[發明專利]一種相位噪聲聯合估計方法

有效

• 申請號: 201811311748.8
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109167744B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 施玉松;錢漢望;劉建坡;李寶清;袁曉兵
• 申請（專利權）人: 上海事凡物聯網科技有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L25/02;H04W16/14;H04B17/391;H04B17/345
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，包括：

步驟S1：將OFDM/OQAM系統的晶振源噪聲和信道乘性噪聲定義為復合相位噪聲，該OFDM/OQAM系統的時變信道具有多徑，并假設所述多徑之間相互獨立，以復合相位噪聲為序列建立該OFDM/OQAM系統的時變信道的一階自回歸模型；

步驟S2：在OFDM/OQAM系統的發射端的首幀符號中插入離散導頻，接收端采集所述首幀符號的觀測值，并獲得復合相位噪聲的初始測量值；

步驟S3：通過對重要性概率密度函數進行蒙特卡洛采樣，以及根據步驟S1所述的一階自回歸模型和步驟S2中所述的復合相位噪聲的初始測量值，完成基于粒子濾波的遞推估計，得到各時刻的復合相位噪聲的估計值；

步驟S4：根據步驟S3中所述的復合相位噪聲估計值，通過均衡得到系統發送的符號序列；

所述步驟S2中的插入離散導頻包括：

步驟S21：在所述首幀符號中選取周期性的K組導頻相鄰區，每組導頻相鄰區包括3*3個符號，并在每組導頻相鄰區插入7個數據符號，1個中心導頻和1個輔助導頻；

步驟S22：設計輔助導頻，使得每組導頻相鄰區的7個數據符號和1個輔助導頻對其中心導頻點的干擾分量和為零；

步驟S23：根據S22的設計對每組導頻相鄰區進行重編碼。

2.根據權利要求1所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述每組導頻相鄰區的7個數據符號和1個輔助導頻對其中心處的中心導頻的干擾分量為：

其中，(m₀,n₀)是所述離散導頻的中心導頻點，是導頻相鄰區的7個數據符號和1個輔助導頻的符號，g是原型濾波函數g的互相關函數，Ω是導頻相鄰區。

3.根據權利要求1所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述復合相位噪聲的初始測量值為

其中，(m₀,n₀)是所述離散導頻的中心導頻點，為編碼后的導頻值，表示所述首幀符號的觀測值。

4.根據權利要求1所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S31：初始化粒子，選擇合適的粒子數目和參數，通過選擇高斯分布函數來構造粒子的重要性概率密度函數；

步驟S32：更新重要性概率密度函數，并對更新的重要性概率密度函數進行蒙特卡洛采樣和粒子濾波，得到重要性權值并對該重要性權值進行歸一化；

步驟S33：根據步驟S32中所述的重要性權值來計算濾波結果，得到當前時刻的復合相位噪聲估計值；

步驟S34：根據步驟S1所述的一階自回歸模型中的狀態方程進行下一時刻重要性概率密度函數的參數預測；

步驟S35：重復步驟S32～步驟S34，得到各時刻的復合相位噪聲的估計值。

5.根據權利要求4所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述步驟S32中的更新重要性概率密度函數包括：

步驟S321：采集當前時刻的符號的觀測值，根據當前時刻的符號的觀測值得到當前時刻的復合相位噪聲的測量值γ_k，利用上一時刻每個粒子的權值和當前時刻的復合相位噪聲的測量值γ_k，通過EKF方法求出當前粒子集的均值和方差；

步驟S322：根據當前粒子集的均值和方差得到更新的重要性概率密度函數。

6.根據權利要求4所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述步驟S32中的重要性權值為：

其中，為n時刻第i個粒子的重要性權值，是觀測值的先驗分布，為步驟S1所述的一階自回歸模型中狀態方程的一步轉移概率，為重要性概率密度函數。

7.根據權利要求4所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述當前時刻的復合相位噪聲估計值為：

其中，為n時刻第i個粒子的權重估計值，為n時刻的采樣粒子集表示，N_p為采樣粒子數。

8.根據權利要求4所述的相位噪聲聯合估計方法，其特征在于，所述步驟S33還包括：計算步驟S32所述的重要性權值的方差，并將其與預設門限值比較，根據比較結果重復步驟S32。