[发明专利]一种频率相关IQ不平衡与信道的联合估计与补偿方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及无线通信系统中一种联合信道估计与频率相关IQ(In‑phase Quadrature，IQ)不平衡补偿的方法。本发通过发送训练序列，经过信道并引入接收端频率相关IQ不平衡，得到接收信号及其频域表达式；初始化参数α_R、β_R、h_I和h_Q；得到信道h[n]在频域上的响应H_k和信道h[n]的共轭h^*[n]在频域上的响应得到β_R、α_R、h_I＝[h_I1,h_I2,h_I3]和h_Q＝[h_Q1,h_Q2,h_Q3]的估计值；恢复出原始发送信号这些步骤来实现。本发明同时得到分离开的IQ不平衡的参数和估计信道，用估计到的IQ不平衡参数作为固定参数进行统一补偿，无需再对IQ不平衡参数进行重复的参数估计，相对于以往的IQ不平衡补偿方法大多将IQ不平衡与信道作为一个整体考虑，降低了系统计算的开销。同时，本发明的整体算法主要涉及线性运算，复杂度低。

主权项

1.一种频率相关IQ不平衡与信道的联合估计与补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、令长度为N的训练序列x[n]通过信道h[n]，考虑接收端频率相关IQ不平衡的引入，接收端接收信号的频域表达为：其中，X_k为x[n]经过N_s点的FFT后的频域信号，为x[n]的共轭信号x^*[n]经过N_s点的FFT后的频域信号，H_k为信道h[n]经过N_s点的FFT后的频域响应，为信道h[n]的共轭h^*[n]经过N_s点的FFT后的频域响应，0≤k≤N_s‑1，为噪声，0≤N_s≤N且N_s为整数，A_k、B_k为与接收端频率相关IQ不平衡参数α_R、β_R、h_I＝[h_I1,h_I2,h_I3]与h_Q＝[h_Q1,h_Q2,h_Q3]相关联的参量，具体关系表达式如下：H_I·k与H_Q·k分别为h_I与h_Q的N_s点FFT：所述参数α_R、β_R、h_I和h_Q之间相互独立，α_R和β_R表示接收端IQ不平衡对接收信号的影响，h_I＝[h_I1,h_I2,h_I3]和h_Q＝[h_Q1,h_Q2,h_Q3]为考虑IQ不平衡频率相关性的一种等效表示，S2、初始化S1所述参数αR、βR、hI和hQ，令αR＝1，βR＝0，hI＝[1,0,0]，hQ＝[1,0,0]；S3、对S1所述信道h[n]进行最大似然估计,得到信道h[n]在频域上的响应H_k和信道h[n]的共轭h^*[n]在频域上的响应S4、将S3所述H_k和代入S1所述中，对β_R进行估计，得到β_R的估计值；S5、将S4所述β_R的估计值代入得到α_R的估计值；S6、将S3所述H_k和S4所述β_R的估计值和S5所述α_R的估计值代入S1所述中，通过迭代的方式依次对S1所述h_I＝[h_I1,h_I2,h_I3]和h_Q＝[h_Q1,h_Q2,h_Q3]进行估计，得到h_I＝[h_I1,h_I2,h_I3]和h_Q＝[h_Q1,h_Q2,h_Q3]的估计值；S7、将估计得到的频率相关IQ不平衡的所有参数代入S1所述中，通过最大似然准则对信道进行估计，得到的估计值作为最终确定的信道估计；S8、发送信息序列，经过信道与IQ不平衡的影响，得到接收信号，利用S7所述最终确定的信道估计对所述接收信号进行补偿，恢复出不受接收端IQ不平衡影响的信号利用得到的信道估计移除信道影响之后，可得即恢复出原始发送信号。