專利名稱：降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于無線通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，尤指一種關(guān)于降低正交分頻多任務(wù)(OFDM ；Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法。
背景技術(shù)：
近年來，移動通信技術(shù)的快速演進(jìn)已經(jīng)徹底打破距離對于通信的藩籬，而移動電話更已經(jīng)從少見的奢侈品轉(zhuǎn)變成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡氖挛?。因此，有鑒于人們對于無線及移動通信的需求日盛，產(chǎn)業(yè)界無不急于開發(fā)更方便且效能更佳的相關(guān)技術(shù)，使得無線傳輸領(lǐng)域成為現(xiàn)階段最受矚目的一個產(chǎn)業(yè)。 然而，目前產(chǎn)業(yè)界所普遍采用的兆級(Mbps，如W-Fi和藍(lán)芽)無線傳輸技術(shù)已無法滿足迅猛增長的千兆級(Gbps)應(yīng)用需求。針對此技術(shù)瓶頸和低頻頻譜資源行將耗盡的現(xiàn)實(shí)，世界主要國家均開辟了 60GHz的免費(fèi)頻段，并積極研發(fā)新的千兆級(Gbps)無線傳輸技術(shù)。因此，研制高集成度、體積小、重量輕、功耗低且成本低的60GHz應(yīng)用面產(chǎn)品成為目前市場需求急速成長且業(yè)界積極投入研發(fā)的主要方向。所幸，歸功于半導(dǎo)體技術(shù)的不斷提升和發(fā)展，使得90奈米以下的CMOS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)150GHz以上的振蕩頻率，進(jìn)而能夠以標(biāo)準(zhǔn)CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)高頻毫米波射頻集成電路。此外，以CMOS技術(shù)制造的60GHz產(chǎn)品，與利用其它制程技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品相較，具備更高的傳輸速率、較小的體積和重量以及極低的功耗，尤其大幅度降低了芯片的制造成本。然而，CMOS技術(shù)本身的損耗特性使得在60GHz壓控振蕩器(VCO)的設(shè)計(jì)上出現(xiàn)相當(dāng)?shù)睦щy度。在60GHz所出現(xiàn)的相位噪聲,遠(yuǎn)比5GHz出現(xiàn)的相位噪聲高。目前全球主流的數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)組織已制定使用正交分頻多任務(wù)(OFDM)作為60GHz的初步標(biāo)準(zhǔn)。正交分頻多任務(wù)是一種特殊的多載波傳輸方案，既可以看成是一種調(diào)變技術(shù)，也可以當(dāng)作一種多任務(wù)技術(shù)。此夕卜，由于其較高的頻譜利用率和良好的抗窄頻寬干擾能力，因而在高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)與寬頻無線傳輸系統(tǒng)上得到廣泛的應(yīng)用。由于正交分頻多任務(wù)系統(tǒng)的各副載波(sub-carrier)相互正交，故當(dāng)其結(jié)合更高級的調(diào)變形式(如16-QAM和64-QAM)時，相位噪聲的影響就變得非常關(guān)鍵。相位噪聲對正交分頻多任務(wù)系統(tǒng)的影響包括共同相位誤差(common phaseerror)和副載波間干擾(inter-channel interference)。若欲設(shè)計(jì)使用在60GHz頻段的CMOS芯片，將面臨諸多挑戰(zhàn)，其中的一關(guān)鍵在于降低60GHz壓控振蕩器(VCO)的相位噪聲，尤其在采用正交分頻多任務(wù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，該相位噪聲問題尤其嚴(yán)重，恐將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。一般而言，正交分頻多任務(wù)系統(tǒng)所接收到的時域信號可表示為以下形式rm (n) = xm {n) hm (n)e]*Jn) +ξη (η)，其中，rffl(n)、xffl(η)、hm(n)、e]“n、、及ξm(n)分別代表系統(tǒng)接收的信號、系統(tǒng)發(fā)送的信號、信道傳遞函數(shù)、振蕩器相位噪聲產(chǎn)生的相位偏移、以及接收器的噪聲。借由將上述方程式進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換，所得到的頻域信號可表示為以下形式
權(quán)利要求
1.一種降低正交分頻多任務(wù)(OFDM)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法,應(yīng)用于正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)，以降低信道上信號受相鄰信道干擾所產(chǎn)生的相位噪聲，該方法包括以下步驟 1)根據(jù)該正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)的發(fā)送信號、信道傳遞函數(shù)、相位偏移，產(chǎn)生第一長前導(dǎo)信號； 2)依據(jù)該第一長前導(dǎo)信號產(chǎn)生第二長前導(dǎo)信號，其中，該第二長前導(dǎo)信號與該第一長前導(dǎo)信號之間具有180度相位差； 3)依據(jù)預(yù)定規(guī)則對該第一長前導(dǎo)信號與該第二長前導(dǎo)信號進(jìn)行計(jì)算，以得到該正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)的奇數(shù)信道傳遞系數(shù)與偶數(shù)信道傳遞系數(shù)；以及 4)根據(jù)該奇數(shù)信道傳遞系數(shù)與該偶數(shù)信道傳遞系數(shù)降低該相位噪聲，以得到接收信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法，其特征在于，步驟I)的該相位偏移是由該正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)的振蕩器的相位噪聲所產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法，其特征在于，該發(fā)送信號、該信道傳遞函數(shù)、該相位偏移、該第一長前導(dǎo)信號、及該第二長前導(dǎo)信號皆經(jīng)轉(zhuǎn)換為頻域信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法，其特征在于，步驟3)又包括將該第一長前導(dǎo)信號與該第二長前導(dǎo)信號相加，消除來自奇數(shù)信道的副載波間干擾，以得到該偶數(shù)信道傳遞系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法，其特征在于，步驟3)的預(yù)定規(guī)則包括將該第一長前導(dǎo)信號與該第二長前導(dǎo)信號相減，消除來自偶數(shù)信道的副載波間干擾，以得到該奇數(shù)信道傳遞系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法，其特征在于，步驟3)的預(yù)定規(guī)則還包括將該第一長前導(dǎo)信號與該第二長前導(dǎo)信號相加，消除來自奇數(shù)信道的副載波間干擾，以得到該偶數(shù)信道傳遞系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種降低正交分頻多任務(wù)通訊系統(tǒng)相位噪聲的方法，應(yīng)用于寬頻通訊與射頻通訊領(lǐng)域，用以降低壓控振蕩器的相位噪聲以及信道間干擾所導(dǎo)致的相位噪聲，提升通訊品質(zhì)與成本效益。本發(fā)明利用經(jīng)改良的信號算法，達(dá)到提高信道中信號相對于相位噪聲的比例。因此，本發(fā)明所提出的降低相位噪聲的方法能夠以簡易且可靠的運(yùn)算步驟，達(dá)到降低相位噪聲的效果，同時避免過度增加系統(tǒng)或硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
文檔編號H04L27/26GK103023844SQ201110279649
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者劉宗孺, 朱卓敏 申請人:杭州軒儒電子科技有限公司