CN101594338A - 用于减小公共相位误差的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新的减小了接收设备接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法:通过确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,并计算一个或多个相位误差的估计值的平均值,以将该平均值作为公共相位误差的估计值,对各个调制符号进行公共相位补偿。本发明由于采用一般传输的调制符号而非接收设备已知相位的导频信号或者传输参数信令来进行公共相位误差的估计,因此,受多径影响较小,对公共相位误差的估计较为准确,有效地降低了系统的误码率。此外,进一步,本发明中由于采取了受干扰较小的调制符号来进行公共相位误差的估计,对公共相位误差的估计更加准确,进一步有效地降低了系统的误码率。
Description
技术领域
本发明涉及多载波通信网络中的接收设备,尤其涉及在接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法和装置。
背景技术
在通信系统中,信号传输过程中通常存在干扰和噪声。以采用OFDM调制方式的无线通信系统(以下简称“OFDM系统”)为例,发送设备调制的信号需经过调谐器上变频为射频信号。而在接收设备中,接收到的射频信号要用调谐器下变频为中频信号或基带信号,调谐器中本地振荡器不稳定,很难得到理想的正弦信号进行下变频,从而在发送端和接收端都能引入相位噪声。
在OFDM系统中,相位噪声带来的影响有两种:公共相位误差(CPE)和随机相位造成的载波间干扰(ICI)。公共相位误差使得所有子载波的相位发生了一个相等的旋转,而载波间干扰使得载波间失去正交性。
图1示出了OFDM系统的接收设备对基带信号进行处理的模块结构框图,在信号同步之后,进行信道估计,在信道估计之后进行FFT处理以得到调制符号,在FFT处理之后对调制符号进行信道均衡(以下简称“均衡”)处理,以得到经均衡处理好后的调制符号。以64QAM调制符号为例,在高斯白噪声信道下其星座图如图2(b)所示。图2(a)为没有相位噪声时,接收设备中的星座图分布图。从图2(a)和图2(b)中可以直观地看出,当存在相位噪声时,星座图会发生偏转和弥散。
在现有的OFDM系统中,一般子载波间的间隔为2KHz,所以不会引进很大的载波间干扰。相位噪声带来的主要影响是公共相位误差。
目前已有一些对公共相位误差进行补偿的方法,文献1(OFDM系统中相位噪声的跟踪与抑制,刘光辉、朱维乐著)提出了利用LS方法解卷积获得符号的相位噪声参数,然后对相位噪声引入的公共相位误差和载波间干扰进行抑制的方法。由于要进行卷积运算,该方法的缺点是比较复杂。
文献2(恶劣信道下的OFDM公共相位误差消除方法,刘鹏、李兵兵、卢朝阳和宫丰奎著)给出了在频率同步和信道均衡两级联合完成公共相位误差校正的结构,利用全导频(包括连续导频和散布导频),提出了公共相位误差估计算法。
在欧洲的DVB-T COFDM(编码正交频分复用)系统中,利用连续导频提取公共相位误差,在信道估计前对FFT后的数据进行相位噪声的抑制。而在TDS-OFDM(时域同步正交频分复用)系统中,利用传输参数信令(TPS)对相位噪声进行抑制。
由于连续导频和传输参数信令在OFDM帧中具有相对固定的位置,因此无论是利用连续导频还是利用传输参数信令,都依赖于传输的符号帧结构,以及要保证连续导频或TPS不受到多径的严重破坏。但是无线传输的环境是很恶劣的,连续导频和TPS都可能受强多径的影响,从而导致估计的公共相位误差存在一定的偏差。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺点,提出了一种新的减小了接收设备接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法。通过确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,并计算一个或多个相位误差的估计值的平均值,以将该平均值作为公共相位误差的估计值,对各个调制符号进行公共相位补偿。
根据本发明的第一个方面,提供了一种在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法,其中,包括以下步骤:a.确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,以获得一个或多个相位误差的估计值;b.计算所述一个或多个相位误差的估计值的平均值,以得到公共相位误差的估计值;其中,还包括以下步骤:i.根据所述公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿,以减小其公共相位误差。
优选地,确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方法包括以下步骤:a1.获取所述一个或多个调制符号的相位值,并获取所述一个或多个调制符号硬判决之后的相位值;a2.根据所述一个或多个调制符号的相位值与所述硬判决之后的相位值来确定所述一个或多个相位误差的估计值。
根据本发明的第二方面,提供了一种在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的减小装置,该减小装置包括第一确定装置、计算装置和补偿装置;其中,第一确定装置用于确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,以获得一个或多个相位误差的估计值;计算装置用于计算所述一个或多个相位误差的估计值的平均值,以得到公共相位误差的估计值;补偿装置,用于根据所述公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿,以减小其公共相位误差。
优选地,第一确定装置包括获取装置和第二确定装置;其中,获取装置用于获取所述一个或多个调制符号的相位值,并获取所述一个或多个调制符号硬判决之后的相位值;第二确定装置用于根据所述一个或多个调制符号的相位值与所述硬判决之后的相位值来确定所述一个或多个相位误差的估计值。
本发明由于采用一般传输的调制符号而非接收设备已知相位的导频信号或者传输参数信令来进行公共相位误差的估计,因此,受多径影响较小,对公共相位误差的估计较为准确,有效地降低了系统的误码率。此外,进一步,本发明中由于采取了受干扰较小的调制符号来进行公共相位误差的估计,对公共相位误差的估计更加准确,进一步有效地降低了系统的误码率。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为现有技术中OFDM系统的接收设备对基带信号进行处理的模块结构框图;
图2(a)为没有相位噪声时,接收设备接收到的调制符号的星座图分布;
图2(b)为存在相位噪声时,接收设备接收到的调制符号的星座图分布;
图3为根据本发明的一个具体实施方式的在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法流程图;
图4为图3中所示步骤S11的子步骤流程图;
图5为根据本发明的一个具体实施方式在多载波通信网络的接收设备中用于根据一个或多个调制符号的硬判决结果来减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的模块结构框图;
图6为根据本发明的一个实施方式在多载波通信网络的接收设备中用于根据一个或多个调制符号的软判决后进行纠错解码后获得的比特来减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的模块结构框图;
图7(a)为根据本发明的一个具体实施方式的64QAM的星座图;
图7(b)为根据本发明的一个具体实施方式的16QAM的星座图;
图8为根据本发明的一个具体实施方式在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的减小装置800的结构框图;
图9(a)为采用本发明对公共相位误差进行补偿后所得的误比特率与没有相位噪声时的误比特率以及存在相位噪声时不进行补偿的误比特率的仿真结果;
图9(b)为采用本发明对公共相位误差进行补偿后所得的输出信噪比与没有相位噪声时的输出信噪比以及存在相位噪声时不进行补偿的输出信噪比的仿真结果。
在附图中,相同和相似的附图标记代表相同或相似的装置或方法步骤。
具体实施方式
图3示出了根据本发明的一个具体实施方式在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法流程图。
首先,在步骤S31中,接收设备确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,以获得一个或多个相位误差的估计值。
需要说明的是,这里所述的调制符号指在信道编码之后所进行的调制所得的调制符号,例如QAM调制符号或QPSK调制符号。调制符号的相位误差是指调制符号判决(硬判决或者软判决)之前的相位与判决之后的相位的差值。例如,可以是调制符号均衡处理之后的相位与硬判决后的相位的差值,也可以是均衡处理之前的相位与硬判决后的相位的差值。具体地,“一个或多个调制符号”中调制符号个数的取值可视实际系统而定。
接收设备确定其中一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方法至少包括以下两种:第一种是通过调制符号硬判决来确定相位误差的估计值。第二种是通过调制符号软判决之后进行纠错解码后来确定相位误差的估计值。这将在下文中进行详细描述。
接着,在步骤S32中,接收设备计算在步骤S31中得到的一个或多个相位误差的估计值的平均值,以该平均值作为公共相位误差的估计值。
在此需要说明的是,步骤S31中得到的单个调制符号的相位误差的估计值包括前文中提到的公共相位误差和载波间干扰,由于载波间干扰相对于公共相位误差而言较小,通常忽略不计。因此,可将一个或多个调制符号的相位误差的估计值的平均值作为公共相位误差的估计值。本领域的普通技术人员应能理解,如果仅根据一个调制符号的相位误差的估计值来确定公共相位误差的估计值,则无需求平均值了,可直接将该调制符号的相位误差的估计值作为公共相位误差的估计值。
最后,在步骤S33中,接收设备根据公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿,以减小各个调制符号的公共相位误差,从而降低误码率。
在接收设备对信号进行解码的过程中,由于无线信道的动态变化特性,接收设备可实时地更新公共相位误差的估计值,以更好地对各个调制符号进行公共相位补偿。
其中,图3中所示的步骤S31中接收设备通过硬判决来确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方法具体又包括图4所示的两个子步骤S41和S42。
首先,在步骤S41中,接收设备获取一个或多个调制符号的相位值,并获取该一个或多个调制符号硬判决之后的相位值。
然后,在步骤S42中,接收设备根据该一个或多个调制符号的相位值与硬判决之后的相位值来确定该一个或多个相位误差的估计值。
下面以基于数字地面广播标准(包括DVB-T、DMB-T等标准)的OFDM系统为例,结合图5对图4的流程进行详细说明。图5示出了接收设备通过硬判决来确定公共相位误差的估计值并根据公共相位误差的估计值对各个调制符号进行公共相位补偿的模块结构图。
接收设备对接收到的无线信号进行OFDM解调处理,包括同步处理(包括载波同步、定时同步)、信道估计、FFT变换以及信道均衡等。OFDM解调器的输出以OFDM帧的方式输出,每一帧包括3780个QAM符号。除去36个TPS信号后,实际有效数据为3744个QAM符号。
在信道均衡处理之后,接收设备对一帧中的3744个QAM中一个或多个调制符号进行硬判决处理,CPE检测器比较进行硬判决的调制符号硬判决之前与硬判决之后的相位,获得二者的差值,即为该调制符号的相位误差的估计值。CPE检测器然后计算一个或多个调制符号的相位误差的估计值的平均值,并将该平均值作为公共相位误差的估计值。
由于CPE检测器获得公共相位误差的估计值存在延时,均衡处理后的数据需要存入存储器。
随后,接收设备根据CPE检测器获得的公共相位误差的估计值,对一个OFDM帧中的各个QAM调制符号进行相位补偿,以减小公共相位误差。
下面以OFDM系统为例,对图1中的步骤S31中接收设备通过调制符号软判决之后进行纠错解码后来确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方法进行详细说明。图6示出了此时接收设备的模块结构图。
在信道均衡处理之后,接收设备对调制符号进行软判决,如果发送设备对调制符号进行了交织处理,则接收设备还需要对软判决后的调制符号进行解交织处理。之后,进行调制符号的解调处理,以及纠错解码处理之后,得到解码处理后的比特。CPE检测器比较某个调制符号纠错解码处理后的比特对应的调制符号的相位与经均衡处理后的该调制符号的相位,获得二者的差值,即为该调制符号的相位误差的估计值。CPE检测器可获得一个或多个调制符号的相位误差的估计值,并计算一个或多个调制符号的相位误差的估计值的平均值,并将该平均值作为公共相位误差的估计值。
由于要经过最终的纠错解码处理之后,才能获得某个调制符号的相位误差的估计值,因此,图6所示的方法相比于图5所示的方法的缺点在于延迟比较大,但是由于进行纠错解码,其优点在于精度更加高。
优选地,接收设备为每个OFDM帧进行一次公共相位误差的估计,然后利用该公共相位误差的估计值,为该OFDM帧所承载的QAM调制符号进行公共相位补偿。如果信道的平稳性较好,即信道的时不变特性较好,则公共相位误差的估计值的更新周期可以长一些。例如,每三个OFDM帧估计一次公共相位误差的估计值。利用该估计出的公共相位误差的估计值对三个OFDM帧所承载的QAM调制符号进行公共相位误差补偿。
以上参照图4、图5和图6,分别详细描述了两种确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方式。虽然图5和图6中所示的结构优选地在信道均衡处理之后进行公共相位的补偿,本领域的普通技术人员应能理解,本发明不限于此,相位补偿可以在均衡处理之前进行。另外虽然图5和图6中所示的结构优选地在信道均衡处理之后确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,本领域的普通技术人员应能理解,本发明不限于此,对于信道较为均匀的情形下,即各个子载波的信道估计参数大致相同的情形下,也可以在信道均衡处理之前确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值。
接收设备在步骤S31中确定一个或多个调制符号(以下称为“参考符号”)的相位误差的估计值时,优选地,选取那些调制符号集中的受干扰较小的调制符号作为参考符号。例如对于64QAM调制,其符号集即为图7(a)中所示的星座图中的64个点,通常取位于星座图边缘也即幅度较大的调制符号的调制符号,作为参考符号。例如取图7中所示的四个实心的点作为参考调制符号。再如,对于16QAM调制,可以取如图7(b)中所示的四个实心点作为参考符号。对于QPSK,可以取任意一个调制符号作为参考符号。
再如,对于64QAM或者16QAM,也可以选取那些位于星座图的边缘非角上的点,如图7(a)和图7(b)中那些斜线填充的点。
本领域的普通技术人员应能理解本发明中的参考符号的选择不限于幅度较大的符号或者位于星座图边缘的符号。在信道状况良好的情形下,也可以选择那些位于星座图中间的调制符号作为参考符号。
以上以OFDM系统为例对接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法进行了详细说明。本领域的普通技术人员应能理解,本发明的方法可应用于一般的多载波通信网络,包括多载波无线通信系统和多载波有线通信系统。多载波无线通信系统不限于上文所提到的OFDM系统,还可以包括多音道(Multitone)无线通信网络,多音道无线通信网络的调制方式的特点在于:子载波间是不交叠,是完全分开的,占用的频带比较宽;再如OFDM与其它多种接入方式结合的多载波无线通信网络,如OFDM-CDMA和OFDM-TDMA无线通信网络等。多载波有线通信系统包括例如以电缆作为传输介质的FDM通信网络等。
图8示出了根据本发明的一个具体实施方式在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的减小装置800的结构框图。该减小装置800包括第一确定装置801、计算装置802和补偿装置803。优选地,减小装置800还包括均衡装置804。优选地,第一确定装置801包括获取装置8011和第二确定装置8012。为了方便起见,图8中还示出了其它优选实施例中各个装置,本领域的普通技术人员应能理解,其中仅第一确定装置801、计算装置802和补偿装置803为本发明的必要装置,其他为可选装置。
以下对接收设备中的减小装置800减小接收设备收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的过程进行详细描述。
首先,第一确定装置801确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,以获得一个或多个相位误差的估计值。
需要说明的是,这里所述的调制符号指在信道编码之后所进行的调制所得的调制符号,例如QAM调制符号或QPSK调制符号。调制符号的相位误差是指调制符号判决(硬判决或者软判决)之前的相位与判决之后的相位的差值。例如,可以是调制符号均衡处理之后的相位与硬判决后的相位的差值,也可以是均衡处理之前的相位与硬判决后的相位的差值。具体地,“一个或多个调制符号”中调制符号个数的取值可视实际系统而定。
第一确定装置801确定其中一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方法至少包括以下两种:第一种是通过调制符号硬判决来确定相位误差的估计值。第二种是通过调制符号软判决之后进行纠错解码后来确定相位误差的估计值。这将在下文中进行详细描述。
接着,计算装置802计算第一确定装置801确定的一个或多个相位误差的估计值的平均值,以该平均值作为公共相位误差的估计值。
在此需要说明的是,第一确定装置801得到的单个调制符号的相位误差的估计值包括前文中提到的公共相位误差和载波间干扰,由于载波间干扰相对于公共相位误差而言较小,通常忽略不计。因此,可将一个或多个调制符号的相位误差的估计值的平均值作为公共相位误差的估计值。本领域的普通技术人员应能理解,如果仅根据一个调制符号的相位误差的估计值来确定公共相位误差的估计值,则无需求平均值了,可直接将该调制符号的相位误差的估计值作为公共相位误差的估计值。
最后,补偿装置803根据公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿,以减小各个调制符号的公共相位误差,从而降低误码率。
在接收设备对信号进行解码的过程中,由于无线信道的动态变化特性,接收设备可实时地更新公共相位误差的估计值,以更好地对各个调制符号进行公共相位补偿,也即减小装置800可多次重复执行上述过程。
其中,第一确定装置801通过硬判决来确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的功能具体由图8中所示的两个子装置:获取装置8011和第二确定装置8012来完成。
首先,获取装置8011获取一个或多个调制符号的相位值,并获取该一个或多个调制符号硬判决之后的相位值。
然后,第二确定装置8012根据该一个或多个调制符号的相位值与硬判决之后的相位值来确定该一个或多个相位误差的估计值。
下面基于数字地面广播标准的OFDM系统为例,对第一确定装置801通过硬判决来确定一个或多个调制符号(也即上文所述的参考符号)的相位误差的估计值的过程进行详细说明。
接收设备对接收到的无线信号进行OFDM解调处理,包括同步处理(包括载波同步、定时同步)、信道估计、FFT变换以及信道均衡等。OFDM解调器的输出以OFDM帧的方式输出,每一帧包括3780个QAM符号。除去36个TPS信号后,实际有效数据为3744个QAM符号。
在均衡处理装置804对FFT变换后的信号进行均衡处理之后,获取装置8011获取参考符号的相位值,然后对参考符号进行硬判决处理,并获取硬判决处理后的相位值。第二确定装置8012比较进行硬判决的参考符号硬判决之前与硬判决之后的相位,获得二者的差值,即为该参考符号的相位误差的估计值。计算装置802然后计算一个或多个调制符号的相位误差的估计值的平均值,并将该平均值作为公共相位误差的估计值。
随后,补偿装置803根据计算装置802计算得出的公共相位误差的估计值,对一个OFDM帧中的各个QAM调制符号进行相位补偿,以减小公共相位误差。
下面以OFDM系统为例,对第一确定装置801通过调制符号软判决之后进行纠错解码后来确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的过程进行详细说明。
在均衡装置804对FFT处理后的信号进行均衡处理之后,获取装置8011对调制符号进行软判决,如果发送设备对调制符号进行了交织处理,则还需要对软判决后的调制符号进行解交织处理;之后,进行调制符号的解调处理,以及纠错解码处理之后,得到解码处理后的比特。获取装置8011获取参考符号纠错解码处理后的比特对应的调制符号的相位与经均衡处理后的该参考符号的相位。第二确定装置8012根据获取装置8011获取的参考符号纠错解码处理后的比特对应的调制符号的相位与经均衡处理后的该参考符号的相位,确定该参考符号的相位误差的估计值。然后,计算装置802计算一个或多个调制符号的相位误差的估计值的平均值,并将该平均值作为公共相位误差的估计值。
由于要经过最终的纠错解码处理之后,才能获得某个调制符号的相位误差的估计值,因此,通过调制符号软判决以及纠错解码后的方法相比于硬判决的缺点在于延迟比较大,但是由于进行纠错解码,其优点在于精度更加高。
优选地,减小装置800为每个OFDM帧进行一次公共相位误差的估计,然后利用该公共相位误差的估计值,为该OFDM帧所承载的QAM调制符号进行公共相位补偿。如果信道的平稳性较好,即信道的时不变特性较好,则公共相位误差的估计值的更新周期可以长一些。例如,每三个OFDM帧估计一次公共相位误差的估计值,即第一确定装置801和计算装置802执行一次上述确定和计算的过程。补偿装置803利用计算装置802得出的公共相位误差的估计值对三个OFDM帧所承载的QAM调制符号进行公共相位误差补偿。然后,对于下三个OFDM帧,减小装置800再执行同样的操作。
以上详细描述了两种确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方式。虽然在上述方式中,补偿装置803在均衡装置804执行均衡处理之后进行公共相位的补偿,本领域的普通技术人员应能理解,本发明不限于此,补偿装置803也可在均衡装置804执行均衡处理之前进行公共相位的补偿。另外,虽然在上述方式中,第一确定装置801优选地在均衡装置804执行均衡处理之后确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,本领域的普通技术人员应能理解,本发明不限于此,第一确定装置801也可以在均衡装置804执行均衡处理之前确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值。
优选地,第一确定装置801选取那些调制符号集中的受干扰较小的调制符号作为参考符号。例如对于64QAM调制,其符号集即为图6(a)中所示的星座图中的64个点,通常取位于星座图边缘也即幅度较大的调制符号的调制符号,作为参考符号。例如取图6中所示的四个实心的点作为参考调制符号。再如,对于16QAM调制,可以取如图6(b)中所示的四个实心点作为参考符号。对于QPSK,可以取任意一个调制符号作为参考符号。
再如,对于64QAM或者16QAM,也可以选取那些位于星座图的边缘非角上的点,如图6(a)和图6(b)中那些斜线填充的点。
本领域的普通技术人员应能理解本发明中的参考符号的选择不限于幅度较大的符号或者位于星座图边缘的符号。在信道状况良好的情形下,也可以选择那些位于星座图中间的调制符号作为参考符号。
上文以OFDM系统为例对接收设备中的减小装置800减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的过程进行了详细说明。本领域的普通技术人员应能理解,本发明的减小装置800可应用于一般的多载波通信网络,包括多载波无线通信系统和多载波有线通信系统。多载波无线通信系统不限于上文所提到的OFDM系统,还可以包括多音道(Multitone)无线通信网络,多音道无线通信网络的调制方式的特点在于:子载波间是不交叠,是完全分开的,占用的频带比较宽;再如OFDM与其它多种接入方式结合的多载波无线通信网络,如OFDM-CDMA和OFDM-TDMA无线通信网络等。多载波有线通信系统包括例如以电缆作为传输介质的FDM通信网络等。
为了对本发明减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法进行评价,并分析其性能,对Rayleigh衰落的多径信道下进行了计算机仿真。采用ETSI(欧洲地区性标准化组织)在标准ETSI EN 300 744 V1.5.1中给出的20条多径的信道。这20条路径的参数如表1所示,其中delay指的是无线信号在各条路径上的延迟,power是各条路径的功率因子,phase是无线信号在各条路径上的相位变换。各条路径为独立的Rayleigh衰落信道,信噪比范围为19B到30dB,调制方式为64QAM。其中,信噪比(SNR)与误比特率的关系如图9(a)所示,其中,菱形表示没有相位噪声时,接收设备中的误比特率;加号表示存在相位噪声时的接收设备中的误比特率;倒三角形表示采用本发明的方法减小公共相位误差后所得的误比特率。从图9(a)中可明显地看出,采用本发明的减小公共相位误差的方法后,接收设备中的误比特率明显下降了。
图9(b)为采用本发明对公共相位误差进行补偿后所得的输出信噪比与没有相位噪声时的输出信噪比以及存在相位噪声时不进行补偿的输出信噪比的仿真结果。其中,菱形表示没有相位噪声时,接收设备中的输出信噪比;加号表示存在相位噪声时的接收设备中的输出信噪比;倒三角形表示采用本发明的方法减小公共相位误差后接收设备中的输出信噪比。从图9(b)中可看出,采用本发明的减小公共相位误差的方法后,接收设备中的输出信噪比明显上升了。
表1 20条路径的ETSI信道参数
path | delay(μs) | power | phase(rad) |
1 | 1.003019 | 0.057662 | 4.855121 |
2 | 5.422091 | 0.176809 | 3.419109 |
3 | 0.518650 | 0.407163 | 5.864470 |
4 | 2.751772 | 0.303585 | 2.215894 |
5 | 0.602895 | 0.258782 | 3.758058 |
6 | 1.016585 | 0.061831 | 5.430202 |
7 | 0.143556 | 0.150340 | 3.952093 |
8 | 0.153832 | 0.051534 | 1.093586 |
9 | 3.324866 | 0.185074 | 5.775198 |
10 | 1.935570 | 0.400967 | 0.154459 |
11 | 0.429948 | 0.295723 | 5.928383 |
12 | 3.228872 | 0.350825 | 3.053023 |
13 | 0.848831 | 0.262909 | 0.628578 |
14 | 0.073883 | 0.225894 | 2.128544 |
15 | 0.203952 | 0.170996 | 1.099463 |
16 | 0.194207 | 0.149723 | 3.462951 |
17 | 0.924450 | 0.240140 | 3.664773 |
18 | 1.381320 | 0.116587 | 2.833799 |
19 | 0.640512 | 0.221155 | 3.334290 |
20 | 1.368671 | 0.259730 | 0.393889 |
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。本发明的技术方案用软件或硬件皆可实现。
Claims (16)
1.一种在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法,其中,包括以下步骤:
a.确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,以获得一个或多个相位误差的估计值;
b.计算所述一个或多个相位误差的估计值的平均值,以得到公共相位误差的估计值;
其中,还包括以下步骤:
i.根据所述公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿,以减小其公共相位误差。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤a包括以下步骤:
a1.获取所述一个或多个调制符号的相位值,并获取所述一个或多个调制符号硬判决之后的相位值;
a2.根据所述一个或多个调制符号的相位值与所述硬判决之后的相位值来确定所述一个或多个相位误差的估计值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤a之前还包括以下步骤:
-对所述各个调制符号进行均衡处理,以得到均衡处理后的各个调制符号;
所述步骤a还包括:
-确定均衡处理后的一个或多个调制符号的相位误差值,以获得一个或多个相位误差值;
所述步骤i还包括:
-根据所述公共相位误差的估计值来对各个均衡处理后的调制符号进行相位补偿,以减小其公共相位误差。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一个或多个调制符号包括调制符号集中的受干扰较小的调制符号。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述调制符号包括正交幅度调制符号,所述受干扰较小的调制符号包括正交幅度调制符号集中位于星座图边缘的调制符号。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述调制符号包括正交幅度调制符号,所述受到干扰较小的调制符号包括正交幅度调制星座图中幅度较大的调制符号。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多载波通信系统包括OFDM无线通信系统。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述OFDM无线通信系统包括基于数字地面广播标准的OFDM无线通信系统。
9.一种在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的减小装置,其中,包括:
第一确定装置,用于确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值,以获得一个或多个相位误差的估计值;
计算装置,用于计算所述一个或多个相位误差的估计值的平均值,以得到公共相位误差的估计值;
其中,还包括:
补偿装置,用于根据所述公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿,以减小其公共相位误差。
10.根据权利要求9所述的减小装置,其特征在于,所述第一确定装置包括:
获取装置,用于获取所述一个或多个调制符号的相位值,并获取所述一个或多个调制符号硬判决之后的相位值;
第二确定装置,用于根据所述一个或多个调制符号的相位值与所述硬判决之后的相位值来确定所述一个或多个相位误差的估计值。
11.根据权利要求9所述的减小装置,其特征在于,还包括:
均衡装置,用于对所述各个调制符号进行均衡处理,以得到均衡处理后的各个调制符号;
所述第一确定装置还用于:
-确定均衡处理后的一个或多个调制符号的相位误差值,以获得一个或多个相位误差值;
所述补偿装置还用于:
-根据所述公共相位误差的估计值来对各个均衡处理后的调制符号进行相位补偿,以减小其公共相位误差。
12.根据权利要求9所述的减小装置,其特征在于,所述一个或多个调制符号包括调制符号集中的受干扰较小的调制符号。
13.根据权利要求12所述的减小装置,其特征在于,所述调制符号包括正交幅度调制符号,所述受干扰较小的调制符号包括正交幅度调制符号集中位于星座图边缘的调制符号。
14.根据权利要求12所述的减小装置,其特征在于,所述调制符号包括正交幅度调制符号,所述受到干扰较小的调制符号包括正交幅度调制星座图中幅度较大的调制符号。
15.根据权利要求9所述的减小装置,其特征在于,所述多载波通信系统包括OFDM无线通信系统。
16.根据权利要求15所述的减小装置,其特征在于,所述OFDM无线通信系统包括基于数字地面广播标准的OFDM无线通信系统。
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