[发明专利]交织式单载波频分多址系统的载波频偏抵消方法

说明书

技术领域

本发明属于宽带无线接入技术领域，特别涉及一种采用交织(interleaved)子载波分配方法的单载波频分多址上行链路系统的载波频偏(carrier frequencyoffset，CFO)补偿方法。

背景技术

单载波频分多址(single carrier frequency division multiple access，SC-FDMA)是除多载波正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)之外的另一种非常适合宽带移动通信的多址接入技术。该技术将单载波频域均衡(single carrier frequency domain equalization，SC-FDE)和频分多址接入(frequency division multiple access，FDMA)相结合，基站可以根据用户的信道状态信息动态地将频带分给多个用户，同时保证了用户之间的频域正交性。与OFDMA技术相比，SC-FDMA采用单载波调制，具有低的峰均值比；在基站接收端，SC-FDMA采用频域均衡技术来有效对抗多径效应。现有的研究结果表明SC-FDMA具有和OFDMA相似的系统容量和多址接入能力，并且其基带处理复杂度与OFDMA相似。由于这些特性，SC-FDMA已经被3GPP组织采纳作为下一代移动通信系统3GPP-LTE标准的首选上行多址接入方案。

在SC-FDMA系统中，上行信道带宽被分为多个正交的子频带分配给多个用户，在目前3GPP-LTE已确定的子载波分配方式中，交织式SC-FDMA因为其信号时域波形低峰均值比的特性而得到关注。此外，在交织式SC-FDMA系统中，各用户子载波等间隔地分布在整个频带中(见图1)，因此可以获得较高的频域分集增益。在没有载波频偏的理想情况下，用户之间没有相互干扰，但是实际系统中用户发送机和基站接收机之间的载波频偏会破坏用户子载波间的正交性，引起多用户干扰。由于交织式SC-FDMA中各用户子载波相互交错，频偏引起的多用户干扰较其它子载波分配方式(如区域式子载波分配方式)更为严重。

载波频偏的消除方法包括反馈法与接收端抵消法，反馈法指由接收端估计出发送端与其之间的载波频差，并将该频差信息反馈至发送端调节；接收端抵消法则无需进行频差反馈，而直接在接收端根据估计的频偏进行抵消处理。SC-FDMA上行链路中载波频偏去除的方法一般采用基站抵消法。这是因为，首先各用户与基站的频差相互独立，反馈法需要耗费额外的数据传输带宽；其次各用户一般已经通过下行频率同步使得载波频偏限制在较小的动态范围，这时，在基站端进行抵消处理就能很好地消除载波频偏的影响。

发明内容

本发明的目的是利用交织式SC-FDMA系统上行信号的时域特点，基于多用户联合检测原理，提出了一种时域线性频偏抵消方法以及一种基于串行干扰抵消技术的时域频偏抵消方法，以解决交织式SC-FDMA系统上行链路由于各用户不同载波频偏引起的多用户干扰问题。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种用于交织式SC-FDMA系统的时域线性频偏抵消方法(time domainlinear CFO cancellation，TD-LCC)，包括下述步骤：

步骤1：接收端在完成时间同步后，按照交织式SC-FDMA的数据块长度将基带D/A采样输出信号分块，并去除各数据块中的循环前缀(cyclic prefix，CP)部分。每个采样数据块中的基带接收信号r_n，其中0≤n≤N-1，N为采样数据块长度，可以表示为