一种相位噪声存在时的制造技术

本发明专利技术公开了一种相位噪声存在时的

【技术实现步骤摘要】
一种相位噪声存在时的THP FTN系统迭代接收处理方法


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种相位噪声存在时的
THP FTN
系统迭代接收处理方法
。

技术介绍

[0002]近年来，由
Mazo
在
20
世纪
70
年代最初提出的，超奈奎斯特
(FTN)
技术，因其能够提高频谱效率而备受关注
。
在超奈奎斯特系统中，为了获得更高的符号传输速率，
FTN
信号舍弃了奈奎斯特准则对相邻符号的时间间隔限制，但这一操作同时引入了码间干扰
(ISI)。
同时在微波回传链路等对谱效要求较高的场景下，我们将高阶正交调幅
(QAM)
与
FTN
进行了结合
。
但高阶
QAM
信号容易受到噪声的影响，特别是发射机和接收机本振的缺陷引起的相位噪声
(PHN)
，
PHN
会严重影响系统的解调性能，降低频谱效率，特别是在毫米波通信链路等
PHN
级别较高的场景下
。
其次，在
FTN
系统中，
PHN
与
FTN
引入的
ISI(FTN
‑
ISI)
耦合，导致在奈奎斯特传输系统中使用的
PHN
补偿方案不再适用
。
因此，有必要在
FTN<br/>系统中研究如何有效对
PHN
进行补偿，提升系统性能
。
[0003]传统研究中，对
FTN
传输中的
PHN
抑制方案的研究还很有限
。
其中，基于因子图的迭代方案具有较好的信号检测性能，但计算复杂度过高，难以接受；自适应决策反馈均衡器
(adaptive decision feedback equalizer,ADFE)
可以在补偿
PHN
的同时消除
FTN
‑
ISI。
然而，由于
DFE
的误差传播，可能会导致收敛失败，只有在极少量的
FTN
‑
ISI
时才能有效工作
。
[0004]最近，有研究提出，可以在发射机处预先消除
FTN
‑
ISI
，从而将
PHN
从与
FTN
‑
ISI
耦合的状态中分离
。
针对
FTN
‑
ISI
，最常见的预消除算法为线性均衡，但它会导致频谱再生，从而导致
SE
损失；一种应用较为广泛的方法是在发射端采用
Tomlinson
‑
Harashima
预编码
(THP)
预消除
FTN
‑
ISI
，在接收端进行导频符号辅助调制
(PSAM)。
[0005]在高阶
QAM
系统中，如果使用
PSAM
将
PHN
抑制到足够低的水平，则需要较高的导频开销，这将显著降低谱效
。
近年来在
Nyquist
系统中，有学者改进了基于
PSAM
的
PHN
估计方法，该方法首先使用导频辅助线性插值去除大量的
PHN
，然后使用基于网格的顺序搜索算法方案准确估计
RPHN(
剩余相位噪声
)
；除此之外，提出了一种基于维纳滤波器的码辅助锁相环来估计
RPHN。
但是，由于
THP
的模量处理引入了不可知的随机干扰分量，这些方法不能用于
THP
‑
FTN
系统
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种结合
EAD(expanded a priori demapper)
的码辅助锁相环
(CA
‑
PLL)
结构的迭代接收处理方法，该锁相环使用迭代方法估计和消除
RPHN。
与传统方案相比，该锁相环考虑了
THP
引入的随机干扰分量，用
EAD
代替传统的
QAM
软解调，并重新设计了鉴相器的输入符号，实现解调性能的进一步提升
。
[0007]本专利技术采用的技术方案为：一种相位噪声存在时的
THP FTN
系统迭代接收处理方法，该方法包括下列步骤：
[0008]步骤1，获取
THP FTN
系统的接收端的导频符号辅助调制
(PSAM)
模块输出的符号序列
[0009]步骤2，对低密度奇偶校验
LDPC
解码器的输出的码字进行正交调幅
QAM
映射得到传输序列的估计值
[0010]步骤3，基于当前的符号序列和估计值获取观测量并将其送入相位检波器；
[0011]其中，
M
表示
THP FTN
系统的发送端在分组映射生成传输序列
a(n)
时每个分组的比特数，
round[
·
]表示将数字按照四舍五入的方式取整；
[0012]步骤4，相位检波器将得到的相位检测结果输入滤波器，获得残余相位噪声的估计量
[0013]其中，
arg[
·
]表示取复数的辐角；
[0014]步骤5，基于估计量对符号序列进行相位噪声补偿，得到相位噪声补偿后的符号序列并送入扩展先验解映射模块
(EAD)
计算对数似然比
LLR
值；
[0015]步骤6，
LDPC
解码器解码步骤5得到的
LLR
值并输出码字；
[0016]步骤7，若
LDPC
解码器输出的码字满足有效码字要求或者记录的迭代次数达到预设最大值，则接收端将其输出；否则，更新并记录迭代次数并返回步骤
2。。
[0017]进一步的，步骤4中，残余相位噪声的估计量其中
ω
e
(n)
表示残余相位噪声中的零均值高斯噪声，其方差
E{}
表示数学期望，
ω
(n)
表示
(AWGN)
信道引入的零均值高斯噪声，
v(n)
表示发射符号，
ρ0表示功率归一化因子，中间参量
λ0满足其中
l
表示序列符号编号，
ω
(
ω
∈[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种相位噪声存在时的
THP FTN
系统迭代接收处理方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1，获取
THP FTN
系统的接收端的导频符号辅助调制
PSAM
模块输出的符号序列步骤2，对低密度奇偶校验
LDPC
解码器的输出的码字进行正交调幅
QAM
映射得到传输序列的估计值步骤3，基于当前的符号序列和估计值获取观测量并将其送入相位检波器；其中，
M
表示
THP FTN
系统的发送端在分组映射生成传输序列
a(n)
时每个分组的比特数，
round[
·
]
表示将数字按照四舍五入的方式取整；步骤4，相位检波器将得到的相位检测结果输入滤波器，获得残余相位噪声的估计量其中，
arg[
·
]
表示取复数的辐角；步骤5，基于估计量对符号序列进行相位噪声补偿，得到相位噪声补偿后的符号序列并送入扩展先验解映射模块计算对数似然比
LLR
值；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光辉，刘承享，罗湘，周骥，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：