CN104854834B - 一种相位噪声校正方法、设备及系统 - Google Patents

一种相位噪声校正方法、设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种相位噪声校正方法、设备及系统，涉及信号处理领域，能够对相位噪声进行精确校正。该相位噪声校正系统中的接收设备包括：收发模块，用于接收第一天线组返回的输出信号，并将输出信号发送至混频器；其中该输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的；混频器，用于将输出信号与振荡器产生的第二本振信号混频，生成第一输出信号；数字滤波器，用于对第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；数据处理器，用于根据携带相位噪声的第一导频信号和导频信号，得到相位噪声叠加函数；还用于根据相位噪声叠加函数及第一输出信号得到经过延时的原始信号。本发明应用于相位噪声的校正。

Description

一种相位噪声校正方法、设备及系统
技术领域
本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种相位噪声校正方法、设备及系统。
背景技术
相位噪声是用来衡量频率标准源（高稳晶振、原子频标等）频稳质量的重要指标，同时也是通信系统的一种调制噪声。在无线通信系统中通常通过定制性能较高的本振来降低相位噪声的影响。但随着频率的提升，相位噪声的恶化越来越严重，使得在无线通信系统或微波通信系统上，所能获取的本振的相位噪声越差，从而对系统可能的调制方式越来越有限。在微波系统中，现有技术通常是通过在时域上插入导频信号的方式来对相位噪声进行校正，即接收端在特定的时间周期获取到插入导频信号后的输入信号的相位误差，并获取未加入导频信号的原始输入信号的的相位误差，然后通过在两个相位误差之间进行线性插值，得到相位噪声的相位偏移值，从而根据该相位偏移值对相位噪声进行校正。
但是，发明人发现，上述的相位噪声校正方法所获取的相位偏移值精确度过低，因此接收端只能对相位噪声进行粗略的校正。此外，由于相位偏移值精确度太低，使得上述相位噪声校正方法并不能在一些对相位噪声要求较高的场景（如，高阶QAM（QuadratureAmplitude Modulation，数字调制器）（大于256QAM）调制场景，或者OFDM（OrthogonalFrequency Division Multiplexing即正交频分复用）调制场景，或者性噪比要求较高的场景）下使用。
发明内容
本发明的实施例提供一种相位噪声校正方法、设备及系统，能够对相位噪声进行精确校正。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种接收设备，包括：收发模块、混频器、振荡器、数字滤波器及数据处理器，所述收发模块用于与第一天线组通信，其中：
所述收发模块，用于接收所述第一天线组返回的输出信号，并将所述输出信号发送至所述混频器；其中所述输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的；
所述混频器，用于将所述输出信号与所述振荡器产生的第二本振信号混频，生成第一输出信号；
所述数字滤波器，用于对所述第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；
所述数据处理器，用于根据所述携带相位噪声的第一导频信号和所述导频信号，得到相位噪声叠加函数；
所述数据处理器，还用于根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的原始信号。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述接收设备还包括：
数据归一化模块，用于将所述数字滤波器提取出的所述第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述数据处理器具体用于：对所述相位噪声叠加函数进行函数求逆运算，得到所述相位噪声叠加函数的逆函数；获取经过延时的第一输出信号；将所述经过延时的第一输出信号代入所述相位噪声叠加函数的逆函数中，得到经过延时的原始信号。
第二方面，提供一种发送设备，包括：合波模块、振荡器、混频器及发射模块，所述发射模块用于与第二天线组通信，其中：
所述振荡器，用于生成第二本振信号；
所述合波模块，用于将原始信号与导频信号叠加，生成待输出信号，并将所述待输出信号发送至所述混频器；
所述混频器，用于将所述待输出信号与所述第二本振信号混频，生成输出信号；
发射模块，用于将所述输出信号发射至所述第二天线组，以便接收设备通过所述第二天线组接收所述输出信号。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述导频信号为具备特定特征的信号；其中所述导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号。
第三方面，提供一种相位噪声校正系统，包括：接收设备、发送设备、第一天线组及第二天线组，所述第一天线组用于与所述接收设备进行通信，所述第二天线组用于与所述发送设备进行通信，其中；
所述发送设备，用于将原始信号与导频信号叠加，生成待输出信号，并将所述待输出信号与所述第二本振信号混频，生成输出信号发送至所述第二天线组，并经所述第二天线组发射；
所述第一天线组接收所述第二天线组发射的所述输出信号，并将所述输出信号发送至所述接收设备；
所述接收设备，用于接收所述输出信号，并将所述输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号；及用于对所述第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；及用于根据所述携带相位噪声的第一导频信号和所述导频信号，得到相位噪声叠加函数，并根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的原始信号。
第四方面，提供一种相位噪声校正方法，包括：
接收设备接收发送设备发送的输出信号，并将所述输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号；其中所述输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的；
所述接收设备对所述第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；
所述接收设备根据所述携带相位噪声的第一导频信号和所述导频信号，得到相位噪声叠加函数；
所述接收设备根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的原始信号。
在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述接收设备从所述待校正信号中提取出携带相位噪声的第一导频信号之后，还包括：
所述接收设备对所述携带相位噪声的第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的原始信号包括：
所述接收设备对所述相位噪声叠加函数进行函数求逆运算，得到所述相位噪声叠加函数的逆函数；
所述接收设备获取经过延时的第一输出信号；
所述接收设备将所述经过延时的第一输出信号代入所述相位噪声叠加函数的逆函数中，得到经过延时的原始信号。
第五方面，提供一种相位噪声校正方法，包括：
发送设备将原始信号与导频信号进行叠加，生成待输出信号；
所述发送设备将所述待输出信号与第一本振信号混频，生成输出信号，并将所述输出信号发送至接收设备。
在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述导频信号为具备特定特征的信号；其中所述导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号。
本发明的实施例提供的相位噪声校正方法、设备及系统，接收设备接收发送设备发送的附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，并对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，然后从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，从而使得该接收设备根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的一种接收设备的结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的另一种接收设备的结构示意图；
图3为本发明的实施例提供的一种发送设备的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的一种相位噪声校正系统的结构示意图；
图5为本发明的实施例提供的一种相位噪声校正方法的流程示意图；
图6为本发明的实施例提供的另一种相位噪声校正方法的流程示意图；
图7为本发明的实施例提供的又一种相位噪声校正方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供一种接收设备，如图1所示，该接收设备1包括：收发模块11、混频器12、振荡器13、数字滤波器14及数据处理器15，其中，上述的收发模块11可以为该接收设备1的收发接口或通信接口，并用于与第一天线组a通信，其中：
收发模块11，用于接收第一天线组a返回的输出信号，并将输出信号发送至混频器12。
其中，上述的输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的。
混频器12，用于将输出信号与振荡器13产生的第二本振信号混频，生成第一输出信号。
数字滤波器14，用于对第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号。
数据处理器15，用于根据携带相位噪声的第一导频信号和导频信号，得到相位噪声叠加函数。
数据处理器15，还用于根据相位噪声叠加函数及第一输出信号得到经过延时的原始信号。
本发明的实施例提供的接收设备，通过接收发送设备发送的附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，并对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，然后从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，从而使得该接收设备根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
可选的，如图2所示，该接收设备1还包括：数据归一化模块16，其中：
数据归一化模块16，用于将数字滤波器14提取出的第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
可选的，该数据处理器15具体用于：对相位噪声叠加函数进行函数求逆运算，得到相位噪声叠加函数的逆函数；获取经过延时的第一输出信号；将经过延时的第一输出信号代入相位噪声叠加函数的逆函数中，得到经过延时的原始信号。
本发明的实施例提供的接收设备，通过接收发送设备发送的附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，并对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，然后从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，从而使得该接收设备根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
本发明的实施例提供的一种发送设备，如图3所示，该发送设备2包括：合波模块21、振荡器22、混频器23及发射模块24，其中，该该发射模块24可以是该发送设备2的收发接口或通信接口，并用于与第二天线组b通信，其中：
振荡器22，用于生成第二本振信号。
合波模块21，用于将原始信号与导频信号叠加，生成待输出信号，并将待输出信号发送至混频器23。
混频器23，用于将待输出信号与第二本振信号混频，生成输出信号。
发射模块24，用于将输出信号发射至第二天线组b，以便接收设备通过第二天线组b接收输出信号。
可选的，上述的导频信号为具备特定特征的信号；其中该导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号。
本发明的实施例提供的发送设备，通过向接收设备发送附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，以便该接收设备能够对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，并从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，使得该接收设备能够根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
本发明的实施例提供一种相位噪声校正系统，如图4所示，该系统3包括：接收设备31、发送设备32、第一天线组a及第二天线组b，该第一天线组a用于与接收设备31进行通信，该第二天线组b用于与发送设备32进行通信，其中；
发送设备32，用于将原始信号与导频信号叠加，生成待输出信号，并将待输出信号与第二本振信号混频，生成输出信号发送至第二天线组，并经第二天线组b发射之空中。
第一天线组a从空中接收到第二天线b组发射的输出信号，并将输出信号发送至接收设备31。
接收设备31，用于接收输出信号，并将输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号；及用于对第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；及用于根据该携带相位噪声的第一导频信号和导频信号，得到相位噪声叠加函数，并根据该相位噪声叠加函数及该第一输出信号得到经过延时的原始信号。
可选的，该接收设备31，还用于将第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
可选的，上述的导频信号为具备特定特征的信号；其中该导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号。
本发明的实施例提供的相位噪声校正系统，接收设备接收发送设备发送的附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，并对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，然后从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，从而使得该接收设备根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
本发明的实施例提供的一种相位噪声校正方法，如图5所示，可以由接收设备来实现，该相位噪声校正方法具体包括如下步骤：
401、接收设备接收发送设备发送的输出信号，并将该输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号。
其中，上述的输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的。而上述的导频信号为具备特定特征的信号，即该导频信号为已知或具备某种已知规律的信号。具体的，该导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号（如，sin（wt）信号或cos（wt）信号）。同时该导频信号的功率需要等于或大于该原始信号的功率谱密度。此外，发送设备在向接收设备发送输出信号时，由于需要在较高的频段进行发送，因此需要发送设备将附加了导频信号的原始信号进行变频，即将第二本振信号的相位噪声信息叠加加到该附加了导频信号的原始信号上，然后经过第二天线组发射到空中。而接收设备在接收到第一天线组所接收的发送设备发送的输出信号后，需要将该输出信号进行变频，使其频率降低，即叠加一次第一本振信号的相位噪声信号，从而生成附加有相位噪声的第一传输信号。
402、接收设备对第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号。
403、接收设备根据携带相位噪声的第一导频信号和导频信号，得到相位噪声叠加函数。
具体的，接收设备通过附加在原始信号中的导频信号，及该导频信号经过变频后形成的携带有相位噪声的第一导频信号，从而可以计算出上述相位噪声叠加函数。
404、接收设备根据相位噪声叠加函数及第一输出信号得到经过延时的原始信号。
本发明的实施例提供的相位噪声校正方法，接收设备接收发送设备发送的附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，并对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，然后从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，从而使得该接收设备根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
本发明的实施例提供的一种相位噪声校正方法，如图6所示，可以由接收设备来实现，该相位噪声校正方法具体包括如下步骤：
501、接收设备接收发送设备发送的输出信号，并将该输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号。
其中，上述的输出信号xt是发送设备将原始信号xmain与导频信号xpilot叠加后与第一本振信号LO1混频生成的，即xt=xpilot+xmain。而上述的导频信号xpilot为具备特定特征的信号，即该导频信号xpilot为已知或具备某种已知规律的信号。具体的，该导频信号xpilot包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号（如，sin（wt）信号或cos（wt）信号）。同时该导频信号xpilot的功率需要等于或大于该原始信号xmain的功率谱密度。此外，发送设备在向接收设备发送输出信号xt时，由于需要在较高的频段进行发送，因此需要发送设备将附加了导频信号xpilot的原始信号xmain进行变频，即将第一本振信号LO1的相位噪声信息叠加加到该附加了导频信号xpilot的原始信号xmain上，然后经过第二天线组发射到空中。而接收设备在接收到第一天线组所接收的发送设备发送的输出信号xt后，需要将该输出信号xt进行变频，使其频率降低，即再叠加一次第二本振信号LO2的相位噪声信号，从而生成附加有相位噪声的第一传输信号yr。
此外，这里可以通过公式：yr=p(xt)，来表示附加了导频信号xpilot的原始信号xmain经过第一本振信号LO1和第二本振信号LO2两次变频后的过程，而上述两次变频过程中信号的传递函数就是p(x)。
502、接收设备对第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号。
具体的，接收设备对上述第一传输信号yr进行滤波，从中提取出携带相位噪声的第一导频信号ypilot的过程，这里可以通过函数H(x)来说明。其中，H(x)这个函数的作用是带通滤波器，即上述的提取ypilot的过程，这个函数是已知的，且具备满足这个条件：xpilot=H(xt)。因而则有提取ypilot的过程可以表示为ypilot=H(yr)=H(p(xt))=p(H(xt))=p(xpilot)。因此，明显可以看出，第一导频信号ypilot即为携带了相位噪声的导频信号xpilot。
503、接收设备对携带相位噪声的第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
具体的，步骤503中对第一导频信号ypilot的功率进行数据归一化处理，主要是为了将该第一导频信号ypilot的功率波动提取归一，从而得到功率稳定的第一导频信号ypilot，进而调节了信号链路的增益。
504、接收设备根据携带相位噪声的第一导频信号和导频信号，得到相位噪声叠加函数。
具体的，这里假设相位噪声叠加函数p(x)为一个满足二次多项式求和的模型，即p(x)=ax+bx2，其中a和b为未知数，接收设备将上述步骤获取的第一导频信号ypilot，以及之前附加在原始信号xmain上的导频信号xpilot代入相位噪声叠加函数p(x)的函数模型中，从而计算出该p(x)函数中的全部精确系数，即相位噪声系数a与b的值，进而得到具体的相位噪声叠加函数p(x)。需要说明的是，上述的p(x)=ax+bx2这个函数模型在这里只是一种假设，在实际应用时，该函数模型可以根据具体的信号数据及应用场景进行设置，这里不做限制。
505、接收设备根据相位噪声叠加函数及第一输出信号得到经过延时的原始信号。
可选的，步骤505具体包括如下步骤:
505a、接收设备对相位噪声叠加函数进行函数求逆运算，得到相位噪声叠加函数的逆函数。
具体的，由于相位噪声叠加函数p(x)与第一传输信号yr的关系可以描述为yr=p(xt)，因此，若要获取该第一传输信号yr对应的发送设备想要发送的原始信号，的首先需要求取该相位噪声叠加函数p(x)的逆函数p-1(x)。
505b、接收设备获取经过延时的第一输出信号。
具体的，接收设备获取当前的第一输出信号yr，但由于经过上述步骤的处理，该第一输出信号yr延时，因此，此时获取的第一输出信号yr为经过延时的第一输出信号yt(t-τ)。
505c、接收设备将该经过延时的第一输出信号代入上述的相位噪声叠加函数的逆函数中，得到经过延时的原始信号。
具体的，接收设备根据相位噪声叠加函数p(x)与第一传输信号yr的关系式yr=p(xt)，得到相位噪声叠加函数的逆函数p-1(x)与原始信号的关系式xt(t-τ)=p-1(yr(t-τ))。因此，接收设备可以直接将该经过延时的第一输出信号yt(t-τ)代入上述关系式中，从而快速获取到该经过延时的原始信号xt(t-τ)，进而完成了整个相位噪声校正的过程。
本发明的实施例提供的相位噪声校正方法，接收设备接收发送设备发送的附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，并对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，然后从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，从而使得该接收设备根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
本发明的实施例提供的一种相位噪声校正方法，如图7所示，可以由发送设备来实现，该相位噪声校正方法具体包括如下步骤：
601、发送设备将原始信号与导频信号进行叠加，生成待输出信号。
具体的，发送设备将原始信号xmain与导频信号xpilot叠加，生成待输出信号xt'，即xt'=xpilot+xmain。而上述的导频信号xpilot为具备特定特征的信号，即该导频信号xpilot为已知或具备某种已知规律的信号。具体的，该导频信号xpilot包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号（如，sin（wt）信号或cos（wt）信号）。同时该导频信号xpilot的功率需要等于或大于该原始信号xmain的功率谱密度。
602、发送设备将待输出信号与第一本振信号混频，生成输出信号，并将该输出信号发送至接收设备。
具体的，发送设备在向接收设备发送输出信号xt时，由于需要在较高的频段进行发送，因此需要发送设备将附加了导频信号xpilot的原始信号xmain进行变频，即将第一本振信号LO1的相位噪声信息叠加加到该附加了导频信号xpilot的原始信号xmain上，然后经过第二天线组发射到空中，以便接收设备侧的第一天线组接收后传输至该接收设备。
本发明的实施例提供的相位噪声校正方法，发送设备通过向接收设备发送附加有导频信号的原始信号经过变频所生成的输出信号，以便该接收设备能够对该输出信号进行再次变频，生成第一输出信号，并从该第一输出信号中得到携带有相位噪声的第一导频信号，使得该接收设备能够根据该第一导频信号和导频信号，计算出相位噪声叠加函数，以便接收设备可以根据该相位噪声叠加函数对该相位噪声进行校正，进而得到经过延时的原始信号，相比于现有技术只能获取到大致的相位误差值，本发明能够对相位噪声进行精确校正。
此外，本发明的实施例不仅仅针对微波系统上对相位噪声校正的应用场景，还可以应用于射频系统上对相位噪声校正的应用场景，还可以应用于光通信系统上对激光器相位调制噪声校正的应用场景，还可以应用于微波直放站上对射频通信信号的传输场景。需要说明的是，上述应用场景只是一种示例，实际应用中并不仅限于此。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种接收设备，其特征在于，包括：收发模块、混频器、振荡器、数字滤波器及数据处理器，所述收发模块用于与第一天线组通信，其中：
所述收发模块，用于接收所述第一天线组返回的输出信号，并将所述输出信号发送至所述混频器；其中所述输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的；
所述混频器，用于将所述输出信号与所述振荡器产生的第二本振信号混频，生成第一输出信号；
所述数字滤波器，用于对所述第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；
所述数据处理器，用于根据所述携带相位噪声的第一导频信号和所述导频信号，得到相位噪声叠加函数；
所述数据处理器，还用于根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的所述原始信号；
其中，所述导频信号和所述输出信号之间的函数关系，与所述第一导频信号和所述第一输出信号之间的函数关系相同。
2.根据权利要求1所述的接收设备，其特征在于，所述接收设备还包括：
数据归一化模块，用于将所述数字滤波器提取出的所述第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
3.根据权利要求1或2所述的接收设备，其特征在于，所述数据处理器具体用于：对所述相位噪声叠加函数进行函数求逆运算，得到所述相位噪声叠加函数的逆函数；获取经过延时的第一输出信号；将所述经过延时的第一输出信号代入所述相位噪声叠加函数的逆函数中，得到经过延时的原始信号。
4.一种发送设备，其特征在于，包括：合波模块、振荡器、混频器及发射模块，所述发射模块用于与第二天线组通信，其中：
所述振荡器，用于生成第二本振信号；
所述合波模块，用于将原始信号与导频信号叠加，生成待输出信号，并将所述待输出信号发送至所述混频器；
所述混频器，用于将所述待输出信号与所述第二本振信号混频，生成输出信号；
发射模块，用于将所述输出信号发射至所述第二天线组，以便接收设备通过所述第二天线组接收所述输出信号；
其中，所述导频信号和所述输出信号之间的函数关系，与第一导频信号和第一输出信号之间的函数关系相同；所述第一输出信号是所述接收设备接收所述输出信号后，将所述输出信号与第一本振信号混频生成的；所述第一导频信号是所述接收设备对所述第一输出信号进行滤波，提取相位噪声生成的。
5.根据权利要求4所述的发送设备，其特征在于，所述导频信号为具备特定特征的信号；其中所述导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号。
6.一种相位噪声校正系统，其特征在于，包括：接收设备、发送设备、第一天线组及第二天线组，所述第一天线组用于与所述接收设备进行通信，所述第二天线组用于与所述发送设备进行通信，其中；
所述发送设备，用于将原始信号与导频信号叠加，生成待输出信号，并将所述待输出信号与第二本振信号混频，生成输出信号发送至所述第二天线组，并经所述第二天线组发射；
所述第一天线组接收所述第二天线组发射的所述输出信号，并将所述输出信号发送至所述接收设备；
所述接收设备，用于接收所述输出信号，并将所述输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号；及用于对所述第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；及用于根据所述携带相位噪声的第一导频信号和所述导频信号，得到相位噪声叠加函数，并根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的所述原始信号；
其中，所述导频信号和所述输出信号之间的函数关系，与所述第一导频信号和所述第一输出信号之间的函数关系相同。
7.一种相位噪声校正方法，其特征在于，包括：
接收设备接收发送设备发送的输出信号，并将所述输出信号与第二本振信号混频，生成第一输出信号；其中所述输出信号是发送设备将原始信号与导频信号叠加后与第一本振信号混频生成的；
所述接收设备对所述第一输出信号进行滤波，提取出携带相位噪声的第一导频信号；
所述接收设备根据所述携带相位噪声的第一导频信号和所述导频信号，得到相位噪声叠加函数；
所述接收设备根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的所述原始信号；
其中，所述导频信号和所述输出信号之间的函数关系，与所述第一导频信号和所述第一输出信号之间的函数关系相同。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收设备从待校正信号中提取出携带相位噪声的第一导频信号之后，还包括：
所述接收设备对所述携带相位噪声的第一导频信号的功率进行数据归一化处理，得到功率稳定的第一导频信号。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位噪声叠加函数及所述第一输出信号得到经过延时的原始信号包括：
所述接收设备对所述相位噪声叠加函数进行函数求逆运算，得到所述相位噪声叠加函数的逆函数；
所述接收设备获取经过延时的第一输出信号；
所述接收设备将所述经过延时的第一输出信号代入所述相位噪声叠加函数的逆函数中，得到经过延时的原始信号。
10.一种相位噪声校正方法，其特征在于，包括：
发送设备将原始信号与导频信号进行叠加，生成待输出信号；
所述发送设备将所述待输出信号与第一本振信号混频，生成输出信号，并将所述输出信号发送至接收设备；
其中，所述导频信号和所述输出信号之间的函数关系，与第一导频信号和第一输出信号之间的函数关系相同；所述第一输出信号是所述接收设备接收所述输出信号后，将所述输出信号与第二本振信号混频生成的；所述第一导频信号是所述接收设备对所述第一输出信号进行滤波，提取相位噪声生成的。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述导频信号为具备特定特征的信号；其中所述导频信号包括以下任意一种：具备特定特征的调制信号或单音信号。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018163657A1 (ja) * 2017-03-08 2018-09-13 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法
CN110808712B (zh) * 2019-10-21 2023-04-18 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种智能化晶振相噪综合补偿方法
CN115208392B (zh) * 2022-06-01 2023-08-01 中星联华科技（北京）有限公司 相位噪声控制方法、装置及系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2787257A1 (fr) * 1998-12-15 2000-06-16 Koninkl Philips Electronics Nv Appareil radioelectrique comportant un synthetiseur de frequences et procede pour moduler en phase et/ou en frequence un synthetiseur de frequences
US7190741B1 (en) * 2002-10-21 2007-03-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Real-time signal-to-noise ratio (SNR) estimation for BPSK and QPSK modulation using the active communications channel
CN100527644C (zh) * 2004-03-25 2009-08-12 松下电器产业株式会社 无线系统、无线发送装置以及无线接收装置
EP1724956A1 (en) * 2004-03-25 2006-11-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio system and radio communication device
DE102004021860B4 (de) * 2004-05-04 2010-04-29 Infineon Technologies Ag Phasen- und Frequenznachführung eines OFDM-Empfängers mittels pilotgestützter Phasenwertschätzung
KR100719111B1 (ko) * 2005-07-29 2007-05-17 삼성전자주식회사 Ｏｆｄｍ 시스템에 적용되는 위상잡음 보상장치 및 그 방법
US7826555B2 (en) * 2005-08-24 2010-11-02 Panasonic Corporation MIMO-OFDM transmission device and MIMO-OFDM transmission method
US9577863B2 (en) * 2007-01-16 2017-02-21 Koninklijke Philips N.V. System and method for improved frequency/phase error tracking in high-speed high-frequency communication
CN101145860B (zh) * 2007-07-06 2010-09-08 哈尔滨工程大学 实时校正信道相位幅度的装置
JP4874439B2 (ja) * 2009-11-17 2012-02-15 三菱電機株式会社 無線通信装置
CN103259598A (zh) * 2013-05-21 2013-08-21 桂林电子科技大学 基于ira码的ofdm光纤无线通信方法和系统

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