专利名称：正交频分复用系统中的频偏、直流和失衡的联合估计方法
技术领域：
本发明涉及基于直接变频接收机的正交频分复用(OFDM)系统中的载波频率偏移(CF0)、直流偏移(DCO)以及Ι/Q不平衡(I/Q imbalance)的联合估计。
背景技术：
正交频分复用系统由于其对于频率衰落信道的鲁棒性、高频谱效率以及基于快速傅里叶(逆)变换的高效实现，已经成为目前最有前景的无线通信技术之一。但是，OFDM系统对于载波频率偏移非常敏感。因为载波频率偏移会破坏子载波间的正交性并引入子载波间的干扰，这些都会大大削减系统性能。为了减少载波频率偏移带来的负面影响，OFDM系统必须有精确的载波频率偏移估计方法。另一方面，直接变频接收机由于其低成本、易实现、已集成等特点，已经广泛应用于实际的OFDM系统中。但是直接变频接收机会引入直流偏移(DC0)、I/Q不平衡、偶数阶失真、闪烁噪声等干扰。其中，DCO和Ι/Q不平衡是两种最常见的干扰。因此，在OFDM系统中，DCO和Ι/Q不平衡的估计也是不可或缺的。现有的研究已经提出了各种关于OFDM系统中CFO的估计算法。其中，文献1(IEEETransactions on Signal Processing, 1997,48 (7):1800 - 1805.)提出了在加性高斯白噪声信道(AWGN)条件下OFDM系统中的极大似然CFO估计，但是其性能在多通径弥散信道中会降低。由于其CFO和DCO或者CFO和Ι/Q不平衡的共存性，现有研究也提出了许多联合估计算法。文献 2( IEEE International Conference on Communications, vol.3, 2003, pp.2051 - 2055.)提出了基于前导码的CFO和DCO的联合估计算法；文献3(IEEE Transactionson Wireless Communications, 2008, 7 (6):2212 - 2220.)研究了基于前导码和导频的 CFO和Ι/Q不平衡的联合估计。
然而对于CFO、DCO和Ι/Q不平衡三者联合估计的更一般的问题，只有少部分工作在研究基于导频和前导码的估计方法。
发明内容
本发明为了对OFDM系统中波频率偏移、直流偏移以及Ι/Q不平衡的联合估计方法进行优化，提出一种基础特征分解的联合估计方法，该算法的核心思想是:对信号相关矩阵进行特征分解，利用其最小特征值和所对应的特征向量进行估计，不需要依赖专门的前导码和导频，适用于更一般的OFDM系统。本发明的技术方案实现流程如附
图1所示，具体步骤为:I)带有CFO、DCO和Ι/Q不平衡的OFDM系统的信号模型。对于一个有B Hz等间距频带的N路子载波的OFDM系统，经过B Hz的采样和去除循环前缀后，接收机从发射机接收到的属于第m个正交符号的米样rn，m, n=0,...，N-1 ,可以表不为:
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权利要求
1.一种正交频分复用系统中的频偏、直流和失衡的联合估计方法，所述方法具体如下: O带有载波频率偏移、直流偏移和I/Q不平衡的正交频分复用系统的信号模型: 对于一个有B Hz等间距频带的N路子载波的OFDM系统，经过B Hz的采样和去除循环前缀后，接收机从发射机接收到的属于第m个正交符号的采样rn，m，n=0,...，N_l，可以表示为:
全文摘要
本发明为正交频分复用系统中载波频率偏移、直流偏移以及I/Q不平衡的联合估计方法，适用于数字信号处理领域，特别是直接变频接收机的正交频分复用(OFDM)系统中的载波频率偏移(CFO)、直流偏移(DCO)以及I/Q不平衡(I/Qimbalance)的联合估计。本发明提出了基于特征分解(EDE)的CFO、DCO和I/Qimbalance的估计方法，较之前的估计方法而言，本发明不需要依赖专门的前导码和导频，适用于OFDM系统中更一般的情况，而且不占用带宽，有更高的估计效率。
文档编号H04L25/02GK103152308SQ20131006702
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者刘涛, 王程 申请人:北京科技大学