專利名稱：一種用于正交頻分復(fù)用的多接收天線頻偏估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信系統(tǒng)物理層技術(shù)，尤其涉及一種用于正交頻分復(fù)用的多接收天線 頻偏估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
頻偏估計(jì)是數(shù)字通信系統(tǒng)中極為重要的環(huán)節(jié)之一，特別是對(duì)于現(xiàn)代通信系統(tǒng)而 言，由于廣泛采用了正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)作為物理層傳輸技術(shù)，所以頻偏估計(jì)就顯得 更為重要。這是因?yàn)?，OFDM對(duì)頻偏十分敏感，非常小的頻偏就可以造成十分大的性能下降。 所以，在OFDM系統(tǒng)中，頻偏估計(jì)的好壞就決定了系統(tǒng)的性能。鑒于頻偏估計(jì)在OFDM技術(shù)中的重要作用，已經(jīng)有大量適用于OFDM的頻偏估計(jì)技 術(shù)被開發(fā)出來。從現(xiàn)有技術(shù)來看，已有的這些頻偏估計(jì)方法主要關(guān)注于在單發(fā)單收(Single Input Single Output, SISO)系統(tǒng)中如何利用參數(shù)估計(jì)的方法從接收到的信號(hào)中估計(jì)出 頻偏，而沒有考慮在接收端使用多天線系統(tǒng)來提高頻偏估計(jì)器的性能。當(dāng)在接收端考慮使 用多天線時(shí)，發(fā)射機(jī)-信道-接收機(jī)就構(gòu)成了一個(gè)單入多出系統(tǒng)(Single Input Multiple Output, SIMO)ο實(shí)際上，多天線技術(shù)已經(jīng)在通信接收機(jī)的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的使用。可以通過在 接收端配置多天線的方案來對(duì)信號(hào)進(jìn)行分集接收，以提高系統(tǒng)的誤碼性能。從檢測(cè)與估計(jì) 理論角度來看，使用多天線分集來提高系統(tǒng)的誤碼性能實(shí)際上是將多天線分集應(yīng)用于信號(hào) 的檢測(cè)?？紤]到檢測(cè)問題與估計(jì)問題的相似性，也可以將多天線分集應(yīng)用于信號(hào)估計(jì)問題， 這就形成了用多天線分集來提高頻偏估計(jì)性能的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將多接收天線技術(shù)應(yīng)用到參數(shù)估計(jì)問題的研究上，以拓展多接 收天線技術(shù)的應(yīng)用空間。另外，從參數(shù)估計(jì)的性能角度來看，通過在接收端對(duì)不同的接收信 號(hào)進(jìn)行合并，可以有效地對(duì)抗信道衰落帶來的影響，提高頻偏估計(jì)器的性能。本發(fā)明的技術(shù)方案為，對(duì)每個(gè)天線上得到的頻偏估計(jì)結(jié)果通過等增益合并、選擇 合并或最大比合并的方式進(jìn)行合并從而得到最終的頻偏估計(jì)結(jié)果。所述等增益合并方式直接將每個(gè)天線上得到的頻偏估計(jì)結(jié)果進(jìn)行平均從而得到 最終的頻偏估計(jì)值結(jié)果。所述選擇合并方式選擇信噪比最大的一根天線的頻偏估計(jì)結(jié)果作為最終的頻偏 估計(jì)結(jié)果。所述最大比合并方式對(duì)各路頻偏估計(jì)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)輸出。本發(fā)明提出的方法非常適合用于實(shí)際系統(tǒng)中，等增益合并與最大比合并方式可明 顯提升頻偏估計(jì)的性能。當(dāng)接收天線數(shù)目較少時(shí)，接收天線數(shù)目增加一倍可以有效改善頻 偏估計(jì)性能。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明圖1為多天線頻偏估計(jì)器的結(jié)構(gòu)；圖2為等增益合并方式獲得的性能提升；圖3為選擇合并方式獲得的性能提升；圖4為最大比合并方式獲得的性能提升；圖5為天線數(shù)為2時(shí)不同合并方法對(duì)比；圖6為天線數(shù)為4時(shí)不同合并方法對(duì)比；圖7為天線數(shù)為8時(shí)不同合并方法對(duì)比。
具體實(shí)施例方式對(duì)于多接收天線擴(kuò)展的情形，當(dāng)系統(tǒng)中有M根接收天線時(shí)，接收到的信號(hào)可以表 示為R = Hs + N(7)其中，R = (ri; r2,…，rM)為接收信號(hào)矩陣，r,為第i根天線上接收到的信號(hào)序列；S = (H^Hv5Hm)為多天線的單位脈沖矩陣，Hi是第i根天線上的單位脈沖矩 陣；s為經(jīng)過傅里葉反變換(IFFT)后，得到的時(shí)域采樣序列。N = (ni;n2, -,nM)為噪聲矩陣，叫為第i根天線上接收到的噪聲序列；各天線上 的噪聲功率相同，均為σ 2。第i根天線上用于頻偏估計(jì)的信號(hào)序列為ria = (Γ
, -,Ti[Ν/2-1])τ(8.1)rib = (rjN/2]，...，α[Ν_1])τ(8.2)于是可以得到M根天線上的頻偏估計(jì)值為
權(quán)利要求
一種用于正交頻分復(fù)用的多接收天線頻偏估計(jì)方法，其特征在于，對(duì)每個(gè)天線上得到的頻偏估計(jì)結(jié)果通過等增益合并、選擇合并或最大比合并的方式進(jìn)行合并從而得到最終的頻偏估計(jì)結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述等增益合并方式直接將每個(gè)天線上得 到的頻偏估計(jì)結(jié)果進(jìn)行平均從而得到最終的頻偏估計(jì)值結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇合并方式選擇信噪比最大的一根 天線的頻偏估計(jì)結(jié)果作為最終的頻偏估計(jì)結(jié)果。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大比合并方式對(duì)各路頻偏估計(jì)結(jié)果 進(jìn)行加權(quán)輸出。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于正交頻分復(fù)用的多接收天線頻偏估計(jì)方法。該方法將多接收天線技術(shù)應(yīng)用到參數(shù)估計(jì)問題的研究上，對(duì)每個(gè)天線上得到的頻偏估計(jì)進(jìn)行合并(包括等增益合并、選擇合并和最大比合并)，以消除信道衰落對(duì)頻偏估計(jì)產(chǎn)生的影響，得到最優(yōu)的頻偏估計(jì)值。本發(fā)明提出的方法非常適合用于實(shí)際系統(tǒng)中，等增益合并與最大比合并方式可明顯提升頻偏估計(jì)的性能。當(dāng)接收天線數(shù)目較少時(shí)，接收天線數(shù)目增加一倍可以有效改善頻偏估計(jì)性能。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101977071SQ201010523808
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者劉寅生, 王海波, 談?wù)褫x 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)