[发明专利]OFDM通信系统的接收装置和相应的抑制相位噪声的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信，特别地，涉及在正交频分多址（下文简称为“OFDM”）通信系统中减少相位噪声的接收装置以及相应的方法。

背景技术

由于OFDM抗多径衰落以及具有低的实现复杂度，其作为下一代宽带通信系统的传输标准而被广泛采用。

然而，由于OFDM接收机的误码率性能容易因相位噪声和频率偏移所导致的载波内干扰（下文中简称为“ICI”）和公共相位误差（下文中简称为“CPE”）而导致恶化，因此有必要就此失真分量进行有效的补偿。

为了减小相位噪声，绝大多数接收机需要传输导频符号。

然而，传输此类导频符号降低了OFDM系统的传输效率。为了解决该问题，近期的一些研究提出了无需传输导频符号的相位噪声降低方法，即使用盲机制。

具有盲机制的相位噪声降低功能的接收机的近期成果是C-MMSPE算法，其在《用于恒包络调制的OFDM联合数据检测和相位噪声消除》(″OFDM joint data detection and phase noise cancellation for constant modulus modulations″)一文中提出，该文出自IEEE信号处理学报(IEEE Transactions on Signal Processing)，第2864-2868页，2009年7月出版。

当相位噪声的强度小或者当使用低阶调制机制时，所述C-MMSPE算法能够有效补偿相位噪声，而当相位噪声的强度大或者使用高阶调制时，所述C-MMSPE算法出现严重的性能恶化。

所述C-MMSPE算法利用接收到的符号对传输的符号进行估算，其中，ICI根本未减小，所述C-MMSPE算法还利用该符号估算值对相位噪声进行估算。

在此情形下，当ICI影响大时，所述符号估算值变得不准确，因此相位噪声同样估算不准确，从而C-MMSPE算法的性能下降。

发明内容

技术问题

相应地，本发明用于解决相关领域中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种与使用导频符号减少相位噪声的传统接收装置不同的，通过从在OFDM通信系统中接收到的OFDM符号进行相位噪声估算和补偿，能够提高OFDM系统的传输效率和误码率性能的接收装置和相应的相位噪声抑制方法。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种OFDM通信系统的接收装置，所述接收装置包括：通信单元，用于从OFDM通信系统中的传输装置接收OFDM符号；载波内干扰(“ICI”)抑制单元，用于根据接收到的符号的符号块对相位噪声的平均差进行估算，并且使用估算出的平均差对符号内发生的载波内干扰进行抑制；公共相位误差补偿单元（以下简称“CPE”），用于在所述载波内干扰抑制单元对所述载波内干扰进行抑制之后，对符号内产生的公共相位误差进行估算和补偿。

在这种情况下，所述ICI抑制单元使用盲机制对根据符号块的相位噪声的所述平均差进行估算。

另外，所述ICI抑制单元可以使用根据所述符号块的离散傅里叶系数、信道系数的幅度、以及传输分量的幅度中的至少一个来估算根据所述符号块的相位噪声的所述平均差。在这种情况下，所述ICI抑制单元对根据所述符号块的离散傅里叶系数、信道系数的幅度、以及传输分量的幅度应用最小平方算法，以便估算根据所述符号块的相位噪声的所述平均差。

另外，所述ICI抑制单元将所述符号的每一个符号块乘以对应于估算出的平均差的数值，以抑制载波内干扰。

所述载波内干扰抑制单元包括：接收符号分配器，用于将接收到的符号划分为符号块；估算器，用于计算所划分的符号块的相位噪声的每个平均值，并对于计算出的每个相位噪声平均值，估算出根据所述符号块的相位噪声的平均差；运算子，用于将每个符号块乘以对应于所述估算器估算出的平均差的数值，以抑制所述载波内干扰。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种OFDM通信系统的接收装置抑制相位噪声的方法，所述方法包括：从所述OFDM通信系统中的传输装置接收OFDM符号；估算根据所接收符号的符号块的相位噪声的平均差；使用估算出的平均差，对符号内发生的载波内干扰进行抑制；在符号内的载波内干扰被抑制后，估算和补偿符号内发生的公共相位误差。

有益效果

根据本发明的实施例，所述OFDM通信系统的接收装置和相应的相位噪声抑制方法未利用既有的导频符号，因此，该传输系统的传输效率可显著提高。此外，根据本发明的实施例，在载波内干扰（ICI）首先被去除后，公共相位误差（CPE）被补偿，因此，系统的性能显著提高。