專利名稱：基于逐碼片迭代檢測的迭代載波同步方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于逐碼片迭代檢測的0FDM-IDMA的迭代載波同步方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
JE M ^ Μ. M (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ^ 術(shù)是未來無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而交織多址(IDMA, interleave-division multiple-access)作為一種新型的多址接入技術(shù)已引起人們的廣泛關(guān)注，OFDM與IDMA技術(shù)的結(jié)合，即構(gòu)成0FDM-IDMA。0FDM-IDMA方案是用IDMA技術(shù)替換了 0FDM-CDMA方案中的 CDMA技術(shù)，0FDM-IDMA繼承了 OFDM與IDMA技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢，其中，OFDM具有高的頻譜效率與抗碼間干擾(ISI，internsymbol interference), IDMA是使用低速率碼以及交織器區(qū)分用戶的多址接入技術(shù)，IDMA繼承了 CDMA抗多徑衰落和抗多用戶干擾等特性，且IDMA的多用戶檢測的復(fù)雜度比CDMA更低，而頻譜利用率比CDMA更高。因此0FDM-IDMA比0FDM-CDMA 更有優(yōu)勢，是未來移動通信重要技術(shù)方案之一，0FDM-IDMA系統(tǒng)架構(gòu)圖可參見圖1，包括 OFDM調(diào)制器101、OFDM解調(diào)器102和IDMA接收機(jī)，所述IDMA接收機(jī)為多用戶檢測器103， 從OFDM調(diào)制器101輸出的信號添加加性高斯白噪聲后輸入到OFDM解調(diào)器102，多用戶檢測器103接收OFDM解調(diào)器102輸出信號。然而，0FDM-IDMA不可避免地繼承了 OFDM對載波頻偏的敏感性特性，使得 0FDM-IDMA在獲得相當(dāng)可觀的技術(shù)優(yōu)勢下，不可避免地要經(jīng)受載波頻偏的影響。載波頻偏是由收發(fā)兩端本地振蕩器的不完全匹配、無線信道的非線性或多普勒頻移所導(dǎo)致的。載波頻偏的存在會減小信號幅度、產(chǎn)生相位畸變并破壞OFDM子載波間的正交性從而引起載波間干擾(ICI，inter-carrier interference)，導(dǎo)致信噪比的損失，以及系統(tǒng)性能下降，因此對其載波頻偏的分析以及尋求有效載波頻偏克服方法是有重要意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于逐碼片迭代檢測的迭代載波同步方法及系統(tǒng)，解決 0FDM-IDMA通信系統(tǒng)中的載波頻偏問題，可有效克服頻偏，提高系統(tǒng)性能。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于逐碼片迭代檢測的迭代載波同步方法，包括
將IDMA每次逐碼片迭代檢測中產(chǎn)生的外信息進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號； 根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號進(jìn)行頻偏估計，得到當(dāng)前頻偏估計值；
將所述當(dāng)前頻偏估計值用于對當(dāng)前迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。其中，在第一次迭代檢測過程中，用初次頻偏估計值對第一次迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。相應(yīng)的，所述得到當(dāng)前頻偏估計值具體包括
3根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號按照公式
I,"—”進(jìn)行頻偏估計，得到當(dāng)前頻偏估計值，其中為接收
信號，1"為利用外信息重構(gòu)的信號，Ail =FHaF〃為信道頻率響應(yīng)。其中，所述初次頻偏估計值是根據(jù)最大似然估計算法計算出來的。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種基于逐碼片迭代檢測的0FDM-IDMA載波同步系統(tǒng)， 包括0FDM調(diào)制器、OFDM解調(diào)器和IDMA接收機(jī)，所述IDMA接收機(jī)為多用戶檢測器，從OFDM 調(diào)制器輸出的信號添加加性高斯白噪聲后輸入到OFDM解調(diào)器，所述系統(tǒng)還包括頻偏估計模塊和頻偏補償模塊；
所述多用戶檢測器將IDMA每次逐碼片迭代檢測中產(chǎn)生的外信息進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號；
所述頻偏估計模塊根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號進(jìn)行頻偏估計，得到當(dāng)前頻偏估計值；
所述頻偏補償模塊將所述當(dāng)前頻偏估計值用于對當(dāng)前迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。其中，所述系統(tǒng)還包括初次頻偏估計模塊，用于計算初次頻偏估計值；所述頻偏補償模塊在第一次迭代檢測過程中，用初次頻偏估計值對第一次迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。其中，所述OFDM解調(diào)器進(jìn)一步包括去循環(huán)前綴單元、FFT載波解調(diào)器和IDFT載波解調(diào)器。其中，所述OFDM調(diào)制器進(jìn)一步包括DFT單元、子載波映射單元、IFFT載波調(diào)制單元和加循環(huán)前綴單元。其中，所述多用戶檢測器進(jìn)一步包括基本信號估計器ESE、單用戶后驗概率APP 譯碼器解擴(kuò)器和譯碼器DEC。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
將0FDM-IDMA系統(tǒng)的多用戶檢測機(jī)制與頻偏信號處理方法技術(shù)相結(jié)合，將逐碼片迭代檢測機(jī)制中的外信息進(jìn)行重構(gòu)，并將重構(gòu)的信號作為進(jìn)行下一次頻偏估計的輸入信號，在迭代檢測過程中，利用接收信號與重構(gòu)信號進(jìn)行頻偏估計，再將估計的頻偏用于頻偏補償， 糾正頻偏對用戶信號的干擾。通過迭代的方式，循環(huán)執(zhí)行估計與補償，提高了頻偏估計的精度和優(yōu)化了系統(tǒng)鏈路的性能，能夠使受載波頻偏干擾的系統(tǒng)性能逐漸逼近無頻偏時的性能，實現(xiàn)系統(tǒng)的載波同步。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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0FDM-IDMA系統(tǒng)架構(gòu)圖2為本發(fā)明實施例中0FDM-IDMA載波同步系統(tǒng)架構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明實施例中基于逐碼片迭代檢測的迭代載波同步方法流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明針對0FDM-IDMA系統(tǒng)中存在的載波頻偏問題，結(jié)合0FDM-IDMA系統(tǒng)的多用戶檢測機(jī)制，提出在相同頻偏下基于逐碼片迭代檢測的載波頻偏估計及頻偏補償方法，該方法利用逐碼片迭代檢測中的外信息重構(gòu)信號，并將重構(gòu)的信號和接收信號作為頻偏估計模塊的輸入信號進(jìn)行頻偏估計，同時進(jìn)行相應(yīng)的頻偏補償，通過迭代估計與迭代補償?shù)膱?zhí)行，提高頻偏估計的精度，從而獲得更優(yōu)的載波同步性能。首先結(jié)合圖2介紹本發(fā)明實施例中0FDM-IDMA載波同步系統(tǒng)架構(gòu)，參見圖2， 本發(fā)明實施例中基于逐碼片迭代檢測的0FDM-IDMA載波同步系統(tǒng)，包括0FDM調(diào)制器 201、OFDM解調(diào)器202和IDMA接收機(jī)，所述IDMA接收機(jī)為多用戶檢測器203，從OFDM 調(diào)制器201輸出的信號添加加性高斯白噪聲后輸入到OFDM解調(diào)器202，本發(fā)明實施例系統(tǒng)還包括頻偏估計模塊204和頻偏補償模塊205 ；所述多用戶檢測器203將IDMA每次逐碼片迭代檢測中產(chǎn)生的外信息進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號；所述頻偏估計模塊根據(jù) IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號按照公
權(quán)利要求
1.一種基于逐碼片迭代檢測的迭代載波同步方法，其特征在于，包括 將IDMA每次逐碼片迭代檢測中產(chǎn)生的外信息進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號；根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號進(jìn)行頻偏估計，得到當(dāng)前頻偏估計值；將所述當(dāng)前頻偏估計值用于對當(dāng)前迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一次迭代檢測過程中，用初次頻偏估計值對第一次迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到當(dāng)前頻偏估計值具體包括根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號按照公式
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述初次頻偏估計值是根據(jù)最大似然估計算法計算出來的。
5.一種基于逐碼片迭代檢測的0FDM-IDMA載波同步系統(tǒng)，包括0FDM調(diào)制器、OFDM解調(diào)器和IDMA接收機(jī)，所述IDMA接收機(jī)為多用戶檢測器，從OFDM調(diào)制器輸出的信號添加加性高斯白噪聲后輸入到OFDM解調(diào)器，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括頻偏估計模塊和頻偏補償模塊；所述多用戶檢測器將IDMA每次逐碼片迭代檢測中產(chǎn)生的外信息進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號；所述頻偏估計模塊根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號進(jìn)行頻偏估計，得到當(dāng)前頻偏估計值；所述頻偏補償模塊將所述當(dāng)前頻偏估計值用于對當(dāng)前迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括初次頻偏估計模塊，用于計算初次頻偏估計值；所述頻偏補償模塊在第一次迭代檢測過程中，用初次頻偏估計值對第一次迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述OFDM解調(diào)器進(jìn)一步包括去循環(huán)前綴單元、FFT載波解調(diào)器和IDFT載波解調(diào)器。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述OFDM調(diào)制器進(jìn)一步包括DFT單元、子載波映射單元、IFFT載波調(diào)制單元和加循環(huán)前綴單元。
9.如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多用戶檢測器進(jìn)一步包括基本信號估計器ESE、單用戶后驗概率APP譯碼器解擴(kuò)器和譯碼器DEC。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于逐碼片迭代檢測的迭代載波同步方法，包括將IDMA每次逐碼片迭代檢測中產(chǎn)生的外信息進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號；根據(jù)IDMA當(dāng)前迭代檢測過程中的接收信號及上一次迭代檢測過程中得到的重構(gòu)信號進(jìn)行頻偏估計，得到當(dāng)前頻偏估計值；將當(dāng)前頻偏估計值用于對當(dāng)前迭代檢測過程中產(chǎn)生的頻偏進(jìn)行補償，相應(yīng)的，本發(fā)明還公開了一種基于逐碼片迭代檢測的OFDM-IDMA載波同步系統(tǒng)，將OFDM-IDMA系統(tǒng)的多用戶檢測機(jī)制與頻偏信號處理方法技術(shù)相結(jié)合，通過迭代的方式，循環(huán)執(zhí)行估計與補償，提高了頻偏估計的精度和優(yōu)化了系統(tǒng)鏈路的性能，能夠使受載波頻偏干擾的系統(tǒng)性能逐漸逼近無頻偏時的性能，實現(xiàn)系統(tǒng)的載波同步。
文檔編號H04L25/03GK102437995SQ201210021420
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者熊興中, 胡劍浩, 駱忠強(qiáng) 申請人:電子科技大學(xué)