[发明专利]一种差分空时编码中相位噪声补偿方法

摘要

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。

主权项

一种差分空时编码中相位噪声补偿方法，该方法用于差分时空编码‑正交频分复用系统，定义发送符号为其中U(n)是PSK调制的信号，为Alamouti矩阵，u1(n)和u2(n)表示相邻两个发送符号；定义信道矩阵λk为信道向量，信道矩阵满足Alamouti矩阵；接受机第k个子载波上收到的第n个符号矢量为：y^n(k)=[y(k,2n-1),y(k,2n)]+vn(k)]]>其中，yi(k)为第i个OFDM符号的第k个子载波上收到的无噪声数据，vn(k)为相位噪声之后的白噪声，设定i＝1,2,3,4；定义相位噪声模型为维纳模型，满足无限功率的零均值非平稳维纳过程，相位噪声表示为：Φ(n)＝Φ(n‑1)+△(n)其中，△(n)为方差为2πβTs的零均值高斯变量的相位增量；当存在相位噪声时，第n个OFDM符号中，第k个子载波上的接收信号为：zn(k)＝Θn(0)yn(k)+Fn(k)+vn(k),n＝1,2,3,4Fn(k)为相位噪声引入的ICI分量，标量Θn(k)，n＝1,2,3,4，由第n个OFDM符号的相位噪声向量的DFT变换决定；定义系统中4个相邻符号中，公共相位误差的值为：其特征在于，包括以下步骤：S1、发送信号至接收机，对于子载波k上发送的符号u1(k)的检测量为：其中，εa为多天线正交性被破坏后的天线间干扰，M1(k)为ICI干扰，v1(k)为差分解调噪声；MPSK星座点的增益系数A为：其中和表示相位噪声真值，s1和s2表示差分编码后符号矩阵的元素；由于接受信号主要受到相位噪声的影响，将εa，M1(k)，v1(k)均视为随机量，则接收子载波表示为：其中，A1和A2表示增益系数，的导向由和决定；S2、将一个OFDM符号内子载波分为两组：定义分组规则为：定义符号表示复数x的复角，其中表示接受符号与真实星座点的相位差的绝对值，将复角差大于等于零的子载波序号放入集合将复角差小于0的子载波序号放入集合采用上述分组规则对步骤S1中的接收向量进行分组，获得两组分组数据：k1+和k1‑；S3、使用k1+和k1‑两组子载波分别进行判决导向估计：使用k1+和k1‑两组子载波分别进行判决导向估计获得两组和的估计值，和的估计结果表示为：其中：Z1=z11(0)z01*(0)z11(1)z01*(1)...z11(K-1)z01*(K-1)z12*(0)z02(0)z12*(1)z02(1)z12*(K-1)z02(K-1)T]]>Z2=-z11*(0)z02(0)-z11*(1)z02(1)...-z11*(K-1)z02(K-1)z12(0)z01*(0)z12(1)z01*(1)...z12(K-1)z01*(K-1)T]]>zu,i＝[(||z01(0)|2+|z02(0)|2)u1(0),(|z01(1)|2+|z02(1)|2)u1(1),...,(|z01(K‑1)|2+|z02(K‑1)|2)u1(K‑1)]zij表示接收信号，是由k1+估计的，是由k1‑估计的；S4、根据步骤S3中获得的估计值和进行组合后获得四种相位补偿方案，分别为：和采用最小均方误差的规则从四种可能的相位补偿方案中选择一种，作为估计的相位噪声真值用于补偿。