專利名稱：正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種0FDM(OrthOgOnal frequency division multiplexing，正交頻分復用)通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法和裝置。
背景技術：
近年來，人們對通信質量要求越來越高，對通信網(wǎng)絡能夠提供的業(yè)務的需求也越來越多，隨著通信需求的不斷發(fā)展，可供通信的頻譜資源變得日益稀少，大部分的頻率資源 已經(jīng)被固定分配，因而新的無線通信系統(tǒng)將面臨和現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)共存共享頻譜的問 題。如無線局域網(wǎng)和藍牙共享2. 4G的頻段。另一方面，研究結果表明頻譜的利用率并不 高，而且在同一地區(qū)的頻譜利用率波動很大，為了解決頻譜資源緊缺和利用率低的矛盾，人 們提出了認知無線電技術。在基于認知無線電技術的通信系統(tǒng)中，通信設備能夠檢測周圍 的無線電磁環(huán)境，并自適應地做出調整，在不同的時間和空間上進行頻率復用，極大地提高 了頻譜的利用效率。OFDM是一種在無線和有線通信系統(tǒng)中有廣泛應用的通信調制和復用技術，它有效 地對抗頻率選擇性衰落。在頻譜共存共享的無線通信中，OFDM無線通信很容易受到來自其 它無線通信系統(tǒng)的有色干擾，基于最大似然準則的接收機在已知干擾的位置和功率的情形 下能有效的抑制有色干擾。一種采用了認知無線電技術的OFDM通信系統(tǒng)的結構示意圖如圖1所示，在該OFDM 通信系統(tǒng)的信道中存在快速變化的窄帶干擾，該OFDM通信系統(tǒng)的信號傳輸過程如下為降低信號傳輸過程中的誤碼率，OFDM發(fā)射機將需要傳輸?shù)脑夹盘柦?jīng)過編碼器 進行信道編碼。為降低突發(fā)錯誤的影響，將編碼器輸出的信號送到交織器中做交織處理，然 后輸出到調制器中。調制器輸出調制符號，再經(jīng)過串并轉換、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,快速傅里葉逆變換)變換和并串轉換，得到OFDM時域符號，對該OFDM時域符號 增加循環(huán)前綴后通過OFDM發(fā)射機發(fā)射出去。OFDM接收機在接收到上述OFDM發(fā)射機發(fā)射的OFDM通信信號后，對該OFDM通信 信號進行同步、去掉循環(huán)前綴處理，得到OFDM時域符號。再將上述OFDM時域符號通過串并 轉換、FFT (Fast Fourier Transform，快速傅里葉變換)變換和并串轉換，得到調制符號序 列，這些調制符號序列受到了衰落信道、有色干擾和高斯白噪聲的影響。同時OFDM接收機 的信道估計模塊輸出當前信道的信道估計。OFDM接收機的數(shù)據(jù)檢測模塊根據(jù)上述調制符號 序列和信道估計信息檢測出上述OFDM發(fā)射機接收到的原始信號?，F(xiàn)有技術中的一種對接收機的干擾的位置和功率進行估計的方案為采用滑動窗 口平均算法對干擾的位置和功率進行估計，該方案的處理過程的流程如圖2所示，具體處 理過程為首先對輸入的接收信號進行調制符號的判決，然后對每個調制符號將接收信號 和判決的調制符號相減得到誤差信號，求該誤差信號的模的平方，然后再進行頻域濾波，頻 域濾波采用了設定長度的滑動窗口平均方法，最后得到干擾的位置和功率信息。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述對接收機的干擾的位置和功率進行估計的方案至少存在如下問題干擾的估計精度不高，主要原因是調制符號判決的誤碼率較高；需要較大的滑動窗口長度。該方案只能適用于干擾功率在頻域和時域上具有較大相關性的 場合，很難適應窄帶干擾和干擾快速變化的情況，不能滿足基于認知無線電技術的OFDM無 線通信系統(tǒng)對抗有色干擾的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種OFDM通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法和裝置，以解決 現(xiàn)有技術的方案中存在的干擾的估計精度不高，不能適用于基于認知無線電技術的OFDM 無線通信系統(tǒng)的問題。一種正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，包括干擾估計器，用于根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和信道估計結果， 通過迭代處理進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的干擾估計結果，所述 調制符號估計值為將解碼器輸出的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到的；解調器，用于根據(jù)接收到的所述調制符號序列、所述信道估計結果和干擾估計器 傳輸過來的干擾估計結果，進行軟解調處理得到正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量 值；解交織器，用于根據(jù)解調器傳輸過來的正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量 值，進行解交織處理，得到數(shù)據(jù)碼元；解碼器，用于對解交織器輸出的數(shù)據(jù)碼元進行解碼處理，獲取解碼處理后的數(shù)據(jù)。一種正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，包括根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和信道估計結果，通過迭代處理進 行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的干擾估計結果，再根據(jù)所述干擾估計 結果、調制符號序列和信道估計結果，進行軟解調處理得到正交頻分復用符號中每個編碼 比特的度量值；根據(jù)所述正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量值，進行解交織處理，對所述 解交織處理后輸出的數(shù)據(jù)碼元進行解碼處理，獲取解碼處理后的數(shù)據(jù)，所述調制符號估計 值為將解碼處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到的。由上述本發(fā)明的實施例提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施例通過在干擾估計 中采用了迭代算法的處理過程，大大提高了干擾了的估計精度，從而使OFDM通信系統(tǒng)獲得 近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。圖1為現(xiàn)有技術中的一種采用了認知無線電技術的OFDM通信系統(tǒng)的結構示意 圖；圖2為現(xiàn)有技術中的一種對接收機的干擾的位置和功率進行估計的方案的處理過程的流程圖； 圖3為本發(fā)明實施例一提出的一種聯(lián)合干擾估計和編解碼的裝置的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例四提供的一種OFDM通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法的處理流 程圖；圖5為本發(fā)明實施例提出的干擾估計方法的性能，在不同干擾強度情況下的仿真 結果示意圖。
具體實施例方式在本發(fā)明實施例中，干擾估計器根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和 信道估計結果，通過多次迭代處理進行干擾估計，獲取OFDM符號中各個子載波的干擾估計 結果，將所述干擾估計結果傳輸給解調器。解調器根據(jù)接收到的所述調制符號序列、所述信 道估計結果和干擾估計器傳輸過來的干擾估計結果，進行軟解調處理得到正交頻分復用符 號中每個編碼比特的度量值，將所述每個編碼比特的度量值傳輸給解交織器。解交織器根 據(jù)解調器傳輸過來的正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量值，進行解交織處理，將得 到的數(shù)據(jù)碼元傳輸給解碼器。解碼器對解交織器輸出的數(shù)據(jù)碼元進行解碼處理，獲取解碼 處理后的數(shù)據(jù)。進一步地，所述調制符號序列為將編碼端發(fā)送過來的OFDM符號進行去循環(huán)前綴、 串并轉換、快速傅里葉變換和并串轉換后得到的。所述調制符號估計值為將解碼器輸出的 數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到的。進一步地，對解碼器輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過和發(fā)送端相同的編碼過程進行糾錯編碼，得 到正交頻分復用符號的編碼比特，對所述正交頻分復用符號的編碼比特經(jīng)過和發(fā)送端相同 的交織過程進行交織處理，得到所述正交頻分復用符號中各個子載波上調制符號的各個比 特的估計值，對所述各個比特的估計值進行調制處理，得到所述正交頻分復用符號中各個 子載波上調制符號估計值。進一步地，在所述干擾估計中的迭代處理的次數(shù)達到預定值，或者，所述干擾估計 連續(xù)兩次輸出的干擾估計結果之間的差值小于預定值，則判斷所述干擾估計中的迭代處理 已經(jīng)收斂。進一步地，根據(jù)所述解碼處理后第一次輸出的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中 各個子載波上調制符號估計值，以及正交頻分復用符號中各個子載波的信道估計結果和所 述調制符號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的 初始干擾估計結果；根據(jù)所述解碼處理后上一次輸出的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中各個子載 波上調制符號估計值，以及正交頻分復用符號中各個子載波的信道估計結果和所述調制符 號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的本次迭代 的干擾估計結果。進一步地，獲取根據(jù)所述解碼處理后第一次輸出的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符 號中沒有受到干擾的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子載波的干擾估計結果進行平 均；獲取根據(jù)所述解碼處理后上一次輸出的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中沒有受到干擾的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子載波的干擾估計結果進行平均。進一步地，對所述正交頻分復用符號中各個子載波的初始干擾估計結果進行滑動 窗口濾波處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置；對所述正交頻分復用符號中各個子載波的本次迭代的干擾估計結果進行滑動窗 口濾波處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置。為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結合附圖以幾個具體實施例為例做進一步 的解釋說明，且各個實施例并不構成對本發(fā)明實施例的限定。實施例一該實施例提出一種聯(lián)合干擾估計和編解碼的裝置的結構示意圖如圖3所示，該裝 置設置于OFDM接收機中，包括如下模塊干擾估計器、解調器、解交織器、解碼器、編碼器、 交織器、調制器和判斷控制模塊等單元，這些單元組成了一個環(huán)路，干擾估計和編解碼的過 程可以在這個環(huán)路中迭代進行，直至達到比較準確的原始信號。下面分別介紹各個單元的 具體功能1、干擾估計器干擾估計器根據(jù)調制器傳輸過來的調制符號、信道估計模塊傳輸過來的信道估計 結果，以及接收到的調制符號序列，進行干擾估計，得到對各個子載波上噪聲疊加干擾的功 率估計(以下簡稱干擾估計)，并輸出到解調器。所述調制符號序列為將編碼端發(fā)送過來的正交頻分復用符號進行去循環(huán)前綴、串 并轉換、FFT變換和并串轉換后得到的。上述干擾估計器中包括初始干擾估計模塊和迭代干擾估計模塊。1. 1，初始干擾估計模塊，用于根據(jù)解碼器第一次輸出的數(shù)據(jù)而得到的OFDM符號 中各個子載波上調制符號估計值，以及OFDM中各個子載波的信道估計結果和所述調制符 號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的初始干擾 估計結果；OFDM接收機接收到的OFDM通信信號中的第L個OFDM符號中第k個子載波上發(fā)送 的調制符號的初始干擾估計的計算方法如下<formula>formula see original document page 8</formula>上述χ是調制星座圖上的所有信號點的集合，是OFDM接收機的信道估計模塊 輸出的第L個OFDM符號中第k個子載波的信道估計，是所述調制符號序列。將從1到L個OFDM符號中第k個子載波上的調制符號的初始的干擾估計進行疊 力口，得到的初始的干擾估計為
<formula>formula see original document page 8</formula>1. 2，迭代干擾估計模塊，用于根據(jù)解碼器上一次輸出的數(shù)據(jù)而得到的OFDM符號 中各個子載波上調制符號估計值，以及OFDM符號中各個子載波的信道估計結果和所述調 制符號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取OFDM符號中各個子載波的本次迭代的干 擾估計結果。
在圖3所示的裝置中，將解碼器輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過重新編碼、交織和調制后得到調制符號，并反饋到干擾估計器，迭代干擾估計模塊利用該反饋的調制符號通過多次迭代處 理過程進行干擾估計，該干擾估計被稱為迭代中的干擾估計。上述初始的干擾估計就是第0次迭代中的干擾估計。解碼器輸出的信號比特經(jīng)過重新編碼、交織后，得到第P次迭代中第L個OFDM符號中第k個子載波上的調制符號的第i
個比特的估計值《，；，上述交織后的信號再通過調制器得到第P次迭代中對第L個OFDM符號中第k個子載波上的調制符號的干擾估計g，p ’將從1到L個OFDM符號中第k個子載波 上的調制符號的干擾估計進行疊加，得到的新的迭代中的干擾估計<formula>formula see original document page 9</formula>為<formula>formula see original document page 9</formula>2、解調器解調器接收所述調制符號序列、信道估計模塊傳輸過來的信道估計和干擾估計器 傳輸過來的干擾估計，對上述接收到的信號進行軟解調處理，輸出OFDM符號中每個編碼比 特的度量值給解交織器。首先計算對應cf = 6的度量值，其中是第L個OFDM符號第k個子載波上調制符 號的第i個比特，1彡i彡m，m為調制的階數(shù)，b e {0，1}<formula>formula see original document page 9</formula>上述式中<formula>formula see original document page 9</formula>的是調制星座圖上對應第i個比
特等于b的所有信號點的集合，其中μ為調制映射函數(shù)，其作用是將m個比特映射為一個 調制符號，為第ρ次迭代第k個子載波上的干擾估計。對應每個編碼比特，解調器輸出 的度量值為<formula>formula see original document page 9</formula>3、解交織器解交織器接收解調器輸出的OFDM符號中每個編碼比特的度量值，并進行解交織 處理，該解交織處理過程是交織處理的逆過程，將得到的數(shù)據(jù)碼元輸出到解碼器。4、解碼器解碼器對解碼器輸出的數(shù)據(jù)碼元進行糾錯解碼處理，糾正錯誤碼元，去掉冗余信 息，將得到的數(shù)據(jù)輸出。5、編碼器編碼器對解碼器輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過和發(fā)送端相同的編碼過程進行糾錯編碼，將得到 的編碼后的OFDM符號的信息比特輸出到交織器。6、交織器交織器對編碼器輸出的編碼后的OFDM符號的信息比特進行交織處理，即對上述 編碼后的信息比特按發(fā)送端同樣的方式打亂其次序。上述編碼后的OFDM符號的信息比特 經(jīng)過交織處理后，得到第P次迭代中第L個OFDM符號第k個子載波上調制符號的第i個比特的估計值，將該估計值#&輸出到調制器。 7、調制器調制器對上述交織器輸出的第L個OFDM符號第k個子載波上調制符號的各個比 特的估計值進行調制，得到第P次迭代中對第L個OFDM符號中第k個子載波上的調制符號
估計值；x[,p=調制器將上述得到的調制符號估計值輸出到干擾估計器中。8、判斷控制模塊，用于判斷所述干擾估計器中的迭代處理是否收斂，如果是，則控 制將所述解碼器輸出的數(shù)據(jù)作為所述OFDM符號的最終的解碼結果；否則，則控制將解碼器 輸出的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理，將得到的調制符號估計值再傳輸給干擾估計器。上述解碼器輸出的數(shù)據(jù)并不立即作為最終的解碼結果輸出，而是反饋到干擾估計
器中完成新的干擾估計，實現(xiàn)迭代。當?shù)_到穩(wěn)定即對任意的k，有 ^，ρ+1或者迭
代次數(shù)達到預設值，迭代過程收斂，則控制將所述解碼器輸出的數(shù)據(jù)作為所述OFDM符號的 最終的解碼結果。該實施例通過在干擾估計中采用了迭代算法的處理過程，大大提高了干擾了的估 計精度，從而使OFDM通信系統(tǒng)獲得近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能。實施例二該實施例對上述實施例1中的干擾估計器的處理過程進行改進，在干擾估計器中 增加頻域部分平均處理的過程。該頻域部分平均處理的原理是判定被干擾的子載波的數(shù) 目信息s，獲取該s個子載波的位置，對其余判定未受干擾的子載波上的噪聲功率進行平 均，獲取平均值。1、增加了頻域部分平均處理的初始的干擾估計根據(jù)上述實施例一描述的初始的干擾估計的計算方法，將從1到L個OFDM符號中 第k個子載波上的調制符號的初始的干擾估計進行疊加，得到的初始的干擾估計
λ 1 L ^式2ο = 7Σ 乂- 0 I2
L I=I判定上述干擾估計中干擾功率最大的s個子載波為受到干擾的子載波，判決方法 如下R = {{kl,k1,---,ks)\\fkleR,\fk] eR-R,alQ>a2kj0}上述式中云為受干擾的s個子載波的序號的集合，R為所有子載波的序號的集合， 則進行了頻域部分平均處理后輸出的初始的干擾估計如下akfi = <K-s
式2 ο式中K為OFDM所有子載波的數(shù)目。
2、增加了頻域部分平均處理的迭代中的干擾估計根據(jù)上述實施例一描述的迭代中的干擾估計的計算方法，在第ρ次迭代中，將從1 到L個OFDM符號中第k個子載波上的調制符號的干擾估計進行疊加，得到的迭代中的干擾
估計《州為
<formula>formula see original document page 11</formula>判定干擾估計中干擾功率最大的s個子載波為受到干擾的子載波，判決方法如 下<formula>formula see original document page 11</formula>
式中云即為受干擾的子載波的序號的集合，R為所有子載波的序號的集合，則進行 了頻域部分平均處理后輸出的第Ρ+1次迭代的干擾估計如下
<formula>formula see original document page 11</formula>
該實施例可以有效地提高干擾估計器中的迭代過程收斂的速度，減少信號檢測的 延時，使通信系統(tǒng)可以應對窄帶和快速變化的干擾情況。實施例三該實施例對上述實施例1中的干擾估計器的處理過程進行改進，在干擾估計器中 增加頻域滑動窗口濾波處理的過程。1、增加了頻域滑動窗口濾波處理的初始的干擾估計根據(jù)上述實施例一描述的初始的干擾估計的計算方法，將從1到L個OFDM符號中 第k個子載波上的調制符號的初始的干擾估計進行疊加，得到的初始的干擾估計斤&為<formula>formula see original document page 11</formula>增加了頻域滑動窗口濾波處理后輸出的初始的干擾估計為<formula>formula see original document page 11</formula>
其中com是滑動濾波器系數(shù)，Com滿足Σ ωητ=1滑動窗口的大小是2Μ+1，該滑
<formula>formula see original document page 11</formula>，
動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置。下面以滑動窗口的大小為4，子載波為8個為例，來說明上述滑動窗口濾波處理的 基本原理。首先，提取第1-4個子載波，將這4個子載波的干擾功率進行平均，得到第1個 平均值。然后，提取第2-5個子載波，將這4個子載波的干擾功率進行平均，得到第2個平均 值。依次類推，再分別提取第3-6、4-7、5-8個子載波，分別得到第3、4、5個平均值。最后， 將上述得到的第1、2、3、4、5個平均值作為新的子載波的干擾功率序列。2、增加了頻域滑動窗口濾波處理的迭代中的干擾估計
根據(jù)上述實施例一描述的迭代中的干擾估計的計算方法，在第P次迭代中，將從1 到L個OFDM符號中第k個子載波上的調制符號的干擾估計進行疊加，得到的迭代中的干擾
估計 +ι為
<formula>formula see original document page 12</formula>增加了頻域滑動窗口濾波處理后輸出的第ρ+1次迭代的干擾估計如下
<formula>formula see original document page 12</formula>其中ωω是滑動濾波器系數(shù)，ωω滿足Σm=-M=1滑動窗口的大小是2Μ+1，該滑動窗口的大小是2M+1,該滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置。該實施例可以有效地提高干擾估計器中的迭代過程收斂的速度，減少信號檢測的 延時，使通信系統(tǒng)可以應對寬帶的干擾情況。實施例四該實施例提供的一種OFDM通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法的處理流程如圖4所示， 包括如下處理步驟步驟41、根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和信道估計結果，通過多次 迭代處理進行干擾估計，獲取OFDM符號中各個子載波的干擾估計結果。所述調制符號序列為將編碼端發(fā)送過來的OFDM符號進行去循環(huán)前綴、串并轉換、 快速傅里葉變換和并串轉換后得到的，所述調制符號估計值為將解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)再 經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到的。在上述干擾估計過程中，根據(jù)所述第一次解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)而得到的OFDM 符號中各個子載波上調制符號估計值，以及OFDM符號中各個子載波的信道估計結果和所 述調制符號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取OFDM符號中各個子載波的初始干擾 估計結果；根據(jù)上一次解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)而得到的OFDM符號中各個子載波上調制符號 估計值，以及OFDM符號中各個子載波的信道估計結果和所述調制符號序列，通過預定的算 法進行干擾估計，獲取OFDM符號中各個子載波的本次迭代的干擾估計結果。在實際應用中，還可以對上述干擾估計過程進行改進。比如獲取根據(jù)所述第一次 解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)而得到的OFDM符號中沒有受到干擾的子載波信息，將所有沒有受 到干擾的子載波的干擾估計結果進行平均，獲取平均值；獲取根據(jù)所述上一次解碼處理后 輸出的數(shù)據(jù)而得到的OFDM符號中沒有受到干擾的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子 載波的干擾估計結果進行平均，獲取平均值。再比如，對所述OFDM符號中各個子載波的初始干擾估計結果進行滑動窗口濾波 處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置；對所述OFDM符號中各個子載波 的本次迭代的干擾估計結果進行滑動窗口濾波處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波 的個數(shù)而設置。步驟42、根據(jù)所述OFDM符號中各個子載波的干擾估計結果、調制符號序列和信道估計結果，進行軟解調處理得到OFDM符號中每個編碼比特的度量值。步驟43、根據(jù)所述OFDM符號中每個編碼比特的度量值，進行解交織處理，對所述解交織處理后輸出的數(shù)據(jù)碼元進行解碼處理，將得到的數(shù)據(jù)輸出。步驟44、判斷所述干擾估計中的迭代處理是否收斂，如果是，則將所述解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)作為所述OFDM符號的最終的解碼結果；否則，執(zhí)行步驟45。在所述干擾估計中的迭代處理的次數(shù)達到預定值，或者，所述干擾估計連續(xù)兩次輸出的干擾估計結果之間的差值小于預定值，則判斷所述干擾估計中的迭代處理已經(jīng)收斂。步驟45、將所述解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)再經(jīng)過和發(fā)送端相同的編碼、交織和調制處理后得到調制符號估計值，將所述調制符號估計值傳輸給所述干擾估計過程。本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory, RAM)等。綜上所述，本發(fā)明實施例通過在干擾估計中采用了迭代算法的處理過程，大大提高了干擾了的估計精度，從而使OFDM通信系統(tǒng)獲得近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能。上述迭代算法的計算復雜度是一般非迭代干擾估計方法計算復雜度的2倍。這一復雜度的增加是可以接受 的。本發(fā)明實施例還通過采用頻域部分平均處理和頻域滑動窗口濾波處理的方法，大大提高了干擾估計和解碼的收斂速度，使通信系統(tǒng)可以應對窄帶和快速變化，以及寬帶的干擾情況。本發(fā)明實施例不但可以用于認知無線電場景，也適合于無線通信中存在其他通信系統(tǒng)干擾的情況，如在寬帶的OFDM通信系統(tǒng)和相對窄帶的藍牙通信系統(tǒng)的共存情況下，可以用于寬帶OFDM通信系統(tǒng)抑制來自藍牙通信系統(tǒng)的干擾；或者用于采用OFDM技術的蜂窩移動通信系統(tǒng)中抑制來自相鄰小區(qū)的干擾。為了證實本發(fā)明實施例的性能優(yōu)勢，進行了計算機仿真，下面附上了部分仿真內(nèi)容和結果。首先進行的是系統(tǒng)在不同干擾強度情況下的仿真，仿真環(huán)境是窄帶干擾，仿真結果如圖5所示。圖5中橫坐標是干擾強度，縱坐標是誤碼率。LIED代表本發(fā)明實施例提出的干擾估計方法的性能，IED代表本發(fā)明實施例提出的干擾估計方法的極限性能，MLD代表了所有干擾估計方法的極限性能，conventional代表了未采用干擾估計方法時的性能，參數(shù)P表示迭代次數(shù)。從圖4可以看出，本發(fā)明實施例提出的干擾估計方法的性能在所有干擾強度情況下都可以達到MLD極限性能。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(nèi)，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(nèi)。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
一種正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，其特征在于，包括干擾估計器，用于根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和信道估計結果，通過迭代處理進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的干擾估計結果，所述調制符號估計值為將解碼器輸出的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到的；解調器，用于根據(jù)接收到的所述調制符號序列、所述信道估計結果和干擾估計器傳輸過來的干擾估計結果，進行軟解調處理得到正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量值；解交織器，用于根據(jù)解調器傳輸過來的正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量值，進行解交織處理，得到數(shù)據(jù)碼元；解碼器，用于對解交織器輸出的數(shù)據(jù)碼元進行解碼處理，獲取解碼處理后的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，其特征在于， 所述裝置還包括判斷控制模塊，用于判斷所述干擾估計器中的迭代處理是否收斂，如果是，則將所述解 碼處理后的數(shù)據(jù)作為所述正交頻分復用符號的最終的解碼結果；否則，將所述解碼處理后 的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理，將得到的調制符號估計值傳輸給所述干擾估計器。
3.根據(jù)權利要求2所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，其特征在于所述判斷控制模塊，還用于在所述干擾估計器中的迭代處理的次數(shù)達到預定值，或者，所述干擾估計器連續(xù)兩次輸出的干擾估計結果之間的差值小于預定值，則判斷所述干擾估 計器中的迭代處理已經(jīng)收斂。
4.根據(jù)權利要求1所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，其特征在于， 所述裝置還包括編碼器，用于對所述解碼處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過和發(fā)送端相同的編碼過程進行糾錯編碼， 得到正交頻分復用符號的編碼比特；交織器，用于對編碼器傳輸過來的正交頻分復用符號的編碼比特經(jīng)過和發(fā)送端相同的 交織過程進行交織處理，得到所述正交頻分復用符號中各個子載波上調制符號的各個比特 的估計值；調制器，用于對交織器傳輸過來的所述各個比特的估計值進行調制，得到所述正交頻 分復用符號中各個子載波上調制符號估計值，將所述調制符號估計值傳輸給干擾估計器。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置， 其特征在于，所述干擾估計器具體包括初始干擾估計模塊，用于根據(jù)第一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中 各個子載波上調制符號估計值，以及正交頻分復用符號中各個子載波的信道估計結果和所 述調制符號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的 初始干擾估計結果；迭代干擾估計模塊，用于根據(jù)上一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中 各個子載波上調制符號估計值，以及正交頻分復用符號中各個子載波的信道估計結果和所 述調制符號序列，通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的 本次迭代的干擾估計結果。
6.根據(jù)權利要求5所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，其特征在于所述的初始干擾估計模塊，還用于獲取根據(jù)第一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中沒有受到干擾的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子載波的干擾估計結果進行平均，獲取平均值；所述的迭代干擾估計模塊，還用于獲取根據(jù)上一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中沒有受到干擾的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子載波的干擾估計結果進行平均，獲取平均值。
7.根據(jù)權利要求5所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的裝置，其特征在于所述的初始干擾估計模塊，還用于對所述正交頻分復用符號中各個子載波的初始干擾估計結果進行滑動窗口濾波處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置；所述的迭代干擾估計模塊，還用于對所述正交頻分復用符號中各個子載波的本次迭代 的干擾估計結果進行滑動窗口濾波處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設 置。
8.一種正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在于，包括根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和信道估計結果，通過迭代處理進行干 擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的干擾估計結果，再根據(jù)所述干擾估計結果、 調制符號序列和信道估計結果，進行軟解調處理得到正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量值；根據(jù)所述正交頻分復用符號中每個編碼比特的度量值，進行解交織處理，對所述解交 織處理后輸出的數(shù)據(jù)碼元進行解碼處理，獲取解碼處理后的數(shù)據(jù)，所述調制符號估計值為 將解碼處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到的。
9.根據(jù)權利要求8所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在于， 所述的調制符號序列為將編碼端發(fā)送過來的正交頻分復用符號進行去循環(huán)前綴、串并轉 換、快速傅里葉變換和并串轉換后得到的。
10.根據(jù)權利要求8所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在于， 所述的方法還包括判斷所述干擾估計中的迭代處理是否收斂，如果是，則將所述解碼處理后的數(shù)據(jù)作為 所述正交頻分復用符號的最終的解碼結果；否則，將所述解碼處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交 織和調制處理后得到調制符號估計值，將所述調制符號估計值傳輸給所述干擾估計過程。
11.根據(jù)權利要求10所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在 于，所述的判斷所述干擾估計中的迭代處理是否收斂，具體包括在所述干擾估計中的迭代處理的次數(shù)達到預定值，或者，所述干擾估計連續(xù)兩次輸出 的干擾估計結果之間的差值小于預定值，則判斷所述干擾估計中的迭代處理已經(jīng)收斂。
12.根據(jù)權利要求8所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在于， 所述的將所述解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到調制符號估計 值，包括對所述解碼處理后輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過和發(fā)送端相同的編碼過程進行糾錯編碼，得到正交 頻分復用符號的編碼比特；對所述正交頻分復用符號的編碼比特經(jīng)過和發(fā)送端相同的交織過程進行交織處理，得 到所述正交頻分復用符號中各個子載波上調制符號的各個比特的估計值；對所述各個比特的估計值進行調制處理，得到所述正交頻分復用符號中各個子載波上調制符號估計值。
13.根據(jù)權利要求8至12任一項所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法， 其特征在于，所述的通過迭代處理進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的 干擾估計結果，具體包括根據(jù)所述第一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中各個子載波上調制 符號估計值，以及正交頻分復用符號中各個子載波的信道估計結果和所述調制符號序列， 通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的初始干擾估計結 果；根據(jù)所述上一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中各個子載波上調制 符號估計值，以及正交頻分復用符號中各個子載波的信道估計結果和所述調制符號序列， 通過預定的算法進行干擾估計，獲取正交頻分復用符號中各個子載波的本次迭代的干擾估 計結果。
14.根據(jù)權利要求13所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在 于，所述方法還包括獲取根據(jù)所述第一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中沒有受到干擾 的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子載波的干擾估計結果進行平均，獲取平均值；獲取根據(jù)所述上一次解碼處理后的數(shù)據(jù)而得到的正交頻分復用符號中沒有受到干擾 的子載波信息，將所有沒有受到干擾的子載波的干擾估計結果進行平均，獲取平均值。
15.根據(jù)權利要求14所述的正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法，其特征在 于，所述方法還包括對所述正交頻分復用符號中各個子載波的初始干擾估計結果進行滑動窗口濾波處理， 所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置；對所述正交頻分復用符號中各個子載波的本次迭代的干擾估計結果進行滑動窗口濾 波處理，所述滑動窗口的大小根據(jù)所述子載波的個數(shù)而設置。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種正交頻分復用通信系統(tǒng)中的干擾估計的方法和裝置。該方法主要包括將解碼器輸出的數(shù)據(jù)再經(jīng)過編碼、交織和調制處理后得到調制符號估計值，并傳輸給干擾估計器。干擾估計器根據(jù)接收到的調制符號序列、調制符號估計值和信道估計結果，通過多次迭代處理進行干擾估計，獲取OFDM符號中各個子載波的干擾估計結果。本發(fā)明實施例通過在干擾估計中采用了迭代算法的處理過程，大大提高了干擾了的估計精度，從而使OFDM通信系統(tǒng)獲得近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能。
文檔編號H04L1/00GK101800721SQ200910078020
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月9日 優(yōu)先權日2009年2月9日
發(fā)明者屈代明, 莊宏成, 易友文 申請人:華為技術有限公司