專利名稱：正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及SFDM技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法。
背景技術(shù)：
目前，在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中，OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)以其簡單的結(jié)構(gòu)及良好的傳輸效果逐漸被推廣應(yīng)用，OFDM系統(tǒng)是在若干個(gè)具有正交性的子載波上并行傳輸數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以在一定程度上較單載波系統(tǒng)減少了頻率選擇性衰落帶來的不利影響，而且也較單載波系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、頻帶利用率高、抗多徑衰落和脈沖噪聲等優(yōu)點(diǎn)。OFDM技術(shù)引起了包括電信、廣播電視、電力通信在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)的普遍關(guān)注，尤其是在通信領(lǐng)域已經(jīng)得到了許多應(yīng)用。
在OFDM接收系統(tǒng)中，接收到的子載波信號存在一定的相位誤差，因此，需要估計(jì)出整個(gè)OFDM符號中所有子載波的相位誤差，從而保證接收系統(tǒng)可以準(zhǔn)確接收OFDM符號。在OFDM系統(tǒng)中，各子載波信號的相位誤差估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性將對接收機(jī)的性能有很大影響，即影響針對各個(gè)子載波相位的有效校正，進(jìn)而影響到同步跟蹤效果。
目前，還沒有一種方法可以用于估計(jì)OFDM系統(tǒng)中的各子載波信號的相位誤差信息，導(dǎo)致OFDM接收系統(tǒng)的性能不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種OFDM系統(tǒng)中子載波相位誤差估計(jì)的方法，從而在OFDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)各子載波信號的相位誤差的估計(jì)，并可以保證相位誤差估計(jì)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，包括A、在正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，確定導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差；B、根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
所述的步驟A包括在OFDM系統(tǒng)中，確定信號強(qiáng)度符合設(shè)定門限值的導(dǎo)頻子載波的相位誤差，并執(zhí)行步驟B。
本發(fā)明還提供了另外一種OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，包括C、在正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，確定導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息；D、根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
本發(fā)明中，步驟C所述的信號強(qiáng)度信息包括導(dǎo)頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息，或依據(jù)所述導(dǎo)頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息確定的關(guān)聯(lián)參數(shù)信息。
所述的步驟C包括在OFDM系統(tǒng)中，分別確定若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息；或者，分別確定一組子載波信號中的所有導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息。
所述的步驟D包括
D1、根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息，采用最小二乘法確定OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)；D2、根據(jù)所述的相位誤差直線函數(shù)確定各子載波信號的相位誤差信息。
所述的步驟D1包括D11、建立包含未知信息K、b、a的直線函數(shù)P＝K×(X-b)-a；D12、根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息，采用最小二乘法分別確定所述的未知信息K、b、a的值；D13、根據(jù)計(jì)算出的K、b、a的值確定相位誤差直線函數(shù)。
所述的步驟D12包括根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的序號信息和對應(yīng)的信號強(qiáng)度確定所述的未知信息b。
所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差值和對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息確定所述的未知信息a。
所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差值、對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息，以及所述的未知信息b確定所述的未知信息K。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明存在以下優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)了OFDM系統(tǒng)中的各子載波的相位誤差的估計(jì)，從而保證了信號的可靠接收；2、不再需要選擇確定所述導(dǎo)頻子載波信號強(qiáng)度的門限值，解決了門限值難以確定的問題；3、可以充分利用各個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差、信號強(qiáng)度等信息進(jìn)行相位誤差的估計(jì)，有效提高了相位誤差估計(jì)的準(zhǔn)確性；4、在相位誤差估計(jì)過程中，充分地考慮了各導(dǎo)頻子載波的信號強(qiáng)度信息(如信號功率值或信號幅度值等)，進(jìn)一步提高了OFDM系統(tǒng)中的子載波信號相位誤差估計(jì)的準(zhǔn)確性。


圖1為OFDM系統(tǒng)中的一組子載波信號的示意圖；圖2為OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)的示意圖；圖3、圖4和圖5分別為本發(fā)明獲得的相位誤差函數(shù)的示意圖；圖6為本發(fā)明所述的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心是在OFDM系統(tǒng)中采用導(dǎo)頻子波信號的相位誤差信息，或相位誤差信息和信號強(qiáng)度信息進(jìn)行其他子載波信號相位誤差的估計(jì)。而且，本發(fā)明中由于采用了將導(dǎo)頻子載波信號強(qiáng)度信息作為權(quán)重，并利用帶權(quán)重的最小二乘方法對各個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差信息進(jìn)行線性擬合，獲得OFDM系統(tǒng)的相位誤差直線函數(shù)，從而準(zhǔn)確估計(jì)各子載波信號的相位誤差，有效保證了OFDM系統(tǒng)中其他子載波相位誤差估計(jì)的準(zhǔn)確性。
下面首先對本發(fā)明中僅基于導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差信息估計(jì)其他各子載波信號的相位誤差信息的處理過程進(jìn)行說明在OFDM接收系統(tǒng)中，可以根據(jù)接收到的足夠數(shù)目的導(dǎo)頻子載波估計(jì)整個(gè)OFDM符號中所有子載波的相位誤差，從而保證接收系統(tǒng)可以準(zhǔn)確接收OFDM符號。在OFDM系統(tǒng)中，各子載波的相位誤差值是子載波序號的一次函數(shù)，即相位誤差值可以用直線函數(shù)來擬合。所述的直線函數(shù)就是根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波的相位差值確定。
如圖1所示，在OFDM系統(tǒng)中，子載波的序號從-26到26，共有52個(gè)子載波，不存在0號子載波，其中序號為-21，-7，7，21的子載波為導(dǎo)頻子載波。在序號為-21，-7，7，21的子載波上發(fā)送的信息為已知，因此，所述導(dǎo)頻子載波的相位誤差是可以得到的，這樣，根據(jù)這4個(gè)導(dǎo)頻子載波的相位誤差確定相應(yīng)的直線函數(shù)，如圖2所示，基于所述的直線函數(shù)便可以推算出其它48個(gè)子載波的相位誤差，從而實(shí)現(xiàn)子載波的相位差的估計(jì)。
但是，在上述方法中，還需要根據(jù)導(dǎo)頻子載波的信號強(qiáng)度是否符合設(shè)定的門限值，確定其是否可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)，如圖3、圖4和圖5所示，在圖3中只有一個(gè)導(dǎo)頻子載波信號可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)，圖4中只有兩個(gè)導(dǎo)頻子載波信號可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)，只有在圖5中是所有的四個(gè)導(dǎo)頻子載波信號均可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)。因此，上述方法提供的估計(jì)子載波信號的相位誤差的方法無法準(zhǔn)確地估計(jì)相應(yīng)的相位誤差值。
基于上述原因，本發(fā)明還提供了另一種實(shí)現(xiàn)的方法，所述的方法的具體實(shí)現(xiàn)方式如圖6所示，具體包括以下步驟步驟61在OFDM系統(tǒng)中，分別確定若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息；通常為確定OFDM系統(tǒng)中一組子載波中所有導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息；仍參照圖1所示，假設(shè)序號為-21，-7，7，21的子載波(即導(dǎo)頻子載波)信號上的相位誤差值依次為P-21，P-7，P7，P21；各導(dǎo)頻子載波信號的信號強(qiáng)度信息依次記為W-21，W-7，W7，W21；各導(dǎo)頻子載波的序號顯然分別為-21，-7，7，21；四個(gè)導(dǎo)頻子載波信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)為(-21，P-21)，(-7，P-7)，(7，P7)，(21，P21)；相應(yīng)的權(quán)重依次為W-21，W-7，W7，W21；所述的信號強(qiáng)度信息為導(dǎo)頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息，或者為依據(jù)所述導(dǎo)頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息確定的關(guān)聯(lián)參數(shù)信息。
步驟62根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息，采用最小二乘法確定OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)；該步驟進(jìn)一步包括步驟621建立包含未知信息K、b、a的直線函數(shù)假設(shè)擬合出的一次線性函數(shù)，即OFDM系統(tǒng)的相位誤差直線函數(shù)為P＝k×(x-b)+a；其中x為子載波序號，k，a，b為待定常數(shù)，即為未知信息，而且，直線P＝(x-b)與直線P＝1正交；步驟622根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的序號信息和對應(yīng)的信號強(qiáng)度確定所述的未知信息b；仍以圖1為例，假設(shè)一組子載波中包含有四個(gè)導(dǎo)頻子載波信號，則，所述直線函數(shù)中未知信息b=(-21*W-21)+(-7*W-7)+(7*W7)+(21*W21)W-21+W-7+W7+W21;]]>步驟623根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差值和對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息確定所述的未知信息a；接上例，所述的未知信息a=(P-21*W-21)+(P-7*W-7)+(P7*W7)+(P21*W21)W21+W-7+W7+W21;]]>步驟624根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差值、對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息，以及所述的未知信息b確定所述的未知信息K；仍接上例，所述的未知信息K為k=(P-21*W-21*(-21-b))+(P-7*W-7*(-7-b))+(P7*W7*(7-b))+(P21*W21*(21-b))W-21*(-21-b)2+W-7*(-7-b)2+W7*(7-b)2+W21*(21-b)2;]]>步驟625根據(jù)計(jì)算出的K、b、a的值，便可以確定所述的相位誤差直線函數(shù)，即確定了一條可以作為估計(jì)相位誤差依據(jù)的直線；
步驟63根據(jù)所述的相位誤差直線函數(shù)也就可以確定各子載波信號的相位誤差信息，由于在該直線函數(shù)中充分考慮了導(dǎo)頻子載波信號強(qiáng)度信息，因此，大大提高了相位誤差直線函數(shù)的精確度。
綜上所述，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的各種問題，并提供了一種可以準(zhǔn)確估計(jì)OFDM系統(tǒng)中子載波相位誤差的方法。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，包括A、在正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，確定導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差；B、根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟A包括在OFDM系統(tǒng)中，確定信號強(qiáng)度符合設(shè)定門限值的導(dǎo)頻子載波的相位誤差，并執(zhí)行步驟B。
3.一種OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，包括C、在正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，確定導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息；D、根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，步驟C所述的信號強(qiáng)度信息包括導(dǎo)頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息，或依據(jù)所述導(dǎo)頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息確定的關(guān)聯(lián)參數(shù)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟C包括在OFDM系統(tǒng)中，分別確定若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息；或者，分別確定一組子載波信號中的所有導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D包括D1、根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差和信號強(qiáng)度信息，采用最小二乘法確定OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)；D2、根據(jù)所述的相位誤差直線函數(shù)確定各子載波信號的相位誤差信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D1包括D11、建立包含未知信息K、b、a的直線函數(shù)P＝K×(X-b)-a；D12、根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差及其對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息，采用最小二乘法分別確定所述的未知信息K、b、a的值；D13、根據(jù)計(jì)算出的K、b、a的值確定相位誤差直線函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D12包括根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的序號信息和對應(yīng)的信號強(qiáng)度確定所述的未知信息b。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差值和對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息確定所述的未知信息a。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差值、對應(yīng)的信號強(qiáng)度信息，以及所述的未知信息b確定所述的未知信息K。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種OFDM系統(tǒng)中估計(jì)相位誤差的方法。該方法主要包括首先，在OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中，確定各個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差，或相位誤差和信號強(qiáng)度信息；然后，根據(jù)所述的導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差，或相位誤差和信號強(qiáng)度信息確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。因此，本發(fā)明不僅提供了一種可以估計(jì)OFDM系統(tǒng)中各子載波信號的相位誤差的方法，還可以充分利用各個(gè)導(dǎo)頻子載波信號的相位誤差、信號強(qiáng)度等信息進(jìn)行相位誤差的估計(jì)，有效提高了相位誤差估計(jì)的準(zhǔn)確性，降低了實(shí)現(xiàn)相位誤差估計(jì)的難度。
文檔編號H04L27/26GK1791079SQ20041009868
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者葉喜濤, 陳杰, 吳南健, 楊軍, 壽國梁, 壽國忠 申請人:北京六合萬通微電子技術(shù)有限公司