[發明專利]IQ不平衡影響下MIMO-OFDM系統載波頻偏和采樣偏差聯合估計方法

無效

• 申請號: 200910037995.8
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101499991A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 彭端;劉元;彭珞麗;陳楚
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

1.一種IQ不平衡影響下MIMO-OFDM系統載波頻偏和采樣偏差聯合估計 方法，所述方法應用于具有Q個發送天線、P個接收天線、N個子載波和M個 導頻子載波的MIMO-OFDM系統；在直變頻接收機中一般發送機輸出和接收機 前端均采用正交混頻技術，同相I路和正交Q路的兩路通道實際系統中存在幅 度和相位不平衡，稱為IQ不平衡；MIMO稱為多輸入多輸出，OFDM稱為正 交頻分復用；其特征在于，包括以下步驟：

在發送端，在針對每一個發送天線相同子載波位置上插入導頻，所述導頻對 稱地分布在中心子載波兩側；

在接收端，IQ不平衡估計器包括鏡像器、共軛復數器、乘法器和減法器， 其IQ不平衡估計方法是利用一個OFDM符號中的兩個導頻及其鏡像導頻估計 IQ不平衡參數，即取兩個導頻的鏡像導頻與其對應子載波上的數據相乘，再將 結果相減，便可得到幅度不平衡估計，將這兩導頻與其對應子載波上的數據相 乘，再將結果相減，便可得到相位不平衡估計；

在上述幅度和相位不平衡參數估計的基礎上，對IQ不平衡進行并補償，其 IQ不平衡補償器包括鏡像器、乘法器、除法器和減法器，其補償方法是將接收 數據減去其鏡像數據和IQ不平衡估計器的IQ不平衡相位估計的乘積，再將結 果除以IQ不平衡估計器的IQ不平衡幅度估計，然后將IQ不平衡補償后的數據 送入載波頻偏和采樣偏差聯合估計器；

載波頻偏和采樣偏差聯合估計器包括鏡像器、乘法器、除法器、累加求和器、 減法器和平方器，其聯合估計方法是將導頻與其鏡像導頻相乘，便可求出包含 載波頻偏和采樣偏差的相位，將導頻對應的索引與其鏡像導頻索引相減，便可 求出兩導頻跨度，將相位乘以跨度，再除以跨度的平方，便可求出載波頻偏和 采樣偏差的估計，其中，估計器將所有導頻的結果累加求和。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：插入的導頻是等間隔的，與數 據符號形成發送幀通過發送天線發送出去。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于：插入導頻的個數和導頻之間的 距離根據系統對復雜度和估計精度的要求折中進行選擇。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于：在發送端，所有發送天線使用 同一個本振，在接收端，所有接收天線使用同一個本振，即MIMO-OFDM系統 每個發送天線和接收天線對之間的IQ不平衡、載波頻偏、采樣偏差是相同的。

5.根據權利要求1所述方法，其特征在于：在接收端，幀同步和符號定時 同步已經完成。

6.根據權利要求1所述方法，其特征在于：根據頻域信號在IQ不平衡影響 下的特點，只利用一個OFDM符號中的兩個導頻符號及其鏡像導頻構成一個線 性方程組，便可估計出IQ不平衡的兩個參數，為獲得更加精確的結果，可將多 個OFDM符號樣本加權平均。

7.根據權利要求1所述方法，其特征在于：用于最大似然估計的導頻是以 中心子載波為中心成對做共軛乘積，離中心子載波越近的導頻對可獲得越大的 估計范圍，離中心子載波越遠的導頻對可獲得越高的估計精度，同時估計范圍 和精度可以按系統的要求靈活處理，為獲得更加精確的結果，可將多個OFDM 符號樣本加權平均。

8.根據權利要求1所述方法，其特征在于：對每個天線上的IQ不平衡估計 值以及載波頻偏和采樣偏差聯合估計值進行等增益比或最大比分集合并處理， 以抵抗衰落和提高估計的精度。