[發明專利]一種多用戶和白噪聲干擾抑制IFDMA系統接收方法

無效

• 申請號: 201010218936.3
• 申請日: 2010-07-07
• 公開（公告）號: CN101895485A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 嚴大橋;白文嶺;肖悅;王強
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于通信技術領域，特別涉及采用聯合多用戶和白噪聲干擾抑制檢測的考慮載波頻率偏移的交織頻分多址系統。

背景技術

為了應對寬帶接入技術的挑戰，同時滿足新型業務需求，國際標準化組織3GPP在2004年底啟動了其長期演進(LTE)技術的標準化工作。SC-FDMA(Single-Carrier?FrequencyDivision?Multiple?Access)全稱單載波頻分多址技術聯合了傳統的頻分多址技術和單載波傳輸方案，具有動態的帶寬分配功能，已經成為了3GPP?LTE物理層上行傳輸方案。詳細內容見Hyung?G.Myung，Junsung?Lim，Dvid?J.G.“Single?Carrier?FDMA?for?Uplink?WirelessTransmission”，IEEE?Vehicular?Technology?Magazine.Page(s)：30-38Sep?2006

相比于OFDMA(Orthogonal?Frequency?Division?Access)正交頻分多址技術，OFDMA具有很高的峰均比，導致了很低的功放效率。然而，基于等間隔子載波映射的交織頻分復用多址即IFDMA(Interleaved-FDMA)系統發射機實現簡單，發送信號具有較低的峰均比。通過在每幀前插入循環前綴，并在接收機簡單的采用線性頻域均衡技術，能夠有效的抑制無線信道的多徑效應導致了IFDMA信號之間的碼間干擾，并且能夠達到與OFDMA相近的性能。但是相比OFDMA，IFDMA具有更低的峰均比。

然而在傳統的IFDMA系統中，由于發射機和接收機之間的載波頻率偏移會破壞子載波間的正交性，從而導致本用戶的載波間干擾以及用戶間干擾。尤其是在基于子載波均勻的IFDMA系統中，IFDMA分配給每個用戶的子載波是等間隔交織分布在整個頻帶內的，因此這種載波分配方式更容易引起用戶間干擾。與單用戶的IFDMA系統中的用戶內的載波間干擾消除不同的，多用戶間干擾不能夠在信號做快速傅里葉變換之前通過乘上一個被估計頻偏的復指數信號來消除掉。因為不同用戶具有不同的頻偏，對一個用戶做頻率補償并不能夠消除其他用戶的頻偏。因此殘留的多用戶間干擾仍存在并且會降低系統的性能。并且傳統的IFDMA接收機進行信號檢測的時候并沒有考慮到頻偏所帶來的多用戶的干擾，而是僅僅考慮到了白噪聲所帶來干擾。因此傳統的IFDMA系統接收機進行信號檢測時不能得到的理想的系統性能。

發明內容

針對傳統的IFDMA系統接收機進行信號檢測對系統性能提升所帶來的影響，考慮到上述提及的因素，我們提出了一種多用戶和白噪聲干擾抑制IFDMA系統接收方法，它采用同時基于多用戶和白噪聲干擾抑制的最小均方誤差頻域均衡檢測技術。傳統的最小均方誤差均檢測的IFDMA系統框圖如圖1所示。傳統的線性均衡只是僅僅考慮到噪聲所帶來的干擾進行消除，本發明提出的方法能夠同時實現到對多用戶和白噪聲帶來的干擾進行抑制消除。

在闡述本發明方法之前，首先介紹本發明中所用的術語：

1)中心極限定理：該定理是一個數學概率統計學上的一個定理，該定理的數學描述為：均值為μ，方差為σ²＞0的獨立同分布的的隨機變量X₁，X₂，…，X_n的和的標準化變量，當n充分大時，有Y_n近似服從正態分布。

2)最小均方誤差準則：該術語是通信信號檢測中的一個概念，由于在實際的通信系統中，接收機檢測到的信號始終與原始發送的信號x存在一個誤差使誤差e經過如下準則進行運算得到E(|e|²)，并使其值最小，其中E(·)表示求期望。則稱該準則為最小均方誤差準則。

3)頻偏補償序列α^(k)＝[1，β，...，β^N-1]，其中k為自然數，代表第k個用戶，且有0≤k≤Q-1，Q表示系統所支持的總的用戶個數，β為一個復指數信號，其中N為分配給每個用戶的子載波個數。頻偏補償序列的計算步驟如下：通過采用載波頻偏估計方法估計出不同用戶的頻偏ε_k，再由不同用戶的頻偏ε_k計算出復指數信號β，再由復指數信號β求出頻偏補償序列α。