[发明专利]正交频分复用系统中相位噪声消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的方法，具体是一种正交频分复用系统中相位噪声消除方法。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术具有高频谱效率、抗窄带干扰、利用已有FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)易实现等特性，成为宽带无线移动通信系统关键技术之一，已被广泛应用于宽带无线城域网(IEEE802.16)、DAB(Digital Audio Broadcasting，数字音频广播系统)、DVB-T(Digital Video Broadcasting-terrestrial，地面数字视频广播系统)等无线通信系统。OFDM技术也作为未来4G核心技术之一，用以满足日益增长的无线多媒体业务需求。

当前越来越多的通信系统拥挤在低频段，导致该频段频谱资源日益匮乏。将系统调制到较高频段获得更大的带宽，并采用频谱效率较高的OFDM技术，可以有效解决低频段通信频谱拥挤问题。提升工作频段引起射频模块性能恶化，增加系统PHN(PHase Noise，相位噪声)功率，而OFDM采用正交载波提升频谱效率，对信道误差、相位噪声等更加敏感，引起更加严重的CPE(Common Phase Error，公共相位误差)和ICI(Inter-Carrier Interference，相邻子载波间干扰)，降低了OFDM系统通信性能。

对现有文献检索发现，现有技术中：

1、文献(Analysis of Phase Noise Effects in OFDM Modems(正交频分复用调制解调器中相位噪声分析)，IEEE Transactions on Communications，vol.50，no.10，pp.1696-1705，2002)详尽分析了OFDM系统来自收发两端本地振荡器PHN对系统性能的不同影响，但并没给出具体的消除方案。

2、文献(Estimation of Channel Transfer Function and Carrier Frequency Offset for OFDMSystems with Phase Noise(受相位噪声干扰的正交频分复用系统中信道传递函数和载频偏移估计)，IEEE Transactions on Vehicular Technology，vol.58，no.8，pp.4380-4387，2009.)给出了OFDM系统载频偏差、相位噪声和信道的联合估计算法，并没考虑相位噪声增加带来的问题。

3、文献(Phase Noise Estimation and Mitigation for OFDM Systems(正交频分复用系统中相位噪声的估计和消除)，IEEE Transactions on Wireless Communications，vol.5，no.12，pp.3616-3625，2006.)给出了基于LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error，线性最小均方误差)、ML(Maximum Likelihood，最大似然)准则的相位噪声消除算法，但算法复杂度较高且没考虑信道估计，制约其应用范围。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种正交频分复用系统中相位噪声消除方法，通过联合CTF(Channel Transfer Function，信道传递函数)和相位噪声估计的低复杂度算法。通过分析OFDM系统CTF和相位噪声特性，在OFDM导频时隙上联合估计CTF与相位噪声；在导频子载波假定信道不变，连续估计相位噪声以抑制相位噪声引起的ICI干扰。本文性能分析和仿真结果表明：在大相位噪声下，相对已有OFDM信道估计算法，本算法降低了导频开销，同时有效消除相位噪声，提高了CTF估计精度。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步：通过预处理矩阵和估计CIR(Impulse response of channel信道冲击响应)向量h，得到信道CTF矩阵H，从而将信道估计参数个数从子载波的个数减少到信道时域长度的个数。