[發(fā)明專利]一種改進的UFMC系統(tǒng)干擾消除的聯(lián)合方案

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810206803.0
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN110233811B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何燕;馬文平
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明公開了一種改進的UFMC系統(tǒng)干擾消除的聯(lián)合方案，在接收端利用最小二乘法準則計算粗頻偏估計值，對信號進行頻偏補償后，利用ZC序列良好的相關(guān)性質(zhì)實現(xiàn)細頻偏估計與補償，使得信號接收端對大頻偏衰落有較強的估計能力，從而提高UFMC系統(tǒng)的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聯(lián)合方案，具體是一種改進的UFMC系統(tǒng)干擾消除的聯(lián)合方法。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信需求的不斷提升，在第四代移動通信中廣泛使用地正交頻分復(fù)用技術(shù)由于頻帶外輻射過高和對載波頻率偏移(CFO)的高敏感性使得其在大頻偏信道中收到很大限制。因此在第五代通信技術(shù)中，提出了濾波器組的多載波(FBMC)技術(shù), 廣義頻分復(fù)用(GFDM)技術(shù)、通用濾波多載波(UFMC)、過濾正交頻分復(fù)用(F-OFDM)技術(shù)[2][3] 等。對比于FBMC技術(shù)，UFMC可以采用更短的濾波器長度，同時更適合上行短突發(fā)傳輸。相較于OFDM技術(shù)，UFMC因其不需要插入循環(huán)CP，從而提高了頻偏利用率，同時連續(xù)的UFMC 符號在時域上沒有重疊，基于子帶濾波不會在接收端產(chǎn)生額外干擾，因此顯示了在5G通信中的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

在復(fù)雜的通信環(huán)境中，UFMC系統(tǒng)也會受到載波頻率偏移的影響。載波偏移對于UFMC 系統(tǒng)性能有很大影響，導(dǎo)致子載波干擾(ICI)、子帶間干擾(IBI)以及符號間干擾(ISI)。尤其是在5G大頻偏應(yīng)用場景下ufmc接收端檢測性能會急劇下降。目前對于UFMC系統(tǒng)中的干擾消除方案不多，其中一種方案開發(fā)了基于泄漏的濾波器優(yōu)化算法，以優(yōu)化有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器設(shè)計，這使得UFMC系統(tǒng)對殘留CFO和定時偏移(TO)不敏感。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改進的UFMC系統(tǒng)干擾消除的聯(lián)合方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種改進的UFMC系統(tǒng)干擾消除的聯(lián)合方法，包括如下步驟：

首先進行粗頻偏估計：1a)根據(jù)LS準則對接收端信號進行信道估計，得出只含有頻率偏移值ε和信道響應(yīng)值H兩個變量的目標函數(shù)；1b)假設(shè)ε保持不變并使H值為變量，基于LS準則可以推導(dǎo)出在發(fā)送端發(fā)送信號已知的情況下，利用頻率搜索步長λ，在給定的頻率梯度范圍內(nèi)，代入目標函數(shù)求出最小值，該最小值所對應(yīng)的頻率偏移值即是所求的粗頻偏估計值；1c)利用所求出的粗頻偏估計值對信號進行頻偏補償；

再利用ZC訓(xùn)練序列進行細頻偏估計：2a)已知發(fā)射端發(fā)送的ZC導(dǎo)頻符號，構(gòu)造本地訓(xùn)練符號S；2b)通過估計信道響應(yīng)值H后，獲得信道響應(yīng)系數(shù)，與本地訓(xùn)練序列S相乘得到最終相關(guān)序列y(n)；2c)利用ZC序列良好的自相關(guān)性，通過M段相關(guān)法與接收端時域信號進行相關(guān)，根據(jù)M段相關(guān)公式推導(dǎo)出最終的頻率偏移值；2d)利用所求出的細頻偏估計值對信號進行頻偏補償。

作為本發(fā)明再進一步的方案：利用ZC序列的自相關(guān)性在時域上進行細頻偏估計，利用M段相關(guān)法進行更為精確的頻偏估計，M分段相關(guān)法過程如下(此處M＝2)：利用本地訓(xùn)練序列S，時域接收信號的矩陣表示形式為：

式中c為經(jīng)過粗頻偏補償后殘留的小數(shù)倍頻偏；

利用上述估計出信道系數(shù)H，獲得信道響應(yīng)系h(v)，與本地序列S相乘后得到y(tǒng)(n)，之后 M段相關(guān)過程如下：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在接收端利用最小二乘法準則計算粗頻偏估計值，對信號進行頻偏補償后，利用ZC序列良好的相關(guān)性質(zhì)實現(xiàn)細頻偏估計與補償，使得信號接收端對大頻偏衰落有較強的估計能力，從而提高UFMC系統(tǒng)的性能。

附圖說明