[发明专利]一种差分空时编码中相位噪声补偿方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种差分空时编码中相位噪声补偿方法。本发明的方法主要为在差分空时编码OFDM系统中，特别是对高频段的相位噪声，采用分组判决导向的算法，通过分组得到两组数据，然后分别进行判决导向估计，再选出适合的补偿结果。利用分组规则，能剔除部分差错信号，提升后续估计的准确性。通过分组判决算法后系统的误码性能得到了明显的提升。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种差分空时编码中相位噪声补偿方法。

背景技术

传统的以语音和低速数据业务为主的、以固定或移动语音终端为界面的通信方式已经不能满足当今信息社会快速发展的需要。面对多媒体业务包括高清图像，视频等高速率数据业务正引领者技术发展的潮流。如何在有限的带宽、功耗上提高频谱利用率，进而提高无线通信速率成为人们研究的热点。

移动通信中编码方式往往是建立在以时间、频率和功率为一维资源之上的，可以在一根坐标轴上表示。而以空间资源为二维或者三维的编码方式技术难度相应较大。在对空间资源利用的技术中就包括空时编码，它具有很高的频谱利用率和较好的通信质量，能够满足高速数据通信业务要求。1998年，Alamouti博士最早提出一种利用两个发射天线的传输分级方案。在两个发送天线，m个接收天线的情况下，接收方先将2发1收的合并方案应用于每根接收天线，再将每根天线上合拼的信号进行简单相加，就可获得2m的分级增益。空时编码通常假设收发端已经获取了信道信息。实际系统中，系统信息可以通过发送已知导频序列或训练符号得到，然而在一些系统场景中获取信道信息需要很大的系统开销。对此可以采用差分空时编码，利用非相干解调，接收端即使没有信道信息也可以解调信号，并且获得完整发射分级。而随着OFDM(正交频分复用)系统的广泛应用，利用OFDM调制还可以对抗信道中的多径衰落。

理想本振信号是一个单音信号，但在实际系统中，由于晶振回路内部或者外部的随机噪声会引起相位抖动，导致本振信号具有一定带宽、伴随随机相位漂移和周期性的杂散信号。特别是在高频段系统中，本振的震荡频率高，供电电压小，相位噪声比低频段系统更加严重。在OFDM系统中，相位噪声除了引起OFDM符号整体相位旋转外，还会造成载波间干扰。因此，如何在OFDM系统中，补偿抑制相位噪声势在必行。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述问题，为了抑制时域差分OFDM中相位噪声，提出一种采用分组判决导向估计对相位噪声补偿抑制，能够一定程度补偿相位噪声带来的性能损失，且分组判决导向估计方案的抑制性能明显优于直接判决导向估计。

为了方便地描述本发明的内容，首先对本发明中所使用的概念和术语进行定义。

正交频分复用：正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术，将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

空时编码：发射端可以在时间维度与空间维度联合设计发射方案，实现分集增益。空时编码通常假设收发端已经获取了信道信息。实际系统中，信道信息可以通过发送已知导频序列或训练符号得到。然而，在一些系统场景中获取信道信息需要很大的系统开销，例如大规模天线系统，或是强时变信道的系统。所以需要OFDM调制对抗信道中的多径衰落。

相位噪声：由晶振回路内部或者外部的随机噪声引起的相位抖动，本振信号具有一定带宽、伴随随机相位漂移和周期性的杂散的信号。在OFDM系统中，相位噪声除了引起OFDM符号整体相位旋转外，还会造成载波间干扰

本发明的技术方案是：