專利名稱：一種低復(fù)雜度載波頻率偏移校正的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，它特別涉及一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)上行鏈路的接收機(jī)處對(duì)載波頻率偏移(CFO，Carrier Frequency Offset)進(jìn)行校正的方法。
背景技術(shù)：
^t JE M ^ Μ. M & \ (OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access)系統(tǒng)的上行鏈路中，信號(hào)在傳輸時(shí)由于多普勒效應(yīng)等因素會(huì)造成載波頻率的偏移， 由于接收端處的不同用戶具有不同的載波頻率偏移，多個(gè)不同的載波頻率偏移導(dǎo)致的多用戶干擾(MUI，Multi-User Interference)問題較為嚴(yán)重，必須設(shè)計(jì)出高效的信號(hào)處理方法加以抑制。為了抑制多用戶干擾，需要對(duì)上行鏈路的載波頻率偏移做出估計(jì)，進(jìn)而在基站端使用某種方式，利用估計(jì)出的上行鏈路載波頻率偏移來(lái)恢復(fù)子載波之間的正交性。由于每一個(gè)用戶的發(fā)射信號(hào)受到不同的載波頻率偏移的影響，而我們又必須通過載波頻率偏移校正來(lái)抑制多用戶干擾，所以該載波頻率偏移校正過程是一個(gè)重要的，且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。針對(duì)上述問題，已經(jīng)存在多種在OFDMA系統(tǒng)上行鏈路的接收機(jī)處對(duì)載波頻率偏移進(jìn)行校正的方法。其中，單用戶檢測(cè)(SUD，Single User Detector)方法通過直接方式來(lái)進(jìn)行載波頻率偏移校正，其方法描述可以參考文獻(xiàn)A. Tonello, S. Pupolin. Performance of Single UserDetectors in Multitone Multiple Access Asynchronous Communications. IEEE 55th Vehicular Technology Conference，Aug. 2002，1 :199_203。其缺點(diǎn)在于 SUD 方法僅能夠減輕由單個(gè)用戶的載波頻率偏移所引起的自干擾(SIJelf ^iterference)，而無(wú)法減輕由其他用戶的載波頻率偏移所引用的多用戶干擾。當(dāng)不同的用戶具有不同的載波頻率偏移時(shí)，對(duì)一個(gè)用戶的載波頻率偏移進(jìn)行補(bǔ)償無(wú)法消除其他用戶的載波頻率偏移。 結(jié)果，殘余的多用戶干擾仍然存在并且限制了系統(tǒng)性能。為了進(jìn)一步抑制多用戶干擾，提升系統(tǒng)性能，可以在SUD方法的基礎(chǔ)上，使用并行干擾消除(PIC，Parallel Interference Cancellation)方法，其方法描述可以參考文獻(xiàn)D. Sreedhar，A. Chockalingam. MMSE Receiver for Multiuser Interference Cancellation in Uplink OFDMA. IEEE 63rd Vehicular Technology Conference，May. 2006，5 :2125_2129。在循環(huán)次數(shù)足夠大的情況下，SUD-PIC方法能大大提升系統(tǒng)性能，但這是以犧牲算法復(fù)雜度為前提的。另外，還存在迫零(ZF, Zero Forcing)檢測(cè)的方法，其方法描述可以參考文獻(xiàn)Ζ. Cao，U. Tureli，Y. D. Yao， P. Honan. Frequency Synchronization for Generalized OFDMA Uplink.IEEE Global Telecommunications Conference, Jan. 2004,2 :1071-1075。使用這種方法進(jìn)行載波頻率偏移校正能獲得最好的系統(tǒng)性能，但是由于其中包含對(duì)矩陣的求逆運(yùn)算，會(huì)導(dǎo)致非常高的算法復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有方法中不能在系統(tǒng)性能和算法復(fù)雜度之間獲得較好權(quán)衡的缺陷，本發(fā)明提出了一種低復(fù)雜度載波頻率偏移校正的方法，它是根據(jù)每個(gè)用戶載波頻率偏移值的大小，將所有用戶分為大頻偏用戶組及小頻偏用戶組，并對(duì)兩組用戶進(jìn)行載波頻率偏移校正。因此，本發(fā)明具有系統(tǒng)性能好、算法復(fù)雜度低的特點(diǎn)。為了方便地描述本發(fā)明的內(nèi)容，首先對(duì)本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義定義1載波在信號(hào)傳輸過程中，并不是將信號(hào)直接進(jìn)行傳輸，而是將信號(hào)與一個(gè)固定頻率的波進(jìn)行相互作用。這個(gè)固定頻率的波稱為載波，固定的頻率稱為載波頻率。定義2多載波系 統(tǒng)是指采用了多個(gè)載波信號(hào)的通信系統(tǒng)。多載波系統(tǒng)中的每個(gè)載波稱為子載波。相鄰子載波之間的間隔稱為子載波間隔，單位赫茲Hz。
權(quán)利要求
1. 一種低復(fù)雜度載波頻率偏移校正的方法，其特征是它包含以下幾個(gè)步驟步驟1 將所有用戶的載波頻率偏移值記為εω，m= 1，2，…M，M表示系統(tǒng)中的用戶數(shù)，M為自然數(shù)。計(jì)算載波頻率偏移門限值
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低復(fù)雜度載波頻率偏移校正的方法，在移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路的接收機(jī)處對(duì)載波頻率偏移進(jìn)行校正時(shí)，傳統(tǒng)方法是對(duì)系統(tǒng)所有用戶使用復(fù)雜度較高的迫零檢測(cè)方法進(jìn)行載波頻率偏移校正，本發(fā)明根據(jù)所有用戶載波頻率偏移值的這個(gè)分布特點(diǎn)，通過將所有用戶按照載波頻率偏移值的大小分為大頻偏用戶組及小頻偏用戶組，并對(duì)兩組用戶分別使用復(fù)雜度較高的迫零檢測(cè)方法和復(fù)雜度較低SUD-PIC方法進(jìn)行載波頻率偏移校正，該方法與傳統(tǒng)方法相比，能在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)，大大降低算法復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102255847SQ20111020164
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者李少謙, 楊佳, 武剛, 肖悅 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 電子科技大學(xué)