应用于UFMC-MIMO系统中的干扰消除方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术请求保护一种应用于UFMC‑MIMO系统中的干扰消除方法和装置，本发明专利技术使用Walsh码设计特定的训练结构对UFMC‑MIMO系统进行定时频偏估计，最后对接收信号进行补偿，从而降低或消除系统定时频偏对信号的影响；本发明专利技术将Walsh码应用在UFMC‑MIMO系统的定时偏偏估计中，设计特定训练符号，利用其良好的正交性和相关性，对UFMC‑MIMO系统接收天线处信号做定时频偏估计，同时能够区分各发送天线，从而达到精确补偿的目的。

Interference cancellation method and device applied in ufmc-mimo system

【技术实现步骤摘要】
应用于UFMC-MIMO系统中的干扰消除方法和装置
本专利技术属于移动通信
，特别涉及一种适用于通用滤波多载波(UFMC)在多输入多输出(MIMO)系统中的干扰消除方法和装置。
技术介绍
在5G通信以及未来通信系统中，正交频分复用(OFDM)已经暴露其缺陷和不足，不能再满足5G和未来通信系统的场景需求了。在目前5G的候选波形中，通用滤波多载波UFMC结合了OFDM和滤波器组多载波(FBMC)的优点，具有良好的鲁棒性，成为了最具潜力的候选波形之一。无论在4G还是5G通信过程中，信号的传输始终容易受到多径多普勒效应的影响，会对信号的接收产生严重中的符号间干扰(ISI)或者载波间干扰(ICI)。OFDM因其正交性和循环前缀(CP)的添加，在很大程度长降低了信道对信号的影响。然而，在有限的频谱资源中，CP的添加无疑是增加了频谱开销。同时，OFDM必须严格的保持正交，增加了其对定时频偏的敏感度，降低了系统的鲁棒性。随着世界范围内无限通信的容量快速增长，如何使有限的频谱资源得到充分利用，成为了广大研究者和机构的热点。在4G中OFDM与MIMO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于UFMC-MIMO系统中的干扰消除方法，所述系统包括具有M副发送天线的发送装置和具有N副接收天线的接收装置，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1，发送装置利用M组不同的基于Walsh码的正交序列{w

【技术特征摘要】
1.一种应用于UFMC-MIMO系统中的干扰消除方法，所述系统包括具有M副发送天线的发送装置和具有N副接收天线的接收装置，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，发送装置利用M组不同的基于Walsh码的正交序列{wi}填充到M副发送天线的训练序列{pi}中，将所述训练序列通过M副发送天线发射到接收装置，其中M副发送天线中的第i副天线所发送的训练序列为pi＝[wiwiwiwi]，wi为第i个长度为Tw的Walsh码，1≤i≤M；
步骤2，接收装置利用N副接收天线接收所述训练序列，对于N副接收天线中的第j副接收天线，1≤j≤N，在训练序列集合{pi}中任取一个训练序列pi，计算训练序列pi与第一接收信号yj的第一互相关函数Rj，根据第一互相关函数Rj获得定时符号τj，使用定时符号τj对第一接收信号yj进行定时修正得到第二接收信号y'j；
步骤3，利用第一归一化频偏估计值εij对第二接收信号y'j做第一频偏估计，计算第j副接收天线的第三接收信号y”j，计算第j副天线的第三接收信号y”j与第i组训练序列的第二互相关函数Rij，计算第二互相关函数Rij的自相关函数和对应的第二归一化频偏估计值
步骤4，接收装置重复步骤2和3，计算N副天线接收信号与M组训练序列之间的M×N组的频偏估计值矩阵
步骤5，接收装置利用频偏估计值矩阵在时域对第三接收信号y”j进行第二频偏估计补偿，得到第四接收信号以消除干扰。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括：
对于N副接收天线中的第j副接收天线，1≤j≤N，在训练序列集合{pi}中任取一个训练序列pi，计算训练序列pi与第一接收信号yj的第一互相关函数Rj为：



其中Tw为Walsh码的长度，yj为第j副天线的第一接收序列，pi为训练序列，τ为定时符号，m表示求和公式中的变量；
根据第一互相关函数Rj获得定时符号τj为：



其中表示使函数Rj(τ)取最大值的τ的集合；
使用定时符号τj对第一接收信号yj进行定时修正得到第二接收信号y'j为：
y'j(n)＝yj(n-τj)，
其中，n为时域序号。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3包括：
利用第一归一化频偏估计值εij对第二接收信号y'j做第一频偏估计，计算第j副接收天线的第三接收信号y”j为：



其中，Ts为符号周期，εij为发送天线i与接收天线j之间的第一归一化频偏估计值，εij＝Δfij/F，Δfij为发送天线i与接收天线j之间的载波频偏，F代表子载波间隔，si(n)＝pi(n)为第i副发送天线发送的信号，n为时域序号；
计算第j副天线的第三接收信号y”j与第i组训练序列的第二互相关函数Rij(t)为：



其中0≤t≤Tnw-1，Tnw为发送训练序列Walsh码的周期重复次数，Ts为符号周期，wi()为第i个Walsh码，m和k表示求和公式中的变量，εkj表示发送天线k与接收天线j之间的归一化频偏估计值；
利用Walsh码的正交性进一步简化第二互相关函数Rij(t)为：



计算第二互相关函数Rij(t)的自相关函数为：



其中，为Rij的共轭，Ts为符号周期，εij为第一归一化频偏估计值，Tw为Walsh码的长度，1≤a＜d≤Tnw，a为相关程度，d为自变量；
利用自相关函数的相位计算对应的第二归一化频偏估计值为：



其中为自相关函数的相位，Tw为Walsh码的长度，d为自变量，Ts为符号周期。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4所述的频偏估计值矩阵为：



其中，矩阵的大小为M列、N行的矩阵，矩阵中第i列、第j行的元素为表示发送天线i与接收天线j之间的第二归一化频偏估计值。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5所述的第四接收信号为：



其中，n为时域序号，M为发送天线的个数，Ts为符号周期，εij为第一归一化频偏估计值，为第二归一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，杨恒，李小文，陈发堂，王华华，郑焕平，杨黎明，石贝贝，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50