[发明专利]基于聚类算法的无线通信系统的相位噪声补偿方法及系统

说明书

本公开涉及一种基于聚类算法的无线通信系统的相位噪声补偿方法，其包括：发射端基于信道编码、基带调制和射频调制向无线信道发射载波信号并生成接收信号被接收端接收，接收端基于射频解调和锁相环电路从中获得基带信号，并基于自动增益控制获得增益基带信号，进而基于聚类模型获得各个标准星座点和与增益基带信号对应的多个样本点对应的多个聚类以及对应的多个聚类中心点，基于距离计算模型确定各个聚类对应的目标星座点，进而基于聚类映射模型将各个聚类对应的样本点的坐标替换到与该聚类对应的目标星座点的坐标来实现相位噪声补偿，进而获得目标接收信号，接收端基于基带解调、信道解码和目标接收信号获得目标信号。

技术领域

本公开涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于聚类算法的无线通信系统的相位噪声补偿方法及系统。

背景技术

在现代无线通信中，关于无线通信系统的理论分析，都假设了完美的相位参考估计，但在实际无线通信中，由于不完美锁相环电路或不完美的信道估计，相位参考估计常常带有噪声(即相位噪声)，相位噪声会大大降低系统的解调性能。

现有的抑制相位噪声的方法都集中在提高相位参考估计的精确性上，然而相位参考估计的精确性往往不高。

发明内容

本公开是有鉴于上述的状况而提出的，其目的在于提供一种容易与现有的无线通信系统集成并能够降低相位噪声的负面影响的基于聚类算法的无线通信系统的相位噪声补偿方法及系统。

为此，本公开的第一方面提供了一种基于聚类算法的无线通信系统的相位噪声补偿方法，是具有发射端和接收端的无线通信系统的相位噪声补偿方法，其特征在于，包括：所述发射端基于信道编码、基带调制和射频调制向无线信道发射载波信号，所述载波信号经过所述无线信道获得接收信号；所述接收端接收所述接收信号，基于射频解调和锁相环电路从所述接收信号中获得基带信号，基于所述基带信号和自动增益控制获得增益基带信号，所述接收端基于聚类模型与所述增益基带信号获得多个标准星座点和与所述增益基带信号对应的星座图中的多个样本点对应的多个聚类以及与各个聚类一一对应的多个聚类中心点，进而基于距离计算模型获得任一聚类中心点与各个标准星座点之间的范数距离，进而从所述多个标准星座点中选出与该聚类中心点具有最小范数距离的目标星座点，基于聚类映射模型将所述各个聚类对应的样本点的坐标替换到与该聚类对应的目标星座点的坐标来实现相位噪声补偿，进而获得目标接收信号，基于基带解调、信道解码和所述目标接收信号获得目标信号。

在本公开中，发射端基于信道编码、基带调制和射频调制向无线信道发射载波信号，载波信号经过无线信道获得接收信号，接收端接收接收信号并从中获得基带信号，基于基带信号和自动增益控制获得增益基带信号，进而基于聚类模型获得各个标准星座点和与增益基带信号对应的星座图中的多个样本点对应的多个聚类以及与各个聚类一一对应的多个聚类中心点，基于距离计算模型获得任一聚类中心点与各个标准星座点之间的范数距离，并将与该聚类中心点的最小范数距离对应的标准星座点标记为目标星座点，进而基于聚类映射模型将各个聚类对应的样本点的坐标替换到与该聚类对应的目标星座点的坐标来实现相位噪声补偿，进而获得目标接收信号，接收端基于基带解调、信道解码和目标接收信号获得目标信号。由此，能够降低相位噪声的负面影响，并获得较高精确性的相位参考估计。

本公开的第一方面所涉及的相位噪声补偿方法中，可选地，所述无线通信系统的调制阶数被所述接收端已知，所述多个聚类的数量与所述调制阶数相同。由此，能够确定聚类的数量。

本公开的第一方面所涉及的相位噪声补偿方法中，可选地，所述目标接收信号由各个聚类中心点对应的坐标均转换为各自对应的目标星座点的坐标后获得。由此，能够获得目标接收信号。