[發明專利]一種IQ支路不平衡條件下的補償方法及系統

有效

• 申請號: 201710546984.7
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107395547B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王忠勇;王瑋;崔建華;葛偉力
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H04L27/36
• 分類號: H04L27/36;H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

一種IQ支路不平衡條件下的補償方法及系統，所述方法包括：S1、獲取OFDM系統同相正交IQ支路不平衡條件下，各個信道參數的初值；S2、基于預設的因子圖模型和所述各個信道參數的初值，使用聯合消息傳遞算法，獲取IQ支路不平衡參數的估計值；S3、基于所述IQ支路不平衡參數的估計值，對所述OFDM系統的IQ支路進行補償。本發明提出的一種IQ支路不平衡條件下的補償方法及系統，通過構建因子圖，并通過因子圖中消息傳遞的方法接收OFDM系統中的各個未知參數的邊緣后驗概率信息，解決了在同相正交支路失衡情況下接收機誤碼率性能下降的問題，從而以較低的復雜度獲得可靠的誤碼性能。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，更具體地，涉及一種IQ支路不平衡條件下的補償方法及系統。

背景技術

目前，高速率無線傳輸通常會遭受嚴重的頻率選擇性衰落，信道長度甚至會長達數十或上百個數據符號周期。此時傳統的時域均衡技術由于復雜性過高而難以使用，正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術被認為是目前和未來高速率無線移動通信系統關鍵技術之一。

OFDM技術由于發射端發射的信號允許各子載波信道頻譜重疊，從而接收端利用子載波之間的正交性就能正確分離開各子數據流。由于OFDM技術允許子信道之間頻譜重疊，從而其頻譜利用率高。然而，無線通信中信道條件相當復雜，無線電波在傳輸過程中因傳輸介質的不均勻會受到反射、折射及散射等傳播方式的影響，并且移動終端之間的相對運動會引起多普勒效應，這些因素都會導致信號在傳輸過程中的衰落。

與此同時，由于模擬器件性能的局限性，下變頻部分的正交兩路并不一定是正好相差90°的相移，且支路的幅度增益也不是完全相同的，從而產生了接收機中IQ(In-phaseand Quadrature-phase，IQ)支路不平衡。IQ支路中的低通濾波器、數模轉換器和放大器也不是完全一致的，這里也會引起IQ支路不平衡。IQ支路不平衡破壞了I支路和Q支路的正交性，如果不對OFDM系統補償，每個子載波上的原始傳輸信號會受到其對應的鏡像子載波上信號干擾，因而在IQ支路失衡情況下接收機的誤碼率性能嚴重下降，從而導致OFDM系統性能嚴重惡化。

現有技術一般采用最小二乘(Least Square，LS)方法對OFDM系統進行補償，LS方法通過在數據塊前加上多個前置序列，利用所述前置序列的傳遞規則來對OFDM系統的IQ支路不平衡參數進行估計，然后結合信道參數和IQ不平衡參數共同對IQ不平衡條件下的系統進行補償。但是，LS方法由于添加了前置訓練序列，從而導致了系統的吞吐量下降，并且在對信道參數和IQ不平衡參數進行估計時，需要對矩陣進行求逆運算，導致補償效率很低。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種IQ支路不平衡條件下的補償方法及系統。

根據本發明的第一方面，一種IQ支路不平衡條件下的補償方法，包括：

S1、獲取OFDM系統同相正交IQ支路不平衡條件下，各個信道參數的初值；

S2、基于預設的因子圖模型和所述各個信道參數的初值，使用聯合消息傳遞算法，獲取IQ支路不平衡參數的估計值；

S3、基于所述IQ支路不平衡參數的估計值，對所述OFDM系統的IQ支路進行補償。

其中，步驟S1之前還包括：

構建所述因子圖模型，所述因子圖模型包括因子節點和變量節點。

其中，所述構建因子圖模型，所述因子圖模型包括因子節點和變量節點，包括：

對所述OFDM系統的聯合概率密度函數進行因子分解，獲取各個因子節點；

基于所述信道參數、所述IQ支路不平衡參數以及符號參數，設置對應的多個變量節點；