專(zhuān)利名稱(chēng)：快時(shí)變信道下導(dǎo)頻干擾抵消方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)的干擾抵消方法，屬于移動(dòng)通信 中的干擾消除技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
正確解調(diào)是移動(dòng)通信系統(tǒng)能正常通信的前提。為了能夠支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，未 來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)將是寬帶、多(收、發(fā))天線的系統(tǒng)，而OFDM是未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要 候選方案。在移動(dòng)臺(tái)低速移動(dòng)時(shí)，無(wú)線信道在一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)基本保持不變，通過(guò)在頻域 進(jìn)行單點(diǎn)均衡，可以保證相干解調(diào)的正確性。然而當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度較高時(shí)，無(wú)線信道是 一個(gè)快時(shí)變的信道。在這種信道中，各子載波間產(chǎn)生了很強(qiáng)的載波間干擾，并隨著多普勒 (Doppler)頻移的增加，干擾的功率增強(qiáng)。載波間干擾破壞了子載波間的正交性，通過(guò)傳統(tǒng) 的單點(diǎn)均衡無(wú)法保證解調(diào)的正確性，甚至出現(xiàn)誤碼平臺(tái)效應(yīng)。為了能正確解調(diào)，必須采用干 擾消除技術(shù)。目前，已有的干擾消除技術(shù)主要是采用一些類(lèi)似矩陣求逆的復(fù)雜矩陣運(yùn)算或 判決反饋的方法。但這些方法不是計(jì)算復(fù)雜度太高，就是容易產(chǎn)生錯(cuò)誤傳播現(xiàn)象，導(dǎo)致算法 不穩(wěn)定，根本無(wú)法在實(shí)際系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明克服了以上缺點(diǎn)，提出了一種導(dǎo)頻干擾抵消的 方法。該方法在時(shí)域進(jìn)行干擾抵消，因而不需要進(jìn)行一些類(lèi)似矩陣求逆的復(fù)雜矩陣運(yùn)算，可 以極大地降低計(jì)算復(fù)雜度，并保持相應(yīng)的性能。另外，由于這些導(dǎo)頻符號(hào)在接收端是確知 的，所以不存在錯(cuò)誤傳播現(xiàn)象，對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的干擾可以被有效地抵消掉，算法非常魯棒。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種消除確知信號(hào)干擾的方法，并據(jù)此進(jìn)一步提 供一種快速可靠、性能穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低的適用于OFDM系統(tǒng)的干擾抵消方法。技術(shù)方案本發(fā)明的快時(shí)變信道下導(dǎo)頻干擾抵消方法為1)、將去除了循環(huán)前綴的OFDM符號(hào)作為接收信號(hào)存儲(chǔ)下來(lái)；2)、對(duì)接收信號(hào)做N點(diǎn)的離散傅立葉變換，并在放置導(dǎo)頻的子載波上去除掉調(diào)制 的符號(hào)；3)、對(duì)導(dǎo)頻子載波進(jìn)行M點(diǎn)的離散傅立葉反變換(DFT)，得到時(shí)域的信道估計(jì)；4)、利用前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí)域信道估計(jì)，計(jì)算每根徑的平均功率，選取K個(gè)具有最 強(qiáng)功率的徑，并記錄其相應(yīng)的時(shí)延；5)、在這選出的K個(gè)時(shí)延位置，利用前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí)域信道估計(jì)，進(jìn)行插值，得 到每個(gè)時(shí)域采樣上的信道估計(jì)；6)、利用信道估計(jì)重構(gòu)接收信號(hào)中導(dǎo)頻產(chǎn)生的載波間干擾；7)、在接收信號(hào)中減去導(dǎo)頻產(chǎn)生的載波間干擾，完成導(dǎo)頻干擾抵消。其中，N為OFDM系統(tǒng)的子載波數(shù)；M為導(dǎo)頻信號(hào)占用的子載波數(shù)；K為整數(shù)，取值范 圍為1 < K彡G ;G為循環(huán)前綴長(zhǎng)度。有益效果
1、該方法在時(shí)域進(jìn)行干擾抵消，因而不需要進(jìn)行一些類(lèi)似矩陣求逆的復(fù)雜矩陣運(yùn) 算，可以極大地降低計(jì)算復(fù)雜度，并保持相應(yīng)的性能。2、由于導(dǎo)頻符號(hào)在接收端是確知的，所以不存在錯(cuò)誤傳播現(xiàn)象，對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的干 擾可以被有效地抵消掉，算法非常魯棒。本發(fā)明提出的干擾抵消算法也能用于除導(dǎo)頻信號(hào)外的任何確知信道的干擾抵消 過(guò)程中。


圖1是本發(fā)明頻偏估計(jì)方法結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是基于噪聲子空間的頻偏估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。它包括快速傅立 葉正/反變換裝置、相位補(bǔ)償和解調(diào)裝置、平方裝置、加法裝置、乘法裝置、乘法累加裝置和 相角計(jì)算裝置
具體實(shí)施例方式假設(shè)一個(gè)OFDM系統(tǒng)所包含的子載波數(shù)目為N，循環(huán)前綴的長(zhǎng)度為G。調(diào)制了導(dǎo)頻 符號(hào)的子載波稱(chēng)為導(dǎo)頻子載波。當(dāng)M個(gè)接收端已知的導(dǎo)頻符號(hào)Iatl, K，a^}等距離地插 入到N個(gè)子載波中時(shí)，導(dǎo)頻子載波的位置為Un = nN/M ;0彡η彡M-1}。將接收到的OFDM 符號(hào)去除循環(huán)前綴后輸入到離散傅立葉變換裝置變換到頻域，在導(dǎo)頻子載波上去除掉調(diào)制 符號(hào)后，變換回時(shí)域，得到時(shí)域信道估計(jì)。通過(guò)平均功率計(jì)算裝置計(jì)算各延時(shí)位置的平均功 率，選擇最強(qiáng)的K個(gè)徑及其時(shí)延位置。在這些時(shí)延位置上，利用所存儲(chǔ)的前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí) 域信道估計(jì)在線性插值裝置中計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)域信道估計(jì)。最后，利用重構(gòu)裝置重構(gòu) 出導(dǎo)頻產(chǎn)生的干擾信號(hào)，并在接收信號(hào)中減去，完成導(dǎo)頻干擾抵消。具體算法描述如下在接收端，將去除掉循環(huán)前綴的OFDM符號(hào)送入到離散傅立葉變換模塊后，我們得 到Y(jié) = HX+W [公式一]其中，Y = [Y0, K，YN_JT表示接收到的頻域信號(hào)；X = [X。，K，XN_JT表示發(fā)送的符 號(hào)；W= [WciUnJt表示加性的零均值白高斯噪聲，它的自相關(guān)陣為NciInij此時(shí)，由于存在 Doppler效應(yīng)，頻域的信道參數(shù)可以表示為
aO,0 aO,1 L aQ,N—1 H= M M O "Μ [公式二]
_aN-\,0 aN-l,l L αΝ-1,Ν-1 _其中，am,k=fji Xm-JcWn [公式三]
/=0
ι N—1^(m-眾)=去沖—伸[公式四]
N η=0
在導(dǎo)頻子載波上除以調(diào)制的導(dǎo)頻符號(hào)，我們可以得到導(dǎo)頻子載波上的頻域信道估 計(jì)為
權(quán)利要求
一種快時(shí)變信道下導(dǎo)頻干擾抵消方法，其特征在于該方法為1)、將去除了循環(huán)前綴的OFDM符號(hào)作為接收信號(hào)存儲(chǔ)下來(lái)；2)、對(duì)接收信號(hào)做N點(diǎn)的離散傅立葉變換，并在放置導(dǎo)頻的子載波上去除掉調(diào)制的符號(hào)；3)、對(duì)導(dǎo)頻子載波進(jìn)行M點(diǎn)的離散傅立葉反變換，得到時(shí)域的信道估計(jì)；4)、利用前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí)域信道估計(jì)，計(jì)算每根徑的平均功率，選取K個(gè)具有最強(qiáng)功率的徑，并記錄其相應(yīng)的時(shí)延位置，5)、在這選出的K個(gè)時(shí)延位置，利用前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí)域信道估計(jì)，進(jìn)行插值，得到每個(gè)時(shí)域采樣上的信道估計(jì)；6)、利用信道估計(jì)重構(gòu)接收信號(hào)中導(dǎo)頻產(chǎn)生的載波間干擾；7)、在接收信號(hào)中減去導(dǎo)頻產(chǎn)生的載波間干擾，完成導(dǎo)頻干擾抵消；其中，N為OFDM系統(tǒng)的子載波數(shù)；M為導(dǎo)頻信號(hào)占用的子載波數(shù)；K為整數(shù)，取值范圍為1≤K≤G；G為循環(huán)前綴長(zhǎng)度。
全文摘要
快時(shí)變信道下導(dǎo)頻干擾抵消方法是一種適用于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(OFDM)的導(dǎo)頻干擾抵消方法，該方法為(1)將去除了循環(huán)前綴的OFDM符號(hào)作為接收信號(hào)存儲(chǔ)下來(lái)；(2)對(duì)接收信號(hào)做點(diǎn)的離散傅立葉變換，并在放置導(dǎo)頻的子載波上去除掉調(diào)制的符號(hào)；(3)對(duì)導(dǎo)頻子載波進(jìn)行點(diǎn)的離散傅立葉反變換，得到時(shí)域的信道估計(jì)；(4)利用前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí)域信道估計(jì)，計(jì)算每根徑的平均功率，選取個(gè)具有最強(qiáng)功率的徑，并記錄其相應(yīng)的時(shí)延；(5)在這選出的個(gè)時(shí)延位置，利用前后兩個(gè)符號(hào)的時(shí)域信道估計(jì)，進(jìn)行插值，得到每個(gè)時(shí)域采樣上的信道估計(jì)；(6)利用信道估計(jì)重構(gòu)接收信號(hào)中導(dǎo)頻產(chǎn)生的載波間干擾；(7)在接收信號(hào)中減去導(dǎo)頻產(chǎn)生的載波間干擾，完成導(dǎo)頻干擾抵消。該方法也適用于其它確知信號(hào)的干擾消除中。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101986637SQ20101055424
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者王新宇, 王來(lái)莉, 盛彬 申請(qǐng)人:東南大學(xué)