[发明专利]一种单载波频域均衡系统中基于判决反馈的相位噪声自矫正补偿方法

说明书

本发明公开了一种单载波频域均衡系统中基于判决反馈的相位噪声自矫正补偿方法，涉及无线通信领域；本发明在接收端利用导频对接收信号进行相位噪声粗估计，完成相位噪声的粗补偿，得到粗补偿后的信号后进行SC‑FDE解调，接着对判决反馈信号进行星座重映射处理，对判决反馈相位噪声进行估计；并利用导频点相位噪声作为阈值对判决反馈相位噪声进行矫正，最后利用修正后相位噪声补偿接收到的信号，并将得到的补偿信号进行解调和判决。本发明在发送端实现简单，具有较低的PAPR，有利于通信终端的小型化和低功耗化；在接收端不需要添加额外的处理单元，适用于多种相位噪声模型，有效抑制相位噪声对系统误码率性能的影响，提高了通信系统的误码率性能。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体是一种单载波频域均衡系统(SC-FDE)中基于判决反馈的相位噪声自矫正补偿方法。

背景技术

在无线通信系统中，信息通过被调制的电磁波在空间传输到达接收机。随着无线通信的不断发展，要求通信终端具有小型化和低功耗等特点。

SC-FDE以类似正交频分复用(OFDM)技术的信号处理方式引起了广泛关注。SC-FDE采用低复杂度频域均衡技术，抗多径能力与OFDM相当，但是由于SC-FDE在发射端没有进行IFFT处理，发射信号的功率峰值与均值比(PAPR)小于OFDM，因此可以采用单载波成熟的射频技术，降低功率放大器等非线性器件的成本。SC-FDE一般与正交幅度调制(QAM)结合使用，发射端只需对数据进行星座映射，不需要其他复杂的调制，具有较低的系统复杂度，这完全符合无线终端小型化的需求。因此需要对SC-FDE技术在无线通信场景中的应用进行更加深入的研究。

在无线通信系统中，发送端与接收端都需要产生相应的载波以完成相应的射频与基带间的频谱转换。然而产生载波的振荡器与锁相环路存在一定的差异，造成了载波频率与目标频率存在短时间的随机差异，进而造成所产生的信号发生随机相位跳变，表现为相位噪声。而随着通信频段的升高，相位噪声对系统的性能影响越发明显。

由于低频段频谱资源的稀缺，无线通信向着更高的频段发展，这使得相位噪声成为影响系统误码率性能不可忽视的因素；通信终端则向着小型化、低功耗的方向发展，SC-FDE系统具有较低的PAPR和较低的系统复杂度，能同时满足终端低功耗、小型化的需求。因此需要研究适合于SC-FDE系统的相位噪声补偿法。

发明内容

本发明针对相位噪声会影响SC-FDE系统的误码率性能这个问题，为了有效提升SC-FDE系统的误码率性能，提供了一种SC-FDE系统中基于判决反馈的相位噪声自矫正补偿方法；

该方法首先在接收端利用导频对接收信号进行相位噪声粗估计，完成相位噪声的粗补偿；得到粗补偿后的信号后进行SC-FDE解调；接着对判决反馈信号进行星座重映射处理，对判决反馈相位噪声进行估计；并利用导频点相位噪声作为阈值对判决反馈相位噪声进行矫正，最后利用修正后相位噪声补偿接收到的信号，并将得到的补偿信号进行解调和判决。

具体步骤如下：

步骤一、针对无线通信系统发送端的某个比特流信号，采用16QAM映射调制得到N_sym个16QAM符号；

16QAM符号表示如下：p_k,k＝1,2,...,N_sym

步骤二、SC-FDE系统将16QAM符号划分成数据块，并在每个数据块首尾分别插入独特字，构成子数据块；

每个数据块的长度均由496个16QAM符号组成；每个独特字的长度为16；每个数据块连同与之首尾相连的独特字组成一个子数据块；每个子数据块都有528个数字符号；

步骤三、每个子数据块的数字符号分别经过D/A转换模块变换后为天线可辐射的模拟信号；