估测补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种估测补偿方法及装置，适用于估测并补偿正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）通信系统中的同相路径（In-phase path）以及正交路径（Quadrature path）的不均衡（imbalance）效应，所述方法包括以下步骤：接收一频域信号，利用频域信号中多个时间点的多个符号，产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数；根据均衡参数组得到均衡参数；根据均衡参数补偿频域信号。

【技术实现步骤摘要】
估测补偿方法及装置
本专利技术是有关于一种通信方法及装置，且特别是有关于一种OFDM系统中同相路径及正交路径间不平衡效应的估测补偿方法及装置。
技术介绍
在无线通信系统中，由于接收端的同相路径（In-phasepath,Ipath）与正交路径（Quadraturepath,Qpath）之间的相位及增益的不均衡所造成的IQ不均衡（IQimbalance）效应，为接收射频（RadioFrequency,RF）信号时所常见的问题。而上述的IQ不均衡效应在正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM）通信系统中则会产生镜像干扰（imagealiasing）的问题，对接收到的信号产生直接的影响，尤其当接收端为建置成本较为低廉的装置，例如机器间（Machine-to-Machine,M2M）通信中的检测节点（sensornode）时，影响更大。目前已知有以下几种解决上述IQ不均衡效应的作法，一为传送数据中置放较长的前置（preamble）信号或引导信号（pilotsignal），藉此取得IQ路径的特性，这样的作法复杂度较低，但必须因应不同的标准作不同的处理，数据的传输率亦受到影响。另一则为利用接收到的时域（timedomain）信号进行盲估测（blindestimation），这样的作法虽可适用于所有的现行标准，但需要较久的收敛时间以及较高的计算复杂度。再者则为回溯式的IQ路径估计，根据每一次的补偿结果，利用误差参数（errorfactor）来修正补偿内容，但这样的方法同样的需要较长的收敛时间。上述的解决方法，在解决不均衡效应的同时，往往伴随着数据传输率偏低或是复杂度过高的问题。因此，如何去除信号中的镜像干扰问题并同时兼顾系统的硬件成本及计算复杂度，此为本领域极为重要之议题。
技术实现思路
本专利技术提供一种估测补偿方法及装置，以盲估测（blindestimation）频域（frequencydomain）信号的方式，消除信号中IQ不均衡效应的影响。本专利技术的一种估测补偿方法，适用于估测并补偿正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM）通信系统中的一同相路径（In-phasepath）以及一正交路径（Quadraturepath）的不均衡（imbalance）效应，包括以下步骤：首先，接收一频域信号，利用频域信号中多个时间点的多个符号，产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数；接着，根据均衡参数组得到一均衡参数；然后，根据均衡参数补偿频域信号。本专利技术的一种估测补偿装置，适用于估测并补偿正交频分复用通信系统中的同相路径以及正交路径的不均衡效应，包括：一估测器及一补偿器。估测器接收一频域信号，利用频域信号中多个时间点的多个符号产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数，并且估测器根据均衡参数组得到均衡参数。补偿器耦接估测器，根据均衡参数补偿频域信号。基于上述，本专利技术提供一种估测补偿方法及装置，频域信号中从多个时间点的多个符号产生多个均衡参数组，再由候选均衡参数中得到可用以补偿IQ不均衡效应的均衡参数。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为根据本专利技术一实施例所示出估测补偿方法的流程步骤图；图2为根据本专利技术一实施例所示出估测补偿装置的功能方块图；图3A、图3B及图3C为根据本专利技术一实施例所示出目标符号以及镜像符号对应于通信资源（communicationresource）的关系示意图；图4为根据本专利技术一实施例所示出估测补偿方法的流程步骤图；图5为根据本专利技术一实施例所示出接收端的功能方块图。附图标记说明：S101～S103、S401～S412：步骤；20：估测补偿装置；210：估测器；220：补偿器；30～32：通信资源；50：接收端；510：前端电路；511：天线单元；512：本地振荡器；513、514：混波器；515、516：低通滤波器；517、518：模拟/数字转换器；520：快速傅立叶转换单元；530：均衡器；540：解调器；D：均衡参数；DAT：数据；R：信号（频域信号）；R'：补偿后频域信号；OS1～OS2：目标符号；MS1～MS2：镜像符号；Z：模拟时域信号；ZI：I路径的模拟时域信号；ZID：I路径的数字时域信号；ZQ：Q路径的模拟时域信号；ZQD：Q路径的数字时域信号。具体实施方式图1为根据本专利技术一实施例所示出估测补偿方法的流程步骤图，其中所述的估测补偿方法适用于估测并补偿正交频分复用通信系统中的同相路径以及正交路径的不均衡效应。请参照图1，首先在步骤S101时，接收一频域信号，利用频域信号中多个时间点的多个符号，产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数。接着在步骤S102时，根据均衡参数组得到一均衡参数。然后在步骤S103时，根据均衡参数补偿频域信号。对应于图1，图2为根据本专利技术一实施例所示出估测补偿装置的功能方块图，所述估测补偿装置亦适用于估测并补偿正交频分复用通信系统中的同相路径以及正交路径的不均衡效应。请参照图2，估测补偿装置20包括：估测器210及补偿器220。估测器210接收频域信号R，利用频域信号R中多个时间点的多个符号（symbol）产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数，并且估测器210根据均衡参数组得到均衡参数D。补偿器220耦接估测器210，根据均衡参数D补偿频域信号R，得到补偿后频域信号R'。在本专利技术中，估测补偿装置20可通过一处理器配合存储单元，执行程序码而实现。或者，估测补偿装置20亦可以硬件电路实现，例如以系统单芯片（systemon-chip,SoC）的方式实现，并与接收端其他电路整合。在本专利技术中，频域信号R为基带（baseband）的频域信号，由接收电路（未绘示）接收高频射频信号后，降频为基带时域信号，再接着利用快速傅立叶转换（FastFourierTransform,FFT）等方式转换而得。并且，频域信号R中包括从多个子载波所接收的信号。其中，频域信号R中由第k个子载波所接收到的信号R(k)可被表示为由I路径的信号IBB(k)及Q路径的信号IBB(k)之和：R(k)=IBB(k)+jQBB(k)（1）经推导之后，上式（1）可改写为：R(k)=αZ(k)+βZ*(-k)，其中其中，g表示的为从I路径所接收到的信号与Q路径所接收到的信号之间的增益差，而θ则为I路径所接收到的信号与Q路径所接收到的信号之间的相位差。-k则用以表示与第k个子载波处于镜像位置的子载波。例如，子载波的总数为16，而第k个子载波为第1个子载波时，第-k个子载波即为第16个子载波。由上述式（2）所示，式（2）中第一项的Z(k)即为本案中欲接收的理想数据内容，而第二项的βZ*(-k)，则为接收信号R(k)中的镜像干扰（来自第k个子载波镜像位置的第-k个子载波的干扰）。因此，为了估测并补偿上述的镜像干扰，便需将上述的干扰Z*(-k)消除，或是降至最低。在此，则定义均衡参数D，可被表示为：即为，上述式（2）信号R(k)前后项的系数比例，当得到均衡参数D之值时，利用补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估测补偿方法，适用于估测并补偿正交频分复用通信系统中的一同相路径以及一正交路径的不均衡效应，其特征在于，包括：a、接收一频域信号，利用该频域信号中多个时间点的多个符号，产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数；b、根据该些均衡参数组得到一均衡参数；以及c、根据该均衡参数补偿该频域信号。

【技术特征摘要】
1.一种估测补偿方法，适用于估测并补偿正交频分复用通信系统中的一同相路径以及一正交路径的不均衡效应，其特征在于，包括：a、接收一频域信号，利用该频域信号中多个时间点的多个符号，产生多个均衡参数组，其中每一均衡参数组包括多个候选均衡参数，该些时间点包括一第一时间点及一第二时间点，该频域信号在该些时间点之一中包括对应于k个子载波的k个符号，k为大于或等于1的整数，以及上述步骤a包括：a1、在该第一时间点，在该k个符号中获取一第一目标符号以及一第一镜像符号，其中该第一镜像符号所对应的该子载波位置位于对应于该目标符号的该子载波的一镜像位置；a2、在该第二时间点，获取一第二目标符号以及一第二镜像符号，其中该第二目标符号与第一目标符号对应于相同的该子载波，该第二镜像符号与第一镜像符号对应于相同的该子载波；a3、利用该第一目标符号、第二目标符号、该第一镜像符号以及该第二镜像符号根据一调制机制产生该些均衡参数组之一；以及a4、更换该第一时间点及该第二时间点，并重复上述步骤a1～a3，得到其余的该些均衡参数组；b、根据该些均衡参数组得到一均衡参数；以及c、根据该均衡参数补偿该频域信号。2.根据权利要求1所述的估测补偿方法，其特征在于，该调制机制为一正交振幅调制；以及每一均衡参数组中的该些候选均衡参数的数量与该调制机制的一符号信息量正相关。3.根据权利要求1所述的估测补偿方法，其特征在于，上述步骤b包括：b1、分别选取该些均衡参数组的部分或全部并集成为多个均衡参数集；b2、交集该些均衡参数集得到一结果集合；以及b3、当该结果集合中的元素数量为1时，判断该结果集合中的该元素为该均衡参数。4.根据权利要求3所述的估测补偿方法，其特征在于，上述步骤b3还包括：当该结果集合中的元素数量不等于1时，重复上述步骤b1，以得到多个延伸均衡参数集；以及在上述步骤b1之后，上述步骤b2还包括：并集该些均衡参数集以及该些延伸均衡参数集得到该结果集合。5.根据权利要求3所述的估测补偿方法，其特征在于，上述步骤b3还包括：当该结果集合中的元素数量不等于1时，重复上述步骤a以得到多个延伸均衡参数组；以及在上述步骤a之后，该步骤b1还包括：分别选取该些均衡参数组及延伸均衡参数组的部分或全部并集成为该些均衡参数集。6.一种估测补偿装置，适用于估测并补偿正交频分复用通信系统中的一同相路径以及一正交路径的不均衡效应，其特征在于，包括：一估...

【专利技术属性】
技术研发人员：许腾尹，赖炜棋，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71