實現通信系統中iq原點偏移和直流偏移估計的方法
2023-05-31 08:53:36 2
實現通信系統中iq原點偏移和直流偏移估計的方法
【專利摘要】本發明涉及一種實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其中包括對通信系統的參考符號進行解調得到頻域信號並根據參考序列進行信道估計得到信道響應係數；對所述的信道響應係數進行修正並根據參考序列得到修正後的頻域序列；根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移；對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列並計算直流偏移。採用該種實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，提供了一種利用參考符號的頻域特性，很好地估計IQ原點偏移和直流偏移的方法，通過修正頻域響應來獲取IQ原點偏移，測量精度滿足要求，更適用於各種如LTE系統等採用OFDM技術的通信系統，具有更廣泛的應用範圍。
【專利說明】實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信計算領域，尤其涉及IQ原點偏移和直流偏移估計領域，具體是指一種實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法。
【背景技術】
[0002]在3GPP TS36.521測試標準中要求對IQ原點偏移(I/Q origin offset)進行測量，IQ原點偏移是由於串擾以及直流偏移等原因導致的一種信號失真。
[0003]與LTE (Long Term Evolution,長期演進)系統的IQ原點偏移測量相關的文章很少見到。對於直流偏移的測量，通用的方法是:設定一個估計周期，採樣信號在此估計周期內的所有樣點的均值，作為直流偏移的估計值。
[0004]在LTE系統中，時域數據並不是規則的相位調製信號，以上這些基於時域處理的估計方法往往測量誤差較大。而對於射頻一致性測試儀器等設備而言，則需要很高的直流偏移測量精度。上述估計方法往往達不到要求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現利用參考符號的頻域特性來獲取IQ原點偏移和直流偏移、測量精度滿足要求、更適用於各種如LTE系統的應用OFDM技術的通信系統、具有更廣泛應用範圍的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法具有如下構成:
[0007]該實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟:
[0008]( I)對通信系統的參考符號進行解調得到頻域信號並根據參考序列進行信道估計得到信道響應係數；
[0009](2)對所述的信道響應係數進行修正並根據參考序列得到修正後的頻域序列；
[0010](3)根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移；
[0011](4)對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列並計算直流偏移。
[0012]較佳地，所述的對通信系統的參考符號進行解調得到頻域信號並根據參考序列進行信道估計得到信道響應係數，包括以下步驟:
[0013](I)對通信系統的參考符號進行OFDM解調得到頻域信號；
[0014](2)按照以下公式根據通信系統的參考序列對頻域信號進行信道估計得到信道響應係數:
[0015]H0 = X0R;
[0016]其中，R表示所述的通信系統的參考序列，H0為信道響應係數。[0017]更佳地，所述的對通信系統的參考符號進行OFDM解調得到頻域信號，具體為:
[0018]對通信系統的參考符號按照以下公式進行OFDM解調得到頻域信號:
[0019]X0 = fft (X)；
[0020]其中，Xci為頻域信號；X為通信系統的參考符號，fft 表示快速傅立葉變換。
[0021]較佳地，所述的對所述的信道響應係數進行修正並根據參考序列得到修正後的頻域序列，包括以下步驟:
[0022](21)計算所述的信道響應係數的初始相位和旋轉角並計算擬合的信號響應係數；
[0023](22)按照以下公式根據所述的通信系統的參考序列計算修正後的頻域序列:
[0024]X1 = RXH1 ；
[0025]其中，H1為為擬合的信號響應係數，R為通信系統的參考序列，X1為修正後的頻域序列。
[0026]較佳地，所述的根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移，具體為:
[0027]按照以下公式根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移:
[0028]IQoffset = mean (X0-X1);
[0029]其中，Xtl為頻域信號，X1為修正後的頻域序列，IQoffset為IQ原點偏移。
[0030]較佳地，所述的對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列並計算直流偏移，包括以下步驟:
[0031](41)對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列；
[0032](42)按照以下公式根據所述的通信系統的參考符號和參考時序序列計算直流偏移:
[0033]DCoffset = mean (χ-y)；
[0034]其中，x為所述的通信系統的參考符號，y為參考時序序列，meanO表示求平均值。
[0035]更佳地，所述的對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列，包括以下步驟:
[0036](411)對所述的修正後的頻域序列中直流附近的係數進行幅度歸一化得到頻域係數；
[0037](412)按照以下公式對所述的頻域係數進行逆傅立葉變換得到參考時序序列:
[0038]y = ifft (X2)；
[0039]其中，X2為頻域係數，y為參考時序序列，ifft O表示逆傅立葉變換。
[0040]採用了該發明中的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，提供了一種利用參考符號的頻域特性，很好地估計IQ原點偏移和直流偏移的方法，通過修正頻域響應來獲取IQ原點偏移，通過修正頻域信號獲得直流偏移，測量精度滿足要求，不僅適用於LTE系統，也適用於各種其他應用OFDM技術的通信系統，具有更廣泛的應用範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1為本發明的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法的流程圖。【具體實施方式】
[0042]為了能夠更清楚地描述本發明的技術內容，下面結合具體實施例來進行進一步的描述。
[0043]本發明的核心思想是:利用參考信號的頻域特性來估計IQ原點偏移。以及通過對頻域信號進行修正，以及利用IQ原點偏移的估計結果計算直流偏移。
[0044]本方法的操作步驟如下:
[0045]步驟1，對參考符號X進行OFDM解調，得到頻域信號Xtl,並進行信道估計，得到信道估計結果成。
[0046]Xtl = fft (X)；
[0047]H0 = X0R ；
[0048]其中，R表示參考序列。
[0049]步驟2，對信道響應係數Htl進行修正，得到修正後的響應係數H1以及修正後的頻域序列Xi。
[0050]計算Htl的初始相位，以及旋轉角，得到擬合的信道響應係數氏。
[0051]按照以下公式計算修正後的頻域序列X1:
[0052]X1 = RXH1;
[0053]步驟3,計算IQ原點偏移。
[0054]IQoffset = mean (X0-X1);
[0055]步驟4，繼續對頻域序列X1進行修正，並得到參考時序序列y，從而得到直流偏移。
[0056]對X1中DC (直流)附近的係數進行幅度歸一化，得到係數X2:
[0057]y = ifft (X2)；
[0058]按照以下公式計算直流偏移:
[0059]DCoffset = mean (χ-y)；
[0060]採用了該發明中的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，提供了一種利用參考符號的頻域特性，很好地估計IQ原點偏移和直流偏移的方法，通過修正頻域響應來獲取IQ原點偏移，通過修正頻域信號獲得直流偏移，測量精度滿足要求，不僅適用於LTE系統，也適用於各種其他應用OFDM技術的通信系統，具有更廣泛的應用範圍。
[0061]在此說明書中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發明的精神和範圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
【權利要求】
1.一種實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的方法包括以下步驟: (1)對通信系統的參考符號進行解調得到頻域信號並根據參考序列進行信道估計得到信道響應係數； (2)對所述的信道響應係數進行修正並根據參考序列得到修正後的頻域序列； (3)根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移； (4)對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列並計算直流偏移。
2.根據權利要求1所述的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的對通信系統的參考符號進行解調得到頻域信號並根據參考序列進行信道估計得到信道響應係數，包括以下步驟: (1)對通信系統的參考符號進行OFDM解調得到頻域信號； (2)按照以下公式根據通信系統的參考序列對頻域信號進行信道估計得到信道響應係數:
H0 = X0R ； 其中，R表示所述的通信系統的參考序列，H0為信道響應係數。
3.根據權利要求2所述的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的對通信系統的參考符號進行OFDM解調得到頻域信號，具體為: 對通信系統的參考符號按照以下公式進行OFDM解調得到頻域信號: X0 = fft (x)； 其中，Xtl為頻域信號為通信系統的參考符號，fft O表示快速傅立葉變換。
4.根據權利要求1所述的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的對所述的信道響應係數進行修正並根據參考序列得到修正後的頻域序列，包括以下步驟: (21)計算所述的信道響應係數的初始相位和旋轉角並計算擬合的信號響應係數； (22)按照以下公式根據所述的通信系統的參考序列計算修正後的頻域序列:
X1 = RXH1 ； 其中，H1為擬合的信號響應係數，R為通信系統的參考序列，X1為修正後的頻域序列。
5.根據權利要求1所述的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移，具體為: 按照以下公式根據所述的頻域信號和修正後的頻域序列計算IQ原點偏移:
IQoffset = Hiean(X0-X1)； 其中，Xtl為頻域信號，X1為修正後的頻域序列，IQoffset為IQ原點偏移。
6.根據權利要求1所述的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列並計算直流偏移，包括以下步驟: (41)對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列； (42)按照以下公式根據所述的通信系統的參考符號和參考時序序列計算直流偏移: DCoffset = mean (x-y)； 其中，X為所述的通信系統的參考符號，I為參考時序序列，mean O表示求平均值。
7.根據權利要求6所述的實現通信系統中IQ原點偏移和直流偏移估計的方法，其特徵在於，所述的對所述的修正後的頻域序列進行二次修正得到參考時序序列，包括以下步驟: (411)對所述的修正後的頻域序列中直流附近的係數進行幅度歸一化得到頻域係數； (412)按照以下公式對所述的頻域係數進行逆傅立葉變換得到參考時序序列: y = ifft (X2)； 其中，X2為頻域係數， y為參考時序序列，ifft O表示逆傅立葉變換。
【文檔編號】H04L25/02GK103701732SQ201410011137
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】敖惠波, 張途, 張力 申請人:上海創遠儀器技術股份有限公司