[发明专利]一种相位噪声补偿抑制改进方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及在无线通信系统中通过运用迭代的方法来实现相位噪声的补偿抑制。

背景技术

随着人们对无线通信需求的爆炸式增长，频谱资源越发的显得宝贵。相应地，这就要求我们更好的处理诸如本地振荡器的相位噪声问题。

在实际的通信系统中，由模拟前端产生的信号失真将会引起系统性能下降。由于射频电路的面积、功耗和成本的权衡，由模拟前端产生的信号失真不可避免。无线通信的模拟前端一项重要的线性失真是由压控振荡器或者锁相环的随机相位噪声引起的。

相位噪声，实际上是对频率源频率稳定度的一种表征。通常情况下，频率稳定度分为长期频率稳定度和短期频率稳定度。所谓短期频率稳定度，是指由随机噪声引起的相位起伏或频率起伏。至于因为温度、老化等引起的频率慢漂移，则称之为长期频率稳定度。通常主要考虑的是短期稳定度问题，可以认为相位噪声就是短期频率稳定度，只不过是一个物理现象的两种不同表示方式。对于振荡器，频率稳定度是它在整个规定的时间范围内产生相同频率的一种量度。如果信号频率存在瞬时的变化，不能保持不变，那么信号源就存在着不稳定性，起因就是相位噪声。

如果没有相位噪声，那么振荡器的整个功率都应集中在中心频率处。但相位噪声的出现将振荡器的一部分功率扩展到相邻的频率中去，产生了边带。相位噪声通常定义为在某一给定偏移频率处的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB为单位的该频率处功率与总功率的比值。一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比值。

相位噪声的补偿或者抑制算法研究大部分集中在OFDM系统中。总体来说，有基于反馈和无反馈的相位噪声补偿抑制算法。在单载波通信系统中，相位噪声不仅会产生公共相位误差(CPE)，在频率选择信道下还会产生码间串扰(ISI)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相位噪声补偿抑制改进方法,提高信号传输的可靠性，降低误码率。

为了方便地描述本发明的内容，首先对本发明中所使用的属于定义进行说明：

特殊字(UW，Unique Word)。为了在接收端进行同步或参数估计等，在发送端发送的具有某些特定特性的、对接收端已知的特殊序列。

本发明的目的通过如下步骤实现：

S1、利用信道估计序列实现信道估计，得到等效时域信道的冲激响应估计值

S2、接收端通过迭代对相位噪声进行补偿，包括：

S21、设置UW的长度大于等效时域，将所述UW加到要传输的数据序列中去，其中，UW为特殊字，是为了在接收端进行同步或参数估计等，在发送端发送的具有某些特定特性的、对接收端已知的特殊序列；

S22、第i个UW通过信道时的接收信号可以近似表示为：

则过传输数据序列中的UW，采取插值的方法估计出第i个UW与第i+1个UW之间传输的第i个数据块的相位噪声常数与a的比：其中，a是相位噪声常数；

S23、对于接收信号而言，去除CP后接收信号频域可以用矩阵形式表示为：Y_N×1＝A_N×NH_N×NX_N×1+W_N×1，其中A_N×N为相位噪声频域构成的toeplitz矩阵，H_N×N为估计信道的频域构成的对角矩阵，X_N×1为传输数据频域构成的矩阵，Y_N×1为接收信号的频域构成的矩阵，W_N×1为高斯白噪声频域构造的矩阵；