一种联合估计干扰信号物理参数的方法，该方法包括如下步骤：接收一混合信号；对所述混合信号采样得到离散观测信号样本，其中，所述离散观测信号样本包括一干扰信号及一有用信号；对一与所述干扰信号携带信息相同的本地信号进行时延补偿；估计所述干扰信号的频偏；根据估计出的频偏对时延补偿后的所述本地信号进行频率补偿；根据做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号以及所述离散观测样本估计干扰信号的相移；根据估计出的相移对做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号进行相位补偿；以及根据做好时延补偿、频率补偿以及相移补偿后的本地信号以及离散观测样本估计所述干扰信号的幅度。本发明专利技术还涉及一种联合估计干扰信号物理参数的装置。
【技术实现步骤摘要】
联合估计干扰信号物理参数的方法和装置
本专利技术涉及通信系统中两路信号混叠后的干扰消除技术，尤其涉及一种联合估计干扰信号物理参数的方法和装置。
技术介绍
在无线通信的某些应用场景中，两个站点之间由于距离或地理环境的限制无法直接进行通信，必须利用中继站来进行信号的转发和放大。为了提高频谱利用率及信息的抗截获水平，通常还需要相互通信的两个站点所发射的信号在时域、频域甚至码空间上完全重叠。通信时，双方站点分别在相同时间向中继站发送相同频率的上行信号，在中继上叠加，经过中继的下变频和功率放大以后，两个站点均可接收到由本地信号成分（即干扰信号）与对方信号成分（即有用信号）组成的下行混合信号。由于每个站点都确切知道自己所发送的信息以及本地收发的信号处理过程，因此能够对混合信号中的本地信号成分（干扰信号）作出较为有效的估计。将这部分信号作为干扰信号从混合下行信号中消除以后，即可实现对对方信号成分（有用信号）的可靠解调。这样，即使双方信号在时域、频域、码空间上完全重叠，链路对称时的信道资源利用率也可以提高一倍。为了能够将干扰信号尽可能地消除，站点采用的接收机就需要在信号解调器的前端增加一系列的物理参数估计模块。待估计的物理参数包括干扰信号的频偏、时延、相移、幅度等等。这些物理参数的估计精准与否将直接影响到有用信号能否被正确解调，因此成为这一类通信应用场景下的最关键技术。为了实现混合信号的分离，一般先使用广义相关法估计出干扰信号的物理参数，然后在此基础上重构出干扰信号，最后再将干扰信号从混合信号中减去得到接收端所需要的有用信号。然而，传统的广义相关法在估计前或是假设其余参数均是已知参数，或是不考虑其中的某一个或某几个参数，并且每次只能估计出一个参数值。这样的假设不仅不符合实际，也没有考虑到待估计的物理参数之间的相互影响。采用这种方法估计出的物理参数不但不准确，也不便用于实时处理。
技术实现思路
针对上述问题，有必要提供一种联合估计干扰信号物理参数的方法，其能准确估计出干扰信号的各项物理参数。另外，还有必要提供一种联合估计干扰信号物理参数的装置，其能准确估计出干扰信号的各项物理参数。一种联合估计干扰信号物理参数的方法，该方法包括如下步骤：接收一混合信号；对所述混合信号采样得到离散观测信号样本，其中，所述离散观测信号样本包括一干扰信号及一有用信号；对一与所述干扰信号携带信息相同的本地信号进行时延补偿；估计所述干扰信号的频偏；根据估计出的频偏对时延补偿后的所述本地信号进行频率补偿；根据做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号以及所述离散观测样本估计干扰信号的相移；根据估计出的相移对做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号进行相位补偿；以及根据做好时延补偿、频率补偿以及相移补偿后的本地信号以及离散观测样本估计所述干扰信号的幅度。一种联合估计干扰信号物理参数的装置，该装置包括：信号接收模块，用于接收一混合信号；采样模块，用于对所述混合信号采样得到离散观测信号样本，其中，所述离散观测信号样本包括一干扰信号及一有用信号；时延补偿模块，用于对一与所述干扰信号携带信息相同的本地信号进行时延补偿；频偏估计模块，用于估计所述干扰信号的频偏；频率补偿模块，用于根据估计出的频偏对时延补偿后的所述本地信号进行频率补偿；相移估计模块，用于根据做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号以及所述离散观测样本估计干扰信号的相移；相位补偿模块，用于根据估计出的相移对做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号进行相位补偿；以及幅度估计模块，用于根据做好时延补偿、频率补偿以及相移补偿后的本地信号以及离散观测样本估计所述干扰信号的幅度。所述的联合估计干扰信号物理参数的方法及装置通过顺序估计出干扰信号的时延、频偏以及相移等物理参数。在估计下一个待估参数之前，预先补偿(对齐)上一个已估参数，优化了整个装置的整体性能。相对于传统的基于频率细分，并在一定的范围内进行搜索的频偏估计方法，采用本专利技术所提供的联合估计干扰信号物理参数的方法及装置可以更加快速准确地估计出干扰信号的频偏，更加适用于实时处理。附图说明图1为使用本专利技术较佳实施方式的联合估计干扰信号物理参数的方法及装置的通信系统的示意图。图2为本专利技术较佳实施方式的联合估计干扰信号物理参数的装置的功能模块图。图3为本专利技术较佳实施方式的联合估计干扰信号物理参数的方法的流程图。主要元件符号说明无线通信系统100站点A、B中继站C联合估计干扰信号物理参数的装置10信号接收模块11采样模块12时延补偿模块13相关运算模块14自相关参量计算模块15频偏估计模块16频率补偿模块17相移估计模块18相位补偿模块19幅度估计模块20如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式本专利技术较佳实施方式的联合估计干扰信号物理参数的方法及装置应用于一无线通信系统，用于对干扰信号的各项物理参数进行联合估计。首先，对本专利技术使用的各种符号、函数及公式等进行定义及说明。对于任意一个复数，代表的实部，代表的虚部，为复数的虚数单位。代表取的共轭，即。代表对进行求模运算，即。任意一个复数都与一个在复平面内以原点为始点,为终点的向量一一对应。复数的辐角是以x轴的正半轴为起始边，向量所在的射线（起点是，终点是）为终边的角。因此，复数还可以表示为，其中。任意一个复数的辐角有无限多个值，且这些值之间相差的整数倍。把适合于的辐角的值，叫做的辐角的主值，记作。请参阅图1，本专利技术较佳实施方式的联合估计干扰信号物理参数的方法及装置应用于一无线通信系统100，其包括站点A、站点B以及中继站C。中继站C用于转发及放大站点A及站点B发送的信号。具体地，当站点A与站点B之间需要通信时，站点A与站点B分别在相同的时间向中继站C发送相同频率的信号。例如，设站点A输出的信号为；站点B输出的信号为。中继站C将站点A与站点B发送的信号进行叠加，形成一混合信号，并对所述混合信号进行频率转换及功率放大，再分别输出至站点A及站点B。也就是说，中继站C仅对混合信号进行频率转换及功率放大，即，完成透明转发功能，而不对混合信号做其他信号处理。如此，站点A不仅会接收到来自站点B经过中继站C转发的信号，此时相对于站点A为有用信号，还会接收到来自站点A自身的经过中继站C转发的信号，此时相对于站点A为干扰信号。同样地，站点B不仅会接收到来自站点A经过中继站C转发的信号，此时相对于站点B为有用信号，还会接收到来自站点B自身的经过中继站C转发的信号，此时相对于站点B为干扰信号。无论站点A或者站点B哪一方作为观测站，若需在本地正确解调出有用信号的信息，则需首先估计出本地自身所发射出去的经过中继站C转发的干扰信号的物理参数，包括时延、频偏、相移、幅度等等。请结合参阅图2，本专利技术较佳实施方式的联合估计干扰信号物理参数的装置10包括信号接收模块11、采样模块12、时延补偿模块13、相关运算模块14、自相关参量计算模块15、频偏估计模块16、频率补偿模块17、相移估计模块18、相位补偿模块19以及幅度估计模块20。联合估计干扰信号物理参数的装置10的各模块的功能将在图3中进行详细描述。请参阅图3，下面以站点A为例对本专利技术的联合估计干扰信号物理参数的方法及装置进行说明。步骤S1：信号接收模块11接收中继站C发送的混合信号。的复基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种联合估计干扰信号物理参数的方法，该方法包括如下步骤：(a)接收一混合信号；(b)对所述混合信号采样得到离散观测信号样本，其中，所述离散观测信号样本包括一干扰信号及一有用信号；(c)对一与所述干扰信号携带信息相同的本地信号进行时延补偿；(d)估计所述干扰信号的频偏；(e)根据估计出的频偏对时延补偿后的所述本地信号进行频率补偿；(f)根据做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号以及所述离散观测样本估计干扰信号的相移；(g)根据估计出的相移对做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号进行相位补偿；以及(h)根据做好时延补偿、频率补偿以及相移补偿后的本地信号以及离散观测样本估计所述干扰信号的幅度。
【技术特征摘要】
1.一种联合估计干扰信号物理参数的方法，该方法包括如下步骤：(a)接收一混合信号；(b)对所述混合信号采样得到离散观测样本，其中，所述离散观测样本包括一干扰信号及一有用信号；(c)对一与所述干扰信号携带信息相同的本地信号进行时延补偿；(d)估计所述干扰信号的频偏；(e)根据估计出的频偏对时延补偿后的所述本地信号进行频率补偿；(f)根据做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号以及所述离散观测样本估计干扰信号的相移；(g)根据估计出的相移对做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号进行相位补偿；以及(h)根据做好时延补偿、频率补偿以及相位补偿后的本地信号以及离散观测样本估计所述干扰信号的幅度。2.如权利要求1所述的联合估计干扰信号物理参数的方法，其特征在于，步骤(d)具体包括如下步骤：对得到的每一个离散观测样本与完成时延补偿后的本地信号做相关运算，得到一个相关信号zk：其中，rk表示所述离散观测样本，为完成时延补偿后的本地信号，表示的共轭，k的取值从1到N，N为观测长度；计算所述相关信号的L个自相关参量pl：其中，l的取值从1到L，L为符号间隔数，满足L≤ceil(N/2)，ceil代表向上(正无穷方向)取整数；以及根据L个自相关参量pl估计所述干扰信号的频偏其中，Ts为单位码元的持续时间。3.如权利要求2所述的联合估计干扰信号物理参数的方法，其特征在于，在步骤(e)中，通过如下公式对时延补偿后的本地信号进行频率补偿：其中，表示做好时延补偿以及频率补偿后的本地信号。4.如权利要求3所述的联合估计干扰信号物理参数的方法，其特征在于：在步骤(f)中，估计出的所述干扰信号的相移为：且在步骤(g)中，做好时延补偿、频率补偿以及相位补偿后的本地信号为：5.如权利要求4所述的联合估计干扰信号物理参数的方法，其特征在于：在步骤(h)中，估计出的所述干扰信号的幅度为：6.一种联合估计干扰信号物理参数的装置，其特征在于，该装置包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：周智勋，陈翔，田华，胥小武，徐迪宇，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，
类型：发明
国别省市：
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