[发明专利]SC-FDE系统中的频率相关IQ不平衡补偿方法有效

专利信息
申请号: 201910628302.6 申请日: 2019-07-12
公开(公告)号: CN110380996B 公开(公告)日: 2021-06-08
发明(设计)人: 杨莹;成先涛 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H04L25/02 分类号: H04L25/02;H04L25/03
代理公司: 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 代理人: 孙一峰
地址: 611731 四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明属于无线通信技术领域,涉及一种SD‑FDE系统中的频率相关IQ不平衡补偿方法。本发明将多径信道和IQ不平衡参数分别视为随机变量和未知的确定性参数以将估计问题的转换到期望最大化(EM)框架中,通过最大化目标函数,以迭代的方式更新多径系数的后验概率和IQ不平衡参数。当迭代终止时,即可获得IQ不平衡参数的估计值,并将多径系数的后验均值作为信道估计值。本发明的有益效果为,能够对受IQ不平衡干扰的信号进行有效补偿,显著提高系统的误比特率性能。
搜索关键词: sc fde 系统 中的 频率 相关 iq 不平衡 补偿 方法
【主权项】:
1.SD‑FDE系统中的频率相关IQ不平衡补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、参数初始化:由发射端的幅度不平衡εT和相位不平衡ΔφT共同决定的发射端IQ不平衡参数αT、βT分别初始化为1和0,由接收端的幅度不平衡εR和相位不平衡ΔφR共同决定的接收端IQ不平衡参数αR、βR分别初始化为1和0,发射端I路和Q路的等效低通FIR滤波器分别初始化为hIT=ei和hQT=ej,接收端I路和Q路的等效低通FIR滤波器分别初始化hIR=ei和hQR=ej,其中的em(m=i,j)表示长度为L'的向量,它的第m个元素为1,其余元素均为0;信道的先验方差初始化为1≤l≤2L,其中L表示信道时域冲激响应h的有效长度,l表示信道的下标,同时令噪声方差β‑1=Pn,Pn表示由信噪比得到的噪声功率方差;S2、通过以下的步骤来实现EM算法的迭代:S21、更新信道h的后验均值:为了便于利用信道的稀疏特性,根据以及Hk分别表示信道h和h*的NS点FFT,且Fk表示第k个子载波对应的FFT列向量,NS为子载波个数,其中N表示训练序列的长度,将频域接收信号另记为其中为噪声向量,HIT,k、HQT,k、HIR,k、HQR,k分别是hIT、hQT、hIR、hQR的NS点FFT,Xk为已知的长度为N的训练序列x[n]的NS点FFT,为x[n]的共轭信号x*[n]的NS点FFT,1≤k≤NS;则有:用矩阵形式表示上式记为:S=Mh+Nh*+W,然后转换到实数域可得:其中,其中分别表示对元素取实部和虚部,因信道h是稀疏的,因此也是稀疏的,并且共享相同的稀疏性,令中每个元素均服从均值为0,方差为的相同高斯分布;中每个元素均服从均值为0,方差为β‑1的相同高斯分布;的先验概率为:条件概率为:基于利用式(12)、(13)可得信道的后验概率其中,t=(βΦHΦ+D)‑1,且D=diag(α12,…αL12,…αL),因此复数信道h的后验概率均值为μ1=μ(1:L,1)+iμ(L+1:2L,1),i表示复数的虚部,此时的后验均值即为信道h的估计值;h后验均值的估计需要同时估计超参数α、β,利用稀疏贝叶斯准则SBL,考虑关于α、β的完全似然函数:通过相对于参数α、β最大化完全似然函数并分别对参数αl、β求一阶导并置0,得到参数αl、β的更新公式为:S22、更新IQ不平衡参数的估计值目标函数Q(θ)保留只与θ有关的项:由于在实际情况中,tr(ΦHΦt)的值远小于tr(·)表示矩阵的迹,因此只考虑将信道h和Hk的后验均值记为υ和Vk,式(18)表示为:通过最大化目标函数Q(θ)即最小化q(θ)来更新参数θ;定义其中t=[βTR]T并利用牛顿法估计参数θ中的每一个子集θi:θi=θim‑H‑1i)δ(θi)  (20)其中,不同参数θi对应的Hessian矩阵和梯度分别为:上述an,k(n=1,2,3,4,5),b1,k,c1,k,d1,k,e1,k只是为了方便Hessian矩阵H和梯度δ的表示而引入的中间变量,没有实际物理含义;S23、循环步骤S21、S22,直到达到最大外部迭代次数Nt,并将此时的后验均值μ1作为信道h的估计值。S3、频率相关IQ不平衡补偿及信道影响移除:将式(9)的接收信号另记为矩阵形式:基于MMSE准则,恢复出的初始发送信号为:其中,η表示信噪比,I为单位矩阵。
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  • 向井彻;增田信也 - 罗姆股份有限公司
  • 2022-01-25 - 2023-10-20 - H04L25/02
  • 一种发送电路包括被施加第一电压的第一端子、第二端子、第三端子和被施加低于第一电压的第二电压的第四端子。所述发送电路还包括所述第一端子与所述第二端子之间的第一可变电阻电路、所述第三端子与所述第四端子之间的第二可变电阻电路和控制器,所述控制器基于发送数据来控制所述第一可变电阻电路和所述第二可变电阻电路的电阻值。所述第一可变电阻电路和所述第二可变电阻电路均是电阻器和开关的多个串联电路的并联电路。所述第一可变电阻电路包括第一电荷调节器,所述第一电荷调节器对于所述第一可变电阻电路中的多个开关中的至少一些吸收和释放电荷。所述第二可变电阻电路包括第二电荷调节器,所述第二电荷调节器对于所述第二可变电阻电路中的多个开关中的至少一些吸收和释放电荷。
  • 一种基于轻量级高效LEU-Net的1-比特大规模MIMO信道估计方法-202310563788.6
  • 王平;王俊清 - 重庆邮电大学
  • 2023-05-18 - 2023-10-20 - H04L25/02
  • 本发明公开了一种基于轻量级高效LEU‑Net的1‑比特大规模MIMO信道估计方法,属于智能通信领域。所述方法包括:用户天线向基站发送导频信号,基站天线接收包含实部和虚部的信号矩阵,使用大规模MIMO信道模型和接收量化信号生成用于训练LEU‑Net网络的数据集;将数据集划分为训练集和测试集,使用训练集对LEU‑Net网络进行训练;将测试集筛选出最优的网络模型,用于在线阶段的信道估计。本发明提出的轻量级高效LEU‑Net网络,解决了当前1‑比特大规模MIMO信道估计网络算法复杂度高、模型参数极大以及精度不高的问题,LEU‑Net独特的网络结构特性,只需通过少量的训练数据以及更少的网络参数,即可具备更高的信道估计精度,使得1‑比特大规模MIMO系统的信道估计性能得到了显著提升。
  • 一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法-202310907121.3
  • 李贵勇;于晓娜;高馨雨 - 重庆邮电大学
  • 2023-07-24 - 2023-10-20 - H04L25/02
  • 本发明涉及一种基于时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统的级联信道估计方法,包括:创建时分双工模式下IRS辅助毫米波多用户上行通信系统;根据已知的导频信号对BS的接收信号表达式进行建模,将BS和用户设备UE之间的级联信道变换到角度域,得到BS的接收信号在角度域的表达式,并根据角度域级联信道的稀疏性和BS的接收信号在角度域的表达式将信道估计问题转化成压缩感知恢复问题;对BS和UE之间的角度域级联信道的行列结构稀疏性进行分析,利用自适应双结构稀疏压缩采样匹配追踪算法ADS‑CoSaMP结合角度域级联信道的行列结构稀疏性对BS和UE之间的级联信道进行估计。
  • 一种基于自监督学习的水声信道估计方法及装置-202311091048.3
  • 张永霖;王迪雅;台玉朋;王海斌;汪俊;吴立新 - 中国科学院声学研究所
  • 2023-08-28 - 2023-10-20 - H04L25/02
  • 本发明提供一种基于自监督学习的水声信道估计方法及装置。该方法包括:对接收信号进行信道粗估计得到对应于发送信号中每个子载波在导频信息插入位置的初始信道估计,所述接收信号是将发送信号中插入导频信息并通过水声信道传输后的信号;从第一组导频位置开始对所述初始信道估计进行第一下采样,从第二组导频位置开始对所述初始信道估计进行第二下采样,对所述第一下采样后的初始信道估计进行第一插值得到第一信道估计;以及,对所述第二下采样后的初始信道估计进行第二插值得到第二信道估计,将所述第一信道估计输入神经网络模型,得到预测信号估计,以减小所述预测信号估计和所述第二信道估计的差距为优化目标,训练所述神经网络模型。如此,可以不依赖水声标签信息以及监督学习的限制对信道进行估计。
  • 用于无线通信的方法及装置-202380010143.8
  • 吕玲;赵铮;杨中志 - 上海移远通信技术股份有限公司
  • 2023-05-23 - 2023-10-20 - H04L25/02
  • 本申请提供了一种用于无线通信的方法及装置,有助于提高NTN系统基于DMRS捆绑进行上行信道估计的增益。该方法包括:确定用于上行信道估计的DMRS捆绑相关的第一时域窗,第一时域窗的时间长度根据第一信息确定,所述第一信息包括以下的一种或多种信息:终端设备进行天线切换的第一时间间隔确定;网络设备预定义/预配置的标称时域窗的时间长度;导致相位不连续和功率不一致的事件;终端设备保持相位连续性的最大持续时间;所述上行信道重复持续时间;所述上行信道分段传输的持续时间。
  • 基于光学矩阵计算的无线通信快速信道估计装置及方法-202210512729.1
  • 邹卫文;赵鑫睿;徐绍夫;易思成;刘敦伟;霍娟 - 上海交通大学;中国长峰机电技术研究设计院
  • 2022-05-05 - 2023-10-20 - H04L25/02
  • 一种基于光学矩阵计算的无线通信快速信道估计装置及方法,该装置主要包括块状导频插入模块、权值计算模块、OFDM调制模块、射频接收模块、信道估计模块等。信道估计模块由光源、偏振控制器、电光调制器、电光调制器阵列、光电探测器阵列和RC电路阵列按顺序连接构成。本发明改变了无线通信信道估计的计算技术,能够突破电子器件的固有电子瓶颈对无线通信信号处理速度的限制;将采集到的射频接收信号直接输入基于电光调制器的快速信道估计装置,省略了射频接收信号的电学预处理过程,大大简化了无线通信系统信道估计的实现流程,能够进一步提升信道估计的速度、降低信道估计的功耗,有望成为下一代更高速率、更大带宽、更低功耗的无线通信系统的设计方案。
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