一种相位调整方法、相关设备和通信系统技术方案

本申请公开了一种相位调整方法、相关设备和系统。发送设备将符号的星座相位和之前的符号中幅度大于幅度阈值的幅度的相位进行累加，接收设备接收到符号时，将符号的相位和之前的幅度大于幅度阈值且最近的符号的相位进行差分，由此获得一定的相位差分增益，有效的消除了符号在信道传输过程中加入的相位噪声，提高对相位噪声的抗干扰能力。

Phase adjustment method, related equipment and communication system

The present invention discloses a phase adjustment method, related equipment and system. The transmitting device accumulates the constellation phase of the symbol and the phase of the amplitude greater than the amplitude threshold in the previous symbol. When the receiving device receives the symbol, it differentiates the phase of the symbol and the phase of the previous symbol whose amplitude is greater than the amplitude threshold and the phase of the nearest symbol, thereby obtaining a certain phase difference gain and effectively eliminating it. In addition to the phase noise added to the symbol in the channel transmission process, the anti-jamming ability to phase noise is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种相位调整方法、相关设备和通信系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种相位调整方法、相关设备和通信系统。
技术介绍
在非线性信道中，要求所用的调制方式包络起伏较小，为了提高频谱带宽的利用率，信号的传输一般采用幅度与相位结合的高阶调制方式。当载波的频率和调制阶数较高时，调制方式受到相位噪声的影响较大。例如，IEEE802.11ad通信协议中，载波的频段工作在60GHz，IEEE802.11ad通信协议中定义了SCPHY(SingleCarrierPhysics，单载波物理层，简称SCPHY)和OFDMPHY(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingPhysics，正交频分复用物理层，简称OFDMPHY)，其中OFDMPHY由于PAPR(PeaktoAveragePowerRatio，峰均比，简称PAPR)较大，对功率放大器的要求高，未产业化；为了降低功率放大器的要求，SCPHY仅支持最高为16QAM(QuadratureAmplitudeModulation，正交振幅调制，简称QAM)的调制方式，如果提高调制阶数，相位噪声会造成极大的干扰，译码后误码率可能无法满足数据传输要求。在目前的相位噪声抑制方法中，在仅有AWGN(AdditiveWhiteGaussianNoise，加性高斯白噪声)干扰的情况下，64QAM译码后的BER(BitErrorRate，误码率，简称BER)随着SNR(SignalNoiseRatio，信噪比，简称SNR)提升而迅速降低；而存在PN(PhaseNoise，相位噪声，简称PN)的情况下，采用业界常用的linearPNC(linearPhaseNoiseControl，线性相位噪声控制)算法处理，即使SNR超过23dB，译码后BER仍然维持在10-3左右，基本无法满足正常的数据传输。因此现有的相位噪声抑制算法无法有效的解决白噪声引起的相位偏转对误码率的影响。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种相位调整方法、相关设备和通信系统，有效的抑制白噪声引起的相位偏转对误码率的影响。第一方面，本专利技术实施例提供了一种相位调整方法，首先发送设备对原始数据进行编码处理得到比特序列，原始数据可以为二进制的比特流，编码处理包括信源编码和信道编码，信源编码将原始数据进行压缩，以减少数据中的冗余信息；信道编码用于在数据中添加冗余信息，以增加数据的可靠性。信源编码包括但不限于霍夫曼编码、香农编码或费诺编码，信道编码包括但不限于Turbo编码、LDPC(LowDensityParityCheckCode，低密度奇偶校验码)编码或交织编码。原始数据经过上述的编码处理后得到二进制的比特序列，将比特序列划分M个比特组，每个比特组中包含相等数量的比特位，假设每个比特组包括N个的比特位，根据预设的星座图对M个比特组进行星座映射，映射后得到M个符号，其中，预设的星座图的调制阶数等于N，预设的星座图可以是任意的涉及幅度变化的星座图，本专利技术实施例不作限制。发送设备获取M个符号的幅度和相位，假设M个符号表示为S1(A1,φ1)、S2(A2,φ2)、…Si(Ai,φi)、…SM-1(AM-1,φM-1)、SM(AM,φM)，i表示符号的序号，1≤i≤M且i为正整数，Ai表示第i个符号的幅度，φi表示第i个符号的相位。发送设备将M个符号的相位φi调整为θi，其中，M个符号的幅度保持不变。相位调整的方法为：i＝1时，θ1＝φ1；2≤i≤M时，θi＝φi+φsum(i-1,Ath)，Ath表示预设的幅度阈值，Ath幅度阈值小于预设的星座图对应的最大幅度值，φsum(i-1,Ath)表示第1个星座点至i-1个星座点中幅度大于幅度阈值Ath的所有星座点的相位和，需要说明的是，在第1个星座点至第i-1个星座点中不存在幅度大于幅度阈值的星座点的情况下，θi＝φi。经过相位调整后的M个符号为：S1(A1,θ1)、S2(A2,θ2)、…Si(Ai,θi)、…SM-1(AM-1,θM-1)、SM(AM,θM)，发送设备对相位调整后的M个符号进行调制，得到调制信号。例如，将M个符号进行单载波调制/DFT-S-OFDM(DiscreteFourierTransform-Spread-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，离散傅里叶变换扩频的正交频分复用)、资源映射、层映射和天线端口映射后，加载高频载波后通过天线端口发送出去。可以理解的是，发送设备发送的调制信号在信道传输的过程中会引入噪声，导致接收设备接收到的符号的幅度和相位和发送设备实际发送的符号的幅度和相位存在一定的误差，例如：发送设备发送的符号为S(A，φ)，接收设备接收到的对应的符号为S(A+ΔA,φ+φP+φN)，ΔA为白噪声引起的幅度噪声，φP为加性相位噪声，为白噪声引起的相位偏转，φP和φN都称为相位噪声。发送设备将幅度阈值设置在最外圈的半径和次最外圈的半径之间，由于幅度大的符号对相位噪声的容忍度弱，幅度小的符号对相位噪声的容忍度强，本申请将幅度大于幅度阈值的符号进行相位累加，这样可以是幅度大于幅度阈值的符号在接收端获得差分增益，增强通信系统对相位造成的抗干扰能力。需要说明的是，预设的星座图为APSK星座图时，幅度阈值Ath小于APSK星座图的最外圈圆环的半径且大于次最外圈圆环的半径，例如：APSK星座图从内到外的圆环的半径依次为：r1、r2、…、rK-1、rK，rK-1＜Ath＜rK。发送设备将幅度阈值设置在最外圈的半径和次最外圈的半径之间，幅度阈值对应的点为参考点，本申请增大参考点和非参考点之间的星座距离，以减小接收设备端对符号的误判的概率。实施上述实施例，发送设备将符号的星座相位和之前的符号φN中幅度大于幅度阈值的幅度的相位进行累加，接收设备接收到符号时，将符号的相位和之前的幅度大于幅度阈值且最近的符号的相位进行差分，由此获得一定的相位差分增益，有效的消除了符号在信道传输过程中加入的白噪声引起的相位偏转，提高对白噪声引起的相位偏转的抗干扰能力。结合第一方面的一种可能的实现方式中，预设的星座图包括APSK(AmplitudePhaseShiftKeying，幅度相移键控)星座图、QAM(QuadratureAmplitudeModulation，正交振幅调制)星座图，预设的星座图的阶数等于每个符号的比特位的数量。需要指出的是，本申请中的星座图均为涉及幅度调制的星座图，即星座图中的星座点的幅度存在变化。结合第一方面的一种可能的实现方式中，M个符号中首个符号为导频符号，导频符号由已知的比特位经过星座映射生成的，M个符号中除首个符号的其他符号均携带业务数据，这样每个业务数据在接收设备端都能获得差分增益，进一步增强传输业务数据的过程中抗白噪声引起的相位偏转的能力。需要说明的是，发送设备可以采用并行的方式对多个符号集合进行调制，每个符号集合中符号的调制方法可参照第一方面和第一方面各个实施方式中的方法，这样能提高发送设备对数据的调制效率。第二方面，本专利技术实施例提供了一种相位调整方法，首先，接收设备接收发送设备发送的调制信号，对调制信号进行解调处理得到M个符号，接收设备获取M个符号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位调整方法，其特征在于，包括：获取M个符号的相位和幅度；其中，M为大于1的整数，所述M个符号的相位分别为φ1、φ2、…、φM；将每个所述M个符号的相位φi调整为θi；其中，1≤i≤M，且i为整数；在i＝1的情况下，θ1＝φ1；在2≤i≤M的情况下，θi＝φi+φsum(i‑1,Ath)，Ath表示预设的幅度阈值，φsum(i‑1,Ath)表示第1个符号至第i‑1个符号中幅度大于幅度阈值Ath的所有符号的相位和。

【技术特征摘要】
1.一种相位调整方法，其特征在于，包括：获取M个符号的相位和幅度；其中，M为大于1的整数，所述M个符号的相位分别为φ1、φ2、…、φM；将每个所述M个符号的相位φi调整为θi；其中，1≤i≤M，且i为整数；在i＝1的情况下，θ1＝φ1；在2≤i≤M的情况下，θi＝φi+φsum(i-1,Ath)，Ath表示预设的幅度阈值，φsum(i-1,Ath)表示第1个符号至第i-1个符号中幅度大于幅度阈值Ath的所有符号的相位和。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取M个符号的相位和幅度之前，还包括：对原始数据进行编码处理得到比特序列；将所述比特序列划分为M个比特组；根据预设的星座图对所述M个比特组进行星座映射，得到M个符号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述M个符号中首个符号为导频符号。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的星座图为幅度相位键控APSK星座图，所述APSK星座图共有K个圆周，K为大于1的整数，K个圆周从内到外的半径分别为：r1、r2、…、rK-1、rK，rK-1＜Ath＜rK。5.一种相位调整方法，其特征在于，包括：获取M个符号的相位和幅度；其中，所述M个符号的相位分别为α1、α2、…、αM；M为大于1的整数；将每个所述M个符号的相位αi调整为βi；其中，1≤i≤M，且i为整数；在i＝1的情况下，β1＝α1；在2≤i≤M的情况下，βi＝αi-αmin(i-1,Bth)，Bth表示预设的幅度阈值，αmin(i-1,Bth)表示所述M个符号中第1个符号至第i-1个符号幅度大于幅度阈值Bth且距离第i个符号最近的符号的相位。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将每个所述M个符号的相位αi调整为βi之后，还包括：根据预设的星座图将相位调整后的M个符号进行解星座映射得到M个比特组；将所述M个比特组进行解码处理得到原始数据。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述M个符号中首个符号为导频符号。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设的星座图为振幅相位键控APSK星座图，APSK星座图共有K个圆周，K为大于1的整数，K个圆周从内到外的半径分别为：r1、r2、…、rK-1、rK，rK-1＜Bth＜rK。9.一种相位调整方法，其特征在于，包括：获取M个符号的幅度和相位；其中，所述M个符号的相位分别为α1、α2、…、αM；其中，M为大于1的整数；将每个所述M个符号的相位αi调整为βi；其中，1≤i≤M，且i为整数；在i＝1的情况下，β1＝α1；在2≤i≤M且第i-1个符号的幅度大于幅度阈值Bth的情况下，βi＝αi-αi-1；或者，在2≤i≤M且第i-1个符号的幅度值小于或等于所述幅度阈值Bth时，βi＝αi-αi-1+βi-1-α′i-1，α'i-1表示第i-1个符号的硬判相位，所述硬判相位表示预设的星座图中与所述第i-1个符号距离最近的星座点的相位。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预设的星座图包括正交振幅QAM星座图。11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述M个符号中首个符号为导频符号。12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预设的星座图为幅度相位键控APSK星座图，所述APSK星座图共有K个圆周，K为大于1的整数，K个圆周从内到外的半径分别为：r1、r2、…、rK-1、rK，rK-1＜Bth＜rK。13.一种发送设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有程序代码，所述处理器调用所述程序代码用于执行以下操作：获取M个符号的相位和幅度；其中，M为大于1的整数，所述M个符号的相位分别为φ1、φ2、…、φM；将所述M个符号的相位φi调制为θi；其中，1≤i≤M，且i为整数；在i＝1的情况下，θ1＝φ1；在2≤i≤M的情况下，θi＝φi+φsum(i-1,Ath)，Ath表示预设的幅度阈值，φsum(i-1,Ath)表示第1个符号至第i-1个符号中幅度大于幅度阈值Ath的所有符号的相位和。14.如权利要求13所述的发送设备，其特征在于，所述处理器执行所述获取M个符号的相位和幅度之前，还包括：对原始数据进行编码处理得到比特序列；将所述比特序列划分为M个比特组；根据预设的星座图对所述M个比特组进行星座映射，得到M个符号。15.如权利要求13所述的发送设备，其特征在于，所述M个符号中首个符号为导频符号。16.如权利要求13所述的发送设备，其特征在于，所述预设的星座图为幅度相位键控APSK星座图，所述APSK星座图共有K个圆周，K为大于1的整数，K个圆周从内到外的半径分别为：r1、r2、…、rK-1、rK，rK-1＜Ath＜rK。17.一种接收设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有程...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆勇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44