[發(fā)明專利]用于合成高階調(diào)制信號(hào)的相位恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011252037.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112383499B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪波;王辛果
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/38
• 分類號(hào): H04L27/38;H04L27/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 郝迎賓

本發(fā)明涉及信道均衡領(lǐng)域，提出一種用于合成高階調(diào)制信號(hào)的相位恢復(fù)方法，包括：將通過(guò)信道均衡和頻偏恢復(fù)后的待相位恢復(fù)信號(hào)分為N路信號(hào)，每路信號(hào)進(jìn)行不同附加相位的旋轉(zhuǎn)；計(jì)算相位旋轉(zhuǎn)后各路信號(hào)的星座點(diǎn)匯聚值c_k,i，并計(jì)算c_k,i的各個(gè)模值；根據(jù)計(jì)算得到的模值，選擇最小模值對(duì)應(yīng)分路的信號(hào)作為第一階段相位恢復(fù)信號(hào)r'_k；采用標(biāo)準(zhǔn)16?QAM星座點(diǎn)作為參考信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到各象限星座點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)；將標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)分為M路信號(hào)，每路信號(hào)圍繞四個(gè)象限對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)；計(jì)算r'_k與各路信號(hào)星座點(diǎn)的歐式距離；根據(jù)最小歐式距離得到相位噪聲估計(jì)值；根據(jù)第一階段相位恢復(fù)信號(hào)和相位噪聲估計(jì)值，計(jì)算并輸出相位恢復(fù)后的數(shù)據(jù)s_k。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信物理層傳輸中采用低速低階調(diào)制信號(hào)合成高速高階調(diào)制信號(hào)的信道均衡領(lǐng)域，尤其涉及一種用于合成高階調(diào)制信號(hào)的相位恢復(fù)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中，高階調(diào)制格式的通信信號(hào)通常是在數(shù)字基帶部分進(jìn)行符號(hào)的映射實(shí)現(xiàn)的。在通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)器件帶寬一定的條件下，如果要增加系統(tǒng)發(fā)射速率，一般的做法是通過(guò)提高通信信號(hào)的調(diào)制階數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著5G技術(shù)帶來(lái)的萬(wàn)物互聯(lián)和海量接入，一方面要求提高傳輸信號(hào)的速率和頻譜利用率，另一方面要求盡量降低速率升級(jí)帶來(lái)的成本和功耗要求。如果在通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中采用高階格式的調(diào)制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)速率和頻譜利用率的升級(jí)，那么高階格式調(diào)制信號(hào)的多電平將對(duì)發(fā)射機(jī)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC，Digital-to-Analog Convertor)提出較高要求。多電平信號(hào)要求數(shù)模轉(zhuǎn)換器具有較好的線性特性，較高的有效比特位(ENOB，Effective Number of Bits)。這需要較高的成本實(shí)現(xiàn)DAC器件的升級(jí)。并且，具有較高ENOB的DAC器件很難實(shí)現(xiàn)較高的器件帶寬，這在一定程度上也制約了通信傳輸信道的帶寬，不利于傳輸速率的提高。

通過(guò)上述分析知道，傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，基于發(fā)射機(jī)基帶的提高調(diào)制信號(hào)階數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)傳輸速率的提升，將給發(fā)射機(jī)的DAC器件帶來(lái)線性特性指標(biāo)、ENOB指標(biāo)、和器件帶寬指標(biāo)上的壓力，從而較大地增加了高速傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的成本和功耗。為解決這一問(wèn)題，有人提出發(fā)端采用基于多級(jí)調(diào)制器級(jí)聯(lián)的方式，由2電平低階調(diào)制方式逐步合成高階調(diào)制信號(hào)，信號(hào)的合成不在數(shù)字基帶中完成，而在調(diào)制器中完成；或者基于2路或多路低階調(diào)制信號(hào)的已調(diào)波通過(guò)載波相干的方式進(jìn)行調(diào)制信號(hào)的疊加，從而實(shí)現(xiàn)高階調(diào)制信號(hào)的合成。上述方法都是由低階調(diào)制信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)制之后合成得到高階高速信號(hào)，從而避免了對(duì)DAC器件各項(xiàng)指標(biāo)較高的要求。由于各級(jí)或各路低階信號(hào)可以采用2進(jìn)制比特信號(hào)，因此基于上述方法還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)DAC的高階調(diào)制信號(hào)的合成。

雖然采用低階信號(hào)合成高階信號(hào)的方法可以有效降低發(fā)射機(jī)對(duì)DAC和器件帶寬的要求，但是由低階調(diào)制信號(hào)逐級(jí)合成高階調(diào)制信號(hào)的過(guò)程中，每一級(jí)信號(hào)的合成將引入不同的相位噪聲，導(dǎo)致合成信號(hào)的星座圖中因各級(jí)相位噪聲引發(fā)各星座點(diǎn)發(fā)生不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)通信信號(hào)相位噪聲的恢復(fù)方法較多，包括基于訓(xùn)練符號(hào)的相位噪聲估計(jì)方法，前向環(huán)路的相位恢復(fù)方法，以及基于鎖相環(huán)反饋環(huán)路的相位噪聲恢復(fù)方法。然而，這些相位噪聲恢復(fù)方法均只能針對(duì)所有星座點(diǎn)繞中心原點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一旋轉(zhuǎn)角度的情況，針對(duì)合成高階調(diào)制信號(hào)各星座點(diǎn)具有不同旋轉(zhuǎn)方向和角度的情況無(wú)能為力。