專利名稱：正交頻分復用系統(tǒng)中估計相位誤差的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及SFDM技術領域，尤其涉及一種OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法。
背景技術：
目前，在無線通信技術領域中，OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交頻分復用)系統(tǒng)以其簡單的結構及良好的傳輸效果逐漸被推廣應用，OFDM系統(tǒng)是在若干個具有正交性的子載波上并行傳輸數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以在一定程度上較單載波系統(tǒng)減少了頻率選擇性衰落帶來的不利影響，而且也較單載波系統(tǒng)具有結構簡單、頻帶利用率高、抗多徑衰落和脈沖噪聲等優(yōu)點。OFDM技術引起了包括電信、廣播電視、電力通信在內的多個行業(yè)的普遍關注，尤其是在通信領域已經得到了許多應用。
在OFDM接收系統(tǒng)中，接收到的子載波信號存在一定的相位誤差，因此，需要估計出整個OFDM符號中所有子載波的相位誤差，從而保證接收系統(tǒng)可以準確接收OFDM符號。在OFDM系統(tǒng)中，各子載波信號的相位誤差估計結果的準確性將對接收機的性能有很大影響，即影響針對各個子載波相位的有效校正，進而影響到同步跟蹤效果。
目前，還沒有一種方法可以用于估計OFDM系統(tǒng)中的各子載波信號的相位誤差信息，導致OFDM接收系統(tǒng)的性能不是很理想。
發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種OFDM系統(tǒng)中子載波相位誤差估計的方法，從而在OFDM系統(tǒng)中實現(xiàn)各子載波信號的相位誤差的估計，并可以保證相位誤差估計的準確性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，包括A、在正交頻分復用OFDM系統(tǒng)中，確定導頻子載波信號的相位誤差；B、根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
所述的步驟A包括在OFDM系統(tǒng)中，確定信號強度符合設定門限值的導頻子載波的相位誤差，并執(zhí)行步驟B。
本發(fā)明還提供了另外一種OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，包括C、在正交頻分復用OFDM系統(tǒng)中，確定導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息；D、根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
本發(fā)明中，步驟C所述的信號強度信息包括導頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息，或依據(jù)所述導頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息確定的關聯(lián)參數(shù)信息。
所述的步驟C包括在OFDM系統(tǒng)中，分別確定若干個導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息；或者，分別確定一組子載波信號中的所有導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息。
所述的步驟D包括
D1、根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息，采用最小二乘法確定OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)；D2、根據(jù)所述的相位誤差直線函數(shù)確定各子載波信號的相位誤差信息。
所述的步驟D1包括D11、建立包含未知信息K、b、a的直線函數(shù)P＝K×(X-b)-a；D12、根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息，采用最小二乘法分別確定所述的未知信息K、b、a的值；D13、根據(jù)計算出的K、b、a的值確定相位誤差直線函數(shù)。
所述的步驟D12包括根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的序號信息和對應的信號強度確定所述的未知信息b。
所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差值和對應的信號強度信息確定所述的未知信息a。
所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差值、對應的信號強度信息，以及所述的未知信息b確定所述的未知信息K。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明存在以下優(yōu)點1、實現(xiàn)了OFDM系統(tǒng)中的各子載波的相位誤差的估計，從而保證了信號的可靠接收；2、不再需要選擇確定所述導頻子載波信號強度的門限值，解決了門限值難以確定的問題；3、可以充分利用各個導頻子載波信號的相位誤差、信號強度等信息進行相位誤差的估計，有效提高了相位誤差估計的準確性；4、在相位誤差估計過程中，充分地考慮了各導頻子載波的信號強度信息(如信號功率值或信號幅度值等)，進一步提高了OFDM系統(tǒng)中的子載波信號相位誤差估計的準確性。
圖1為OFDM系統(tǒng)中的一組子載波信號的示意圖；圖2為OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)的示意圖；圖3、圖4和圖5分別為本發(fā)明獲得的相位誤差函數(shù)的示意圖；圖6為本發(fā)明所述的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心是在OFDM系統(tǒng)中采用導頻子波信號的相位誤差信息，或相位誤差信息和信號強度信息進行其他子載波信號相位誤差的估計。而且，本發(fā)明中由于采用了將導頻子載波信號強度信息作為權重，并利用帶權重的最小二乘方法對各個導頻子載波信號的相位誤差信息進行線性擬合，獲得OFDM系統(tǒng)的相位誤差直線函數(shù)，從而準確估計各子載波信號的相位誤差，有效保證了OFDM系統(tǒng)中其他子載波相位誤差估計的準確性。
下面首先對本發(fā)明中僅基于導頻子載波信號的相位誤差信息估計其他各子載波信號的相位誤差信息的處理過程進行說明在OFDM接收系統(tǒng)中，可以根據(jù)接收到的足夠數(shù)目的導頻子載波估計整個OFDM符號中所有子載波的相位誤差，從而保證接收系統(tǒng)可以準確接收OFDM符號。在OFDM系統(tǒng)中，各子載波的相位誤差值是子載波序號的一次函數(shù)，即相位誤差值可以用直線函數(shù)來擬合。所述的直線函數(shù)就是根據(jù)所述的導頻子載波的相位差值確定。
如圖1所示，在OFDM系統(tǒng)中，子載波的序號從-26到26，共有52個子載波，不存在0號子載波，其中序號為-21，-7，7，21的子載波為導頻子載波。在序號為-21，-7，7，21的子載波上發(fā)送的信息為已知，因此，所述導頻子載波的相位誤差是可以得到的，這樣，根據(jù)這4個導頻子載波的相位誤差確定相應的直線函數(shù)，如圖2所示，基于所述的直線函數(shù)便可以推算出其它48個子載波的相位誤差，從而實現(xiàn)子載波的相位差的估計。
但是，在上述方法中，還需要根據(jù)導頻子載波的信號強度是否符合設定的門限值，確定其是否可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)，如圖3、圖4和圖5所示，在圖3中只有一個導頻子載波信號可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)，圖4中只有兩個導頻子載波信號可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)，只有在圖5中是所有的四個導頻子載波信號均可以作為確定所述直線函數(shù)的依據(jù)。因此，上述方法提供的估計子載波信號的相位誤差的方法無法準確地估計相應的相位誤差值。
基于上述原因，本發(fā)明還提供了另一種實現(xiàn)的方法，所述的方法的具體實現(xiàn)方式如圖6所示，具體包括以下步驟步驟61在OFDM系統(tǒng)中，分別確定若干個導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息；通常為確定OFDM系統(tǒng)中一組子載波中所有導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息；仍參照圖1所示，假設序號為-21，-7，7，21的子載波(即導頻子載波)信號上的相位誤差值依次為P-21，P-7，P7，P21；各導頻子載波信號的信號強度信息依次記為W-21，W-7，W7，W21；各導頻子載波的序號顯然分別為-21，-7，7，21；四個導頻子載波信號對應的數(shù)據(jù)點為(-21，P-21)，(-7，P-7)，(7，P7)，(21，P21)；相應的權重依次為W-21，W-7，W7，W21；所述的信號強度信息為導頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息，或者為依據(jù)所述導頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息確定的關聯(lián)參數(shù)信息。
步驟62根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息，采用最小二乘法確定OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)；該步驟進一步包括步驟621建立包含未知信息K、b、a的直線函數(shù)假設擬合出的一次線性函數(shù)，即OFDM系統(tǒng)的相位誤差直線函數(shù)為P＝k×(x-b)+a；其中x為子載波序號，k，a，b為待定常數(shù)，即為未知信息，而且，直線P＝(x-b)與直線P＝1正交；步驟622根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的序號信息和對應的信號強度確定所述的未知信息b；仍以圖1為例，假設一組子載波中包含有四個導頻子載波信號，則，所述直線函數(shù)中未知信息b=(-21*W-21)+(-7*W-7)+(7*W7)+(21*W21)W-21+W-7+W7+W21;]]>步驟623根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差值和對應的信號強度信息確定所述的未知信息a；接上例，所述的未知信息a=(P-21*W-21)+(P-7*W-7)+(P7*W7)+(P21*W21)W21+W-7+W7+W21;]]>步驟624根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差值、對應的信號強度信息，以及所述的未知信息b確定所述的未知信息K；仍接上例，所述的未知信息K為k=(P-21*W-21*(-21-b))+(P-7*W-7*(-7-b))+(P7*W7*(7-b))+(P21*W21*(21-b))W-21*(-21-b)2+W-7*(-7-b)2+W7*(7-b)2+W21*(21-b)2;]]>步驟625根據(jù)計算出的K、b、a的值，便可以確定所述的相位誤差直線函數(shù)，即確定了一條可以作為估計相位誤差依據(jù)的直線；
步驟63根據(jù)所述的相位誤差直線函數(shù)也就可以確定各子載波信號的相位誤差信息，由于在該直線函數(shù)中充分考慮了導頻子載波信號強度信息，因此，大大提高了相位誤差直線函數(shù)的精確度。
綜上所述，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術存在的各種問題，并提供了一種可以準確估計OFDM系統(tǒng)中子載波相位誤差的方法。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，包括A、在正交頻分復用OFDM系統(tǒng)中，確定導頻子載波信號的相位誤差；B、根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟A包括在OFDM系統(tǒng)中，確定信號強度符合設定門限值的導頻子載波的相位誤差，并執(zhí)行步驟B。
3.一種OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，包括C、在正交頻分復用OFDM系統(tǒng)中，確定導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息；D、根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。
4.根據(jù)權利要求3所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，步驟C所述的信號強度信息包括導頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息，或依據(jù)所述導頻子載波信號的功率值信息和/或信號幅度值信息確定的關聯(lián)參數(shù)信息。
5.根據(jù)權利要求3所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟C包括在OFDM系統(tǒng)中，分別確定若干個導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息；或者，分別確定一組子載波信號中的所有導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息。
6.根據(jù)權利要求3、4或5所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D包括D1、根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差和信號強度信息，采用最小二乘法確定OFDM系統(tǒng)中的相位誤差直線函數(shù)；D2、根據(jù)所述的相位誤差直線函數(shù)確定各子載波信號的相位誤差信息。
7.根據(jù)權利要求6所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D1包括D11、建立包含未知信息K、b、a的直線函數(shù)P＝K×(X-b)-a；D12、根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差及其對應的信號強度信息，采用最小二乘法分別確定所述的未知信息K、b、a的值；D13、根據(jù)計算出的K、b、a的值確定相位誤差直線函數(shù)。
8.根據(jù)權利要求7所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D12包括根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的序號信息和對應的信號強度確定所述的未知信息b。
9.根據(jù)權利要求8所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差值和對應的信號強度信息確定所述的未知信息a。
10.根據(jù)權利要求9所述的OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法，其特征在于，所述的步驟D12還包括根據(jù)所述的若干個導頻子載波信號的相位誤差值、對應的信號強度信息，以及所述的未知信息b確定所述的未知信息K。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種OFDM系統(tǒng)中估計相位誤差的方法。該方法主要包括首先，在OFDM(正交頻分復用)系統(tǒng)中，確定各個導頻子載波信號的相位誤差，或相位誤差和信號強度信息；然后，根據(jù)所述的導頻子載波信號的相位誤差，或相位誤差和信號強度信息確定OFDM系統(tǒng)中各子載波的相位誤差信息。因此，本發(fā)明不僅提供了一種可以估計OFDM系統(tǒng)中各子載波信號的相位誤差的方法，還可以充分利用各個導頻子載波信號的相位誤差、信號強度等信息進行相位誤差的估計，有效提高了相位誤差估計的準確性，降低了實現(xiàn)相位誤差估計的難度。
文檔編號H04L27/26GK1791079SQ20041009868
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權日2004年12月16日
發(fā)明者葉喜濤, 陳杰, 吳南健, 楊軍, 壽國梁, 壽國忠 申請人:北京六合萬通微電子技術有限公司