[发明专利]OFDM接收机中消除由相位噪声引起的子载波间干扰的方法

说明书

技术领域

本发明属于数字信号传输领域，涉及一种消除子载波间干扰的方法，特别是用于消除正交频分复用(OFDM)接收机系统中由相位噪声引起的子载波间干扰(ICI)的方法。

背景技术

在数字传输系统中，在接收机中要采用PLL技术，将本振调谐到所需要的频率上，本振频率是根据需要可配置的，所以接收端的本振都有较大的随机相位抖动，这就是相位噪声。相位噪声对OFDM传输系统造成的影响主要体现在两个方面，一是公共相位误差(CPE)，二是子载波间干扰(ICI)。CPE与子载波无关，利用OFDM传输系统中的导频信号比较容易消除CPE。相位噪声破坏了子载波间的正交性，导致ICI，ICI对OFDM信号的解调会造成很大的影响，ICI一般不容易消除。目前还没有常用的方法对由相位噪声引起的子载波间干扰进行有效的消除。

发明内容

本发明的目的就提供一种在OFDM接收机系统中可以有效的消除由相位噪声引起的子载波间干扰(ICI)的方法。

本发明消除ICI的方法包括两个步骤：首先从输入的正交频分复用信号中提取相位噪声频谱，然后利用提取的相位噪声频谱消除当前子载波周围的子载波对当前子载波造成的ICI。

提取相位噪声频谱的方法是利用每个正交频分复用符号的数据进行提取，具体表示为：

式中(m)表示与当前子载波k(k为子载波索引号)相隔m个子载波位置的相位噪声频谱，X_k为子载波k的接收数据，Y_k为子载波k的接收数据的极性判决，(X_k)_I、(X_k)_Q分别表示X_k的I路(实部)和Q路(虚部)，E{}表示对大括号内的数据求数学期望。式(1)的分子大括号内的部分解释为：子载波k的数据极性判决的共扼Y_k^*与子载波k+m的数据X_k+m相乘，子载波k数据的共扼X_k^*与子载波k+m数据的极性判决Y_k+m相乘，再两个乘积相减得到子载波k和k+m的相关值。然后在整个符号上对所有子载波索引k所求出的相关值再求数学期望得到平均相关值。式(1)的分母大括号内的部分解释为：子载波k的I、Q路分别求绝对值，然后求得I、Q绝对值和，再在整个符号上对所有子载波索引k求得的结果求期望得到幅度平均值。最后将平均相关值除以幅度平均值再除以2j就得到与当前子载波k相隔m个子载波位置的相位噪声频谱，即(m)。

低信噪比时幅度较小的数据极性极易判决错误，会影响统计的结果，所以幅度太小的数据不参与(m)估计。式(1)中对子载波k的接收数据极性判决的具体方法是：数据的I、Q路分别取绝对值，将I、Q路绝对值的和通过一个低通滤波器进行平滑滤波，得到平均幅度；平均幅度乘以设定的可变参数A得到幅度比较门限；将数据的I、Q路的绝对值分别与该门限比较，如大于幅度比较门限，则按照常规的极性判决方法进行，如果小于幅度比较门限，则极性判决为0。

消除当前子载波周围的子载波对当前子载波造成的ICI的方法是利用提取的相位噪声频谱和当前子载波以及当前子载波的周围子载波的数据进行消除，具体表示为：

式(2)中R_k表示消除前后各M个子载波对当前子载波k造成的ICI干扰后的当前子载波的数据，具体是与当前子载波k相隔m(-M≤m≤M)的数据分别乘以对应的相位噪声频谱(m)，乘积的结果求和再乘上j(表示)就是总的ICI干扰，再从接收数据X_k中减去总的ICI干扰即消除了相位噪声ICI干扰。

本发明从接收的OFDM符号的子载波数据中提取出相位噪声频谱，而其中不可靠的数据不参与相位噪声频谱提取，增加了相位噪声频谱提取的精确性；由于相位噪声频谱能够反应出相位噪声引起的子载波间的干扰，利用提取出的相位噪声频谱就可以有效地消除由于相位噪声引起的子载波间的干扰。

附图说明

图1为本发明方法的框图；

图2为图1中相位噪声频谱提取方法的框图；

图3为图2中极性判决方法的框图；

图4为图1中消除周围子载波对当前子载波造成干扰的方法的框图。

具体实施方式