[发明专利]一种改进的UFMC系统干扰消除的联合方案

说明书

本发明公开了一种改进的UFMC系统干扰消除的联合方案，在接收端利用最小二乘法准则计算粗频偏估计值，对信号进行频偏补偿后，利用ZC序列良好的相关性质实现细频偏估计与补偿，使得信号接收端对大频偏衰落有较强的估计能力，从而提高UFMC系统的性能。

技术领域

本发明涉及一种联合方案，具体是一种改进的UFMC系统干扰消除的联合方法。

背景技术

随着通信技术的不断发展，通信需求的不断提升，在第四代移动通信中广泛使用地正交频分复用技术由于频带外辐射过高和对载波频率偏移(CFO)的高敏感性使得其在大频偏信道中收到很大限制。因此在第五代通信技术中，提出了滤波器组的多载波(FBMC)技术, 广义频分复用(GFDM)技术、通用滤波多载波(UFMC)、过滤正交频分复用(F-OFDM)技术[2][3] 等。对比于FBMC技术，UFMC可以采用更短的滤波器长度，同时更适合上行短突发传输。相较于OFDM技术，UFMC因其不需要插入循环CP，从而提高了频偏利用率，同时连续的UFMC 符号在时域上没有重叠，基于子带滤波不会在接收端产生额外干扰，因此显示了在5G通信中的发展潜力。

在复杂的通信环境中，UFMC系统也会受到载波频率偏移的影响。载波偏移对于UFMC 系统性能有很大影响，导致子载波干扰(ICI)、子带间干扰(IBI)以及符号间干扰(ISI)。尤其是在5G大频偏应用场景下ufmc接收端检测性能会急剧下降。目前对于UFMC系统中的干扰消除方案不多，其中一种方案开发了基于泄漏的滤波器优化算法，以优化有限脉冲响应(FIR)滤波器设计，这使得UFMC系统对残留CFO和定时偏移(TO)不敏感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的UFMC系统干扰消除的联合方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改进的UFMC系统干扰消除的联合方法，包括如下步骤：

首先进行粗频偏估计：1a)根据LS准则对接收端信号进行信道估计，得出只含有频率偏移值ε和信道响应值H两个变量的目标函数；1b)假设ε保持不变并使H值为变量，基于LS准则可以推导出在发送端发送信号已知的情况下，利用频率搜索步长λ，在给定的频率梯度范围内，代入目标函数求出最小值，该最小值所对应的频率偏移值即是所求的粗频偏估计值；1c)利用所求出的粗频偏估计值对信号进行频偏补偿；

再利用ZC训练序列进行细频偏估计：2a)已知发射端发送的ZC导频符号，构造本地训练符号S；2b)通过估计信道响应值H后，获得信道响应系数，与本地训练序列S相乘得到最终相关序列y(n)；2c)利用ZC序列良好的自相关性，通过M段相关法与接收端时域信号进行相关，根据M段相关公式推导出最终的频率偏移值；2d)利用所求出的细频偏估计值对信号进行频偏补偿。

作为本发明再进一步的方案：利用ZC序列的自相关性在时域上进行细频偏估计，利用M段相关法进行更为精确的频偏估计，M分段相关法过程如下(此处M＝2)：利用本地训练序列S，时域接收信号的矩阵表示形式为：

式中c为经过粗频偏补偿后残留的小数倍频偏；

利用上述估计出信道系数H，获得信道响应系h(v)，与本地序列S相乘后得到y(n)，之后 M段相关过程如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在接收端利用最小二乘法准则计算粗频偏估计值，对信号进行频偏补偿后，利用ZC序列良好的相关性质实现细频偏估计与补偿，使得信号接收端对大频偏衰落有较强的估计能力，从而提高UFMC系统的性能。

附图说明