專利名稱：Ofdm無線通信系統(tǒng)頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒捌潆娐费b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域中的頻偏補(bǔ)償方法以及電路裝置，尤其是一種OFDMOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信系統(tǒng)頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒捌溆稍摲椒ǐ@得的電路裝置。
s(n)＝c(n)exp(jnΔθ+θ0)式中Δθ＝2πΔf/fs，即為1個(gè)時(shí)鐘內(nèi)產(chǎn)生的頻偏角度，Δf為頻偏，fs為系統(tǒng)采樣頻率。在接收端，要對所接受到的信號進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
頻偏補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵惹蟪鰁xp(jnΔθ)，然后按下式進(jìn)行補(bǔ)償。
s(n)＝s(n)exp(-jnΔθ)＝c(n)exp(θ0)目前采用的計(jì)算exp(jnΔθ)的方法，其推定相位差exp(jnΔθ)，n＝0，1，2，…，4095*8與時(shí)間n成累計(jì)關(guān)系，導(dǎo)致頻偏補(bǔ)償誤差也與時(shí)間成累計(jì)關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服無線通信系統(tǒng)中頻偏補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償誤差與時(shí)間成累計(jì)關(guān)系，發(fā)明了一種近似計(jì)算exp(jnΔθ)的值進(jìn)行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?，即無線通信系統(tǒng)頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒āＫ龇椒ㄊ轻槍贗EEE802.11a或HiperLAN2標(biāo)準(zhǔn)的無線通信系統(tǒng)的頻偏補(bǔ)償方法，而頻偏補(bǔ)償?shù)哪康膭t是利用頻偏補(bǔ)償糾正因頻偏引起的相位的連續(xù)性變化，使得在一個(gè)OFDM信號的64個(gè)采樣內(nèi)相位基本無變化。因此，只要分別求出這64個(gè)補(bǔ)償值即可進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。計(jì)算表達(dá)式如下所示C(n)ej(nΔθ+θ0)ej(31Δθ)=C(n)ej[(n+31)Δθ+θ0]]]>C(n+1)ej[(n+1)Δθ+θ0]ej(30Δθ)=C(n+1)ej[(n+31)Δθ+θ0]]]>C(n+2)ej[(n+2)Δθ+θ0]ej(29Δθ)=C(n+2)ej[(n+31)Δθ+θ0]]]>C(n+62)ej[(n+62)Δθ+θ0]e-j(31Δθ)=C(n+62)ej[(n+31)Δθ+θ0]]]>C(n+63)ej[(n+63)Δθ+θ0]ej(32Δθ)=C(n+63)ej[(n+31)Δθ+θ0]]]>從上面的表達(dá)式組的規(guī)律可以看出，只需計(jì)算出exp(jnΔθ)(n＝-32，-31，…，31，Δθ)。首先，利用exp(-j16Δθ)的值求出cos(16Δθ)和sin(16Δθ)，用一種近似的方法求出cos(nΔθ)和sin(nΔθ)以得到exp(-jnΔθ)(n＝1，2，3，...，15)；然后利用exp(-j16Δθ)*exp(-jnΔθ)＝exp(-j(n+16)Δθ)的公式得到exp(-jnΔθ)(n＝17，18，19，...，31)；exp(-j16Δθ)*exp(-j16Δθ)＝exp(-j32Δθ)；最后，用同樣的原理可以計(jì)算出其他的32個(gè)補(bǔ)償值exp(jnΔθ)(n＝1，2，3，...，32)。另外，根據(jù)所述的方法還有具體實(shí)現(xiàn)的電路裝置，其中一種是由至少一個(gè)正、余弦近似回路、一組頻偏補(bǔ)償電路、一個(gè)選擇電路、一個(gè)A/D乘法器構(gòu)成的頻偏補(bǔ)償電路，另一種是至少由一個(gè)正、余弦近似回路、一組頻偏補(bǔ)償電路、一個(gè)AD電路、一個(gè)A/D乘法器構(gòu)成的頻偏補(bǔ)償電路裝置。
如上所述，利用exp(-j16Δθ)的值求出exp(-jnΔθ)(n＝-32，-31，...，31，32)的近似值進(jìn)行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒ň哂醒a(bǔ)償誤差與時(shí)間不成累積關(guān)系、計(jì)算方法簡單、實(shí)現(xiàn)電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是二分角示意圖，其中θ和θ’是小于75°的任意角度。
圖2是頻偏補(bǔ)償電路方案一。
圖3是頻偏補(bǔ)償電路方案二。
具體實(shí)施例方式下面具體介紹利用cos(16Δθ)和sin(16Δθ)的值求出cos(nΔθ)和sin(nΔθ)(n＝1，2，3，...，15)的近似值的方法。
如圖1所示，以二分角為例，在0-75°的范圍內(nèi)，1-cos(θ/2)1-cos(θ)≅1-cos(θ′/2)1-cos(θ′)≡Kcos,]]>通過周密地計(jì)算、分析和論證，發(fā)現(xiàn)Kcos可以近似為常數(shù)的規(guī)律。以此為根據(jù)，推導(dǎo)出計(jì)算cos(nΔ)(n＝1，2，3，...，15)的公式。并且，當(dāng)選擇θ＝65°時(shí)的Kcos為系數(shù)是最適合的，近似計(jì)算結(jié)果和精確計(jì)算結(jié)果之間的誤差小于0.005。
cos(nΔθ)≌1-Kcos(n)(1-cos(16Δθ)) 同理可證，以二分角為例，在0-75°的范圍內(nèi)，sin(θ)sin(θ/2)≅sin(θ′)1-sin(θ′/2)≡Ksin]]>，其中Ksin近似為常數(shù)。并且，為了把近似計(jì)算結(jié)果和精確計(jì)算結(jié)果之間的誤差控制在0.005以內(nèi)，最好是把72°等分為8份然后選擇最合適的角度計(jì)算Ksin系數(shù)。
圖2、圖3提供了實(shí)現(xiàn)這種頻偏補(bǔ)償?shù)膬蓚€(gè)具體電路的參考方案。它們分別是由至少一個(gè)正弦或余弦近似回路、一組頻偏補(bǔ)償電路、一個(gè)選擇電路、一個(gè)數(shù)字乘法器構(gòu)成的頻偏補(bǔ)償數(shù)字電路裝置和至少由一個(gè)正、余弦近似回路、一組頻偏補(bǔ)償電路、一個(gè)AD變換電路、一個(gè)數(shù)?；旌铣朔ㄆ鳂?gòu)成的數(shù)?；旌项l偏補(bǔ)償電路裝置。這兩個(gè)裝置的共同特點(diǎn)是所述的正、余弦近似回路，其信號輸出端至少有兩路信號輸出端與本回路的信號輸出端同為所述頻偏補(bǔ)償電路的信號混合運(yùn)算輸入端。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)頻偏補(bǔ)償方法，利用匹配濾波器作互相關(guān)運(yùn)算所得exp(-j16Δθ)值求出exp(jnΔθ)(n＝-32，-31，…，31，32)的近似值進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，使得補(bǔ)償誤差與時(shí)間不成累計(jì)關(guān)系，其特征在于(1) 用exp(-j16Δθ)的值求出cos(16Δθ)和sin(16Δθ)；(2) 求出cos(nΔθ)和sin(nΔθ)的近似值從而計(jì)算出exp(-jnΔθ)(n＝1，2，3，…，15)；(3) 利用exp(-j16Δθ)*exp(-jnΔθ)＝exp(-j(n+16)Δθ)的公式計(jì)算出exp(-jnΔθ)(n＝17，18，19，…，31)(4) 計(jì)算出exp(-j32Δθ)的值，exp(-j16Δθ)*exp(-j16Δθ)＝exp(-j32Δθ)(5) 計(jì)算出其他32個(gè)補(bǔ)償值exp(jnΔθ)(n＝1，2，3，…，32)
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于cos(nΔθ)和sin(nΔθ)(n＝1，2，3，…，15)的值是利用系數(shù)Kcos和Ksin近似為常量的規(guī)律求出的近似值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于選擇θ＝65°時(shí)的Kcos作為常量系數(shù)，使得近似計(jì)算結(jié)果和精確計(jì)算結(jié)果之間的誤差小于0.005。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于把72°等分為8份然后選擇最合適的角度計(jì)算Ksin作為常量系數(shù)，使得近似計(jì)算結(jié)果和精確計(jì)算結(jié)果之間的誤差小于0.005。
5.一種如權(quán)利要求1所述的方法所涉及的電路裝置，其特征在于所述裝置至少由一個(gè)正、余弦近似回路、一組頻偏補(bǔ)償電路、一個(gè)選擇電路、一個(gè)A/D乘法器構(gòu)成。
6.一種如權(quán)利要求1所述的方法所涉及的電路裝置，其特征在于所述裝置至少由一個(gè)正、余弦近似回路、一組頻偏補(bǔ)償電路、一個(gè)AD電路、一個(gè)A/D乘法器構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法所涉及的電路裝置，其特征在于所述的正、余弦近似回路，其信號輸出端至少有兩路信號輸出端與本回路的信號輸入端同為所述頻偏補(bǔ)償電路的信號混合運(yùn)算輸入端。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種用于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信系統(tǒng)頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒捌潆娐费b置。該方法及其電路裝置是利用匹配濾波器作互相關(guān)運(yùn)算所得的峰值，計(jì)算出因頻偏引起的相位誤差的指數(shù)值而不是相位誤差值本身，然后求出exp(jn△θ)(n=－32，－31，…，31，32)的近似值進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。本方法具有補(bǔ)償誤差與時(shí)間不成累計(jì)關(guān)系的特點(diǎn)且計(jì)算方法快捷、實(shí)現(xiàn)電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04L27/26GK1427596SQ01144558
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者陳杰, 蔡春雷, 壽國梁, 吳南健, 楊軍 申請人:北京六合萬通微電子技術(shù)有限公司