发射机的符号间初始干扰矩阵，和所述信号发射机与所述信号接收机之间的信道矩阵确定的，则对所述预编码矩阵进行分解确定所述共轭预编码矩阵,其中，共轭预编码矩阵是对预编码矩阵进行分解并结合信道矩阵得到的；以及
处理模块，用于对经过预处理的所述采样向量进行处理，以得到发送的信息。
16.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-13中任一项所述的方法。
17.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。
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