一种ofdm信号的多级时域盲均衡方法
【专利摘要】本发明方法涉及一种OFDM信号的多级时域盲均衡方法，包括以下步骤：首先对接收序列利用相关峰搜索方法确定接收信号的帧格式；然后利用OFDM信号的帧同步符号信息完成对接收信号的第一级时域均衡；接下来利用OFDM信号的循环前缀序列完成对接收信号的第二级时域均衡，经该级时域均衡后的信号即是输出信号，可用于信号的后续处理。该方法在确定均衡器系数的过程中充分利用了OFDM信号帧格式中固有的重复性，在没有接收信号的先验信息的条件下，实现了信号的盲均衡，均衡效果良好；并且该方法对于有很多子载波的OFDM信号，具有计算简单、处理迅速的特点。
【专利说明】—种OFDM信号的多级时域盲均衡方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种盲均衡方法，特别涉及一种OFDM信号的多级时域盲均衡方法，属于通信信号处理相关【技术领域】。
【背景技术】
[0002]正交频分复用(OFDM:orthogonalfrequency-division multiple)作为一种有效实现频谱资源控制的传输技术，具有良好的对抗窄带干扰、码间干扰(ISI)的性能。为了实现高的频谱利用率，0FDM+MQAM通信体制已成为下一代宽带移动通信系统的主流。在时变的信道衰落环境下，0FDM+MQAM系统不仅能够自适应地调整子载波的个数，而且还可以根据衰落情况动态调整每个子信道上所采用的发射功率、调制方式、编码方式等，并可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用，然而0FDM+MQAM信号的自适应特性也对OFDM信号的均衡提出了更高的要求。在一些特殊场合下，如非协作接收时，传统的盲均衡算法(如CMA类)难以得到很好的均衡效果；而且，传统的盲均衡算法在针对有很多子载波的OFDM信号时，存在计算复杂、处理延迟大的问题，所以亟需研究更为有效的OFDM信号盲均衡算法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对无线多径衰落信道环境下信号的失真导致接收得到的信号星座图产生扭曲和变形， 影响信号后续处理的问题，根据OFDM信号帧格式特点，提出了一种OFDM信号多级时域盲均衡方法。
[0004]本发明的原理如下:
[0005]信号经过无线信道的传输，信号的幅度和相位会产生一定的失真，对于0FDM+MQAM信号，其具体体现为接收端得到的信号星座图产生扭曲和变形，从而影响信号的后续处理。通常情况下，通信系统通过训练码元进行信道估计，进而消除信道的影响。如果接收端缺少训练码元的信息，则一般的均衡方式将无法进行，需要进行盲均衡。对于OFDM信号，其典型的帧结构(如图1所示)中不仅包含帧同步符号(SYN)，而且包含伴随着每一个OFDM符号的循环前缀(CP)，从数据流上看，帧同步符号和循环前缀均存在周期重复特性。利用这两种重复性作为先验信息，即可以进行信道估计并对OFDM信号进行盲均衡，以消除信道带来的影响。
[0006]本发明的具体方案如下:
[0007]设接收端获得的信号复序列为:
[0008]X (n) =I (n) + j X Q (η), η = I, 2,…，N
[0009]其中，I (η)和Q (η)是正交的信号序列，I (η)对应复序列中的实部，Q (η)对应复序列中的虚部。η为采样点序号，N为总的采样点数。
[0010]本发明中所述的帧同步符号SYN是一个OFDM符号，事实上帧同步符号长度为多少个OFDM符号对该方法没有影响，这里为了便于描述采用这种设置方式。[0011]一种OFDM信号的多级时域盲均衡方法，包括以下步骤:
[0012](I)对接收序列利用相关峰搜索方法确定接收信号的帧格式；
[0013](2)在步骤⑴中确定了 OFDM信号的帧格式后，利用OFDM信号的帧同步符号信息完成对接收信号的第一级时域均衡；
[0014](3)对经过步骤(2)均衡后的信号，利用OFDM信号的循环前缀序列完成对接收信号的第二级时域均衡，经该级时域均衡后的信号即是输出信号，可用于信号的后续处理。
[0015]所述的步骤⑴包括:
[0016]在接收端对接收信号利用相关峰搜索方法根据重复信号能量差最小的准则，统计获得信号的帧长Lftm，0FDM符号的长度Ls，每个符号内循环前缀长度LeP，并确定FFT的长度
T = T -T.j^fft j^s j^cp ?
[0017]所述的步骤⑵包括:
[0018]A、初始化第一级时域均衡器系数；
[0019]B、计算迭代误差，此误差由相邻两个帧同步符号经过矩阵重组之后，与均衡器权值向量进行相乘运算得到的结果的差值来表示；
[0020]C、根据迭代误差和均衡器的当前权值向量按照相应的关系计算新的均衡器权值向量，作为下一次均衡过程所用的权值向量；
[0021]D、重复执行上述步骤B和C共计Ls-LJl次，得到第一级时域均衡器权值；
[0022]E、根据均衡器权值及均衡器的输入信号确定此级均衡器的输出信号；
[0023]所述的步骤A包括:
[0024]初始化该级时域均衡器系数:第一阶系数为1，其余系数为0，即W1 =[W1(I)1W1 (2), W1 (3),..., W1 (L1)Jt = [I, O, O,…，0]τ。
[0025]所述的步骤B包括:
[0026]记接收信号的第η帧信号数据的帧同步符号Un，第n+1帧信号数据的帧同步符号为un+1，其间距为Lfnil。
[0027]迭代误差
【权利要求】
1.一种OFDM信号的多级时域盲均衡方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:对接收序列利用相关峰搜索方法确定接收信号的帧格式，过程如下:在接收端对接收信号利用相关峰搜索方法根据重复信号能量差最小的准则，统计获得信号的帧长Lfrm, OFDM符号的长度Ls，每个符号内循环前缀长度LeP，并确定FFT的长度Lfft = Ls-Lcp ； 步骤2:在步骤I中确定了 OFDM信号的帧格式后，利用OFDM信号的帧同步符号信息完成对接收信号的第一级时域均衡，均衡过程包括以下步骤: (1)第一级时域均衡器采用的级数为L1，初始化该级时域均衡器系数:第一阶系数为I，其余系数为 O,即 W1 = [W1(I)1W1 (2)^^3),..., W1 (L1)Jt = [I, O, O,…，0]τ ； (2)计算迭代误差，此误差由相邻两个帧同步符号经过矩阵重组之后，与均衡器权值向量进行相乘运算得到的结果的差值来表示，形式化描述如下:
【文档编号】H04L25/03GK103957177SQ201410214566
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】杨杰, 袁莹莹, 张徐绮, 职如昕 申请人:北京理工大学