OFDM通信系统的接收装置和相应的抑制相位噪声的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种OFDM通信系统中的接收装置以及相位噪声抑制方法，使用导频符号以抑制相位噪声的传统接收器不同，其被配置为对来自所接收到的OFDM符号的相位噪声进行估算和补偿，从而能够提高OFDM系统中的传输效率和误码率性能。

Receiving device of OFDM communication system and corresponding method for suppressing phase noise

The invention relates to a method for inhibiting a receiving device for OFDM communication system and the phase noise, the conventional receiver to suppress the phase noise using pilot symbols, which is configured to estimate and compensate the phase noise of the OFDM symbols from the received, so as to improve the OFDM system transmission efficiency and BER performance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】OFDM通信系统的接收装置和相应的抑制相位噪声的方法
本专利技术涉及无线通信，特别地，涉及在正交频分多址（下文简称为“OFDM”）通信系统中减少相位噪声的接收装置以及相应的方法。
技术介绍
由于OFDM抗多径衰落以及具有低的实现复杂度，其作为下一代宽带通信系统的传输标准而被广泛采用。然而，由于OFDM接收机的误码率性能容易因相位噪声和频率偏移所导致的载波内干扰（下文中简称为“ICI”）和公共相位误差（下文中简称为“CPE”）而导致恶化，因此有必要就此失真分量进行有效的补偿。为了减小相位噪声，绝大多数接收机需要传输导频符号。然而，传输此类导频符号降低了OFDM系统的传输效率。为了解决该问题，近期的一些研究提出了无需传输导频符号的相位噪声降低方法，即使用盲机制。具有盲机制的相位噪声降低功能的接收机的近期成果是C-MMSPE算法，其在《用于恒包络调制的OFDM联合数据检测和相位噪声消除》(″OFDMjointdatadetectionandphasenoisecancellationforconstantmodulusmodulations″)一文中提出，该文出自IEEE信号处理学报(IEEETransactionsonSignalProcessing)，第2864-2868页，2009年7月出版。当相位噪声的强度小或者当使用低阶调制机制时，所述C-MMSPE算法能够有效补偿相位噪声，而当相位噪声的强度大或者使用高阶调制时，所述C-MMSPE算法出现严重的性能恶化。所述C-MMSPE算法利用接收到的符号对传输的符号进行估算，其中，ICI根本未减小，所述C-MMSPE算法还利用该符号估算值对相位噪声进行估算。在此情形下，当ICI影响大时，所述符号估算值变得不准确，因此相位噪声同样估算不准确，从而C-MMSPE算法的性能下降。
技术实现思路
技术问题相应地，本专利技术用于解决相关领域中存在的问题，本专利技术的目的之一是提供一种与使用导频符号减少相位噪声的传统接收装置不同的，通过从在OFDM通信系统中接收到的OFDM符号进行相位噪声估算和补偿，能够提高OFDM系统的传输效率和误码率性能的接收装置和相应的相位噪声抑制方法。技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种OFDM通信系统的接收装置，所述接收装置包括：通信单元，用于从OFDM通信系统中的传输装置接收OFDM符号；载波内干扰(“ICI”)抑制单元，用于根据接收到的符号的符号块对相位噪声的平均差进行估算，并且使用估算出的平均差对符号内发生的载波内干扰进行抑制；公共相位误差补偿单元（以下简称“CPE”），用于在所述载波内干扰抑制单元对所述载波内干扰进行抑制之后，对符号内产生的公共相位误差进行估算和补偿。在这种情况下，所述ICI抑制单元使用盲机制对根据符号块的相位噪声的所述平均差进行估算。另外，所述ICI抑制单元可以使用根据所述符号块的离散傅里叶系数、信道系数的幅度、以及传输分量的幅度中的至少一个来估算根据所述符号块的相位噪声的所述平均差。在这种情况下，所述ICI抑制单元对根据所述符号块的离散傅里叶系数、信道系数的幅度、以及传输分量的幅度应用最小平方算法，以便估算根据所述符号块的相位噪声的所述平均差。另外，所述ICI抑制单元将所述符号的每一个符号块乘以对应于估算出的平均差的数值，以抑制载波内干扰。所述载波内干扰抑制单元包括：接收符号分配器，用于将接收到的符号划分为符号块；估算器，用于计算所划分的符号块的相位噪声的每个平均值，并对于计算出的每个相位噪声平均值，估算出根据所述符号块的相位噪声的平均差；运算子，用于将每个符号块乘以对应于所述估算器估算出的平均差的数值，以抑制所述载波内干扰。另外，根据本专利技术的另一方面，提供一种OFDM通信系统的接收装置抑制相位噪声的方法，所述方法包括：从所述OFDM通信系统中的传输装置接收OFDM符号；估算根据所接收符号的符号块的相位噪声的平均差；使用估算出的平均差，对符号内发生的载波内干扰进行抑制；在符号内的载波内干扰被抑制后，估算和补偿符号内发生的公共相位误差。有益效果根据本专利技术的实施例，所述OFDM通信系统的接收装置和相应的相位噪声抑制方法未利用既有的导频符号，因此，该传输系统的传输效率可显著提高。此外，根据本专利技术的实施例，在载波内干扰（ICI）首先被去除后，公共相位误差（CPE）被补偿，因此，系统的性能显著提高。附图说明在阅读结合附图的下述详细的描述之后，本专利技术的上述目的、其它特征和优点将会变得更加明显。图1为说明根据本专利技术的实施例的OFDM通信系统的配置的框图；图2为说明根据本专利技术的实施例的OFDM通信系统中的接收装置的配置的框图；图3为表示等式6中根据部分块的相位噪声和根据本专利技术的实施例的OFDM通信系统中发生的相位噪声的平均值的波形图；图4为说明根据本专利技术的实施例的ICI抑制单元的配置的框图；图5为在符号内的ICI已被抑制后产生的残留相位噪声的波形图；图6为根据本专利技术的实施例的OFDM系统中的接收装置抑制相位噪声过程的流程图。具体实施例附图中阐明的实施例将会给出本专利技术的优选实施例的更多细节。尽可能的，附图和说明书中相同的部件使用相同的附图标记。图1为说明根据本专利技术的实施例的OFDM通信系统配置的框图。参照图1，OFDM通信系统配置为包括：传输装置100，用于传输包含信息的OFDM符号；接收装置200，用于接收从所述传输装置100传输的OFDM符号。例如，所述接收装置200可以是移动终端，所述传输装置100可以是广播OFDM符号至所述移动终端的基站、广播站等。此外，所述移动终端包括蜂窝电话、智能手机、笔记本电脑、数字广播终端、个人数字助理PDA、移动多媒体播放器PMP、导航终端等等。此外，所述接收装置200可以是固定终端，例如数字电视、台式电脑等。同时，所述传输装置100被配置为包括逆离散傅里叶变换单元110（下文中简称为“IDFT”），循环前缀（下文中简称为“CP”）插入单元120和通信单元130。此处，根据本专利技术实施例的所述传输装置100不传输用于相位噪声估算的导频符号。换言之，OFDM通信系统包含N个子载波。在此情形下，通过kth子载波传输的分量设为Xk，待传输的信息元符号向量X在下面的等式1中表示。X＝[X0,X1,...,XN-1]T……………………(1)此处，[·]T表示转置操作。所述逆离散傅里叶变换单元IDFT110执行N个点的逆离散傅里叶变换以使所述信息元的符号向量X归一化，其中所述逆变换将所述信息元符号向量X变换为时域信息元符号向量x＝[x0,x1,...,xN-1]T。此外，所述IDFT110输出所述逆变换信息元符号向量x至所述循环前缀插入单元120。所述循环前缀插入单元120添加循环前缀至从IDFT110输入的信息元符号向量x，并输出添加过循环前缀的信息元符号向量x至所述通信单元130。所述通信单元130传输，通过指定给所述接收装置200的传输信道，将从所述CP插入单元120输入的所述信息元符号向量x传输至所述接收装置200。在此情形下，当所述接收装置200从所述传输装置100接收所述符号向量x时，在所述接收到的符号向量x中出现相位噪声和/或加性高斯白噪声（AWGN）。下文中，参照图2详细说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OFDM通信系统的接收装置，所述接收装置包括：通信单元，用于从OFDM通信系统中的传输装置接收OFDM符号；载波内干扰抑制单元，用于根据接收到的符号的符号块对相位噪声的平均差进行估算，并且使用估算出的平均差对符号内发生的载波内干扰进行抑制；公共相位误差补偿单元，用于在所述载波内干扰抑制单元对所述载波内干扰进行抑制之后，对符号内产生的公共相位误差进行估算和补偿；其中，所述载波内干扰抑制单元使用盲机制对根据符号块的相位噪声的所述平均差进行估算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.09 KR 10-2011-00791281.一种OFDM通信系统的接收装置，所述接收装置包括：通信单元，用于从OFDM通信系统中的传输装置接收OFDM符号；载波内干扰抑制单元，用于根据接收到的符号的符号块对相位噪声的平均差进行估算，并且使用估算出的平均差对符号内发生的载波内干扰进行抑制；公共相位误差补偿单元，用于在所述载波内干扰抑制单元对所述载波内干扰进行抑制之后，对符号内产生的公共相位误差进行估算和补偿；其中，所述载波内干扰抑制单元使用盲机制对根据符号块的相位噪声的所述平均差进行估算。2.根据权利要求1所述的接收装置，其中，所述载波内干扰抑制单元使用根据所述符号块的离散傅里叶系数、信道系数的幅度、以及传输分量的幅度中的至少一个来估算根据所述符号块的相位噪声的所述平均差。3.根据权利要求2所述的接收装置，其中，所述载波内干扰抑制单元对根据所述符号块的离散傅里叶系数、信道系数的幅度、以及传输分量的幅度应用最小平方算法，以便估算根据所述符号块的相位噪声的所述平均差。4.根据权利要求1所述的接收装置，其中，所述载波内干扰抑制单元将所述符号的每一个符号块乘以对应于估算出的平均差的数值，以抑制载波内干扰。5.根据权利要求1所述的接收装置，其中，所述载波内干扰抑制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明奎，梁景喆，任胜灿，
申请(专利权)人：浦项工科大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR