[發(fā)明專利]一種載波相位估計(jì)方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010232070.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102148795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃遠(yuǎn)達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/34
• 分類號(hào): H04L27/34;H04L25/03
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;孟麗娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種載波相位估計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)

正交幅度調(diào)制(QAM，quadrature?amplitude?modulation)技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字通信領(lǐng)域。在QAM中，對(duì)信號(hào)調(diào)制載波的幅度和相位進(jìn)行傳輸，用n表示離散時(shí)刻點(diǎn)，T表示離散時(shí)間間隔，QAM信號(hào)可以被表示為

S(t)＝A_n·exp(ωt+θ_n+θ₀)

其中A_n和θ_n分別表示t＝n·T時(shí)刻信號(hào)調(diào)制的幅度和相位，ω表示載波的頻率，θ₀表示載波的初始相位。

相干通信系統(tǒng)的接收端需要通過(guò)相干去除載波信息并進(jìn)行均衡。理想情況下，均衡后的信號(hào)僅存在噪聲的干擾，可以表示為

C(t)＝A_n·exp(θ_n)+n(t)

對(duì)均衡后的信號(hào)進(jìn)行幅度和相位的檢測(cè)即可進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)出原始的發(fā)送序列。

然而，在現(xiàn)實(shí)情況下，由于信號(hào)接收端和發(fā)送端的載波不可能采用同源的振蕩器，因此相干后的信號(hào)相位存在殘留頻偏和相偏的干擾，同時(shí)，信道傳輸過(guò)程也會(huì)伴隨產(chǎn)生相位噪聲。用θ_c來(lái)表示上述原因?qū)е碌南辔挥绊懀夂蟮男盘?hào)可以表示為

C(t)＝A_n·exp(θ_n+θ_c)+n(t)

因此，需要對(duì)均衡后的信號(hào)進(jìn)行載波相位θ_c的估計(jì)和補(bǔ)償，去除θ_c后才能解調(diào)恢復(fù)出原始發(fā)送序列。

與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)一采用維特比非線性載波相位估計(jì)算法，該維特比非線性載波相位估計(jì)算法是一種非判決反饋型載波相位估計(jì)算法，如圖1中所示，通過(guò)非線性的M次方計(jì)算，去除信號(hào)中的調(diào)制信息，然后滑窗平均，再應(yīng)用函數(shù)arg()求相位，應(yīng)用unwrap去跳周處理，最后除以M次方得到最后相位估計(jì)結(jié)果。

現(xiàn)有技術(shù)一的方案只適用于星座圖上相位等間隔的調(diào)制方式，比如MPSK，不適用于星座圖上相位非等間隔的8QAM、16QAM等調(diào)制方式。

與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)二如下：

現(xiàn)有技術(shù)方案二將16QAM信號(hào)分為兩類Class?I和Class?II，如圖2中所示，橫縱坐標(biāo)分別表示復(fù)信號(hào)的實(shí)部幅度和虛部的值幅度，其中Class?I相位等間隔分布，Class?II相位非等間隔分布。在載波相位估計(jì)和補(bǔ)償時(shí)，如果信號(hào)為Class?I，則進(jìn)行4次方計(jì)算去除調(diào)制信息，再應(yīng)用函數(shù)arg()求相位，應(yīng)用unwrap去跳周處理，最后除以M次方作為當(dāng)前估計(jì)的相位，計(jì)算當(dāng)前估計(jì)的相位與上一時(shí)刻估計(jì)的相位的差值，對(duì)差值進(jìn)行累加，累加的和補(bǔ)償?shù)剿霎?dāng)前估計(jì)的相位中對(duì)當(dāng)前信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，并作為當(dāng)前載波相位估計(jì)結(jié)果輸出；如果信號(hào)為Class?II，則取之前接收到的最后一個(gè)Class?I的相位估計(jì)值作為當(dāng)前的估計(jì)相位，然后計(jì)算當(dāng)前估計(jì)相位與上一時(shí)刻估計(jì)相位的差值，對(duì)差值進(jìn)行累加，累加的和對(duì)信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償，并作為當(dāng)前時(shí)刻的相位估計(jì)結(jié)果輸出。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)二至少存在如下缺點(diǎn)：

在相位估計(jì)時(shí)只用當(dāng)前信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行估計(jì)，受噪聲影響大，估計(jì)結(jié)果不準(zhǔn)確；相位估計(jì)后對(duì)差值進(jìn)行累加，本質(zhì)是一個(gè)IIR濾波器，會(huì)造成系統(tǒng)性能的不穩(wěn)定，帶來(lái)誤碼擴(kuò)散，同時(shí)，IIR濾波器會(huì)導(dǎo)致并行實(shí)現(xiàn)困難。

因此，現(xiàn)有技術(shù)載波相位估計(jì)方法對(duì)于非等間隔的高階調(diào)制格式的信號(hào)相位估計(jì)不準(zhǔn)確，受噪聲影響，存在誤碼擴(kuò)散及并行實(shí)現(xiàn)困難的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種載波相位估計(jì)方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)非等間隔的高階調(diào)制格式的信號(hào)的準(zhǔn)確相位估計(jì)。

本發(fā)明實(shí)施例是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種載波相位估計(jì)方法，包括：

根據(jù)信號(hào)的功率或幅度確定所述信號(hào)屬于QAM星座圖上Q類中的一類，所述QAM星座圖上的信號(hào)按功率或幅度大小分為P類，其中P類中的Q類符合相位等間隔分布，Q小于等于P大于等于1，P為大于零的自然數(shù)；

對(duì)所述信號(hào)采用維特比非線性載波相位估計(jì)方法進(jìn)行載波相位估計(jì)以及減去初始相位偏移，得到所述信號(hào)的相位估計(jì)結(jié)果；

若Q等于1，則所述信號(hào)的相位估計(jì)結(jié)果為最終載波信號(hào)估計(jì)結(jié)果；若Q大于1，則計(jì)算Q類所述信號(hào)的相位估計(jì)結(jié)果的平均值或加權(quán)平均值作為最終載波相位估計(jì)結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種載波相位估計(jì)裝置，包括：