一種多接收天線的干擾重建抑制合并方法技術

本發明專利技術提供了一種多接收天線的干擾重建抑制合并方法，考慮多接收天線的移動通信，本發明專利技術建議了一種新的多天線合并方法：干擾重建抑制合并(IRRC，Interference?Reconstruction?Rejection?Combing)。首先用傳統的方法從含有干擾和噪聲的未調制接收信號中估計出期望信號，再進行解調、調制，得到去除噪聲后的期望信號估計值；然后從接收信號中剔除期望信號，得到重建的干擾信號；最后，利用干擾信號的協方差矩陣計算恢復期望信號所需要的權值，恢復期望信號。本發明專利技術比傳統的干擾抑制合并方法中利用接收信號近似干擾和噪聲信號精確，因此使恢復出來的期望信號準確度高，性能優異。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于多接收天線通信系統領域，涉及干擾重建抑制合并技術。
技術介紹
在多接收天線的通信場景中，等增益合并( Equal Gain Combining EGC)、最大比合并(Maximum Ratio Combining MRC)雖然能夠利用天線分集對抗多徑信道的衰落，但兩者都沒有考慮多天線接收信號中干擾的相關性。多接收天線的干擾抑制合并(IRC，Interference Rejection Combing)方法,利用各接收天線之間干擾的相關性,進行干擾抑制與合并。傳統的干擾抑制合并方法，首先以接收信號Y的協方差矩陣近似為干擾噪聲U協方差矩陣的估計值，即Ru ^ E(YYh)，然后通過期望信號信道衰落系數矩陣H獲得權值向量w = HwR-',最后合并恢復期望信號X = wY。由于接收信號Y包含干擾和噪聲分量U，還包含了期望信號分量X，因此傳統干擾抑制合并方法的近似處理，估計出的干擾噪聲協方差矩陣包含期望信號分量。該傳統方法采用近似處理，造成協方差矩陣估計不準確，性能受到影響。因此，有必要研究一種有效估計干擾噪聲的干擾抑制合并方法。本專利技術提供了一種干擾重建抑制合并(IRRC, Interference Reconstruction RejectionCombing)方案，該方案利用干擾重建的思想，很好地解決了上述問題。
技術實現思路
本專利技術提出了一種多接收天線的干擾重建抑制合并方法，能有效地抑各種同頻干擾、鄰頻干擾，同時具有自適應性、魯棒性等優點。本專利技術提出了一種多接收天線的干擾重建抑制合并方法，所述方法由重建干擾噪聲和恢復期望信號兩個過程組成。其中重建干擾噪聲包括步驟1，用傳統的方法從含有干擾和噪聲的未解調接收信號Y中估計出期望信號的粗略值X ;所謂傳統方法是指本專利技術之外的現有已知方法；步驟2，對期望信號的粗略值文進行解調，得到基帶數字信號，再對基帶數字信號進行調制，得到去噪聲后的期望信號估計值。通過調制再解調去除了部分噪聲；步驟3，根據式 = Y-ftt從接收信號Y中剔除去噪聲后的期望信號Z'，得到重建的干擾和噪聲信號 ，其中H表示期望信號衰落信道系數矩陣；恢復期望信號包括步驟4，利用重建的干擾和噪聲信號 的協方差矩陣計算恢復期望信號所需要的權值向量W。步驟5，根據式夕=wY恢復出期望信號尤ο優點本專利技術利用了傳統的方法估計期望信號，再從接收信號中剔除估計期望信號，得到重建干擾和噪聲信號，比傳統的干擾抑制合并方法中利用接收信號近似干擾和噪聲信號精確，因此使恢復出來的期望信號準確度高，可得到優異的性能。考慮到LTE上行通信鏈路，本專利技術建議的方法可以廣泛應用在LTE上行接收機上，而且不需要對發射端作額外的標準化工作，是一種接收機實現技術，可廣泛實施。附圖說明圖I為本專利技術的典型的多接收天線接收機結構示意；圖2為本專利技術的干擾和噪聲信號重建詳細結構圖；圖3為本專利技術一個LTE上行&WiFi頻帶重疊系統實例；圖4、5為本專利技術在LTE上行通信鏈路受到同頻WiFi信號干擾的性能對比圖； 圖6為本專利技術的干擾重建抑制合并方法流程圖。具體實施例方式以下結合附圖和實施例，對本專利技術進行進一步的詳細說明。圖I為本專利技術的典型的多接收天線接收機結構示意圖，該裝置包括信道衰落系數模塊11、重建干擾和噪聲信號模塊12、生成權值向量II模塊13，恢復期望信號模塊14。圖2為本專利技術的干擾和噪聲信號重建詳細結構圖，即模塊12的詳細結構圖，該裝置包括信道衰落系數模塊11、生成權值向量I模塊21，粗略估計期望信號模塊22，解調模塊23，調制模塊24，剔除期望信號模塊25。考慮LTE上行通信鏈路受到WiFi信號干擾，假設LTE上行通信鏈路的收發雙方完全同步，根據LTE上行單載波頻分多址(SC-FDMA)的子載波映射規則，解映射得到單個用戶的接收信號。考慮兩根接收天線，單個用戶的接收信號模型為IγυΛ = Uhk + G”’kIl’k + Nl’,’k(I) \y2,l,k = H2JJcX1J1; + G2lkIlk + Vl2Jk其中yz, k表示第z根天線收到的第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上的數據Au表示第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上的期望信號，Hza,k表示第z根天線中第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上期望信號的信道衰落Jllk表示第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上的WiFi干擾信號，Gzil,,表示第z根天線中第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上WiFi干擾信號的信道衰落nz,!, k表示第z根天線中第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上的加性白高斯噪聲。將兩根天線上的接收信號合并，則式(I)可以寫為列向量形式Υχ, k — Hlj J5X1j k+Gi, kli, k+ni, k⑵將干擾與噪聲合并后，式(2)可簡寫為Υχ, k — Hlj J5X1j k+ui, k⑶其中，U1, k表示第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波上干擾與噪聲信號之和。結合附圖和實施例具體的實施步驟如下步驟1，從含有干擾和噪聲的未解調接收信號Y1,,中估計出期望信號的粗略值Xhk ,其中I、k表示第I個SC-FDMA符號對應時間區間第k個子載波，具體估計步驟步驟I. 1，在多個SC-FDMA符號與多個子載波之間，將接收信號的協方差矩陣進行 I [1/LUL+L [k/KjxK+K平均，得到近似的干擾噪聲協方差矩陣X X，L表示累加 LK m^Z/iJxL+i n=lk/KjxK+\的SC-FDMA符號個數、K表示累加的子載波個數，L和K應滿足的條件為L個SC-FDMA符號的持續時間小于相干時間，K個子載波占用的帶寬小于相干帶寬(由于式⑵中的干擾部分存在乘性的信道衰落因子，考慮到在相干帶寬、相干時間內，干擾的二階統計性較為一 致)；步驟1. 2 (模塊21)，根據最大化信干噪比(MSINR)準則計算權值行向量JP-Itt H/^Ra，或根據最小均方誤差(MMSE)準則計算權值行向量~MMSE __^_TTw B-1 ·α ~ I .TX^ 0-1 TT >’k D，步驟I.3(模塊22)，估計期望信號的粗略值文μMXKk;步驟2 (模塊23、24)，將文經過IDFT變換到時域上，再經過QPSK解調可以得到基帶數字信號Ds，最后對&進行QPSK調制，再進行DFT變換到頻域上，得到尤“。步驟3 (模塊25)，利用式 /，Λ = Yu -從接收信號Y1, k中剔除噪聲后的期望信號，得到重建的干擾和噪聲信號，其中H1,,表示期望信號衰落信道系數矩陣。步驟4(模塊13)，利用重建的干擾和噪聲信號的協方差矩陣計算恢復期望信號所需要的權值向量W。具體步驟見為ΛI y/L}<L+L [k/KjxK+K步驟4·1，根據式Σ Σ Kn計算干擾和噪聲~的協方■^人 m=y/LjxL+i n=LV^Jx^+'差矩陣先>，其中L、K的選取準則同步驟I. I ；步驟4. 2，根據步驟I. 2中對應的優化準則，確定權值向量，當采用根最大化信干噪比(MSINR)準則時，權值行向量=;當采用最小均方誤差(MMSE)準則時，權值行向量1^Tsg = 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多接收天線的干擾重建抑制合并方法，所述方法由重建干擾噪聲和恢復期望信號兩個過程組成，其中重建干擾噪聲包括：步驟1，用傳統的方法從含有干擾和噪聲的未解調接收信號Y中估計出期望信號的粗略值步驟2，對期望信號的粗略值進行解調，得到基帶數字信號，再對基帶數字信號進行調制，得到去噪聲后的期望信號估計值步驟3，根據式從接收信號Y中剔除去噪聲后的期望信號得到重建的干擾和噪聲信號其中H表示期望信號衰落信道系數矩陣；恢復期望信號包括：步驟4，利用重建的干擾和噪聲信號的協方差矩陣計算恢復期望信號所需要的權值向量步驟5，根據式恢復出期望信號FSA00000546184800011.tif,FSA00000546184800012.tif,FSA00000546184800013.tif,FSA00000546184800014.tif,FSA00000546184800015.tif,FSA00000546184800016.tif,FSA00000546184800017.tif,FSA00000546184800018.tif,FSA00000546184800019.tif,FSA000005461848000110.tif,FSA000005461848000111.tif...

【技術特征摘要】
1.一種多接收天線的干擾重建抑制合并方法，所述方法由重建干擾噪聲和恢復期望信號兩個過程組成，其中重建干擾噪聲包括 步驟1，用傳統的方法從含有干擾和噪聲的未解調接收信號Y中估計出期望信號的粗略值文； 步驟2，對期望信號的粗略值X進行解調，得到基帶數字信號，再對基帶數字信號進行調制，得到去噪聲后的期望信號估計值I'; 步驟3，根據式0 =從接收信號Y中剔除去噪聲后的期望信號X、得到重建的干擾和噪聲信號 ,其中H表示期望信號衰落信道系數矩陣； 恢復期望信號包括 步驟4，利用重建的干擾和噪聲信號的協方差矩陣食 計算恢復...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于輝越，趙宏志，符初生，唐友喜，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：