[发明专利]毫米波通信系统中分数间隔频域均衡硬件实现方法

说明书

本发明提供了一种毫米波通信系统中分数间隔频域均衡硬件实现方法，包括以下步骤：接收天线获取信号，进行同步；对同步后的数据做分数间隔处理；将数据做FFT生成频域数据；根据导频数据对系统进行信道估计，获得信道估计矩阵H；根据信道矩阵H，进行频域均衡。本发明方法利用了毫米波升采样提供的分集增益信息，结合硬件实现过程中矩阵分块运算特点和最小均方差均衡技术，在不明显影响运算复杂度情况下，能够有效改善毫米波通信系统中定时相位误差和信道延时失真的影响，提高系统的误比特性能；同时均衡过程即完成信号的降采样。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种在毫米波通信系统中适用于硬件实现的基于分数间隔的频域均衡方法。

背景技术

传统低频无线通信系统，频谱资源有限，传输速率提高已经变得非常困难。毫米波通信系统，具有丰富的频谱资源，可以大幅提高通信带宽，从而提高传输速率。除了具有高带宽、高传输速率特点之外，毫米波通信还具有高安全性、天线设备高集成度等特点。由于毫米波通信速率可以达到近10Gbps数量级，对硬件系统的处理能力提出了非常高的要求。毫米波通信系统帧结构也不同于传统LTE或IEEE 802.11n/ac等协议帧结构，需要特别设计。

MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统在第四代移动通信技术标准中被采用，同时也广泛运用于高速无线局域网(WLAN)的标准协议中。多天线技术能为系统提供更大的分集增益或者复用增益，提高系统性能。无线通信系统，信号通过无线电波在空气中全向传播，不可避免的存在多径干扰和频率选择性衰落等因素影响。单载波频域均衡技术20世纪90年代首次被提出来，在频率选择性衰落信道下，它与OFDM具有相似的性能，能很好的解决频率选择性衰落问题，并且其还具有低PAPR、对载波同步和相位噪声不敏感的特点。毫米波通信系统由于其载波频率非常高，符号持续时间非常短，所以定时偏差和相位噪声等干扰会对系统性能产生很大的影响。毫米波段的信号处理对硬件系统有着非常高的要求，不可避免的会引入硬件损失带来的相位噪声和频偏等干扰。

发明内容

为解决上述问题，本发明在消除毫米波通信系统中多径干扰、定时偏差和相位噪声等影响的基础上，综合考虑硬件资源消耗，处理能力等因素，公开了一种毫米波通信系统中分数间隔频域均衡硬件实现方法，旨在改善毫米波通信系统中硬件损耗引入的相位噪声以及固有的信道延时失真等因素的影响，提升系统性能。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

毫米波通信系统中分数间隔频域均衡硬件实现方法，包括如下步骤：

步骤1：接收天线获取信号，进行同步：

步骤1.1，发射端将处理之后的数据进行升采样，然后通过2根发射天线发射出去；同时接收端，通过2根接收天线接收空间的信号，经过AD转化，使得到的信号离散化；

步骤1.2，接收到的2路信号，采用延时相关的帧同步方法获取帧头信息；

根据帧中的块进行同步，同步序列表达式如下：

其中，

其中，y(n)为接收到的数据，*表示取共轭，N＝1024,M＝960；

根据r(n)波形图得到帧的起始位置；

步骤2：对同步后的数据做分数间隔处理

采用T/2分数间隔法，将数据每一路信号按照奇和偶间隔采样形成奇偶两个流，每个流重新形成块，两路信号同时并行执行形成四个流，同步后的两路数据y₁[n]，y₂[n]经过分割之后为y_e,1[n]，y_o1[n]，y_e,2[n]，y_o,2[n]；