[发明专利]用于减小公共相位误差的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及多载波通信网络中的接收设备，尤其涉及在接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法和装置。

背景技术

在通信系统中，信号传输过程中通常存在干扰和噪声。以采用OFDM调制方式的无线通信系统(以下简称“OFDM系统”)为例，发送设备调制的信号需经过调谐器上变频为射频信号。而在接收设备中，接收到的射频信号要用调谐器下变频为中频信号或基带信号，调谐器中本地振荡器不稳定，很难得到理想的正弦信号进行下变频，从而在发送端和接收端都能引入相位噪声。

在OFDM系统中，相位噪声带来的影响有两种：公共相位误差(CPE)和随机相位造成的载波间干扰(ICI)。公共相位误差使得所有子载波的相位发生了一个相等的旋转，而载波间干扰使得载波间失去正交性。

图1示出了OFDM系统的接收设备对基带信号进行处理的模块结构框图，在信号同步之后，进行信道估计，在信道估计之后进行FFT处理以得到调制符号，在FFT处理之后对调制符号进行信道均衡(以下简称“均衡”)处理，以得到经均衡处理好后的调制符号。以64QAM调制符号为例，在高斯白噪声信道下其星座图如图2(b)所示。图2(a)为没有相位噪声时，接收设备中的星座图分布图。从图2(a)和图2(b)中可以直观地看出，当存在相位噪声时，星座图会发生偏转和弥散。

在现有的OFDM系统中，一般子载波间的间隔为2KHz，所以不会引进很大的载波间干扰。相位噪声带来的主要影响是公共相位误差。

目前已有一些对公共相位误差进行补偿的方法，文献1(OFDM系统中相位噪声的跟踪与抑制，刘光辉、朱维乐著)提出了利用LS方法解卷积获得符号的相位噪声参数，然后对相位噪声引入的公共相位误差和载波间干扰进行抑制的方法。由于要进行卷积运算，该方法的缺点是比较复杂。

文献2(恶劣信道下的OFDM公共相位误差消除方法，刘鹏、李兵兵、卢朝阳和宫丰奎著)给出了在频率同步和信道均衡两级联合完成公共相位误差校正的结构，利用全导频(包括连续导频和散布导频)，提出了公共相位误差估计算法。

在欧洲的DVB-T COFDM(编码正交频分复用)系统中，利用连续导频提取公共相位误差，在信道估计前对FFT后的数据进行相位噪声的抑制。而在TDS-OFDM(时域同步正交频分复用)系统中，利用传输参数信令(TPS)对相位噪声进行抑制。

由于连续导频和传输参数信令在OFDM帧中具有相对固定的位置，因此无论是利用连续导频还是利用传输参数信令，都依赖于传输的符号帧结构，以及要保证连续导频或TPS不受到多径的严重破坏。但是无线传输的环境是很恶劣的，连续导频和TPS都可能受强多径的影响，从而导致估计的公共相位误差存在一定的偏差。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺点，提出了一种新的减小了接收设备接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法。通过确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值，并计算一个或多个相位误差的估计值的平均值，以将该平均值作为公共相位误差的估计值，对各个调制符号进行公共相位补偿。

根据本发明的第一个方面，提供了一种在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的方法，其中，包括以下步骤：a.确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值，以获得一个或多个相位误差的估计值；b.计算所述一个或多个相位误差的估计值的平均值，以得到公共相位误差的估计值；其中，还包括以下步骤：i.根据所述公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿，以减小其公共相位误差。

优选地，确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值的方法包括以下步骤：a1.获取所述一个或多个调制符号的相位值，并获取所述一个或多个调制符号硬判决之后的相位值；a2.根据所述一个或多个调制符号的相位值与所述硬判决之后的相位值来确定所述一个或多个相位误差的估计值。

根据本发明的第二方面，提供了一种在多载波通信网络的接收设备中用于减小接收到的由多个载波所承载的调制符号的公共相位误差的减小装置，该减小装置包括第一确定装置、计算装置和补偿装置；其中，第一确定装置用于确定一个或多个调制符号的相位误差的估计值，以获得一个或多个相位误差的估计值；计算装置用于计算所述一个或多个相位误差的估计值的平均值，以得到公共相位误差的估计值；补偿装置，用于根据所述公共相位误差的估计值来对各个调制符号进行相位补偿，以减小其公共相位误差。