一种相位噪声的估计方法、估计装置、接收机及通信设备制造方法及图纸

技术编号:13135149 阅读:79 留言:0更新日期:2016-04-06 21:24
本发明专利技术提供一种相位噪声的估计方法、估计装置、接收机及通信设备,属于无线通信领域。所述相位噪声的估计方法包括如下步骤:获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号其中,k=0,...,K-1,K为一帧接收数据包括的符号数目;根据r(k)和获取公共相位噪声;根据r(k)、和所述公共相位噪声获取残余相位噪声;根据所述公共相位噪声、所述残余相位噪声和离散余弦变换的基函数矩阵获取相位噪声。本发明专利技术能够提高相位噪声估计的准确度,从而提高接收机的接收性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域,特别涉及一种相位噪声的估计方法、估计装置、接收机及通信设备
技术介绍
在无线通信中,常常由于发射机和接收机本振的不稳定性,使得载波信号不是单一频率的正弦波,这种不稳定性,通常用相位噪声来衡量。由于这个原因,在无线通信系统的载波频率比较高时,以及,在无线通信系统使用高阶的调制方式时,相位噪声的影响通常是不可忽略的。因此,接收机必须对整个链路引入的相位噪声进行估计,对受相位噪声影响的接收信号进行相噪补偿,以达到更加准确的检测发射数据符号的目的。目前进行相位噪声估计的方法,主要有以下几种:方法1、利用锁相环对相位噪声进行跟踪,目前一般采用二阶锁相环。方法2、将接收信号的时间分为多个时间片,将每个时间片内的相位噪声近似为常数,通过适当的统计算法来获得在特定时间片的相位平均值。方法3、基于插值的算法:构造特殊的帧结构,比如,每一帧的首尾都有导频,先对每一帧数据的导频位置的相位噪声进行估计,帧内数据符号部分的相位噪声通过插值来实现。方法4、基于信道和相位噪声的联合检测估计算法,此方法的复杂度非常高,信号处理的时延很大。上述的方法1,锁相环需要一定的捕获时间才能锁定相位,造成相位噪声的补偿不及时。上述的方法2~4,需要知道相位噪声的统计特性,相位噪声估计的准确度不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种相位噪声的估计方法、估计装置、接收机及通信设备,以提高相位噪声估计的准确度,从而提高接收机的接收性能。为解决上述技术问题,本专利技术提供技术方案如下:一种相位噪声的估计方法,包括如下步骤:获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号其中,k=0,...,K-1,K为一帧接收数据包括的符号数目;根据r(k)和获取公共相位噪声;根据r(k)、和所述公共相位噪声获取残余相位噪声;以及根据所述公共相位噪声、所述残余相位噪声和离散余弦变换的基函数矩阵获取相位噪声。优选地,所述获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号包括:对r(k)进行硬判决,得到或者对r(k)进行软判决,并对软判决结果进行重构得到优选地,按照如下公式获取公共相位噪声:θ~avg=arg(Σk=0K-1r(k)a~*(k))]]>其中,为公共相位噪声,()*表示求共轭运算,arg()表示求复数的辐角运算。优选地,按照如下公式获取残余相位噪声:φ~(k)=arg(r(k)a~*(k)e-jθ~avg)]]>其中,为第k个符号的残余相位噪声。优选地,按照如下公式获取相位噪声:θ~(k)=θ~avg+Σk′=0K-1(ΨKΨKT)k,k′φ~(k′)]]>其中,为相位噪声,ΨK为离散余弦变换的基函数矩阵,为ΨK的转置,(ΨK)k,n=ψn(k),ψn(k)为离散余弦变换的第n个基函数,n=0,...,N-1,N为所述基函数的数目。优选地,按照如下公式获取残余相位噪声:φ~B(m)=1Barg(Σb=0B-1r(b+mB)e-jθ~avga~*(b+mB))]]>其中,一帧接收数据的K个符号被分成M段,每段包括B个符号,为第m段符号的残余相位噪声,m=0,...,M-1。优选地,按照如下公式获取相位噪声:θ~B(k)=θ~avg+Σm=0M-1(ΨK(ΨavgTΨavg)-1Ψavg)k,mφ~B(m)]]>其中,为相位噪声,ΨK为离散余弦变换的基函数矩阵,(ΨK)k,n=ψn(k),ψn(k)为离散余弦变换的第n个基函数,n=0,...,N-1,N为所述基函数的数目,为Ψavg的转置,(Ψavg)m,n=1BΣb=0B-1ψn(b+mB).]]>一种相位噪声的估计装置,包括:发送符号估计单元,用于获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号其中,k=0,...,K-1,K为一帧接收数据包括的符号数目;公共相位噪声估计单元,用于根据r(k)和获取公共相位噪声;残余相位噪声估计单元,用于根据r(k)、和所述公共相位噪声获取残余相位噪声;以及相位噪声估计单元,用于根据所述公共相位噪声、所述残余相位噪声和离散余弦变换的基函数矩阵获取相位噪声。优选地,所述发送符号估计单元进一步用于:对r(k)进行硬判决,得到或者对r(k)进行软判决,并对软判决结果进行重构得到优选地,所述公共相位噪声估计单元进一步用于,按照如下公式获取公共相位噪声:θ~avg=arg(Σk=0K-1r(k)a~*(k))]]>其中,为公共相位噪声,()*表示求共轭运算,arg()表示求复数的辐角运算。优选地,所述残余相位噪声估计单元进一步用于,按照如下公式获取残余相位噪声:φ~(k)=arg(r(k)a~*(k)e-jθ~avg)]]>其中,为第k个符号的残余相位噪声。优选地,所述相位噪声估计单元进一步用于,按照如下公式获取相位噪声:θ~(k)=θ~avg+Σk′=0K-1(ΨKΨKT)k,k′φ~(k′)]]>其中,为相位噪声,ΨK为离散余弦变换的基函数矩阵,为ΨK的转置,(ΨK)k,n=ψn(k),ψn(k)为离散余弦变换的第n个基函数,n=0,...,N-1,N为所述基函数的数目。优选地,所述残余相位噪声估计单元进一步用于,按照如下公式获取残余相位噪声::φ~B(m)=1Barg(Σb=0B-1r(b+mB)e-jθ~avga~*(b+mB))]]>其中,一帧接收数据的K个符号被分成M段,每段包括B个符号,为第m段符号的残余相位噪声,m=0,...,M-1。优选地,所述相位噪声估计单元进一步用于,按照如下公式获取相位噪声:θ~B(k)=θ~avg+Σm=0M-1(ΨK(ΨavgTΨavg)-1Ψavg)k,mφ~B(m)]]>其中,为相位噪声,ΨK为离散余弦变换的基函数矩阵,(ΨK)k,n=ψn(k),ψn(k)为离散余弦变换的第n个基函数,n=0,...,N-1,N为所述基函数的数目,为Ψavg的转置,(Ψavg)m,n=1BΣb=0B-1ψn(b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位噪声的估计方法,其特征在于,包括如下步骤:获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号其中,k=0,...,K‑1,K为一帧接收数据包括的符号数目;根据r(k)和获取公共相位噪声;根据r(k)、和所述公共相位噪声获取残余相位噪声;以及根据所述公共相位噪声、所述残余相位噪声和离散余弦变换的基函数矩阵获取相位噪声。

【技术特征摘要】
1.一种相位噪声的估计方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号其中,k=0,...,K-1,
K为一帧接收数据包括的符号数目;
根据r(k)和获取公共相位噪声;
根据r(k)、和所述公共相位噪声获取残余相位噪声;以及
根据所述公共相位噪声、所述残余相位噪声和离散余弦变换的基函数矩阵获取
相位噪声。
2.如权利要求1所述的估计方法,其特征在于,所述获取接收数据的均衡后符号r(k)对
应的发送符号包括:
对r(k)进行硬判决,得到或者
对r(k)进行软判决,并对软判决结果进行重构得到3.如权利要求1所述的估计方法,其特征在于,按照如下公式获取公共相位噪声:
θ~avg=arg(Σk=0K-1r(k)a~*(k))]]>其中,为公共相位噪声,()*表示求共轭运算,arg()表示求复数的辐角
运算。
4.如权利要求3所述的估计方法,其特征在于,按照如下公式获取残余相位噪声:
φ~(k)=arg(r(k)a~*(k)e-jθ~avg)]]>其中,为第k个符号的残余相位噪声。
5.如权利要求4所述的估计方法,其特征在于,按照如下公式获取相位噪声:
θ~(k)=θ~avg+Σk′=0K-1(ΨKΨKT)k,k′φ~(k′)]]>其中,为相位噪声,ΨK为离散余弦变换的基函数矩阵,为ΨK的转
置,(ΨK)k,n=ψn(k),ψn(k)为离散余弦变换的第n个基函数,n=0,…,N-1,
N为所述基函数的数目。
6.如权利要求3所述的估计方法,其特征在于,按照如下公式获取残余相位噪声:
φ~B(m)=1Barg(Σb=0B-1r(b+mB)e-jθ~avga~*(b+mB))]]>其中,一帧接收数据的K个符号被分成M段,每段包括B个符号,为
第m段符号的残余相位噪声,m=0,…,M-1。
7.如权利要求4所述的估计方法,其特征在于,按照如下公式获取相位噪声:
θ~B(k)=θ~avg+Σm=0M-1(ΨK(ΨavgTΨavg)-1Ψavg)k,mφ~B(m)]]>其中,为相位噪声,ΨK为离散余弦变换的基函数矩阵,(ΨK)k,n=ψn(k),
ψn(k)为离散余弦变换的第n个基函数,n=0,…,N-1,N为所述基函数的数目,
为Ψavg的转置,(Ψavg)m,n=1BΣb=0B-1ψn(b+mB).]]>8.一种相位噪声的估计装置,其特征在于,包括:
发送符号估计单元,用于获取接收数据的均衡后符号r(k)对应的发送符号
其中,k=0,...,K-1,K为一帧接收数据包括的符号数目;
公共相位噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯晓辉
申请(专利权)人:中兴通讯股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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