[发明专利]用于合成高阶调制信号的相位恢复方法

说明书

本发明涉及信道均衡领域，提出一种用于合成高阶调制信号的相位恢复方法，包括：将通过信道均衡和频偏恢复后的待相位恢复信号分为N路信号，每路信号进行不同附加相位的旋转；计算相位旋转后各路信号的星座点汇聚值c_k,i，并计算c_k,i的各个模值；根据计算得到的模值，选择最小模值对应分路的信号作为第一阶段相位恢复信号r'_k；采用标准16‑QAM星座点作为参考信号，并对其进行坐标变换，得到各象限星座点的旋转中心坐标；将标准星座点分为M路信号，每路信号围绕四个象限对应的旋转中心进行相位旋转；计算r'_k与各路信号星座点的欧式距离；根据最小欧式距离得到相位噪声估计值；根据第一阶段相位恢复信号和相位噪声估计值，计算并输出相位恢复后的数据s_k。

技术领域

本发明涉及通信物理层传输中采用低速低阶调制信号合成高速高阶调制信号的信道均衡领域，尤其涉及一种用于合成高阶调制信号的相位恢复方法。

背景技术

现有的通信系统中，高阶调制格式的通信信号通常是在数字基带部分进行符号的映射实现的。在通信系统发射机器件带宽一定的条件下，如果要增加系统发射速率，一般的做法是通过提高通信信号的调制阶数来实现。随着5G技术带来的万物互联和海量接入，一方面要求提高传输信号的速率和频谱利用率，另一方面要求尽量降低速率升级带来的成本和功耗要求。如果在通信系统的发射机中采用高阶格式的调制信号来实现速率和频谱利用率的升级，那么高阶格式调制信号的多电平将对发射机中的数模转换器(DAC，Digital-to-Analog Convertor)提出较高要求。多电平信号要求数模转换器具有较好的线性特性，较高的有效比特位(ENOB，Effective Number of Bits)。这需要较高的成本实现DAC器件的升级。并且，具有较高ENOB的DAC器件很难实现较高的器件带宽，这在一定程度上也制约了通信传输信道的带宽，不利于传输速率的提高。

通过上述分析知道，传统的通信系统中，基于发射机基带的提高调制信号阶数的方法实现发射机传输速率的提升，将给发射机的DAC器件带来线性特性指标、ENOB指标、和器件带宽指标上的压力，从而较大地增加了高速传输系统实现的成本和功耗。为解决这一问题，有人提出发端采用基于多级调制器级联的方式，由2电平低阶调制方式逐步合成高阶调制信号，信号的合成不在数字基带中完成，而在调制器中完成；或者基于2路或多路低阶调制信号的已调波通过载波相干的方式进行调制信号的叠加，从而实现高阶调制信号的合成。上述方法都是由低阶调制信号通过信号调制之后合成得到高阶高速信号，从而避免了对DAC器件各项指标较高的要求。由于各级或各路低阶信号可以采用2进制比特信号，因此基于上述方法还可以实现无DAC的高阶调制信号的合成。

虽然采用低阶信号合成高阶信号的方法可以有效降低发射机对DAC和器件带宽的要求，但是由低阶调制信号逐级合成高阶调制信号的过程中，每一级信号的合成将引入不同的相位噪声，导致合成信号的星座图中因各级相位噪声引发各星座点发生不规则的旋转。现有技术对通信信号相位噪声的恢复方法较多，包括基于训练符号的相位噪声估计方法，前向环路的相位恢复方法，以及基于锁相环反馈环路的相位噪声恢复方法。然而，这些相位噪声恢复方法均只能针对所有星座点绕中心原点进行统一旋转角度的情况，针对合成高阶调制信号各星座点具有不同旋转方向和角度的情况无能为力。