[发明专利]一种多用户和白噪声干扰抑制IFDMA系统接收方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及采用联合多用户和白噪声干扰抑制检测的考虑载波频率偏移的交织频分多址系统。

背景技术

为了应对宽带接入技术的挑战，同时满足新型业务需求，国际标准化组织3GPP在2004年底启动了其长期演进(LTE)技术的标准化工作。SC-FDMA(Single-Carrier FrequencyDivision Multiple Access)全称单载波频分多址技术联合了传统的频分多址技术和单载波传输方案，具有动态的带宽分配功能，已经成为了3GPP LTE物理层上行传输方案。详细内容见Hyung G.Myung，Junsung Lim，Dvid J.G.“Single Carrier FDMA for Uplink WirelessTransmission”，IEEE Vehicular Technology Magazine.Page(s)：30-38Sep 2006

相比于OFDMA(Orthogonal Frequency Division Access)正交频分多址技术，OFDMA具有很高的峰均比，导致了很低的功放效率。然而，基于等间隔子载波映射的交织频分复用多址即IFDMA(Interleaved-FDMA)系统发射机实现简单，发送信号具有较低的峰均比。通过在每帧前插入循环前缀，并在接收机简单的采用线性频域均衡技术，能够有效的抑制无线信道的多径效应导致了IFDMA信号之间的码间干扰，并且能够达到与OFDMA相近的性能。但是相比OFDMA，IFDMA具有更低的峰均比。

然而在传统的IFDMA系统中，由于发射机和接收机之间的载波频率偏移会破坏子载波间的正交性，从而导致本用户的载波间干扰以及用户间干扰。尤其是在基于子载波均匀的IFDMA系统中，IFDMA分配给每个用户的子载波是等间隔交织分布在整个频带内的，因此这种载波分配方式更容易引起用户间干扰。与单用户的IFDMA系统中的用户内的载波间干扰消除不同的，多用户间干扰不能够在信号做快速傅里叶变换之前通过乘上一个被估计频偏的复指数信号来消除掉。因为不同用户具有不同的频偏，对一个用户做频率补偿并不能够消除其他用户的频偏。因此残留的多用户间干扰仍存在并且会降低系统的性能。并且传统的IFDMA接收机进行信号检测的时候并没有考虑到频偏所带来的多用户的干扰，而是仅仅考虑到了白噪声所带来干扰。因此传统的IFDMA系统接收机进行信号检测时不能得到的理想的系统性能。

发明内容

针对传统的IFDMA系统接收机进行信号检测对系统性能提升所带来的影响，考虑到上述提及的因素，我们提出了一种多用户和白噪声干扰抑制IFDMA系统接收方法，它采用同时基于多用户和白噪声干扰抑制的最小均方误差频域均衡检测技术。传统的最小均方误差均检测的IFDMA系统框图如图1所示。传统的线性均衡只是仅仅考虑到噪声所带来的干扰进行消除，本发明提出的方法能够同时实现到对多用户和白噪声带来的干扰进行抑制消除。

在阐述本发明方法之前，首先介绍本发明中所用的术语：

1)中心极限定理：该定理是一个数学概率统计学上的一个定理，该定理的数学描述为：均值为μ，方差为σ²＞0的独立同分布的的随机变量X₁，X₂，…，X_n的和的标准化变量，当n充分大时，有Y_n近似服从正态分布。

2)最小均方误差准则：该术语是通信信号检测中的一个概念，由于在实际的通信系统中，接收机检测到的信号始终与原始发送的信号x存在一个误差使误差e经过如下准则进行运算得到E(|e|²)，并使其值最小，其中E(·)表示求期望。则称该准则为最小均方误差准则。

3)频偏补偿序列α^(k)＝[1，β，...，β^N-1]，其中k为自然数，代表第k个用户，且有0≤k≤Q-1，Q表示系统所支持的总的用户个数，β为一个复指数信号，其中N为分配给每个用户的子载波个数。频偏补偿序列的计算步骤如下：通过采用载波频偏估计方法估计出不同用户的频偏ε_k，再由不同用户的频偏ε_k计算出复指数信号β，再由复指数信号β求出频偏补偿序列α。