CN103368882B - 一种相位噪声估计的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相位噪声估计的方法及装置,属于通信领域。所述方法包括:在发射端所使用的星座图中获取样本区域,所述样本区域包括一个参考星座点,所述参考星座点为预先在所述星座图中指定的第一星座点;获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,所述样本点为位于所述样本区域内的第二星座点;根据所述样本点,所述参考星座点和所述高斯白噪声的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差。所述装置包括:第一获取模块、第二获取模块和估计模块。本发明能够提高估计相位噪声的精度。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种相位噪声估计的方法及装置。
背景技术
在现代无线通信系统中,为了满足多媒体通信业务的需求,需要在有限的频带上提供高质量和高速率的数据传输,目前可以采用高阶正交幅度调制的方法来在有限的频带上提供更高质量和更高速率的数据传输。
但高阶调制导致星座点密集程度增加,使得接收端对相位错误的容限变小以及对相位噪声十分敏感,其中,可以估计出接收端接收的星座点的相位噪声,然后根据该相位噪声并采用载波恢复或相位补偿等技术来降低接收端接收的星座点的相位噪声的水平或者在用于通信系统的译码过程中,根据该相位噪声来提高系统抵抗相位噪声的能力。
其中,星座点在接收端与发射端之间的信道上传输时常常受到高斯白噪声的影响,使得估计出来的相位噪声的精度较低。
发明内容
为了提高估计相位噪声的精度,本发明提供了一种相位噪声估计的方法及装置。所述技术方案如下:
一种相位噪声估计的方法,所述方法包括:
在发射端所使用的星座图中获取样本区域,所述样本区域包括一个参考星座点,所述参考星座点为所述星座图中的一个第一星座点;
获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,所述样本点为位于所述样本区域内的第二星座点;
根据所述样本点,所述参考星座点和所述高斯白噪声的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差。
一种相位噪声估计的装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于在发射端所使用的星座图中获取样本区域,所述样本区域包括一个参考星座点,所述参考星座点为所述星座图中的一个第一星座点;
第二获取模块,用于获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,所述样本点为位于所述样本区域内的第二星座点;
估计模块,用于根据所述样本点,所述参考星座点和所述高斯白噪声的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差。
在本发明实施例中,获取样本区域,以及获取位于样本区域的样本点,获取接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,根据样本点,参考星座点和高斯白噪声的方差对所述第二星座点的相位的方差进行估计得到所述第二星座点的相位的方差;如此在估计接收端接收的第二星座点的相位噪声的方差的过程考到高斯白噪声对相位噪声估计的影响,如此估计得到的相位噪声的方差的精度较高。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的第一种星座图示意图;
图2是本发明另一实施例提供的第二种星座图示意图;
图3是本发明另一实施例提供的第一星座点A的示意图;
图4是本发明另一实施例提供的第二星座点A2的示意图;
图5是本发明另一实施例提供的一种相位噪声估计的方法流程图;
图6是本发明另一实施例提供的一种相位噪声估计的方法流程图;
图7是本发明另一实施例提供的第一种参考星座点示意图;
图8是本发明另一实施例提供的第二种参考星座点示意图;
图9是本发明另一实施例提供的第三种参考星座点示意图;
图10是本发明另一实施例提供的第四种参考星座点示意图;
图11是本发明另一实施例提供的第五种参考星座点示意图;
图12是本发明另一实施例提供的一种相位噪声估计的方法流程图;
图13是本发明另一实施例提供的一种相位噪声估计的装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在本发明实施例中,发射端根据星座图进行QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)调制,星座图中包括多个第一星座点,然后通过其与接收端之间的信道发送星座图中的第一星座点,其中,星座点在发射端与接收端之间的信道上传输时会受相位噪声和/或高斯白噪声的影响,使得星座点的相位和/或幅度可能发生偏移;接收端从其与发射端之间的信道上接收第二星座点,且接收端接收的第二星座点与发射端发射的第一星座点一一对应。
其中,在星座图中,星座图中包括的多个第一星座点均匀的分布在星座图的直角坐标系中,直角坐标系的横轴为第一星座点的相位以及纵轴为第一星座点的幅度,横轴两边的第一星座点相互对称,以及纵轴两边的第一星座点相互对称。
其中,根据星座图包括的第一星座点的个数可以将星座图分为多种星座图,星座图分为16个第一星座点的星座图、32个第一星座点的星座图、64个第一星座点的星座图、128个第一星座点的星座图或256个第一星座点的星座图等多种阶数的正交幅度调制;例如,参见图1所示的包括64个第一星座点的星座图,64个第一星座点均匀地分布在直角坐标系中且64个第一星座点排列成方形结构,直角坐标系的横轴两边的第一星座点相互对称以及纵轴两边的第一星座点相互对称;再如,参见图2所示的包括128个第一星座点的星座图,且该星座图为非方形星座图,128个第一星座点均匀地分布在直角坐标系中,直角坐标系的横轴两边的第一星座点相互对称以及纵轴两边的第一星座点相互对称。
其中,由于星座点在发射端与接收端之间的信道上传输时,星座点会受到相位噪声和高斯白噪声的影响,使得该星座点的幅度和/或相位可能发生偏移,所以发射端发送完第一星座点以及接收端接收第二星座点后,第一星座点的幅度与其对应的第二星座点的幅度可能不同,以及第一星座点的相位与其对应的第二星座点的相位可能不同,所以在直角坐标系中第一星座点的位置与其对应的第二星座点的位置可能不同。
其中,相位噪声只对星座点的相位产生影响,高斯白噪声对星座点的相位和幅度都产生影响;例如,参见图3所示的直角坐标系中的第一星座点A,假设发射端在其与接收端之间的信道上发送第一星座点A;当第一星座点A在发射端与接收端之间的信道上传输时,第一星座点A受到相位噪声的影响,使第一星座点A产生θ角度的相位偏移,第一星座点A偏移到星座点A1所在的位置;参见图4,第一星座点A同时受到高斯白噪声的影响,使得第一星座点A产生α角度的相位偏移以及改变第一星座点A的幅度,使第一星座点A从星座点A1所在的位置偏移到第二星座点A2所在的位置,得第一星座点A对应的第二星座点A2;接收端从其与发射端之间的信道上接收第二星座点A2,且第二星座点A2在直角坐标系上的位置与第一星座点A在直角坐标系上的位置不同。
其中,由高斯白噪声和相位噪声共同影响,使第一星座点A的相位产生了第一相位差的偏移,即第二星座点A2与第一星座点A之间的相位差β为第一相位差,角度θ为相位噪声对第一星座点A产生的第二相位差,角度α为高斯白噪声对第一星座点A产生的第三相位差。
其中,第二星座点A2的第二相位差的平方值为
其中,
为高斯白噪声的方差,r1为第一星座点A的幅度,r2第二星座点A2的幅度。
其中,星座图中的每个第一星座点对应一个判决区域,每个第一星座点对应的第二星座点在直角坐标系中的位置应位于每个第一星座点的判决区域内;其中,在星座图的最外层角点位置上的第一星座点的判决区域与其相邻的第一星座点的判决区域不相交,以及在星座图的内层的第一星座点的判决区域与其相邻的第一星座点的判决区域不相交。
参见图5,本发明实施例提供了一种相位噪声估计的方法,包括:
步骤101:在发射端所使用的星座图中确定出样本区域,样本区域包括一个参考星座点,参考星座点为预先在星座图中指定的第一星座点;
步骤102:获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,样本点为位于样本区域内的第二星座点;
步骤103:根据样本点,参考星座点和高斯白噪声的方差进行估计得到第二星座点的相位噪声的方差。
在本发明实施例中,获取样本区域,以及获取位于样本区域的样本点,获取接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,根据样本点,参考星座点和高斯白噪声的方差对所述第二星座点的相位的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差;其中,在估计第二星座点的相位噪声时,同时引用高斯白噪声对相位噪声估计的影响,如此使得估计的第二星座点的相位噪声的方差的精度较高。
本发明实施例提供了一种相位噪声估计的方法。其中,在本实施例中,当接收端从其与发射端之间的信道上接收第二星座点后,可以通过本实施例提供的方法对接收端接收的第二星座点的相位噪声的方差值进行估计,以使接收端根据估计的相位噪声的方差值来降低接收端接收的第二星座点的相位噪声的水平。参见图6,该方法包括:
步骤201:根据已存储的配置信息在发射端所使用的星座图中获取样本区域,样本区域包括一个参考星座点,参考星座点为预先在该星座图中指定的第一星座点,样本区域不与参考星座点相邻的第一星座点的判决区域相交;
其中,已存储的配置信息可以为如下第一配置信息、第二配置信息、第三配置信息或第四配置信息中的任一种:
第一配置信息,第一配置信息包括一个参考星座点和第一幅度值,该参考星座点为方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点;
其中,技术人员在方形星座图中指定最外层角点位置上的第一星座点为参考星座点,并提交参考星座点;
相应地,接收技术人员指定的参考星座点,确定参考星座点在水平方向上或垂直方向上的相邻星座点,计算出参考星座点与该相邻星座点之间的中间点,在大于或等于中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一幅度值,并将选择的幅度值确定为第一幅度值,如此得到第一配置信息包括的一个参考星座点和第一幅度值并存储第一配置信息。
例如,参见图7,技术人员在方形星座图中指定最外层角点位置上的第一星座点a作为参考星座点,相应地,接收技术人员指定的参考星座点a,在方形星座图中确定参考星座a在水平方式上的相邻星座点b,计算出参考星座点a与相邻星座点b之间的中间点c,在大于或等于中间点c的幅度rc且小于参考星座点的幅度ra的范围内任选择一幅度值,并将选择的幅度值确定为第一幅度值,如此得到第一配置信息包括的一个参考星座点和第一幅度值并存储第一配置信息。
第二配置信息,第二配置信息包括一个参考星座点、第一幅度值和第一相位值,该参考星座点为非方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点;
其中,技术人员在非方形星座图中指定最外层角点位置上的第一星座点为参考星座点,并提交参考星座点;
相应地,首先,接收技术人员指定的参考星座点,确定参考星座点在水平方向上或垂直方向上的第一相邻星座点,计算出参考星座点与第一相邻星座点之间的中间点,在大于或等于中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一幅度值,并将选择的幅度值确定为第一幅度值;
然后,确定参考星座点在最外层角点位置上的第二相邻星座点,计算参考星座点的相位与第二相邻星座点的相位之间的平均相位,根据该平均相位和参考星座点的相位获取第一相位值,如此得到第二配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值和第一相位值并存储第二配置信息
其中,根据该平均相位和参考星座点的相位获取第一相位值的操作,可以具体为,如果平均相位小于参考星座点的相位,则在大于或等于平均相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一相位值并确定为第一相位值,如果平均相位大于参考星座点的相位,则在大于参考星座点的相位且小于或等于平均相位的范围内任选择一个相位值并确定为第一相位值,存储第一配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值和第一相位值。
例如,参见图8,技术人员在非方形星座图中指定最外层角点位置上的第一星座点a为参考星座点,相应地,接收技术人员指定的参考星座点a,确定参考星座点a在水平方向上的第一相邻星座点b,计算出参考星座点a与第一相邻星座点b之间的中间点c,在大于或等于中间点c的幅度rc且小于参考星座点a的幅度ra的范围内任选择一幅度值,并将选择的幅度值确定为第一幅度值;确定参考星座点a在最外层角点位置上的第二相邻星座点d,计算参考星座点a的相位与第二相邻星座点d的相位之间的平均相位,其中,平均相位小于参考星座点a的相位,则在大于或等于平均相位且小于参考星座点a的相位的范围内选择一相位值作为第一相位值,如此得到第二配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值和第一相位值并存储第二配置信息。
第三配置信息,第三配置信息包括一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值,该参考星座点为星座图中最外层非角点位置上的第一星座点;
其中,第三配置信息中的参考星座点可以为星座图中水平方向上最外层非角点位置上的第一星座点或者为星座图中垂直方向上最外层非角点位置上的第一星座点;
其中,如果技术人员在星座图中指定水平方向上最外层非角点位置上的第一星座点为参考星座点,并提交参考星座点;
相应地,首先,接收技术人员指定的参考星座点,确定参考星座点在水平方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点,计算第一相邻星座点与参考星座点之间的第一中间点,计算第二相邻星座点与参考星座点之间的第二中间点;
然后,根据第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值,如此得到第三配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值并存储第三配置信息。
其中,本操作可以具体为:如果参考星座点的幅度大于第一中间点的幅度且小于第二中间点的幅度,则在大于或等于第一中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一个幅度值并确定作第一幅度值,在大于参考星座点的幅度且小于或等于第二中间点的幅度的范围内任选择一个幅度值并确定为第二幅度值;如果参考星座点的幅度小于第一中间点的幅度且大于第二中间点的幅度,则在大于或等于第二中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一个幅度值并确定作第一幅度值,在大于参考星座点的幅度且小于或等于第一中间点的幅度的范围内任选择一个幅度值并确定为第二幅度值;如果参考星座点的相位大于第一中间点的相位且小于第二中间点的相位,则在大于或等于第一中间点的相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一个相位值并确定为第一相位值,在大于参考星座点的相位且小于或等于第二中间点的相位的范围内任选择一个相位值并确定为第二相位值;如果参考星座点的相位大于第二中间点的相位且小于第一中间点的相位,则在大于或等于第二中间点的相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一个相位值并确定为第一相位值,在大于参考星座点的相位且小于或等于第一中间点的相位的范围内任选择一个相位值并确定为第二相位值,存储第三配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值。
例如,参见图9,技术人员在星座图中指定水平方向上最外层非角点位置上的第一星座点a为参考星座点,相应地,接收技术人员指定的参考星座点a,确定参考星座点在水平方向上的第一相邻星座点b和第二相邻星座点c,计算第一相邻星座点b与参考星座点a之间的第一中间点d,计算第二相邻星座点c与参考星座点a之间的第二中间点e,其中,参考星座点a的幅度大于第一中间点d的幅度且小于第二中间点e的幅度,则在大于或等于第一中间点d的幅度且小于参考星座点a的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点a的幅度且小于或等于第二中间点e的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值;以及,参考星座点a的相位大于第二中间点e的相位且小于第一中间点d的相位,则在大于或等于第二中间点e的相位且小于参考星座点a的相位的范围内任选择一个相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点a的相位且小于或等于第一中间点d的相位的范围内任选择一个相位值确定为第二相位值,如此得到如此得到第一配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值并存储第一配置信息。
其中,如果技术人员在星座图中指定垂直方向上最外层非角点位置上的第一星座点为参考星座点,并提交参考星座点;
相应地,首先,接收技术人员指定的参考星座点,确定参考星座点在垂直方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点,计算第一相邻星座点与参考星座点之间的第一中间点,计算第二相邻星座点与参考星座点之间的第二中间点;
然后,根据第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值,如此得到第三配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值并存储第三配置信息。
其中,本操作可以具体为:如果参考星座点的幅度大于第一中间点的幅度且小于第二中间点的幅度,则在大于或等于第一中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点的幅度且小于或等于第二中间点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值;如果参考星座点的幅度小于第一中间点的幅度且大于第二中间点的幅度,则在大于或等于第二中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点的幅度且小于或等于第一中间点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值;如果参考星座点的相位大于第一中间点的相位且小于第二中间点的相位,则在大于或等于第一中间点的相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一个相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点的相位且小于或等于第二中间点的相位的范围内任选择一个相位值确定为第二相位值;如果参考星座点的相位大于第二中间点的相位且小于第一中间点的相位,则在大于或等于第二中间点的相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一个相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点的相位且小于或等于第一中间点的相位的范围内任选择一个相位值确定为第二相位值,存储第三配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值。
例如,参见图10,技术人员在星座图中指定垂直方向上最外层非角点位置上的第一星座点a为参考星座点,相应地,接收技术人员提交的参考星座点a,确定参考星座点在垂直方向上的第一相邻星座点b和第二相邻星座点c,计算第一相邻星座点b与参考星座点a之间的第一中间点d,计算第二相邻星座点c与参考星座点a之间的第二中间点e,其中,参考星座点a的幅度大于第一中间点d的幅度且小于第二中间点e的幅度,则在大于或等于第一中间点d的幅度且小于参考星座点a的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点a的幅度且小于或等于第二中间点e的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值;以及,参考星座点a的相位大于第一中间点d的相位且小于第二中间点e的相位,则在大于或等于第一中间点d的相位且小于参考星座点a的相位的范围内任选择一个相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点a的相位且小于或等于第二中间点e的相位的范围内任选择一个相位值确定为第二相位值,如此得到第三配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值并存储第一配置信息。
第四配置信息,第四配置信息包括一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值,该参考星座点为星座图内层的第一星座点且该第一星座点判决区域与该星座点的相邻星座点的判决区域不相交;
其中,技术人员可以事先通过实验的方式得到星座图中的每个星座点的判决区域,然后在星座图中指定内层中的第一星座点为参考星座点,该第一星座点判决区域与该星座点的相邻星座点的判决区域不相交,提交参考星座点;
相应地,首先,接收技术人员指定的参考星座点,确定参考星座点在水平方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点,计算第一相邻星座点与参考星座点之间的第一中间点,计算第二相邻星座点与参考星座点之间的第二中间点;
然后,根据第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值和第二幅度值;
其中,本操作可以具体为:如果参考星座点的幅度大于第一中间点的幅度且小于第二中间点的幅度,则在大于或等于第一中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点的幅度且小于或等于第二中间点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值;如果参考星座点的幅度小于第一中间点的幅度且大于第二中间点的幅度,则在大于或等于第二中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点的幅度且小于或等于第一中间点的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值。
再次,从参考星座点在水平方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第三相邻星座点,从参考星座点在垂直方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第四相邻星座点;
最后,根据第三相邻星座点、第四相邻星座点和参考星座点获取第一相位值和第二相位值,如此得到第四配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值并存储第四配置信息。
其中,本操作可以具体为:如果参考星座点的相位大于第三相邻星座点的相位且小于第四相邻星座点的相位,则在大于第三相邻星座点的相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点的相位且小于第四相邻星座点的相位内任选择一相位值确定为第二相位值,如果参考星座点的相位大于第四相邻星座点的相位且小于第三相邻星座点的相位,则在大于第四相邻星座点的相位且小于参考星座点的相位的范围内任选择一相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点的相位且小于第三相邻星座点的相位内任选择一相位值确定为第二相位值,存储第四配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值。
例如,参见图11,技术人员在星座图中指定内层中的第一星座点a为参考星座点,相应地,接收技术人员提交的参考星座点a,确定参考星座点a在水平方向上的第一相邻星座点b和第二相邻星座点c,计算第一相邻星座点b与参考星座点a之间的第一中间点d,计算第二相邻星座点c与参考星座点a之间的第二中间点e,其中,参考星座点a的幅度大于第一中间点d的幅度且小于第二中间点e的幅度,则在大于或等于第一中间点d的幅度且小于参考星座点a的幅度的范围内任选择一个幅度值确定作第一幅度值,在大于参考星座点a的幅度且小于或等于第二中间点e的幅度的范围内任选择一个幅度值确定为第二幅度值;从参考星座点a在水平方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第三相邻星座点b,从参考星座点a在垂直方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第四相邻星座点f,其中,参考星座点a的相位大于第四相邻星座点f的相位且小于第三相邻星座点b的相位,则在大于第四相邻星座点f的相位且小于参考星座点a的相位的范围内任选择一相位值确定为第一相位值,在大于参考星座点a的相位且小于第三相邻星座点b的相位内任选择一相位值确定为第二相位值,如此得到如此得到第一配置信息包括的一个参考星座点、第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值并存储第五配置信息。
其中,如果已存储的配置信息为第一配置信息,且发射端所使用的星座图为方形星座图,则本步骤可以具体为:在方形星座图中,根据第一幅度值在参考星座点所在象限中确定一条弧线,通过该弧线将方形星座图划分成两个区域,将参考星座点所在的区域确定为样本区域。
其中,如果已存储的配置信息为第二配置信息,且发射端所使用的星座图为非方形星座图,则本步骤可以具体为:在非方形星座图中,根据第一幅度值在参考星座点所在象限内确定一条弧线,以及根据第一相位值在参考星座点所在象限内确定一条直线,通过该条弧线和该条直线对星座图进行划分区域,将参考星座点所在区域确定为样本区域。
其中,如果已存储的配置信息第三配置信息、第四配置信息或第五配置信息,则本步骤可以具体为:在星座图中,根据第一幅度值在参考星座点所在象限内确定第一弧线,根据第二幅度值在参考星座点所在象限内确定第二弧线,根据第一相位值在参考星座点在所象限内确定第一直线,根据第二相位值在参考星座点所在象限内确定第二直线,通过第一弧线、第二弧线、第一直线和第二直线在星座图中进行划分区域,将参考星座点所在区域确定为样本区域。
步骤202:对接收端接收的每个第二星座点进行检测,获取到每个第二星座点的幅度和相位;
步骤203:根据获取的样本区域,每个第二星座点的幅度和相位获取样本点,样本点为位于样本区域的第二星座点;
具体地,根据每个第二星座点的幅度和相位确定出每个第二星座点在直角坐标系中的位置,并获取位于样本区域内的第二星座点,并将位于样本区域内的第二星座点作为相位估计的样本点。
其中,需要说明的是:位于样本区域的样本点都为参考星座点对应的第二星座点,即位于样本区域的样本点对应发射端发射的第一星座点为参考星座点。
例如,在本实施例中获取到位于样本区域的样本点分别为x1、x2、x3、x4……xn,其中,样本点x1、x2、x3、x4……xn都为参考星座点对应的第二星座点;由于参考星座在发射端与接收端之间的信道上传输时可能受到相位噪声和高斯白噪声的影响,使得到样本点x1、x2、x3、x4……xn的位置可能与参考星座点的位置不同,但样本点x1、x2、x3、x4……xn都会落在样本区域内。
步骤204:获取第二星座点的高斯白噪声的方差,根据每个样本点的相位和参考星座点的相位计算出每个样本点的第一相位差的平方值,每个样本点的第一相位差为每个样本点与参考星座点之间的相位差;
其中,可以获取预设的高斯白噪声的方差,并将预设的高斯白噪声的方差作为第二星座点的高斯白噪声的方差;或者,通过高斯白噪声估计器对第二星座点进行估计得到第二星座点的高斯白噪声的方差。
其中,根据样本点xi的相位λi和参考星座点x0的相位λ0并通过如下公式(1)计算出样本点xi的第一相位差βi,且样本点xi的第一相位差βi为样本点xi与参考星座点x0之间的相位差,然后再对样本点xi的第一相位差βi进行求平方运算,得到样本点xi的第一相位差的平方值β2 i;
βi=λi-λ0……(1);
其中,在公式(1)中,i为1至n的整数,n为样本点的总数。
步骤205:根据每个样本点的第一相位差的平方值、第二星座点的高斯白噪声的方差、每个样本点的幅度和参考星座点的幅度计算出第二星座点的相位噪声的方差。
其中,本步骤具体包括如下第一和第二两步,分别为:
第一、根据第二星座点的高斯白噪声的方差、参考星座点的幅度、每个样本点的幅度和第一相位差的平方值,并通过如下公式(2)计算出每个样本点的第二相位差的平方值,每个样本点的第二相位差为相位噪声对每个样本点产生的相位差;
其中,在公式(2)中,i为1至n的整数,
为第i个样本点的第二相位差的平方值,为第i个样本点的第一相位差的平方值,
为所述高斯白噪声的方差,
为第i个样本点的幅度,
为所述参考星座点的幅度;
第二、根据每个样本点的第二相位差的平方值,通过如下公式(3)计算出第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(2)中,E为求期望运算。
其中,每个样本点的第一相位差为相位噪声和高斯噪声共同影响而产生的相位,在本实施例中通过高斯白噪声的方差以及上述的公式(2)对样本点的第一相位差的平方值进行计算,得到样本点的第二相位差的平方值,第二相位差为相位噪声产生的相位差,而且计算得到的样本点的第二相位差的平方值接近于相位噪声实际对样本点产生的第二相位差的平方值,所以在本实施例中,通过每个样本点的第二相位差的平方值计算出的相位噪声的方差相比现有技术只通过每个样本点的第一相位差计算出的相位噪声的方差的精度要高。
在本发明实施例中,获取样本区域,以及获取位于样本区域的样本点,获取接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,根据样本点,参考星座点和高斯白噪声的方差对所述第二星座点的相位的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差;其中,在估计第二星座点的相位噪声时,同时引用高斯白噪声对相位噪声估计的影响,如此使得估计的第二星座点的相位噪声的方差的精度较高。
本发明实施例提供了一种相位噪声估计的方法。其中,在本实施例中,当接收端从其与发射端之间的信道上接收到第二星座点后,可以通过本实施例提供的方法对接收端接收的第二星座点的相位噪声的方差值进行估计,以使接收端根据估计的相位噪声的方差值来降低接收端接收的第二星座点的相位噪声的水平。参见图12,该方法包括:
步骤301-302:分别与步骤201-202相同,在此不再详细说明;
步骤303:根据获取的样本区域,每个第二星座点的幅度和相位获取样本点,样本点为位于样本区域的第二星座点;
具体地,根据每个第二星座点的幅度和相位确定出每个第二星座点在星座图的直角坐标系中的位置,并获取位于样本区域内的第二星座点,并将位于样本区域内的第二星座点作为相位估计的样本点。
其中,需要说明的是:位于样本区域的样本点都为参考星座点对应的第二星座点,即位于样本区域的样本点对应发射端发射的星座点为参考星座点。
例如,在本实施例中获取到位于样本区域的样本点分别为x1、x2、x3、x4……xn,其中,样本点x1、x2、x3、x4……xn都为参考星座点对应的第二星座点;由于参考星座在发射端与接收端之间的信道上传输时可能受到相位噪声和高斯白噪声的影响,使得到样本点x1、x2、x3、x4……xn的位置可能与参考星座点的位置不同,但样本点x1、x2、x3、x4……xn都会落在样本区域内。
步骤304:获取第二星座点的高斯白噪声的方差,根据每个样本点的相位和参考星座点的相位计算出每个样本点的第一相位差的平方值,每个样本点的第一相位差为每个样本点与参考星座点之间的相位差;
其中,可以获取预设的高斯白噪声的方差,并将预设的高斯白噪声的方差作为第二星座点的高斯白噪声的方差;或者,通过高斯白噪声估计器对第二星座点进行估计得到第二星座点的高斯白噪声的方差。
其中,根据样本点xi的相位λi和参考星座点x0的相位λ0并通过如下公式(1)计算出样本点xi的第一相位差的方差
且样本点xi的第一相位差βi为样本点xi与参考星座点x0之间的相位差,然后再对样本点xi的第一相位差βi进行求平方运算,得到样本点xi的第一相位差的平方值β2 i;
βi=λi-λ0……(1);
其中,在公式(1)中,i为1至n的整数。
步骤305:根据每个样本点的第一相位差的平方值、参考星座点的幅度和第二星座点的高斯白噪声的方差,计算出第二星座点的相位噪声的方差值。
其中,本步骤具体包括如下第一和第二两步,分别为:
第一、根据每个样本点的第一相位差的平方值,通过如下公式(4)计算出第二星座点的第一相位差的方差;
其中,在公式(4)中,
为第二星座点的第一相位差的方差,
为第i个样本点的第一相位差的平方值,i为1至n的整数,n为样本点的总数,E为求期望运算;
第二、根据第二星座点的高斯白噪声的方差、参考星座点的幅度和第二星座点的第一相位差的方差,并通过如下的公式(5)计算出第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(5)中,
为所述第二星座点的相位噪声的方差,
为所述高斯白噪声的方差,r0为所述参考星座点的幅度。
其中,第二星座点的第一相位差的方差为相位噪声和高斯噪声共同对第二星座点产生的相位偏移的方差,在本实施例中通过高斯白噪声的方差以及上述的公式(5)对第二星座点的第一相位差的方差进行计算,得到第二星座点的相位噪声的方差,且计算的相位噪声的方差接近于相位噪声实际对第二星座点产生的相位噪声的方差,所以在本实施例相比现有技术只通过每个样本点的第一相位差计算出的相位噪声的方差的精度要高。
在本发明实施例中,获取样本区域,以及获取位于样本区域的样本点,获取接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,根据样本点,参考星座点和高斯白噪声的方差对所述第二星座点的相位的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差;其中,在估计第二星座点的相位噪声时,同时引用高斯白噪声对相位噪声估计的影响,如此使得估计的第二星座点的相位噪声的方差的精度较高。
参见图13,本发明实施例提供了一种相位噪声估计的装置13,包括:
第一获取模块401,用于在发射端所使用的星座图中获取样本区域,该样本区域包括一个参考星座点,该参考星座点为预先在该星座图中指定的第一星座点;
第二获取模块402,用于获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,该样本点为位于该样本区域内的第二星座点;
估计模块403,用于根据该样本点,该参考星座点和高斯白噪声的方差进行估计得到第二星座点的相位噪声的方差。
其中,第二获取模块402包括:
获取单元,用于获取预设的高斯白噪声的方差,并将预设的高斯白噪声的方差作为接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点;或者,
估计单元,用于通过高斯白噪声估计器对接收端接收的第二星座点进行估计得到接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点。
其中,估计模块403包括:
第一计算单元,用于根据该样本点的相位和参考星座点的相位计算出该样本点的第一相位差的平方值,该样本点的第一相位差为该样本点与参考星座点之间的相位差;
第二计算单元,用于根据该样本点的第一相位差的平方值和幅度、高斯白噪声的方差和参考星座点的幅度计算出第二星座点的相位噪声的方差。
其中,第二计算单元包括:
第一计算子单元,用于根据高斯白噪声的方差、参考星座点的幅度、该样本点的幅度和第一相位差的平方值,并通过如下公式(1)计算出该样本点的第二相位差的平方值,该样本点的第二相位差为相位噪声对该样本点产生的相位差;
其中,在公式(1)中,i为1至n的整数,n为样本点的总数,
为第i个样本点的第二相位差的平方值,
为第i个样本点的第一相位差的平方值,
为高斯白噪声的方差,
为第i个样本点的幅度,
为参考星座点的幅度;
第二计算子单元,用于根据该样本点的第二相位差的平方值,通过如下公式(2)计算出第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(2)中,E为求期望运算。
其中,估计模块403包括
第三计算单元,用于根据所述样本点的相位和所述参考星座点的相位计算出所述样本点的第一相位差的平方值,所述样本点的第一相位差为所述样本点与所述参考星座点之间的相位差;
第四计算单元,用于根据所述样本点的第一相位差的平方值、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度,计算出所述第二星座点的相位噪声的方差。
所述第四计算单元包括:
第三计算子单元,用于根据所述样本点的第一相位差的平方值,通过如下公式(3)计算出第二星座点的第一相位差的方差;
其中,在公式(3)中,
为第二星座点的第一相位差的方差,
为第i个样本点的第一相位差的平方值,i为1至n的整数,n为样本点的总数,E为求期望运算;
第四计算子单元,用于根据高斯白噪声的方差、参考星座点的幅度和第二星座点的第一相位差的方差,并通过如下的公式(4)计算出第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(4)中,
为第二星座点的相位噪声的方差,
为高斯白噪声的方差,r0为参考星座点的幅度。
进一步地,该星座图为方形星座图,该装置还包括:
第三获取模块,用于接收用户指定的参考星座点,参考星座点为方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点,确定参考星座点在水平方向上或垂直方向上的相邻星座点,计算出参考星座点与相邻星座点之间的中间点,根据该中间点获取第一幅度值,第一幅度值大于或等于该中间点的幅度且小于参考星座点的幅度。
其中,第一获取模块401,具体用于在方形星座图中根据第一幅度值在参考星座点所在象限中确定一条弧线,通过该条弧线将方形星座图划分成两个区域,将参考星座点所在的区域确定为样本区域。
进一步地,星座图为非方形星座图,该装置还包括:
第一计算模块,用于接收用户指定的参考星座点,参考星座点为非方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点,确定参考星座点在水平方向上或垂直方向上的第一相邻星座点;计算出参考星座点与第一相邻星座点之间的中间点,在大于或等于该中间点的幅度且小于参考星座点的幅度的范围内任选择一幅度值并确定为第一幅度值;
第四获取模块,用于确定参考星座点在最外层角点位置上的第二相邻星座点,计算参考星座点的相位与第二相邻星座点的相位之间的平均相位,根据计算的平均相位和参考星座点获取第一相位值。
其中,第一获取模块401包括:
第一确定单元,用于在非方形星座图中,根据第一幅度值在参考星座点所在象限内确定一条弧线,以及根据第一相位值在参考星座点所在象限内确定一条直线;
第一划分单元,用于通过该条弧线和该条直线对非方形星座图进行划分区域,将参考星座点所在区域确定为样本区域。
进一步地,该装置还包括:
第一确定模块,用于接收用户指定的参考星座点,参考星座点为星座图中最外层非角点位置上的第一星座点,确定参考星座点在水平方向或垂直方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点;
第二计算模块,用于计算第一相邻星座点与参考星座点之间的第一中间点,计算第二相邻星座点与参考星座点之间的第二中间点;根据第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值。
进一步地,该装置还包括:
第二确定模块,用于接收用户指定的参考星座点,参考星座点为星座图内层中的第一星座点且第一星座点的判决区域与第一星座点的相邻星座点的判决区域不相交;确定参考星座点在水平方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点,计算第一相邻星座点与参考星座点之间的第一中间点,计算第二相邻星座点与参考星座点之间的第二中间点,根据第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值和第二幅度值;
第五获取模块,用于从参考星座点在水平方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第三相邻星座点,从参考星座点在垂直方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第四相邻星座点,根据第三相邻星座点、第四相邻星座点和参考星座点获取第一相位值和第二相位值。
其中,第一获取模块401包括:
第二确定单元,用于在星座图中,根据第一幅度值在参考星座点所在象限内确定第一弧线,根据第二幅度值在所述参考星座点所在象限内确定第二弧线;
第三确定单元,用于根据第一相位值在参考星座点在所象限内确定第一直线,根据第二相位值在参考星座点所在象限内确定第二直线;
第二划分单元,用于通过第一弧线、第二弧线、第一直线和第二直线在星座图中进行划分区域,将所述参考星座点所在区域确定为样本区域。
在本发明实施例中,获取样本区域,以及获取位于样本区域的样本点,获取接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,根据样本点,参考星座点和高斯白噪声的方差对所述第二星座点的相位的方差进行估计得到所述第二星座点的相位噪声的方差;其中,在估计第二星座点的相位噪声时,同时引用高斯白噪声对相位噪声估计的影响,如此使得估计的第二星座点的相位噪声的方差的精度较高。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种相位噪声估计的方法,其特征在于,所述方法包括:
在发射端所使用的星座图中获取样本区域,所述样本区域包括一个参考星座点,所述参考星座点为预先在所述星座图中指定的第一星座点;
获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,所述样本点为位于所述样本区域内的第二星座点;
根据所述样本点的相位和所述参考星座点的相位计算出所述样本点的第一相位差的平方值,所述样本点的第一相位差为所述样本点与所述参考星座点之间的相位差;
根据所述样本点的第一相位差的平方值、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度,计算出所述第二星座点的相位噪声的方差。
2.如权要求1所述的方法,其特征在于,所述获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,包括:
获取预设的高斯白噪声的方差,并将所述预设的高斯白噪声的方差作为所述接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差;或者,
通过高斯白噪声估计器对所述接收端接收的第二星座点进行估计得到所述接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述样本点的第一相位差的平方值、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度,计算出所述第二星座点的相位噪声的方差,包括:
根据所述样本点的第一相位差的平方值和所述样本点的幅度、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度计算出所述第二星座点的相位噪声的方差。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述样本点的第一相位差的平方值和所述样本点的幅度、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度计算出所述第二星座点的相位噪声的方差,包括:
根据所述高斯白噪声的方差、所述参考星座点的幅度、所述样本点的幅度和第一相位差的平方值,并通过如下公式(1)计算出所述样本点的第二相位差的平方值,所述样本点的第二相位差为相位噪声对所述样本点产生的相位差;
其中,在公式(1)中,i为1至n的整数,n为所述样本点的总数,θi 2为第i个样本点的第二相位差的平方值,βi 2为第i个样本点的第一相位差的平方值,为所述高斯白噪声的方差,为第i个样本点的幅度,为所述参考星座点的幅度;
根据所述样本点的第二相位差的平方值,通过如下公式(2)计算出所述第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(2)中,E为求期望运算。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述样本点的第一相位差的平方值、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度,计算出所述第二星座点的相位噪声的方差,包括:
根据所述样本点的第一相位差的平方值,通过如下公式(3)计算出所述第二星座点的第一相位差的方差;
其中,在公式(3)中,为所述第二星座点的第一相位差的方差,βi 2为第i个样本点的第一相位差的平方值,i为1至n的整数,n为所述样本点的总数,E为求期望运算;
根据所述高斯白噪声的方差、所述参考星座点的幅度和所述第二星座点的第一相位差的方差,并通过如下的公式(4)计算出所述第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(4)中,为所述第二星座点的相位噪声的方差,为所述高斯白噪声的方差,r0为所述参考星座点的幅度。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述星座图为方形星座图,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域之前,还包括:
接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点,确定所述参考星座点在水平方向上或垂直方向上的相邻星座点,计算出所述参考星座点与所述相邻星座点之间的中间点,根据所述中间点获取第一幅度值,所述第一幅度值大于或等于所述中间点的幅度且小于所述参考星座点的幅度。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域,包括:
在所述方形星座图中根据所述第一幅度值在所述参考星座点所在象限中确定一条弧线,通过所述弧线将所述方形星座图划分成两个区域,将所述参考星座点所在的区域确定为样本区域。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述星座图为非方形星座图,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域之前,还包括:
接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述非方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点,确定所述参考星座点在水平方向上或垂直方向上的第一相邻星座点;
计算出所述参考星座点与所述第一相邻星座点之间的中间点,在大于或等于所述中间点的幅度且小于所述参考星座点的幅度的范围内任选择一幅度值并确定为第一幅度值;
确定所述参考星座点在最外层角点位置上的第二相邻星座点,计算所述参考星座点的相位与所述第二相邻星座点的相位之间的平均相位,根据所述平均相位和所述参考星座点获取第一相位值。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域,包括:
在所述非方形星座图中,根据所述第一幅度值在所述参考星座点所在象限内确定一条弧线,以及根据所述第一相位值在所述参考星座点所在象限内确定一条直线;
通过所述一条弧线和所述一条直线对所述非方形星座图进行划分区域,将所述参考星座点所在区域确定为样本区域。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域之前,还包括:
接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述星座图中最外层非角点位置上的第一星座点,确定所述参考星座点在水平方向或垂直方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点;
计算所述第一相邻星座点与所述参考星座点之间的第一中间点,计算所述第二相邻星座点与所述参考星座点之间的第二中间点;根据所述第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域之前,还包括:
接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述星座图内层中的第一星座点且所述第一星座点的判决区域与所述第一星座点的相邻星座点的判决区域不相交;
确定所述参考星座点在水平方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点,计算所述第一相邻星座点与所述参考星座点之间的第一中间点,计算所述第二相邻星座点与所述参考星座点之间的第二中间点,根据所述第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值和第二幅度值;
从所述参考星座点在水平方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第三相邻星座点,从所述参考星座点在垂直方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第四相邻星座点,根据所述第三相邻星座点、第四相邻星座点和参考星座点获取第一相位值和第二相位值。
12.如权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述在发射端所使用的星座图中获取样本区域,包括:
在所述星座图中,根据所述第一幅度值在所述参考星座点所在象限内确定第一弧线,根据所述第二幅度值在所述参考星座点所在象限内确定第二弧线;
根据所述第一相位值在所述参考星座点在所象限内确定第一直线,根据所述第二相位值在所述参考星座点所在象限内确定第二直线;
通过所述第一弧线、第二弧线、第一直线和第二直线在所述星座图中进行划分区域,将所述参考星座点所在区域确定为样本区域。
13.一种相位噪声估计的装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于在发射端所使用的星座图中获取样本区域,所述样本区域包括一个参考星座点,所述参考星座点为预先在所述星座图中指定的第一星座点;
第二获取模块,用于获取接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点,所述样本点为位于所述样本区域内的第二星座点;
估计模块,用于根据所述样本点的相位和所述参考星座点的相位计算出所述样本点的第一相位差的平方值,所述样本点的第一相位差为所述样本点与所述参考星座点之间的相位差;根据所述样本点的第一相位差的平方值、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度,计算出所述第二星座点的相位噪声的方差。
14.如权要求13所述的装置,其特征在于,所述第二获取模块包括:
获取单元,用于获取预设的高斯白噪声的方差,并将所述预设的高斯白噪声的方差作为所述接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点;或者,
估计单元,用于通过高斯白噪声估计器对所述接收端接收的第二星座点进行估计得到所述接收端接收的第二星座点的高斯白噪声的方差,以及获取样本点。
15.如权利要求13或14所述的装置,其特征在于,所述估计模块包括:
第二计算单元,用于根据所述样本点的第一相位差的平方值和所述样本点的幅度、所述高斯白噪声的方差和所述参考星座点的幅度计算出所述第二星座点的相位噪声的方差。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述第二计算单元包括:
第一计算子单元,用于根据所述高斯白噪声的方差、所述参考星座点的幅度、所述样本点的幅度和第一相位差的平方值,并通过如下公式(1)计算出所述样本点的第二相位差的平方值,所述样本点的第二相位差为相位噪声对所述样本点产生的相位差;
其中,在公式(1)中,i为1至n的整数,n为所述样本点的总数,为第i个样本点的第二相位差的平方值,βi 2为第i个样本点的第一相位差的平方值,为所述高斯白噪声的方差,为第i个样本点的幅度,为所述参考星座点的幅度;
第二计算子单元,用于根据所述样本点的第二相位差的平方值,通过如下公式(2)计算出所述第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(2)中,E为求期望运算。
17.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述估计模块包括:
第三计算子单元,用于根据所述样本点的第一相位差的平方值,通过如下公式(3)计算出所述第二星座点的第一相位差的方差;
其中,在公式(3)中,为所述第二星座点的第一相位差的方差,βi 2为第i个样本点的第一相位差的平方值,i为1至n的整数,n为所述样本点的总数,E为求期望运算;
第四计算子单元,用于根据所述高斯白噪声的方差、所述参考星座点的幅度和所述第二星座点的第一相位差的方差,并通过如下的公式(4)计算出所述第二星座点的相位噪声的方差;
其中,在公式(4)中,为所述第二星座点的相位噪声的方差,为所述高斯白噪声的方差,r0为所述参考星座点的幅度。
18.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述星座图为方形星座图,所述装置还包括:
第三获取模块,用于接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点,确定所述参考星座点在水平方向上或垂直方向上的相邻星座点,计算出所述参考星座点与所述相邻星座点之间的中间点,根据所述中间点获取第一幅度值,所述第一幅度值大于或等于所述中间点的幅度且小于所述参考星座点的幅度。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,
所述第一获取模块,具体用于在所述方形星座图中根据所述第一幅度值在所述参考星座点所在象限中确定一条弧线,通过所述弧线将所述方形星座图划分成两个区域,将所述参考星座点所在的区域确定为样本区域。
20.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述星座图为非方形星座图,所述装置还包括:
第一计算模块,用于接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述非方形星座图中最外层角点位置上的第一星座点,确定所述参考星座点在水平方向上或垂直方向上的第一相邻星座点;计算出所述参考星座点与所述第一相邻星座点之间的中间点,在大于或等于所述中间点的幅度且小于所述参考星座点的幅度的范围内任选择一幅度值并确定为第一幅度值;
第四获取模块,用于确定所述参考星座点在最外层角点位置上的第二相邻星座点,计算所述参考星座点的相位与所述第二相邻星座点的相位之间的平均相位,根据所述平均相位和所述参考星座点获取第一相位值。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块包括:
第一确定单元,用于在所述非方形星座图中,根据所述第一幅度值在所述参考星座点所在象限内确定一条弧线,以及根据所述第一相位值在所述参考星座点所在象限内确定一条直线;
第一划分单元,用于通过所述一条弧线和所述一条直线对所述非方形星座图进行划分区域,将所述参考星座点所在区域确定为样本区域。
22.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一确定模块,用于接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述星座图中最外层非角点位置上的第一星座点,确定所述参考星座点在水平方向或垂直方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点;
第二计算模块,用于计算所述第一相邻星座点与所述参考星座点之间的第一中间点,计算所述第二相邻星座点与所述参考星座点之间的第二中间点;根据所述第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值、第二幅度值、第一相位值和第二相位值。
23.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二确定模块,用于接收用户指定的参考星座点,所述参考星座点为所述星座图内层中的第一星座点且所述第一星座点的判决区域与所述第一星座点的相邻星座点的判决区域不相交;确定所述参考星座点在水平方向上的第一相邻星座点和第二相邻星座点,计算所述第一相邻星座点与所述参考星座点之间的第一中间点,计算所述第二相邻星座点与所述参考星座点之间的第二中间点,根据所述第一中间点、第二中间点和参考星座点获取第一幅度值和第二幅度值;
第五获取模块,用于从所述参考星座点在水平方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第三相邻星座点,从所述参考星座点在垂直方向上的两个相邻星座点中选择幅度最小的一个相邻星座点为第四相邻星座点,根据所述第三相邻星座点、第四相邻星座点和参考星座点获取第一相位值和第二相位值。
24.如权利要求22或23所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块包括:
第二确定单元,用于在所述星座图中,根据所述第一幅度值在所述参考星座点所在象限内确定第一弧线,根据所述第二幅度值在所述参考星座点所在象限内确定第二弧线;
第三确定单元,用于根据所述第一相位值在所述参考星座点在所象限内确定第一直线,根据所述第二相位值在所述参考星座点所在象限内确定第二直线;
第二划分单元,用于通过所述第一弧线、第二弧线、第一直线和第二直线在所述星座图中进行划分区域,将所述参考星座点所在区域确定为样本区域。
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