正交分组MC-CDMA下行链路结合频偏补偿的信号检测方法

摘要

一种正交分组MC-CDMA下行链路结合频偏补偿的信号检测方法，其步骤：将接收信号送CP去除模块(A101)，去除循环前缀，送S/P转换模块(A102)转换成并行数字信号，后分别送入乘法运算模块(A103)与频偏估计模块(C101)；在乘法运算模块中进行频偏补偿，再送FFT处理模块(A104)进行解调，后送解组复用模块(B101)解组，后分别送入时频变换模块(B102)与解扩模块(D101)；时频变换模块输出的信号送频偏估计模块，得到频偏估计值，后送频偏补偿模块(C102)，得到频偏补偿矩阵，送乘法运算模块；在解扩模块中解扩，后送合并检测模块(D102)，检测出用户信号，明显提高了检测性能。

主权项

1.一种正交分组MC-CDMA下行链路结合频偏补偿的信号检测方法，其特征在于包括以下步骤：a.首先将天线接收进来的下变频到基带经模数A/D转换后的数字信号送CP去除模块(A101)，将循环前缀去除，去除循环前缀的信号被送入S/P转换模块(A102)中将串行数字信号转换成与发送端P/S转换对应的并行数字信号r(i)，然后将r(i)分别送入乘法运算模块(A103)与频偏估计模块(C101)中，在乘法运算模块(A103)中将r(i)与频偏补偿模块(C102)输出的频偏补偿矩阵χ^H进行乘法运算，实现频偏的补偿，并将所得到的信号送入FFT处理模块(A104)中，通过FFT运算矩阵F_M对输入信号进行FFT运算，完成对接收数据的多载波解调，将所得信号F_Mr(i)提供给解组复用模块(B101)；其中，频偏补偿矩阵${\chi }^H=\mathrm{diag}{(1,e^{j2\pi \widehat{ϵ}/M},···,e^{j2\pi \widehat{ϵ}(M-1)/M})}^H,$M×M维的FFT运算矩阵[F_M]_m，n＝M^-1/2exp(-j2π(m-1)(n-1)/M)，(·)^H表示共轭转置运算，M为子载波总数，M个子载波分成G组，每组子载波的数目N＝M/G，M、G和N都取整数，为载波频偏的估计值；b.在解组复用模块(B101)中，对解调出的数据通过解组矩阵q¹进行解组处理，消除其他组用户的信号，得到期望组用户的信号q¹F_Mr(i)，然后将解组复用后的信号分别送入时频变换模块(B102)与解扩模块(D101)中；其中，q¹是第1组的解组矩阵，即上标1表示第一组，c.在时频变换模块(B102)中，通过时频变换矩阵将输入的频域信号变换为时域信号之后将时频变换后的信号送到载波频偏估计模块(C101)中；其中，时频变换矩阵与解组矩阵q¹以及FFT运算矩阵F_M之间满足$q^1\left(F_M{F}_1^{*}\right)=I_N$的约束关系，I_N是N×N维的单位矩阵，(·)^*表示共轭运算，上、下标1表示第一组；d.在频偏估计模块(C101)中，利用模块(A102)输出的信号r(i)与时频变换模块(B102)输出的信号通过对代价函数${\widehat{ϵ}}_{\mathrm{opt}}=\arg \underset{\widehat{ϵ}}{\min }{\left|\right|q^1{F}_M{\chi }^H(r\left(i\right)-F_1^{*}{q}^1{F}_{M}r\left(i\right))\left|\right|}_2$的寻优运算，得到载波频偏的估计值之后将载波频偏的估计值送入频偏补偿模块(C102)中；其中，(·)^*表示共轭运算，(·)^H表示共轭转置运算，‖·‖₂为2-范数运算；e.在频偏补偿模块(C102)中，将载波频偏的估计值代入频偏补偿矩阵${\chi }^H=\mathrm{diag}{(1,e^{j2\pi \widehat{ϵ}/M},···,e^{j2\pi \widehat{ϵ}(M-1)/M})}^H$中，得到频偏补偿矩阵，然后将频偏补偿矩阵送入乘法运算模块(A103)，使频偏补偿矩阵与模块(A102)的输出信号r(i)相乘，实现对载波频偏的补偿；其中，(·)^H表示共轭转置运算；f.在解扩模块(D101)中，对解组复用模块(B101)输出的信号q¹F_Mr(i)利用期望用户的扩频序列c₁进行解扩处理，在各子载波上恢复出期望用户的信号之后送入合并检测模块(D102)中；其中，(·)^T表示转置运算；g.在合并检测模块(D102)中，利用期望用户的合并系数矩阵α₁＝diag[α_1，1，α_1，2…，α_1，N]合并各子载波所承载的信号，检测出期望用户的信号其中，(·)^T表示转置运算，α_1，N其中N为每组子载波的数目。