[发明专利]基于GAMP算法的相位噪声补偿抑制方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，涉及基于GAMP算法的相位噪声补偿抑制方法。本发明是先利用已知的LOS信道和由发送符号序列的初始值，得到相位噪声的初始判决，然后通过GAMP算法迭代实现相位噪声的恢复，最后在接收信号上对相位噪声进行补偿和频域均衡，进而对发送信号进行解调，如此循环，能够逐步得到更加准确的发送符号数据的估计，提高系统的可靠性，减小误码率。

主权项

1.基于GAMP算法的相位噪声补偿抑制方法，该方法用于单载波频域均衡系统，该系统接收端的信号模型为：Y＝Z+n其中，观测向量Y＝r‑Hs，Z＝Ax，n为高斯白噪声，方差为β^‑1＝σ²；r＝[r₁,r₂,…,r_N]^T是接收信号采样，H是N×N的轮换Toeplitz矩阵，第1列为h＝[h₁,h₂,…,h_L,0_1×(N‑L)]^T，s是发送符号序列；A为测量矩阵diag{jHs}V，x是相互独立的零均值高斯随机序列，方差为相位噪声矩阵P为1+jΘ，Θ＝Vx，Θ＝diag{[φ₁,φ₂,…,φ_N]^T}；其特征在于，所述相位噪声补偿抑制方法包括以下步骤：S1、由发送符号序列s的初始值，得到相位噪声p的初始判决，即p_i≈r_i/G_ii，其中G_ii为G＝diag{Hs}的第i个对角元素；发送符号序列s的初始值获取方法是：利用已知的LOS信道估计出相位噪声矩阵，用来补偿接收信号中的相位噪声效应，从而解调出第k个元素得到判决符号，获得发送符号序列s的初始值；S2、由相位噪声的初始值P＝1+jΘ、Θ＝Vx，得到独立的高斯随机序列X后验概率的初始值；S3、根据步骤S2中获得的X的初始值，采用GAMP算法，通过迭代获得X的后验概率的更新值，具体为：S31、计算Z的先验分布：其中，和分别表示向量Z的第m个元素的先验分布的方差和均值，A_mi表示测量矩阵A的第(m,i)个元素，和表示高斯随机序列x的第i个元素的后验分布的方差和均值；S32、计算Z的后验分布和中间变量的分布：其中，和分别表示向量Z的第m个元素的后验分布的方差和均值，β^‑1＝σ²表示高斯白噪声的功率，Y_m是观测向量Y的第m个元素，和分别表示中间变量的均值和方差；S33、计算Y的先验分布：其中和分别表示Y的第i个元素的先验分布的方差和均值；S34、计算x的后验分布：其中r_i表示Y的第i个元素的观测值；S35、循环步骤S31—S34，当满足迭代次数N和迭代误差δ时，通过GAMP算法可以得到的x的后验分布均值；S4、根据最大后验准则，将向量x的后验分布的均值作为x的估计值，再利用Θ＝Vx把相位噪声恢复出来；S5、在接收信号上根据步骤S4恢复的相位噪声进行补偿和频域均衡，进而对发送信号进行解调，得到一个更加准确的发送的符号数据S的估计值，从而再次利用GAMP算法，如此循环，逐步得到更加准确的发送符号数据的估计。