一种超高速移动OFDM系统的ICI自适应抑制方法

摘要

本发明公开了一种超高速移动正交频分复用（OFDM）系统的载波间干扰（ICI）自适应抑制方法，本方法利用循环前缀（CP）序列中未被干扰的序列，实现初步抑制ICI，同时构成一个ICI减小的新的OFDM符号序列，再通过自适应相位旋转共轭消除（PRCC）方法，进一步抑制残余ICI，其中利用CP初步抑制ICI的过程嵌套在自适应PRCC过程内。本发明方法解决了超高速移动OFDM系统中的ICI难题，而且具有抑制干扰能力强、自适应性好和误码率低等优点。

主权项

一种超高速移动OFDM系统的ICI自适应抑制方法，用于抑制超高速移动OFDM系统中的ICI，其特征在于利用CP序列中未被干扰的序列，实现初步抑制ICI，同时构成一个ICI减小的新的OFDM符号序列，再通过自适应PRCC方法，进一步抑制残余ICI，其中利用CP初步抑制ICI的过程嵌套在自适应PRCC过程内；包括下列步骤：（1）将信息bit流进行串并S/P转换及调制映射后组成一个有个有效数据的OFDM符号，是中的第个有效数据；（2）数据经点IFFT处理后得到时域信号，即有，然后进行并串P/S转换并在每个OFDM符号前插入循环前缀CP，CP长度为个采样点，此时一个OFDM符号的长度由变为；（3）然后对每个OFDM符号序列分两路处理；对每个OFDM符号的处理过程都一样，以下只表述对一个OFDM符号的处理过程，其中，第一路按原序列传输，第二路按序列的共轭序列传输；（4）然后将第一路与第二路串行拼接形成两个OFDM符号序列，即，原来的一个OFDM符号经两路处理再串行拼接后成了两个OFDM符号；然后经数模D/A变换和上变频后得到信号波形信息，为时间变量，将发射出去，经多径莱斯衰落信道和加性噪声后，接收端收到的信号为；（5）将经下变频、模数A/D变换和串行分路后，得到对应发送的两个OFDM符号序列；其中，第一个OFDM符号即为第一路处理信号，第二个OFDM符号即为第二路处理信号，定义接收到的第一路信号为，第二路信号为；信道建模为抽头时延线性模型，则第一路，第二路，其中，为信道多径数，最大时延扩展为，且CP长度，以消除符号间干扰（ISI）；（6）由可知，CP中最多前个信号被干扰，后个信号没有被干扰，这样在一个OFDM符号内，可以利用由CP中没有被干扰的后个信号和CP之后的个有效信号组成的序列，在此序列中抽取由相邻个信号组成的一些时域子序列，再对每个时域子序列进行点FFT处理得到相应的频域子序列，然后线性平均加权合并这些频域子序列来实现初步抑制ICI，所有时域子序列（共个）为：，，；其一般表示式为，代表第个时域子序列，其每个元素为；对进行点FFT处理后得到频域子序列，然后线性平均加权合并这些频域子序列便得到一个ICI减小的长度为的新OFDM符号，中的每个信号可表示为，其中；则，将上述处理过程应用到接收端收到的第一路和第二路OFDM符号中，其中，第一路完全按照上述处理过程处理，第二路是对原OFDM符号取共轭运算后再按照上述处理过程处理，这样，便得到第一路对应长度为的新OFDM符号和第二路对应长度为的新OFDM符号，其中和中的每个信号分别为：，；（7）然后在和的每个信号上分别附加一个旋转相位和，则有；再采用最大比值合并（MRC）法合并这两路信号序列得到合并输出序列，其中，通过调整旋转相位和，使得输出序列的载波干扰比（CIR）最大化，以便更准确地检测出携带的数据信息，此时称这组旋转相位为最优旋转相位，即有，；（8）最优旋转相位的选取可分别通过求CIR关于的偏导数并令各自偏导等于0得到，如下所示：为降低计算复杂度，采取每传输两路OFDM符号更新一次最优相位；随着OFDM符号的不断传输，最优相位也不断地更新，把这种接收处理称为自适应接收处理，整个对OFDM符号的处理过程称为自适应PRCC法，其中利用CP初步抑制ICI的过程嵌套在自适应PRCC过程内，自适应PRCC过程执行完毕后便实现抑制残余ICI；（9）然后将合并输出序列通过单抽头均衡器得到检测数据序列，最后进行解调和并串P/S转换得到传输的信息bit流。