[發明專利]OFDM系統中存在I/Q不平衡時的盲載波頻率偏移估計方法

有效

• 申請號: 201310018394.9
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103051584A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉濤;李曉飛
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.OFDM系統中存在I/Q不平衡時的盲載波頻率偏移估計方法，其特征在于，所述方法具體如下：?

1.1建立數學模型?

OFDM系統具有BHz的帶寬，接收器接收到的信號先用頻率為N*BHz的采樣信號采樣；N是帶寬內的子載波即實子載波和虛子載波的總數量；f_c和f_o分別表示載波頻率和CFO的頻率，然后在此所示序列的循環前綴（CP）部分將被刪除；?

當有I/Q不平衡時，接收矢量樣本可表示為?

r=x+w,(1)?

x=sα+s^*β^*,(2)?

其中?

r=[_r0,...,r_N-1]^T,(3)?

s=[s₀,...,s_N-1]^T,(4)?

w=[w₀,...,w_N-1]^T,(5)?

r代表在OFDM符號內的接收樣本矢量，r_n(n=0,...,N-1)表示這個矢量中的第n個采樣；類似地s和w分別表示r的無噪聲和相應的噪聲矢量；s是由發射器和傳輸信道發送的原始符號確定；如下面方程所示：?

其中?

Γ(ε)=diag([e^j(2π/N)ε0,...e^{j(2π/N)ε(N-1)}]),(7)?

H=diag([H₀,...,H_M-1]),(8)?

S=([S₀,...,S_M-1])^T.(9)?

ε表示歸一化于相鄰子載波頻率間隔的歸一化CFO，M是實子載波的數量，U表示N-維的IDFT矩陣中與M個實子載波相對應的部分；H_K=[k=0,...,M-1]表示第k個子載波的頻域信道響應；而S_k表示相應的載波內容；?

N-維的IDFT：

α和β是由I/Q不平衡產生的參數；?

1.2提出算法?

如果對接收矢量樣本以及其共軛作相同的運算如下式：?

那么可以分別得到：?

這里的上標H表示埃爾米特運算，Γ(f)r表示將接收信號的載波頻率偏移fHz；V表示N維IDFT矩陣內與U互補的部分；事實上，U和V分別代表實子載波和虛子載波所在子空間；從以上兩公式(12)(13)得到的最重要的事實就是，當位移頻率與CFO相等時兩個內積的比值會接近一個常數(β/α)^*；通過上述結論，我們對存在I/Q不平衡的OFDM系統的頻率偏移估計提出一種新的盲估計方法:?

首先，令?

y₁=V^HΓ(-ε)r^*,(14)y₂=V^HΓ(-ε)r,(15)?

這里的矢量相除運算就是矢量中對應元素的相除；然后定義1=[1,...,1]^T,?

基于上述定義，我們提出CFO估計的方法如式(17)所示?

。