專利名稱：一種相位噪聲的估計(jì)方法、估計(jì)裝置、接收機(jī)及通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及一種相位噪聲的估計(jì)方法、估計(jì)裝置、接收機(jī)及通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
在無線通信中，常常由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)本振的不穩(wěn)定性，使得載波信號不是單一頻率的正弦波，這種不穩(wěn)定性，通常用相位噪聲來衡量。由于這個(gè)原因，在無線通信系統(tǒng)的載波頻率比較高時(shí)，以及，在無線通信系統(tǒng)使用高階的調(diào)制方式時(shí)，相位噪聲的影響通常是不可忽略的。因此，接收機(jī)必須對整個(gè)鏈路引入的相位噪聲進(jìn)行估計(jì)，對受相位噪聲影響的接收信號進(jìn)行相噪補(bǔ)償，以達(dá)到更加準(zhǔn)確的檢測發(fā)射數(shù)據(jù)符號的目的。目前進(jìn)行相位噪聲估計(jì)的方法，主要有以下幾種:方法1、利用鎖相環(huán)對相位噪聲進(jìn)行跟蹤，目前一般采用二階鎖相環(huán)。方法2、將接收信號的時(shí)間分為多個(gè)時(shí)間片，將每個(gè)時(shí)間片內(nèi)的相位噪聲近似為常數(shù)，通過適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)算法來獲得在特定時(shí)間片的相位平均值。方法3、基于插值的算法:構(gòu)造特殊的幀結(jié)構(gòu)，比如，每一幀的首尾都有導(dǎo)頻，先對每一幀數(shù)據(jù)的導(dǎo)頻位置的相位噪聲進(jìn)行估計(jì)，幀內(nèi)數(shù)據(jù)符號部分的相位噪聲通過插值來實(shí)現(xiàn)。方法4、基于信道和相位噪聲的聯(lián)合檢測估計(jì)算法，此方法的復(fù)雜度非常高，信號處理的時(shí)延很大。上述的方法1，鎖相環(huán)需要一定的捕獲時(shí)間才能鎖定相位，造成相位噪聲的補(bǔ)償不及時(shí)。上述的方法2 4，需要知道相位噪聲的統(tǒng)計(jì)特性，相位噪聲估計(jì)的準(zhǔn)確度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種相位噪聲的估計(jì)方法、估計(jì)裝置、接收機(jī)及通信設(shè)備，以提高相位噪聲估計(jì)的準(zhǔn)確度，從而提高接收機(jī)的接收性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:一種相位噪聲的估計(jì)方法，包括如下步驟:獲取接收數(shù)據(jù)的均衡后符號r(k)對應(yīng)的發(fā)送符號，其中，k = 0，...，K-1, K為一幀接收數(shù)據(jù)包括的符號數(shù)目；根據(jù)r(k)和MA)獲取公共相位噪聲；根據(jù)r(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及根據(jù)所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數(shù)矩陣獲取相位噪聲。一種相位噪聲的估計(jì)裝置，包括:發(fā)送符號估計(jì)單元，用于獲取接收數(shù)據(jù)的均衡后符號r(k)對應(yīng)的發(fā)送符號，其中，k = O，...，K-1，K為一幀接收數(shù)據(jù)包括的符號數(shù)目；公共相位噪聲估計(jì)單元，用于根據(jù)r(k)和獲取公共相位噪聲；殘余相位噪聲估計(jì)單元，用于根據(jù)r(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及相位噪聲估計(jì)單元，用于根據(jù)所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數(shù)矩陣獲取相位噪聲。一種包括上述的估計(jì)裝置的接收機(jī)。

一種包括上述的接收機(jī)的通信設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的技術(shù)方案不需要捕獲時(shí)間，相噪補(bǔ)償可以快速啟動(dòng)，也不需要知道相位噪聲的統(tǒng)計(jì)特性，相位噪聲估計(jì)的準(zhǔn)確度較高。利用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠有效的對相位噪聲進(jìn)行估計(jì)，從而對受到相位噪聲影響的接收信號進(jìn)行補(bǔ)償，達(dá)到準(zhǔn)確檢測發(fā)射符號的目的，進(jìn)而能夠提聞系統(tǒng)的性能。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相位噪聲的估計(jì)方法的流程圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相位噪聲的估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。首先對本發(fā)明實(shí)施例的相位噪聲估計(jì)的原理進(jìn)行介紹。由于帶寬遠(yuǎn)低于采樣率的離散隨機(jī)過程，可以用基函數(shù)進(jìn)行展開，而且展開項(xiàng)的數(shù)目通常不會很多，一般無線通信系統(tǒng)的相位噪聲在數(shù)字基帶可以視為一個(gè)這樣的離散隨機(jī)過程。因此，本發(fā)明實(shí)施例將相位噪聲過程，用離散余弦變換(DCT)函數(shù)進(jìn)行正交展開。不失一般性，設(shè)一幀基帶數(shù)據(jù)包括K個(gè)符號。令k時(shí)刻(對應(yīng)第k個(gè)符號)，接收端設(shè)備的接收機(jī)中經(jīng)過均衡器輸出的均衡后符號為r(k)，r(k)對應(yīng)的發(fā)送端設(shè)備發(fā)送符號為a(k)，遭受到的高斯白噪聲為n(k)，相位噪聲為0 (k)，則均衡后符號r(k)可以表示為:r (k) = a (k) eJ 9 (k)+n (k), k = 0,…，K_1 (I)本發(fā)明的目的在于通過一種合理的算法，來對相位噪聲進(jìn)行估計(jì)得到第k個(gè)符號的相位噪聲估計(jì)值，在獲得后，對r(k)進(jìn)行補(bǔ)償，得到進(jìn)行相位噪聲補(bǔ)償以后的信號z (k)，如下:= r(k)e-成k)(2)后續(xù)的均衡解調(diào)等在z (k)上進(jìn)行，相位噪聲被消除了。下面給出求沒(々)的算法。
定義公共相位噪聲
權(quán)利要求
1.一種相位噪聲的估計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟: 獲取接收數(shù)據(jù)的均衡后符號r(k)對應(yīng)的發(fā)送符號a(k)其中，k = O，...，K-1, K為一幀接收數(shù)據(jù)包括的符號數(shù)目； 根據(jù)r(k)和a(k)獲取公共相位噪聲； 根據(jù)r(k)、a(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及 根據(jù)所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數(shù)矩陣獲取相位噪聲。
2.如權(quán)利要求1所述的估計(jì)方法，其特征在于，所述獲取接收數(shù)據(jù)的均衡后符號r(k)對應(yīng)的發(fā)送符號，包括: 對r (k)進(jìn)行硬判決，得到a(k)或者 對r (k)進(jìn)行軟判決，并對軟判決結(jié)果進(jìn)行重構(gòu)得到a(k)。
3.如權(quán)利要求1所述的估計(jì)方法，其特征在于，按照如下公式獲取公共相位噪聲:
4.如權(quán)利要求3所述的估計(jì)方法，其特征在于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲:
5.如權(quán)利要求4所述的估計(jì)方法，其特征在于，按照如下公式獲取相位噪聲:
6.如權(quán)利要求3所述的估計(jì)方法，其特征在于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲:
7.如權(quán)利要求4所述的估計(jì)方法，其特征在于，按照如下公式獲取相位噪聲:
8.一種相位噪聲的估計(jì)裝置，其特征在于，包括: 發(fā)送符號估計(jì)單元，用于獲取接收數(shù)據(jù)的均衡后符號r(k)對應(yīng)的發(fā)送符號a(k)其中，k = O,..., K-LK為一幀接收數(shù)據(jù)包括的符號數(shù)目； 公共相位噪聲估計(jì)單元，用于根據(jù)r(k)和50)獲取公共相位噪聲； 殘余相位噪聲估計(jì)單元，用于根據(jù)r(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及 相位噪聲估計(jì)單元，用于根據(jù)所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數(shù)矩陣獲取相位噪聲。
9.如權(quán)利要求8所述的估計(jì)裝置，其特征在于，所述發(fā)送符號估計(jì)單元進(jìn)一步用于: 對r(k)進(jìn)行硬判決，得到50);或者 對r (k)進(jìn)行軟判決，并對軟判決結(jié)果進(jìn)行重構(gòu)得到。
10.如權(quán)利要求8所述的估計(jì)裝置，其特征在于，所述公共相位噪聲估計(jì)單元進(jìn)一步用于，按照如下公式獲取公共相位噪聲:
11.如權(quán)利要求10所述的估計(jì)裝置，其特征在于，所述殘余相位噪聲估計(jì)單元進(jìn)一步用于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲:
12.如權(quán)利要求11所述的估計(jì)裝置，其特征在于，所述相位噪聲估計(jì)單元進(jìn)一步用于，按照如下公式獲取相位噪聲:
13.如權(quán)利要求10所述的估計(jì)裝置，其特征在于，所述殘余相位噪聲估計(jì)單元進(jìn)一步用于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲::
14.如權(quán)利要求13所述的估計(jì)方法，其特征在于，所述相位噪聲估計(jì)單元進(jìn)一步用于，按照如下公式獲取相位噪聲:
15.—種包括如權(quán)利要求8 14任一項(xiàng)所述的估計(jì)裝置的接收機(jī)。
16.一種包括如權(quán)利要求15所述的接收機(jī)的通信設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相位噪聲的估計(jì)方法、估計(jì)裝置、接收機(jī)及通信設(shè)備，屬于無線通信領(lǐng)域。所述相位噪聲的估計(jì)方法包括如下步驟獲取接收數(shù)據(jù)的均衡后符號r(k)對應(yīng)的發(fā)送符號其中，k＝0，...，K-1，K為一幀接收數(shù)據(jù)包括的符號數(shù)目；根據(jù)r(k)和獲取公共相位噪聲；根據(jù)r(k)、和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；根據(jù)所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數(shù)矩陣獲取相位噪聲。本發(fā)明能夠提高相位噪聲估計(jì)的準(zhǔn)確度，從而提高接收機(jī)的接收性能。
文檔編號H04L25/02GK103117967SQ201110366298
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者侯曉輝 申請人:中興通訊股份有限公司