[發明專利]一種單載波頻域均衡系統中基于判決反饋的相位噪聲自矯正補償方法

有效

• 申請號: 201710562231.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107438047B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 崔高峰;陳旭;王程;趙雪;王衛東
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04L27/34;H04L27/26
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

本發明公開了一種單載波頻域均衡系統中基于判決反饋的相位噪聲自矯正補償方法，涉及無線通信領域；本發明在接收端利用導頻對接收信號進行相位噪聲粗估計，完成相位噪聲的粗補償，得到粗補償后的信號后進行SC?FDE解調，接著對判決反饋信號進行星座重映射處理，對判決反饋相位噪聲進行估計；并利用導頻點相位噪聲作為閾值對判決反饋相位噪聲進行矯正，最后利用修正后相位噪聲補償接收到的信號，并將得到的補償信號進行解調和判決。本發明在發送端實現簡單，具有較低的PAPR，有利于通信終端的小型化和低功耗化；在接收端不需要添加額外的處理單元，適用于多種相位噪聲模型，有效抑制相位噪聲對系統誤碼率性能的影響，提高了通信系統的誤碼率性能。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體是一種單載波頻域均衡系統(SC-FDE)中基于判決反饋的相位噪聲自矯正補償方法。

背景技術

在無線通信系統中，信息通過被調制的電磁波在空間傳輸到達接收機。隨著無線通信的不斷發展，要求通信終端具有小型化和低功耗等特點。

SC-FDE以類似正交頻分復用(OFDM)技術的信號處理方式引起了廣泛關注。SC-FDE采用低復雜度頻域均衡技術，抗多徑能力與OFDM相當，但是由于SC-FDE在發射端沒有進行IFFT處理，發射信號的功率峰值與均值比(PAPR)小于OFDM，因此可以采用單載波成熟的射頻技術，降低功率放大器等非線性器件的成本。SC-FDE一般與正交幅度調制(QAM)結合使用，發射端只需對數據進行星座映射，不需要其他復雜的調制，具有較低的系統復雜度，這完全符合無線終端小型化的需求。因此需要對SC-FDE技術在無線通信場景中的應用進行更加深入的研究。

在無線通信系統中，發送端與接收端都需要產生相應的載波以完成相應的射頻與基帶間的頻譜轉換。然而產生載波的振蕩器與鎖相環路存在一定的差異，造成了載波頻率與目標頻率存在短時間的隨機差異，進而造成所產生的信號發生隨機相位跳變，表現為相位噪聲。而隨著通信頻段的升高，相位噪聲對系統的性能影響越發明顯。

由于低頻段頻譜資源的稀缺，無線通信向著更高的頻段發展，這使得相位噪聲成為影響系統誤碼率性能不可忽視的因素；通信終端則向著小型化、低功耗的方向發展，SC-FDE系統具有較低的PAPR和較低的系統復雜度，能同時滿足終端低功耗、小型化的需求。因此需要研究適合于SC-FDE系統的相位噪聲補償法。

發明內容

本發明針對相位噪聲會影響SC-FDE系統的誤碼率性能這個問題，為了有效提升SC-FDE系統的誤碼率性能，提供了一種SC-FDE系統中基于判決反饋的相位噪聲自矯正補償方法；

該方法首先在接收端利用導頻對接收信號進行相位噪聲粗估計，完成相位噪聲的粗補償；得到粗補償后的信號后進行SC-FDE解調；接著對判決反饋信號進行星座重映射處理，對判決反饋相位噪聲進行估計；并利用導頻點相位噪聲作為閾值對判決反饋相位噪聲進行矯正，最后利用修正后相位噪聲補償接收到的信號，并將得到的補償信號進行解調和判決。

具體步驟如下：

步驟一、針對無線通信系統發送端的某個比特流信號，采用16QAM映射調制得到N_sym個16QAM符號；

16QAM符號表示如下：p_k,k＝1,2,...,N_sym

步驟二、SC-FDE系統將16QAM符號劃分成數據塊，并在每個數據塊首尾分別插入獨特字，構成子數據塊；

每個數據塊的長度均由496個16QAM符號組成；每個獨特字的長度為16；每個數據塊連同與之首尾相連的獨特字組成一個子數據塊；每個子數據塊都有528個數字符號；

步驟三、每個子數據塊的數字符號分別經過D/A轉換模塊變換后為天線可輻射的模擬信號；