专利名称：一种基于导频的ofdm接收器及其信道均衡方法
技术领域：
本发明属于信道均衡技术领域，涉及一种基于导频的OFDM接收器及其信道均衡方法。
背景技术：
收发信号在实际信道上传输时，由于信道特性不理想，接收端接收到的信号不发生不同程度的畸变，为了恢复发送信号，接收端需估计成信道特性，并对接收到的数据进行校正。信道均衡的目的就是估计信道响应，对接收数据进行校正和恢复。均衡实现的方法很多，从均衡信息的来源出发有基于训练序列的均衡或基于导频的均衡，让均衡器进行自适应调节，从而确定均衡器的系数，还有一种方式是采用盲均衡，即通过接收信号例如QAM的统计特征来实现均衡器系数的调节(例如Godard算法)；从频域或时域的角度出发有时域均衡、频域均衡，时域均衡是将输入信号的按时间排列的序列先进入一个FIR滤波器，调节滤波器的节数以及系数就可以改变均衡的效果。频域均衡是较为简单的相乘运算，频域均衡器的每个信道可以简化为单抽头的滤波器。实际中，通常根据需要进行选择。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种基于导频的OFDM接收器及其信道均衡方法，针对强频率选择性衰落信道，有效校正OFDM接收器中星座图的相位失真，降低系统运算量及复杂度。本发明是通过以下技术方案来实现:一种基于导频的OFDM接收器，包括:坐标转换模块、导频符号提取模块、本地均衡样本模块、信道估计模块、插值处理模块和信道补偿模块；坐标转换模块，接收信号，将接收的信号从XY坐标系转换到极坐标系，并将转换后的相位值发送给导频符号提取模块和信道补偿模块；导频符号提取模块，接收发送来的相位值，判断OFDM符号的输入序号，提取接收信号流中导频信号的相位值，并将其发送给信道估计模块；本地均衡样本模块，存储有标准均衡样本的相位值，并将其发送给信道估计模块；信道估计模块，比较导频符号提取模块发送的相位值与本地均衡样本模块输出的相位值，得到信道相位衰减及相位补偿因子，信道估计模块将相位补偿因子发送给插值处理模块；插值处理模块，对相邻导频点间的相位补偿因子进行线性插值处理，插值后得到每个频率点的插值相位补偿因子，并将其发送至信道补偿模块；信道补偿模块，根据每个频率点的插值相位补偿因子，对坐标转换模块发来数据中的各频率点上的相位值补偿，校正信道引起的相位旋转。
一种基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，包括以下步骤:
I)坐标转换模块接收信号，将接收的信号从XY坐标系转换到极坐标系，并将转换后的相位值发送给导频符号提取模块和信道补偿模块；
2)导频符号提取模块接收发送来的相位值，判断OFDM符号的输入序号，提取接收信号流中导频信号的相位值，并将其发送给信道估计模块；
3)本地均衡样本模块存储有标准均衡样本的相位值，并将其发送给信道估计模块；
4)信道估计模块比较导频符号提取模块发送的相位值与本地均衡样本模块输出的相位值，得到信道相位衰减及相位补偿因子，信道估计模块将相位补偿因子发送给插值处理模块；
5)插值处理模块对相邻导频点间的相位补偿因子进行线性插值处理，插值后得到每个频率点的插值相位补偿因子，并将其发送至信道补偿模块；
6)信道补偿模块根据每个频率点的插值相位补偿因子，对坐标转换模块发来数据中的各频率点上的相位值补偿，校正信道引起的相位旋转。
所述的坐标转换模块将接收的信号从XY坐标系转换到极坐标系，分离每个频率点上的幅度和相位，幅度和相位分别为:
权利要求
1.一种基于导频的OFDM接收器，其特征在于，包括:坐标转换模块(I)、导频符号提取模块(2)、本地均衡样本模块(3)、信道估计模块(4)、插值处理模块(5)和信道补偿模块(6)； 坐标转换模块(I)，接收信号，将接收的信号从XY坐标系转换到极坐标系，并将转换后的相位值发送给导频符号提取模块(2)和信道补偿模块(6)； 导频符号提取模块(2)，接收发送来的相位值，判断OFDM符号的输入序号，提取接收信号流中导频信号的相位值，并将其发送给信道估计模块(4)； 本地均衡样本模块(3)，存储有标准均衡样本的相位值，并将其发送给信道估计模块⑷; 信道估计模块(4)，比较导频符号提取模块(2)发送的相位值与本地均衡样本模块(3)输出的相位值，得到信道相位衰减及相位补偿因子，信道估计模块(4)将相位补偿因子发送给插值处理模块(5)； 插值处理模块(5)，对相邻导频点间的相位补偿因子进行线性插值处理，插值后得到每个频率点的插值相位补偿因子，并将其发送至信道补偿模块(6)； 信道补偿模块￠)，根据每个频率点的插值相位补偿因子，对坐标转换模块(I)发来数据中的各频率点上的相位值补偿，校正信道引起的相位旋转。
2.一种基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)坐标转换模块接收信号，将接收的信号从XY坐标系转换到极坐标系，并将转换后的相位值发送给导频符号提取模块和信道补偿模块； 2)导频符号提取模块接收发送来的相位值，判断OFDM符号的输入序号，提取接收信号流中导频信号的相位值，并将其发送给信道估计模块； 3)本地均衡样本模块存储有标准均衡样本的相位值，并将其发送给信道估计模块； 4)信道估计模块比较导频符号提取模块发送的相位值与本地均衡样本模块输出的相位值，得到信道相位衰减及相位补偿因子，信道估计模块将相位补偿因子发送给插值处理模块； 5)插值处理模块对相邻导频点间的相位补偿因子进行线性插值处理，插值后得到每个频率点的插值相位补偿因子，并将其发送至信道补偿模块； 6)信道补偿模块根据每个频率点的插值相位补偿因子，对坐标转换模块发来数据中的各频率点上的相位值补偿，校正信道引起的相位旋转。
3.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的坐标转换模块将接收的信号从XY坐标系转换到极坐标系，分离每个频率点上的幅度和相位，幅度和相位分别为
4.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的导频符号提取模块接收发送来的相位值，根据疏状导频信号在数据帧中的已知位置{kl, k2，...，kM}，通过判断OFDM符号的输入序号，提取所接收的信号中导频信号的相位值，存入RAM中，并输出信道估计模块；所输出的相位值表述为: · 9 Piiotjec= { θ rec ⑴}，l=kl, k2,...，kM = 10rec (kl)，Θ rec (k2),..., Θ rec (kM)}。
5.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的本地均衡样本模块存储的标准均衡样本的相位值为Θ pilot_sta;θ Pilots= 10sta (I) },l=kl,k2,..., KM= {0sta(kl), 0sta(k2)，...，9sta(kM)}。
6.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的信道估计模块将导频符号提取模块发送的相位值与本地均衡样本模块输出的相位值进行相减操作，得到导频信号的相位衰减值Aest⑴:
7.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的插值处理模块对相邻导频点之间的相位补偿因子进行线性插值处理，生成每个频点上插值相位补偿因子的
8.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的信道补偿模块根据插值处理模块输出的插值相位补偿因子，对坐标转换模块频率点上的相位值进行加法运算，进行接收数据的相位值补偿，校正信道引起的相位旋转:
9.如权利要求2所述的基于导频的OFDM接收器的信道均衡方法，其特征在于，所述的信道补偿模块校正信道引起的相位旋转后，采用M-PSK相位调制/解调方式解调。
全文摘要
本发明公开了一种基于导频的OFDM接收器及其信道均衡方法，将OFDM接收链路中的接收信号从XY坐标系转换到极坐标系，并根据导频信号的相位信息跟踪信道响应，简便高效的校正OFDM接收机中星座图的相位失真，并完成后续相位解调，在提高OFDM收发器信噪比的同时，减小了传统XY坐标系下均衡技术的计算量及复杂度。
文档编号H04L27/26GK103152300SQ201310079839
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者王黎, 陶慧斌, 王剑峰, 吴龙胜, 唐磊 申请人:中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所