基于变分贝叶斯推断的毫米波系统双端相位噪声抑制方法技术方案

本发明专利技术属无线通信技术领域，涉及一种基于变分贝叶斯推断的毫米波系统双端相位噪声抑制方法。本发明专利技术采用了变分贝叶斯推断算法，变分贝叶斯推断算法是一种求解未知随机变量的后验分布的算法，通过不断地迭代，得到样本已知的条件下的隐藏变量的均值与方差。本发明专利技术的有益效果为能够在毫米波通信系统中，收发两端均存在相位噪声的条件下实现准确的数据符号估计，显著提高系统的误比特率性能。

Two-terminal phase noise suppression method for millimeter-wave systems based on variational Bayesian inference

The invention belongs to the field of wireless communication technology, and relates to a method for suppressing double-ended phase noise of millimeter wave system based on variational Bayesian inference. The invention adopts the variational Bayesian inference algorithm. The variational Bayesian inference algorithm is an algorithm for solving the posterior distribution of unknown random variables. Through continuous iteration, the mean and variance of hidden variables under known samples are obtained. The beneficial effect of the present invention is to realize accurate data symbol estimation under the condition that phase noise exists at both ends of the transmitter and the receiver in the millimeter wave communication system, thereby significantly improving the bit error rate performance of the system.

【技术实现步骤摘要】
基于变分贝叶斯推断的毫米波系统双端相位噪声抑制方法
本专利技术属于无线通信
，涉及在相位噪声存在的情况下，利用基于变分贝叶斯推断算法对毫米波通信系统进行的相位噪声抑制。
技术介绍
近年来，毫米波无线通信系统由于其巨大的免许可带宽、超高传输速率、强大的安全性和抗干扰能力等优势在众多无线通信传输方案中农脱颖而出，成为当前无线通信领域研究的热点，更有可能成为未来无线通信中最主要的技术之一。然而，毫米波通信系统依然面临着很多问题需要解决，其中之一便是相位噪声。信号在传输过程中，除了经历信道的衰落以外，还要受到射频器件非线性因素的影响，这两个因素使在接收端系统的性能降低。通信系统中射频前端的非理想部分主要包括相位噪声，IQ幅度相位不平衡，功率放大器非线性失真等，相位噪声，实际上是对频率源频率稳定度的一种表征。通常情况下，频率稳定度分为长期频率稳定度和短期频率稳定度。所谓短期频率稳定度，是指由随机噪声引起的相位起伏或频率起伏。至于因为温度、老化等引起的频率慢漂移，则称之为长期频率稳定度。通常主要考虑的是短期稳定度问题，可以认为相位噪声就是短期频率稳定度，只不过是一个物理现象的两种不同表示方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于变分贝叶斯推断的毫米波系统双端相位噪声抑制方法，设定发射端和接收端都带有相位噪声的OFDM系统中，发射端和接收端的时域信道矢量为h＝[h1,h2,…,hL]T，其中L为信道矢量的长度；对于每个OFDM符号，接收端时域信号表达式为r＝PrHPtFHd+n    (1)其中，r∈C

【技术特征摘要】
1.基于变分贝叶斯推断的毫米波系统双端相位噪声抑制方法，设定发射端和接收端都带有相位噪声的OFDM系统中，发射端和接收端的时域信道矢量为h＝[h1,h2,…,hL]T，其中L为信道矢量的长度；对于每个OFDM符号，接收端时域信号表达式为r＝PrHPtFHd+n(1)其中，r∈CN×1是时域接收信号，N是OFDM子载波的个数，和分别表示接收端和发射端的相位噪声矩阵，H是Toeplitz信道矩阵，它的第1列为H(:,1)＝[hT,01×(N-L)]T，其中01×(N-L)表示元素全为0、长度为N-L的行矢量；F∈CN×N是归一化的FFT矩阵，它的第i行第j个元素为d＝[d1,d2,…,dN]T是发送的数据或者导频序列；n∈CN×1是时域的复高斯白噪声序列，当相位噪声不存在的情况下，Pr＝Pt＝I，则(1)退化为r＝HFHd+n(2)由于H是Toeplitz矩阵，分解为如下的形式：H＝FHHfF(3)其中，Hf＝diag{[H1,H2,…,HN]T}，其中把(3)代入(2)，再做FFT，得无相位噪声情况下的频域接收信号为rf＝Hfd+n(4)对数据符号进行判决：其中，rf,n表示rf的第n个元素，S表示星座点的集合；利用序列c＝[-Ga128,Gu512,Gv512,-Gb128]T进行信道估计，其中，Ga128和Gb128是长度为128的序列，在IEEE802.11ad标准中有定义；Gu512＝[-Gb128,-Ga128,Gb128,-Ga128]，Gv512＝[-Gb128,Ga128,-Gb128,-Ga128]；序列c具有如下的性质：其中c(k)表示序列c的第k个元素，Gu512(k)和Gv512(k)表示Gu512和Gv512的第k个元素；对应于c(k)(129≤k≤1280)的接收符号为其中θp,r,k，θp,t,k和np,k分别对应于符号c(k)的接收端相位噪声、发射端相位噪声和高斯白噪声，忽略这些噪声的影响，信道系数通过下式估计得到设定相位噪声的值很小...

【专利技术属性】
技术研发人员：许可，成先涛，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51