载波间干扰消除和均衡方法、设备及OFDM接收器技术

技术编号:3542454 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种载波间干扰消除和均衡方法、设备及OFDM接收器。一种接收信号的正交频分复用OFDM的第k副载波的载波间干扰ICI消除方法(k是大于1且小于或等于n的自然数,n是副载波的数量),包括:通过判决反馈均衡DFE方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素;通过线性最小均方误差均衡LMMSE方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少另一副载波产生的另一载波间干扰元素。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2007年10月25日提交的第10-2007-0107556号韩国专利申请的优先权,其公开包含于此,以资参考。
本公开涉及载波间干扰(ICI)消除或补偿的方法,更具体地讲,涉及在时变信道(即,移动信道)中具有低复杂度和良好性能的两步ICI消除方法。
技术介绍
正交频分复用(OFDM)是用于通过信道有效地传输数据的有力技术。该技术使用信道带宽中的多个副载波频率(副载波)以传输数据。与为了划分和隔离副载波频谱可以浪费部分信道带宽的传统频分复用(FDM)相比,这些副载波被布置以达到最佳带宽效率,从而避免载波间干扰(ICI)。相反,虽然OFDM副载波的频谱在OFDM信道带宽范围内显著重叠,但是OFDM允许已调制到每个副载波的信息的分解和恢复。使用OFDM信号通过信道传输数据导致对多径时延扩展和频率选择性衰减的容限、有效频谱使用、简化子信道均衡以及良好的干扰特性。然而,OFDM要求接收器和发送器之间的非常精确的频率同步;由于频率偏差,副载波不再正交,导致副载波之间的ICI或串扰。通常由不匹配的发送器和接收器振荡器或由于移动导致的多普勒频移造成频率偏移。尽管可仅由接收器补偿多普勒频移,但当加上多径时情况更糟,因为各种频率偏移会出现反射使其更难以校正。随着速度增加这种影响更糟,并且这种影响是限制OFDM在高速车辆中的使用(如,在汽车、公共汽车、火车等中的移动TV应用)的元素。使用OFDM作为广播接口的移动TV具有几种不同标准,如,在欧洲快速普及的手持数字视频广播(DVB-H)、在韩国开发的数字媒体广播(DVB)、以及在美国通过媒体单一前向链路(FLO,Forward Link Only)系统提供移动TV服务的FLO。-->为了改善OFDM接收器的性能,一些OFDM符号中的一些副载波可携带测量信道条件(即,每个副载波的均衡器增益和相移)的导频信号。导频信号和训练符号还可用于时间同步(以避免符号间干扰,ISI)和频率同步(以避免由多普勒频移导致的载波间干扰,ICI)。图1是不具有ICI消除元素的传统OFDM接收器的示意性功能框图。参照图1,传统OFDM接收器10可包括:下转换器1,对由OFDM发送器(未显示)上转换的信号进行下转换;模拟/数字转换器(ADC)2,将从下转换器1输出的信号转换为数字信号;保护间隔(GI)去除器3,从ADC2输出的信号中去除OFDM发送器(未显示)为信道估计输入的保护间隔;快速傅立叶变换(FFT)单元4,对从GI去除器3输出的信号进行快速傅立叶变换;信道估计器6,基于FFT单元4转换的FFT信号估计信道频率响应;均衡器5,基于从信道估计器输出的信道频率响应,对FFT转换的信号进行均衡;解码器7,对从均衡器5输出的均衡的信号进行解码。如图1所示,均衡器5可用于静态环境;然而,在移动环境中,均衡器5的性能显著降低,因为它不具有载波间干扰ICI消除的电路。一种减少ICI影响的方法使用较短持续时间的OFDM符号。然而,由于信道时延扩展,该方法收效甚微且不能用于单频网。ICI消除方法可大致分为两种。一种是线性最小均方误差LMMSE方法,另一种是判决-反馈错误DFE方法。LMMSE方法在消除ICI方面的优势近乎完美;然而,它要求高复杂度。另一方面,通过初步判决或硬判决估计ICI元素并且反复执行从接收的信号消除估计的ICI元素的方法,DFE方法具有相对较低的复杂度的良好性能。然而,在DFE方法中,当初步判决或硬判决的错误比例较大时,因为反复执行DFE存在降低整体OFDM接收器的性能的错误传播效应。因此,期望一种可克服上述ICI消除方法的缺点并且最有效地利用每个优势的用于ICI消除的方法和设备。
技术实现思路
本专利技术示例性实施例力图提供一种具有LMMSE方法的相对高精确度和DFE方法的相当低复杂度的有效的ICI消除方法。根据本专利技术示例性实施例,一种接收信号的OFDM的第k副载波的载波-->间干扰ICI消除方法(k大于1且小于或等于n,n是副载波的数量),包括:通过判决反馈均衡DFE方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素;通过线性最小均方误差均衡LMMSE方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少另一副载波产生的另一载波间干扰元素。通过LMMSE方法进行消除的步骤可包括:消除由第k副载波至第(k±L)副载波产生的载波间干扰元素(L是大于或等于1且小于n/2的自然数)。通过DFE方法进行消除的步骤可包括:消除由第(k±1)副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素(Q是大于或等于2且小于n/2的自然数)。通过DFE方法进行消除的步骤可包括:消除由第(k±(L+1))副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素。L可以是小于Q的自然数。LMMSE可包括L次(L-order)LMMSE。根据本专利技术示例性实施例,一种均衡方法,包括:基于从信道估计设备输出的信道频率响应,对从快速傅立叶变换FFT单元输出的信号进行均衡;通过判决反馈均衡DFE方法消除均衡的信号的第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素;通过线性最小均方误差均衡LMMSE方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少另一副载波产生的另一载波间干扰元素。通过LMMSE方法进行消除的步骤可包括:消除由第k副载波至第(k±L)副载波产生的载波间干扰元素。通过DFE方法进行消除的步骤可包括:消除由第(k±1)副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素。通过DFE方法进行消除的步骤可包括:消除由第(k±(L+1))副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素。根据本专利技术示例性实施例,一种均衡设备,包括:内部均衡器,基于从信道估计设备输出的信道频率响应,对从FFT单元输出的信号进行均衡;DFE补偿器,通过DFE方法消除从内部均衡器输出的信号的ICI元素;LMMSE均衡器,通过LMMSE方法消除从DFE补偿器输出的信号的另一ICI元素。内部均衡器可包括:除法器,将从FFT单元输出的信号除以信道频率响应输出。DFE补偿器可包括:判决设备,作出关于从内部均衡器输出的信号的初步判决;乘法器,将从判决设备输出的信号与从信道估计设备输出的信道斜-->率矢量相乘;DFE滤波器,对通过判决反馈均衡DFE方法从乘法器输出的信号的第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素进行滤波;减法器,将从FFT单元输出的信号减去从DFE滤波器输出的信号。LMMSE均衡器可通过线性最小均方误差均衡LMMSE方法消除从DFE补偿器输出的信号的第k副载波的ICI元素中由至少另一副载波产生的另一ICI元素。LMMSE均衡器可消除由第k副载波至第(k±L)副载波产生的ICI元素。DFE滤波器消除由第(k±1)副载波至第(k±Q)副载波产生的ICI元素。DFE滤波器可消除由第(k±(L+1))副载波至第(k±Q)副载波产生的ICI元素。LMMSE均衡器可以是L次LMMSE均衡器。L可以是小于Q的自然数。根据本专利技术示例性实施例,一种OFDM接收器,包括:均衡器;和解码器,接收从均衡器输出的信号,并对接收的信号进行解码。附图说明通过下面结合附图的详细描述,本专利技术的示例性实施例将会变得清楚,其中:图1是本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种接收信号的正交频分复用的第k副载波的载波间干扰消除方法,k是大于1且小于或等于n的自然数,n是副载波的数量,包括: 通过判决反馈均衡方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素; 通过线性最小均方 误差均衡方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少另一副载波产生的另一载波间干扰元素。

【技术特征摘要】
KR 2007-10-25 10-2007-01075561、一种接收信号的正交频分复用的第k副载波的载波间干扰消除方法,k是大于1且小于或等于n的自然数,n是副载波的数量,包括:通过判决反馈均衡方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素;通过线性最小均方误差均衡方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少另一副载波产生的另一载波间干扰元素。2、如权利要求1所述的方法,其中,通过线性最小均方误差均衡方法进行消除的步骤包括:消除由第k副载波至第(k±L)副载波产生的载波间干扰元素,L是大于或等于1且小于n/2的自然数。3、如权利要求1所述的方法,其中,通过判决反馈均衡方法进行消除的步骤包括:消除由第k副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素,Q是大于或等于2且小于n/2的自然数。4、如权利要求2所述的方法,其中,通过判决反馈均衡方法进行消除的步骤包括:消除由第(k±(L+1))副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素,Q是大于或等于2且小于n/2的自然数。5、如权利要求4所述的方法,其中,L是小于Q的自然数。6、如权利要求1所述的方法,其中,线性最小均方误差均衡是L次线性最小均方误差均衡。7、一种均衡方法,包括:基于从信道估计设备输出的信道频率响应,对从快速傅立叶变换单元输出的信号进行均衡;通过判决反馈均衡方法消除均衡的信号的第k副载波的载波间干扰元素中由至少一个副载波产生的载波间干扰元素;通过线性最小均方误差均衡方法消除第k副载波的载波间干扰元素中由至少另一副载波产生的另一载波间干扰元素,K是大于1且小于或等于n的自然数,n是副载波数。8、如权利要求7所述的方法,其中,通过线性最小均方误差均衡方法进行消除的步骤包括:消除由第k副载波至第(k±L)副载波产生的载波间干扰元素,L是大于或等于1且小于n/2的自然数。9、如权利要求7所述的方法,其中,通过判决反馈均衡方法进行消除的步骤包括:消除由第k副载波至第(k±Q)副载波产生的载波间干扰元素,Q是大于或等于2且小于n/2的自然数。10、如权利要求8所述的方法,其中,通过判决反馈均衡方法进行消除的步骤包括:消除由第(k...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢尔盖日德科夫刘光辉千进熙
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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