双流准恒包络正交频分复用系统中基于空闲子载波的频偏估计及补偿方法

摘要

本发明为一种双流准恒包络正交频分复用系统中基于空闲子载波的频偏估计及补偿方法，属于无线通信领域。本发明在接收端对模数转换后的接收信号y_n进行分析，求取信号y_n的实部和虚部，将二者相除，并利用三角函数和差化积公式进行变换和化简，得到信噪比较高时的近似值，利用有用信号中含有空闲子载波的特性，对频偏进行估计，再根据估计的频偏对信号进行补偿，然后对频偏补偿后的接收信号取实部和虚部，对这两路信号继续进行相位解调、FFT、共轭序列反变换及QAM符号反映射，得到最终两路比特信号。本发明解决了由于频偏引起的误码率提升问题，并且不需要引入额外的模块，具有较低的复杂度，有效抑制了频偏对系统性能的影响。

主权项

一种双流准恒包络正交频分复用系统中基于空闲子载波的频偏估计及补偿方法，其特征在于，在接收端进行频偏估计及补偿；设发送端将发送的两路信号依次经过QAM符号映射、共轭序列构造、IFFT和相位调制后，表示为及将信号及构造成复用信号x_n后，再转换成模拟信号发送出去；QAM表示正交幅度调制，IFFT表示离散傅里叶逆变换；接收端将接收信号经过A/D转换后得到信号y_n；y_n表示如下：$y_n=x_n·\exp \left(j\frac{2\pi n\Delta f}{N_{ifft}}\right)+z,n=0,1,...,N_{ifft}-1;$其中，Δf为频偏除以子载波间隔后的归一化值，z为高斯白噪声，N_ifft为发送端IFFT的长度，接收端的FFT长度与IFFT长度相等；A₁,A₂分别为两路CE‑OFDM信号的幅度，h₁,h₂分别为两路CE‑OFDM信号的相位调制因子；j为虚部符号；FFT表示快速傅里叶变换；对频偏进行估计的过程是：(1.1)求取信号y_n的实部y_R和虚部y_I；(1.2)标记时为情况1，标记时为情况2；n＝0,1,...,N_ifft‑1；在情况1时，将每个样值的虚部除以实部，求取y_I/y_R，再利用三角函数和差化积公式进行变换和化简，得到：$\frac{y_I}{y_R}=tan({\mathrm{\pi h}}_1{s}_n^1+{\mathrm{\pi h}}_2{s}_n^2+\frac{2\pi n\Delta f}{N_{ifft}}-\frac{\pi }{4});$在情况2时，将每个样值的实部除以虚部，求取y_R/y_I，再利用三角函数和差化积公式进行变换和化简，得到：$\frac{y_R}{y_I}=-tan({\mathrm{\pi h}}_1{s}_n^1+{\mathrm{\pi h}}_2{s}_n^2+\frac{2\pi n\Delta f}{N_{ifft}}-\frac{\pi }{4});$(1.3)对得到的y_I/y_R或y_R/y_I求角度，得到角度angle_n；情形1下，再对angle_n加后做FFT，得到信号Angle_k，情形2下，对angle_n减后做FFT，得到信号Angle_k：(1.4)根据及的值为零，得到Angle₀；在情形1下，Angle₀＝π(N_ifft‑1)Δf；进一步估计得到频偏在情形2下，Angle₀＝‑π(N_ifft‑1)Δf；进一步估计得到频偏最后，将得到的频偏补偿给信号y_n。