[發(fā)明專利]OFDM接收機(jī)中消除由相位噪聲引起的子載波間干擾的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710071470.7
• 申請(qǐng)日: 2007-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN101141135A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒志永;陳繼暉;趙小祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州國(guó)芯科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B1/10
• 分類號(hào): H04B1/10;H04J11/00;H04L27/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字信號(hào)傳輸領(lǐng)域，涉及一種消除子載波間干擾的方法，特別是用于消除正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)系統(tǒng)中由相位噪聲引起的子載波間干擾(ICI)的方法。

背景技術(shù)

在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，在接收機(jī)中要采用PLL技術(shù)，將本振調(diào)諧到所需要的頻率上，本振頻率是根據(jù)需要可配置的，所以接收端的本振都有較大的隨機(jī)相位抖動(dòng)，這就是相位噪聲。相位噪聲對(duì)OFDM傳輸系統(tǒng)造成的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是公共相位誤差(CPE)，二是子載波間干擾(ICI)。CPE與子載波無關(guān)，利用OFDM傳輸系統(tǒng)中的導(dǎo)頻信號(hào)比較容易消除CPE。相位噪聲破壞了子載波間的正交性，導(dǎo)致ICI，ICI對(duì)OFDM信號(hào)的解調(diào)會(huì)造成很大的影響，ICI一般不容易消除。目前還沒有常用的方法對(duì)由相位噪聲引起的子載波間干擾進(jìn)行有效的消除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就提供一種在OFDM接收機(jī)系統(tǒng)中可以有效的消除由相位噪聲引起的子載波間干擾(ICI)的方法。

本發(fā)明消除ICI的方法包括兩個(gè)步驟：首先從輸入的正交頻分復(fù)用信號(hào)中提取相位噪聲頻譜，然后利用提取的相位噪聲頻譜消除當(dāng)前子載波周圍的子載波對(duì)當(dāng)前子載波造成的ICI。

提取相位噪聲頻譜的方法是利用每個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，具體表示為：

式中(m)表示與當(dāng)前子載波k(k為子載波索引號(hào))相隔m個(gè)子載波位置的相位噪聲頻譜，X_k為子載波k的接收數(shù)據(jù)，Y_k為子載波k的接收數(shù)據(jù)的極性判決，(X_k)_I、(X_k)_Q分別表示X_k的I路(實(shí)部)和Q路(虛部)，E{}表示對(duì)大括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)求數(shù)學(xué)期望。式(1)的分子大括號(hào)內(nèi)的部分解釋為：子載波k的數(shù)據(jù)極性判決的共扼Y_k^*與子載波k+m的數(shù)據(jù)X_k+m相乘，子載波k數(shù)據(jù)的共扼X_k^*與子載波k+m數(shù)據(jù)的極性判決Y_k+m相乘，再兩個(gè)乘積相減得到子載波k和k+m的相關(guān)值。然后在整個(gè)符號(hào)上對(duì)所有子載波索引k所求出的相關(guān)值再求數(shù)學(xué)期望得到平均相關(guān)值。式(1)的分母大括號(hào)內(nèi)的部分解釋為：子載波k的I、Q路分別求絕對(duì)值，然后求得I、Q絕對(duì)值和，再在整個(gè)符號(hào)上對(duì)所有子載波索引k求得的結(jié)果求期望得到幅度平均值。最后將平均相關(guān)值除以幅度平均值再除以2j就得到與當(dāng)前子載波k相隔m個(gè)子載波位置的相位噪聲頻譜，即(m)。

低信噪比時(shí)幅度較小的數(shù)據(jù)極性極易判決錯(cuò)誤，會(huì)影響統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，所以幅度太小的數(shù)據(jù)不參與(m)估計(jì)。式(1)中對(duì)子載波k的接收數(shù)據(jù)極性判決的具體方法是：數(shù)據(jù)的I、Q路分別取絕對(duì)值，將I、Q路絕對(duì)值的和通過一個(gè)低通濾波器進(jìn)行平滑濾波，得到平均幅度；平均幅度乘以設(shè)定的可變參數(shù)A得到幅度比較門限；將數(shù)據(jù)的I、Q路的絕對(duì)值分別與該門限比較，如大于幅度比較門限，則按照常規(guī)的極性判決方法進(jìn)行，如果小于幅度比較門限，則極性判決為0。

消除當(dāng)前子載波周圍的子載波對(duì)當(dāng)前子載波造成的ICI的方法是利用提取的相位噪聲頻譜和當(dāng)前子載波以及當(dāng)前子載波的周圍子載波的數(shù)據(jù)進(jìn)行消除，具體表示為：

式(2)中R_k表示消除前后各M個(gè)子載波對(duì)當(dāng)前子載波k造成的ICI干擾后的當(dāng)前子載波的數(shù)據(jù)，具體是與當(dāng)前子載波k相隔m(-M≤m≤M)的數(shù)據(jù)分別乘以對(duì)應(yīng)的相位噪聲頻譜(m)，乘積的結(jié)果求和再乘上j(表示)就是總的ICI干擾，再從接收數(shù)據(jù)X_k中減去總的ICI干擾即消除了相位噪聲ICI干擾。

本發(fā)明從接收的OFDM符號(hào)的子載波數(shù)據(jù)中提取出相位噪聲頻譜，而其中不可靠的數(shù)據(jù)不參與相位噪聲頻譜提取，增加了相位噪聲頻譜提取的精確性；由于相位噪聲頻譜能夠反應(yīng)出相位噪聲引起的子載波間的干擾，利用提取出的相位噪聲頻譜就可以有效地消除由于相位噪聲引起的子載波間的干擾。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的框圖；

圖2為圖1中相位噪聲頻譜提取方法的框圖；

圖3為圖2中極性判決方法的框圖；

圖4為圖1中消除周圍子載波對(duì)當(dāng)前子載波造成干擾的方法的框圖。

具體實(shí)施方式