[发明专利]交织OFDMA上行链路系统的载波频偏校正方法

摘要

本发明属于宽带无线接入领域，其特征在于，接收端在收到OFDM信号后，经过去循环前缀得到r(n)信号，再经过串/并存储转换器对剩余的N点采样信号进行数据重组，从而得到一个OFDM符号块的矩阵表达式Y的形式，然后输入到频偏校正电路，根据频偏估计电路得到的所有用户频偏的估计值{Δf^(m)}，对每个用户分别进行频偏补偿，得到补偿后的信号_FC，接着，依次经过串/并变换、按照每个子信道上的子载波数作为点数的FFT变换，再经过迫零(ZF)均衡接收器得到每个用户原始符号的估计值^(m)。本发明先对所有用户进行联合频偏补偿，再进一步对每个用户的频偏分别进行补偿，因而对用户频偏值的大小不敏感，在用户较多时，仍有较好的性能。

主权项

1、交织OFDMA上行链路系统的载波频偏校正方法，其特征在于，该方法是在一块接收端集成电路芯片上实现的，依次会有以下的步骤：步骤1：接收端用一个移位寄存器对接收到的OFDM信号去CP，即去循环前缀，得到一个OFDMA符号，用r(n)表示，r(n)=Σm=1Mr(m)(n),]]>r^(m)(n)表示第m个用户的OFDM符号，n＝0，1，…，N-1表示时域采样序号，N为系统的子载波个数，所述r^(m)(n)用下式表示：r(m)(n)=Σp=0P-1Hp(m)Sp(m)ei2πN(pQ+q(m)+ϵ(m))n]]>=ej2πN(q(m)+ϵ(m))nΣp=0P-1Hp(m)Sp(m)ej2πPpn]]>其中，q^(m)为第m个用户所占用的子信道序号，q^(m)∈{0，1，…，Q-1}；Q为子信道数，满足M≤Q；M为用户个数；P＝N/Q，为每个子信道上的个子载波个数；ε^(m)∈(-0.5，0.5)为第m个用户的归一化频偏：ϵ(m)=Δf(m)Δf;]]>Δf^(m)表示用户m的频偏，可以通过频偏估计电路得到，为设定值；{Δf^(m)}_m＝0^M则表示所有用户的频偏；Δf表示子载波间隔；H_p^(m)表示用户m在第(pQ+q^(m))个子载波上的信道频率响应，其表达式为：Hp(m)=Σl=1L(m)αl(m)e-j2π(q(m)+pQ)Δfτl(m);]]>其中，a_l^(m)和τ_l^(m)分别为第l条路径的复增益和时间延迟，L^(m)为总的路径数；S_p^(m)为第m个用户的第p个调制符号；步骤2：把步骤1得到的r(n)通过一个串/并存储转换器，对剩余的N点采样信号进行数据重组，得到一个OFDM符号块的矩阵表达式Y，Y＝A+Z＝VS+Z；其中，Z为Q×P维的加性高斯白噪声矩阵，在上式中，⊙表示点积运算，S＝U⊙(BF_P)；U=u(1)u(2)···u(M)M×PB=b(1)b(2)···b(M)M×P]]>v＝[v⁽¹⁾，v⁽²⁾，…，v^(M)]为范德蒙矩阵，其结构为：θ(m)=(q(m)+ϵ(m))Q]]>v^(m)、u^(m)、b^(m)分别定义为：v(m)=1ej2πθ(m)···ej2π(Q-1)θ(m)T]]>u(m)=1ej2πθ(m)/P···ej2π(P-1)θ(m)/P]]>b(m)=H1(m)S1(m)H2(m)S2(m)···HP(m)SP(m)]]>其中，(·)^T表示转置运算；F_P为P×P维的IFFT矩阵：步骤3：用一个频偏校正电路依次按以下步骤对每个用户的信号进行频偏补偿：步骤3.1：用一个奇异值分解伪逆求解电路求矩阵的伪逆其中为v的估计值；步骤3.2：用一个乘法器对接收到的信号矩阵Y左乘得到S的估计值：步骤3.3：为M个用户建立M个复指数运算电路，每一个复指数运算电路的输入为p，Q，，经过运算得到的共轭矩阵，其中为U的估计值，(·)^*表示共轭运算；步骤3.4：用M个乘法器分别对与中的每一项进行乘法运算，得到频偏补偿之后的信号：步骤4：对每一个用户的信号分别进行串/并变换，再进行P点的FFT变换就可以得到B的估计值：B^=S^FCFPH]]>其中为P点的FFT矩阵，表示共轭转置步骤5：按下式用一个除法器求出每个用户原始符号的估计值：x^(m)=b^(m)DP-1(h(m))]]>其中^(m)为的第m行，该D_P(h^(m))为h^(m)的元素所组成的P×P维对角矩阵，h(m)=H1(m)H2(m)···HP(m)T.]]>