專利名稱：一種相位噪聲的估計方法、估計裝置、接收機及通信設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，特別涉及一種相位噪聲的估計方法、估計裝置、接收機及通信設備。
背景技術：
在無線通信中，常常由于發射機和接收機本振的不穩定性，使得載波信號不是單一頻率的正弦波，這種不穩定性，通常用相位噪聲來衡量。由于這個原因，在無線通信系統的載波頻率比較高時，以及，在無線通信系統使用高階的調制方式時，相位噪聲的影響通常是不可忽略的。因此，接收機必須對整個鏈路引入的相位噪聲進行估計，對受相位噪聲影響的接收信號進行相噪補償，以達到更加準確的檢測發射數據符號的目的。目前進行相位噪聲估計的方法，主要有以下幾種:方法1、利用鎖相環對相位噪聲進行跟蹤，目前一般采用二階鎖相環。方法2、將接收信號的時間分為多個時間片，將每個時間片內的相位噪聲近似為常數，通過適當的統計算法來獲得在特定時間片的相位平均值。方法3、基于插值的算法:構造特殊的幀結構，比如，每一幀的首尾都有導頻，先對每一幀數據的導頻位置的相位噪聲進行估計，幀內數據符號部分的相位噪聲通過插值來實現。方法4、基于信道和相位噪聲的聯合檢測估計算法，此方法的復雜度非常高，信號處理的時延很大。上述的方法1，鎖相環需要一定的捕獲時間才能鎖定相位，造成相位噪聲的補償不及時。上述的方法2 4，需要知道相位噪聲的統計特性，相位噪聲估計的準確度不高。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種相位噪聲的估計方法、估計裝置、接收機及通信設備，以提高相位噪聲估計的準確度，從而提高接收機的接收性能。為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下:一種相位噪聲的估計方法，包括如下步驟:獲取接收數據的均衡后符號r(k)對應的發送符號，其中，k = 0，...，K-1, K為一幀接收數據包括的符號數目；根據r(k)和MA)獲取公共相位噪聲；根據r(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及根據所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數矩陣獲取相位噪聲。一種相位噪聲的估計裝置，包括:發送符號估計單元，用于獲取接收數據的均衡后符號r(k)對應的發送符號，其中，k = O，...，K-1，K為一幀接收數據包括的符號數目；公共相位噪聲估計單元，用于根據r(k)和獲取公共相位噪聲；殘余相位噪聲估計單元，用于根據r(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及相位噪聲估計單元，用于根據所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數矩陣獲取相位噪聲。一種包括上述的估計裝置的接收機。

一種包括上述的接收機的通信設備。與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明的技術方案不需要捕獲時間，相噪補償可以快速啟動，也不需要知道相位噪聲的統計特性，相位噪聲估計的準確度較高。利用本發明的技術方案，能夠有效的對相位噪聲進行估計，從而對受到相位噪聲影響的接收信號進行補償，達到準確檢測發射符號的目的，進而能夠提聞系統的性能。


圖1為根據本發明實施例的相位噪聲的估計方法的流程圖；圖2為根據本發明實施例的相位噪聲的估計裝置的結構圖；圖3為根據本發明實施例的接收機的結構圖；圖4為根據本發明另一實施例的接收機的結構圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。首先對本發明實施例的相位噪聲估計的原理進行介紹。由于帶寬遠低于采樣率的離散隨機過程，可以用基函數進行展開，而且展開項的數目通常不會很多，一般無線通信系統的相位噪聲在數字基帶可以視為一個這樣的離散隨機過程。因此，本發明實施例將相位噪聲過程，用離散余弦變換(DCT)函數進行正交展開。不失一般性，設一幀基帶數據包括K個符號。令k時刻(對應第k個符號)，接收端設備的接收機中經過均衡器輸出的均衡后符號為r(k)，r(k)對應的發送端設備發送符號為a(k)，遭受到的高斯白噪聲為n(k)，相位噪聲為0 (k)，則均衡后符號r(k)可以表示為:r (k) = a (k) eJ 9 (k)+n (k), k = 0,…，K_1 (I)本發明的目的在于通過一種合理的算法，來對相位噪聲進行估計得到第k個符號的相位噪聲估計值，在獲得后，對r(k)進行補償，得到進行相位噪聲補償以后的信號z (k)，如下:= r(k)e-成k)(2)后續的均衡解調等在z (k)上進行，相位噪聲被消除了。下面給出求沒(々)的算法。
定義公共相位噪聲
權利要求
1.一種相位噪聲的估計方法，其特征在于，包括如下步驟: 獲取接收數據的均衡后符號r(k)對應的發送符號a(k)其中，k = O，...，K-1, K為一幀接收數據包括的符號數目； 根據r(k)和a(k)獲取公共相位噪聲； 根據r(k)、a(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及 根據所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數矩陣獲取相位噪聲。
2.如權利要求1所述的估計方法，其特征在于，所述獲取接收數據的均衡后符號r(k)對應的發送符號，包括: 對r (k)進行硬判決，得到a(k)或者 對r (k)進行軟判決，并對軟判決結果進行重構得到a(k)。
3.如權利要求1所述的估計方法，其特征在于，按照如下公式獲取公共相位噪聲:
4.如權利要求3所述的估計方法，其特征在于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲:
5.如權利要求4所述的估計方法，其特征在于，按照如下公式獲取相位噪聲:
6.如權利要求3所述的估計方法，其特征在于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲:
7.如權利要求4所述的估計方法，其特征在于，按照如下公式獲取相位噪聲:
8.一種相位噪聲的估計裝置，其特征在于，包括: 發送符號估計單元，用于獲取接收數據的均衡后符號r(k)對應的發送符號a(k)其中，k = O,..., K-LK為一幀接收數據包括的符號數目； 公共相位噪聲估計單元，用于根據r(k)和50)獲取公共相位噪聲； 殘余相位噪聲估計單元，用于根據r(k)和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；以及 相位噪聲估計單元，用于根據所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數矩陣獲取相位噪聲。
9.如權利要求8所述的估計裝置，其特征在于，所述發送符號估計單元進一步用于: 對r(k)進行硬判決，得到50);或者 對r (k)進行軟判決，并對軟判決結果進行重構得到。
10.如權利要求8所述的估計裝置，其特征在于，所述公共相位噪聲估計單元進一步用于，按照如下公式獲取公共相位噪聲:
11.如權利要求10所述的估計裝置，其特征在于，所述殘余相位噪聲估計單元進一步用于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲:
12.如權利要求11所述的估計裝置，其特征在于，所述相位噪聲估計單元進一步用于，按照如下公式獲取相位噪聲:
13.如權利要求10所述的估計裝置，其特征在于，所述殘余相位噪聲估計單元進一步用于，按照如下公式獲取殘余相位噪聲::
14.如權利要求13所述的估計方法，其特征在于，所述相位噪聲估計單元進一步用于，按照如下公式獲取相位噪聲:
15.—種包括如權利要求8 14任一項所述的估計裝置的接收機。
16.一種包括如權利要求15所述的接收機的通信設備。
全文摘要
本發明提供一種相位噪聲的估計方法、估計裝置、接收機及通信設備，屬于無線通信領域。所述相位噪聲的估計方法包括如下步驟獲取接收數據的均衡后符號r(k)對應的發送符號其中，k＝0，...，K-1，K為一幀接收數據包括的符號數目；根據r(k)和獲取公共相位噪聲；根據r(k)、和所述公共相位噪聲獲取殘余相位噪聲；根據所述公共相位噪聲、所述殘余相位噪聲和離散余弦變換的基函數矩陣獲取相位噪聲。本發明能夠提高相位噪聲估計的準確度，從而提高接收機的接收性能。
文檔編號H04L25/02GK103117967SQ201110366298
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者侯曉輝 申請人:中興通訊股份有限公司