CN116346177A - 基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统 - Google Patents

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CN116346177A CN202310386482.8A CN202310386482A CN116346177A CN 116346177 A CN116346177 A CN 116346177A CN 202310386482 A CN202310386482 A CN 202310386482A CN 116346177 A CN116346177 A CN 116346177A
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唐燕群
尹浩然
魏玺章
周羽
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，公开了基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统，包括获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量；对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。本发明针对基于时延多普勒类波形的通信系统提出了完整、超低复杂度的获得发射分集增益的方案，不仅可以获得全发射分集增益，并且计算复杂度更低，节约了通信资源，具有良好的鲁棒性和广泛的应用场景。

Description

基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统。
背景技术
在基于多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术的时延多普勒(DD,delay-Doppler)类波形系统中，系统的分集增益是该系统能否提供可靠通信服务的关键性指标。分集增益越大，系统误比特率随着信噪比的增大而下降得越快，通信性能越好。常用的增加系统分集增益的方法是使用MIMO技术。发射天线分集增益和接收天线分集增益都属于空间分集。
在基于MIMO的通信系统里面，获取接收天线分集是比较简单直接的，但是想要获取发射天线分集增益则是非常困难的。如何设计一个低复杂度且高效的提取发射天线分集增益的方法是多输入多输出时延多普勒类波形无线通信系统中亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统，通过对时域符号提前进行不同的循环时延、多普勒移位，以使信道的等效分径数目增加到原来的发射天线数目倍，从而实现发射分集增益，本发明不仅计算复杂度低，且具有良好的增益效果。
第一方面，本发明提供了一种基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，所述方法包括：
获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；
对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量，所述时域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；
对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。
进一步地，所述对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量的步骤包括：
根据移位步数，分别进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到循环时延移位矩阵和循环多普勒移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；
将所述循环时延移位矩阵和所述循环多普勒移位矩阵相乘，得到时域循环移位矩阵；
根据所述时域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量。
进一步地，采用如下公式表示所述时域循环移位矩阵：
Figure BDA0004174282770000021
式中，
Figure BDA0004174282770000029
表示时延移位步数，/>
Figure BDA0004174282770000022
表示多普勒移位步数，N表示组成待发送信号向量的正交调幅符号的个数，/>
Figure BDA0004174282770000023
表示/>
Figure BDA0004174282770000024
步的循环时延移位矩阵，/>
Figure BDA0004174282770000025
表示/>
Figure BDA0004174282770000026
步的循环多普勒移位矩阵，TD-CDDS表示时域循环时延多普勒移位；
采用如下公式表示所述第二时域信号向量：
Figure BDA0004174282770000027
式中，szz表示第一时域信号向量，
Figure BDA0004174282770000028
表示时域循环移位矩阵，t表示第t条发送端天线。
进一步地，在所述并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道之后还包括：
通过接收端天线从所述双衰落无线信道中获取第四时域信号向量，去除所述第四时域信号向量中的循环前缀，得到第五时域信号向量；
对所述第五时域信号向量进行时延多普勒类解调，得到调制域信号向量。
进一步地，采用如下公式表示所述第五时域信号向量：
Figure BDA0004174282770000031
式中，t表示第t条发送端天线，r表示第r条接收端天线，Nr表示接收端天线的数量，szz表示第一时域信号向量，P表示双衰落无线信道的分径数量，i表示第i条分径，N表示组成待发送信号向量的正交调幅符号的个数，
Figure BDA0004174282770000032
和/>
Figure BDA0004174282770000033
分别表示经过/>
Figure BDA0004174282770000034
步循环多普勒移位和/>
Figure BDA0004174282770000039
步循环时延移位后第r条接收端天线和第t条发送端天线之间第i条分径的等效衰落系数、等效多普勒和等效时延，/>
Figure BDA0004174282770000035
表示/>
Figure BDA0004174282770000036
步的循环时延移位矩阵，/>
Figure BDA0004174282770000037
表示/>
Figure BDA0004174282770000038
步的循环多普勒移位矩阵，wr表示第r条接收端天线的噪声向量。
进一步地，所述时域多普勒类调制包括正交时频空调制和仿射频分复用调制。
进一步地，所述循环前缀的大小大于等于所述双衰落信道的最大时延。
第二方面，本发明提供了基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统，所述系统包括：
时延多普勒调制模块，用于获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；
时延多普勒移位模块，用于对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量，所述时域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；
循环前缀添加模块，用于对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。
进一步地，所述时延多普勒移位模块包括：
第一矩阵生成模块，用于根据移位步数，分别进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到循环时延移位矩阵和循环多普勒移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；
第二矩阵生成模块，用于将所述循环时延移位矩阵和所述循环多普勒移位矩阵相乘，得到时域循环移位矩阵；
循环移位模块，用于根据所述时域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量。
进一步地，所述系统还包括：
循环前缀去除模块，用于通过接收端天线从所述双衰落无线信道中获取第四时域信号向量，去除所述第四时域信号向量中的循环前缀，得到第五时域信号向量；
时延多普勒解调模块，用于对所述第五时域信号向量进行时延多普勒类解调，得到调制域信号向量。
本发明提供了一种基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统。通过所述方法来增加等效分径数目从而提高系统的分集阶数，本发明不仅计算复杂度低，可以实现全发射分集增益，并且能够应用于所有基于时延多普勒类的天线系统中，应用前景广泛。
附图说明
图1是单输入单输出时延多普勒类波形通信系统模型示意图；
图2是本发明实施例中基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的基于TD-CDDS的多输入多输出时延多普勒类波形通信系统发送端模型示意图；
图4是数值模拟仿真试验中不同天线设置下的AFDM系统误比特率比较示意图；
图5是本发明实施例中基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在无线通信技术领域中，调制在时延多普勒域或者与时延多普勒域有着一一对应关系的变换域上的波形称为时延多普勒类波形，这类波形有着极强的抗多普勒频移能力，是未来第六代移动通信系统最有潜力的一类候选波形。典型的时延多普勒类波形包括正交时频空，仿射频分复用等，在时延多普勒类波形通信系统中包括单输入单输出系统和多输入多输出系统等，下面以单输入单输出时延多普勒类波形通信系统为例，对该类型的通信系统进行说明。
请参阅图1，其中所有变量的下标zz代表任意一种时延多普勒类波形，比如正交时频空(orthogonal time frequency space，OTFS)，仿射频分复用(affine frequencydivision multiplexing，AFDM)等等，假设xzz是由N个处在时延多普勒类调制域的正交调幅(quadrature amplitude modulation,QAM)符号组成的待发送信号向量，每个向量的大小为N×1，其中，对于OTFS对应的是时延-多普勒域，AFDM则对应离散仿射傅里叶变换域。在通信系统的发射端对xzz进行时延多普勒类调制，即OTFS对应OTFS调制，AFDM对应AFDM调制，从而变换得到时域信号向量szz，该向量的大小为N×1，然后添加大小等于信道最大时延的循环前缀(cyclic prefix，CP)得到带循环前缀的时域信号向量
Figure BDA0004174282770000051
再通过发送端天线发送至双衰落无线信道中；接收端天线从双衰落无线信道中接收到的时域信号向量为/>
Figure BDA0004174282770000052
对该向量裁去循环前缀从而得到向量大小为N×1的时域信号向量dzz。
将双衰落无线信道在时延多普勒域上建模得到：
Figure BDA0004174282770000053
式中，P表示该双衰落无线信道由P条分径组成，hi、τi和vi分别表示第i条分径的衰落系统、时延和多普勒。
而在发送端和接收端中无循环前缀的时域信号向量之间的关系为：
Figure BDA0004174282770000061
式中，H表示等效时域信道矩阵，Hi表示子时域信道矩阵，其中，
Figure BDA0004174282770000062
ΠN为前向循环矩阵，具有模拟时延的作用，其具体表达式为：
Figure BDA0004174282770000063
ΔN为一步频移对角矩阵，具有模拟多普勒频移的作用，其具体表达式为：
Figure BDA0004174282770000064
ki和li表示数字域归一化多普勒频移和时延，分别对应vi和τi。
最后对dzz进行时延多普勒类解调，从而得到时延多普勒类调制域信号向量yzz，该向量中每个向量大小为N×1，w则为噪声向量。
在对单输入单输出时延多普勒类波形通信系统进行说明之后，对于多输入多输出系统就很容易了解了，多输入多输出系统是指在无线通信领域使用多天线发送和接收信号的技术系统，假设多输入多输出时延多普勒类波形通信系统有Nt条发射端天线和Nr条接收端天线，记为Nt×NrMIMO系统，则每对发射天线和接收天线之间的信道只有每条分径的衰落系数是不同的，分径数目、分径的时延和分径的多普勒都是相同的，因此，无论这Nt条发射端天线是否发同样的信号，系统的分集增益阶数都是多径数P乘上接收端天线数，而与发射端天线的数目Nr无关。
为了更进一步提高通信系统的可靠性，增大分集增益阶数，请参阅图2，本发明第一实施例提出了一种基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，包括步骤S10～S30：
步骤S10，获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量。
步骤S20，根据预设步数对所述第一时域信号向量进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到第二时域信号向量。
在基于多输入多输出技术的时延多普勒类波形系统中，系统的分集增益是该系统能够提供可靠通信服务的关键性指标，分级增益越大，系统误比特率随着信噪比的增大而下降得越快，通信性能越好，而根据上述的介绍可知，获取发射天线的分集增益是非常困难的，为了更进一步提高通信系统的可靠性，增大分集增益阶数，本发明提供了一种时域循环时延多普勒移位(time-domain cyclic delay-Doppler shift，TD-CDDS)法，本发明的核心思想是在发射端天线对时域信号提前进行时域多普勒移位后再发送到双衰落无线信道中，使得发送端和接收端之间的等效多径数增大，从而使得系统的分集增益阶数增大，其具体步骤如下所示：
步骤S201，根据移位步数，分别进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到循环时延移位矩阵和循环多普勒移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；
步骤S202，根据所述循环时延移位矩阵和所述循环多普勒移位矩阵，计算得到时域循环移位矩阵；
步骤S203，根据所述时域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量。
本发明中对待发送信号进行时域循环时延多普勒移位是通过时域循环移位矩阵来实现，请参阅图3，假设对第t条(t＝2，…，Nt)发送端天线的待发送信号向量进行时延多普勒类调制后得到时域信号向量szz，对该时域信号向量szz进行
Figure BDA0004174282770000071
步循环时延移位和/>
Figure BDA0004174282770000072
步循环多普勒移位，记为/>
Figure BDA0004174282770000073
步TD-CDDS，得到时域信号向量/>
Figure BDA0004174282770000074
其表达式为：
Figure BDA0004174282770000075
可以看到，通过
Figure BDA0004174282770000076
步循环时延移位和/>
Figure BDA0004174282770000077
步循环多普勒移位，分别生成了循环时延移位矩阵/>
Figure BDA0004174282770000078
和循环多普勒移位矩阵/>
Figure BDA0004174282770000079
将两个矩阵相乘，即可得到时延循环移位矩阵
Figure BDA0004174282770000081
通过时延循环移位矩阵/>
Figure BDA0004174282770000082
就可以实现对待发送信号向量的时域循环时延多普勒移位，以得到移位后的时域信号向量。
步骤S30，对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。
对进行TD-CDDS得到的时域信号向量添加循环前缀后，就可以发送至双衰落无线信道中，接收端天线则可以按照原系统的操作从信道中获取时域信号向量并去除循环前缀，得到的去除循环前缀的时域信号向量，即将公式(6)代入公式(2)中可得：
Figure BDA0004174282770000083
式中，
Figure BDA0004174282770000084
表示/>
Figure BDA00041742827700000817
步TD-CDDS矩阵即时延循环移位矩阵，/>
Figure BDA0004174282770000085
表示第r条接收端天线接收到的时域信号向量中来自第t条发送端天线的分量，其中，
Figure BDA0004174282770000086
Figure BDA0004174282770000087
Figure BDA0004174282770000088
Figure BDA0004174282770000089
为第r条接收端天线和第t条发送端天线之间第i条分径的衰落系数，/>
Figure BDA00041742827700000810
和/>
Figure BDA00041742827700000811
分别表示经过/>
Figure BDA00041742827700000818
步循环多普勒移位和/>
Figure BDA00041742827700000819
步循环时延移位后第r条接收端天线和第t条发送端天线之间第i条分径的等效衰落系数、等效多普勒和等效时延，/>
Figure BDA00041742827700000812
为指数常数。
从公式(7)中可以看出公式(5)中对时域信号向量进行
Figure BDA00041742827700000813
步TD-CDDS等价于信道原本的P条分径同时进行了/>
Figure BDA00041742827700000814
步循环时延移位和/>
Figure BDA00041742827700000815
步循环多普勒移位，而等效衰落系数所附带的指数常数/>
Figure BDA00041742827700000816
并不会改变原本衰落系数/>
Figure BDA0004174282770000091
的幅值。
由于接收端天线接收到的符号是来自所有发送端天线的符号的叠加，因此第r条接收端天线接收到的时域信号向量则可以表示为：
Figure BDA0004174282770000092
其中wr为第r条接收端天线的噪声向量。
记PATH＝{(k1，l1)，…，(kP，lP)}为原信道多径的时域多普勒参数对集合，则
Figure BDA0004174282770000093
表示在第t条发送端天线进行/>
Figure BDA0004174282770000094
步TD-CDDS后的等效时域多普勒参数对集合。
Figure BDA0004174282770000095
则公式(8)等价于有
Figure BDA00041742827700000910
条不同时延或者不同多普勒的多径，其中|.|表示集合的基数，即元素个数，因此Nt×Nr系统的分集阶数为/>
Figure BDA0004174282770000096
当集合PATH[ALL]的基数|PATH[ALL]|＝NtP时，集合
Figure BDA0004174282770000097
两两之间没有共同元素，Nt×Nr系统的分集阶数为NtPNr，也就是说，使用本发明提供的TD-CDDS方法得到的分集阶数相比未作TD-CDDS前系统的分集阶数扩大了Nt倍，即获得了全发射分集增益。由于信道的反射体都稀疏的，因此条件|PATH[ALL]|＝NtP在实际应用中是可以通过经验提前调整每条天线数的TD-CDDS步数，从而获取全发射分集增益。
可以看到，本发明提供的技术方案不需要对接收端有任何的变动，根据公式(7)推导出来的TD-CDDS矩阵
Figure BDA0004174282770000098
是一个稀疏的置换矩阵即每一行每一列只有一个非零值，其只与TD-CDDS步数/>
Figure BDA0004174282770000099
有关，而与快速变化的信道无关。所以，TD-CDDS矩阵只需在发送端以极低的计算量计算一次就可以一直使用，操作简单。对比于经典的Alamouti发射分集方法至少需要两个信息符号向量时间才能实现，TD-CDDS是在一个信息符号向量时间内完成的，对发射天线数目没有限制，特别适合高可靠性、低传输时延的高移动场景，比如车辆网、无人机集群和空天地一体化等无线通信系统。
下面通过数值模拟仿真验证了上述所提的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法在AFDM系统的表现，以误比特率(BER，bit-error-rate)为信道估计准确度的评判标准。每对发射、接收天线之间的分径数为2，这两条径的时域多普勒参数对为[-1，0]，[1，0]，AFDM子载波间隔为ΔfAFDN＝4kHz，子载波数目为NAFDN＝10，在载频fc＝4GHzfc下对应最大移动速度为1080千米每小时，其他主要仿真参数如下表1所示，其中最大似然检测器是目前最常用的最优检测器。时域接收数据信号功率与噪声功率的比值记为SNR(signal-to-noise ratio)。
系统参数 数值
载频 4GHz
子载波间隔 4kHz
符号数(子载波数) 10
最大多普勒频移 4kHz
最大移动速度 1，080kmph
多径数目 2
数字调制方式 BPSK
检测器 最大似然检测器
表1系统参数设置
附图4展示了在不同天线设置下的AFDM系统误比特率比较。为方便观察，提供了分集增益阶数ρ＝2、ρ＝4和ρ＝8的辅助线，在单天线单输出(single-input single-output)AFDM通信系统中，其分集增益阶数即为多径数2；在2×1AFDM通信系统中，其分集增益阶数为4，即发射天线数2乘上多径数2；在2×2AFDM通信系统中，其分集增益阶数为8，即发射天线数2乘上多径数2再乘上接收天线天线数2，也就是说，通过本发明提供的TD-CDDS方法能够明显的提高发射分集增益，且相比传统方法具有更低的误比特率。
本实施例提供的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，通过在各个发送端天线上对时域符号进行了不同的循环时延、多普勒移位，使得双衰落无线信道的等效分径数目增加到原来的发送端天线数目倍，由于使用时延多普勒类波形的系统的分集阶数等于信道中的多径数目，因此通过本发明提供的方法来增加等效分径数目即可提高系统的分集阶数，也即获得了发射分集增益，并且由于只需要在发送端的时延多普勒类调制和添加循环前缀之间增加时域循环时延多普勒移位，而接收端与原系统操作一致，不需要额外的变动，因此，本发明不仅可以实现全发射分集增益，并且计算复杂度低，且增益效果良好，可以用到所有基于时延多普勒类的通信系统中，在工程上被采用的前景非常广泛。
请参阅图5，基于同一发明构思，本发明第二实施例提出的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统，包括：
时延多普勒调制模块10，用于获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；
时延多普勒移位模块20，用于对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量，所述时域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；
循环前缀添加模块30，用于对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。
其中，时延多普勒移位模块10包括：
第一矩阵生成模块101，用于根据移位步数，分别进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到循环时延移位矩阵和循环多普勒移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；
第二矩阵生成模块102，用于将所述循环时延移位矩阵和所述循环多普勒移位矩阵相乘，得到时域循环移位矩阵；
循环移位模块103，用于根据所述时域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量。
进一步地，本系统还包括：
循环前缀去除模块40，用于通过接收端天线从所述双衰落无线信道中获取第四时域信号向量，去除所述第四时域信号向量中的循环前缀，得到第五时域信号向量；
时延多普勒解调模块50，用于对所述第五时域信号向量进行时延多普勒类解调，得到调制域信号向量。
本发明实施例提出的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。
综上，本发明实施例提出的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统，所述方法通过获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量，所述时域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。本发明针对基于时延多普勒类波形的通信系统提出了完整、超低复杂度的获得发射分集增益的方案，不仅可以获得全发射分集增益，并且计算复杂度更低，节约了通信资源，同时本发明可以使用到所有时延多普勒类波形的通信系统上，囊括了大多数6G候选波形，具有良好的鲁棒性和广泛的应用场景。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，包括：
获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；
对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量，所述时域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；
对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。
2.根据权利要求1所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，所述对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量的步骤包括：
根据移位步数，分别进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到循环时延移位矩阵和循环多普勒移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；
将所述循环时延移位矩阵和所述循环多普勒移位矩阵相乘，得到时域循环移位矩阵；
根据所述时域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量。
3.根据权利要求2所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，采用如下公式表示所述时域循环移位矩阵：
Figure FDA0004174282750000011
式中，
Figure FDA0004174282750000012
表示时延移位步数，/>
Figure FDA0004174282750000013
表示多普勒移位步数，N表示组成待发送信号向量的正交调幅符号的个数，/>
Figure FDA0004174282750000014
表示/>
Figure FDA0004174282750000015
步的循环时延移位矩阵，/>
Figure FDA0004174282750000016
表示/>
Figure FDA0004174282750000017
步的循环多普勒移位矩阵，TD-CDDS表示时域循环时延多普勒移位；
采用如下公式表示所述第二时域信号向量：
Figure FDA0004174282750000021
式中，szz表示第一时域信号向量，
Figure FDA0004174282750000022
表示时域循环移位矩阵，t表示第t条发送端天线。
4.根据权利要求3所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，在所述并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道之后还包括：
通过接收端天线从所述双衰落无线信道中获取第四时域信号向量，去除所述第四时域信号向量中的循环前缀，得到第五时域信号向量；
对所述第五时域信号向量进行时延多普勒类解调，得到调制域信号向量。
5.根据权利要求4所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，采用如下公式表示所述第五时域信号向量：
Figure FDA0004174282750000023
式中，t表示第t条发送端天线，r表示第r条接收端天线，Nr表示接收端天线的数量，szz表示第一时域信号向量，P表示双衰落无线信道的分径数量，i表示第i条分径，N表示组成待发送信号向量的正交调幅符号的个数，
Figure FDA00041742827500000211
和/>
Figure FDA0004174282750000025
分别表示经过/>
Figure FDA0004174282750000026
步循环多普勒移位和/>
Figure FDA00041742827500000212
步循环时延移位后第r条接收端天线和第t条发送端天线之间第i条分径的等效衰落系数、等效多普勒和等效时延，/>
Figure FDA0004174282750000027
表示/>
Figure FDA0004174282750000028
步的循环时延移位矩阵，/>
Figure FDA0004174282750000029
表示/>
Figure FDA00041742827500000210
步的循环多普勒移位矩阵，wr表示第r条接收端天线的噪声向量。
6.根据权利要求1所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，所述时域多普勒类调制包括正交时频空调制和仿射频分复用调制。
7.根据权利要求1所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理方法，其特征在于，所述循环前缀的长度大于等于所述双衰落信道的最大时延。
8.一种基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统，其特征在于，包括：
时延多普勒调制模块，用于获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；
时延多普勒移位模块，用于对所述第一时域信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量，所述时域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；
循环前缀添加模块，用于对所述第二时域信号向量添加循环前缀，得到第三时域信号向量，并将所述第三时域信号向量发送至双衰落无线信道。
9.根据权利要求8所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统，其特征在于，所述时延多普勒移位模块包括：
第一矩阵生成模块，用于根据移位步数，分别进行循环时延移位和循环多普勒移位，得到循环时延移位矩阵和循环多普勒移位矩阵，所述移位步数包括时延移位步数和多普勒移位步数；
第二矩阵生成模块，用于将所述循环时延移位矩阵和所述循环多普勒移位矩阵相乘，得到时域循环移位矩阵；
循环移位模块，用于根据所述时域循环移位矩阵，对所述待发送信号向量进行时域循环时延多普勒移位，得到第二时域信号向量。
10.根据权利要求8所述的基于时域循环时延多普勒移位的信号处理系统，其特征在于，所述系统还包括：
循环前缀去除模块，用于通过接收端天线从所述双衰落无线信道中获取第四时域信号向量，去除所述第四时域信号向量中的循环前缀，得到第五时域信号向量；
时延多普勒解调模块，用于对所述第五时域信号向量进行时延多普勒类解调，得到调制域信号向量。
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