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CN1249940C - 使用极坐标系的正交频分复用接收机及其方法 - Google Patents

使用极坐标系的正交频分复用接收机及其方法 Download PDF

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CN1249940C CNB021269459A CN02126945A CN1249940C CN 1249940 C CN1249940 C CN 1249940C CN B021269459 A CNB021269459 A CN B021269459A CN 02126945 A CN02126945 A CN 02126945A CN 1249940 C CN1249940 C CN 1249940C
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Abstract

提供一种使用极坐标系的正交频分复用接收机及其方法。接收的信号通过A/D转换器被转换为数字信号并然后被变换到极坐标系。同步器从所述数字信号中去除频偏。所述数字信号再被变换到正交坐标系并通过FFT执行快速傅里叶变换。所述数字信号再次被变换到极坐标系。均衡器和相位补偿器分别对于所述数字信号补偿信道失真和相位误差。从而，本发明的使用极坐标系的OFDM接收机及其方法，通过处理极坐标系中的信号，可以减少频率同步、信道影响补偿、以及去除相位误差余量所需的加法器和乘法器的数目，因此简化了计算处理和接收。

Description

使用极坐标系的正交频分复用接收机及其方法
发明领域
本发明涉及使用极坐标系的正交频分复用(OFDM)接收机及其方法，尤其涉及使用极坐标系的OFDM接收机及其方法，其可以简化其中的计算处理。本发明基于韩国专利申请第2001-45293号，在这里将其插入作为参考。
背景技术
正交频分复用(OFDM)方法是一种通过使用多个彼此具有正交特性的载波，增加频率使用效率的方法。所述在有线或无线信道中使用多载波的OFDM方法，适合于高速数据的传输。
例如，在具有多径衰落的无线电信信道中，当通过单载波方法高速发送具有短的码元周期的数据时，码元间的干扰被加强，并因此增加了接收端的复杂性。然而，当使用多载波方法时，各个副载波的码元周期可以被延长至与副载波的个数一样多，而同时保持和以前一样高的数据传输速度。因此，一个简单的具有一个抽头的均衡器就可以处理由多径所带来的强频选衰落(deep frequency selective fading)。
图1是示出传统的OFDM接收机100的组成的方框图。
参考图1，接收的复数模拟信号在模数转换器(A/D)110被转换为数字信号。经过A/D转换器110的所述数字信号在同步器120与对应于估算的频偏的校正信号相乘，以补偿载波频偏。为最小化与其它信号的干扰，保护间隔去除器130将预定的保护间隔或频带从补偿频偏后的所述数字信号中去除。在保护间隔被去除后，所述数字信号被输入至快速傅里叶变换器(FFT)140。所述FFT 140对于输入的数字信号进行傅里叶变换。均衡器150对于来自FFT 140的数字信号补偿信道失真。补偿信道失真之后，相位补偿器160补偿数字信号内的相位误差余量。因此，去映射器170将所述数字信号变换为传统的接收机100中使用的星座图中最接近的值。
在图1中，接收的复数信号包括分别用实线所指定的对应于实数部分的同相(inphase)(I)信号和对应于虚数部分的正交(Q)信号。在所述复数信号被输入至去映射器170，所述复数信号具有正交坐标系。
图2是示出应用于传统的OFDM接收机100中的使用正交坐标的同步器120的组成的方框图。
参考图2，同步器120通过使用估算信号来估算频偏，并将估算结果输出为复数值。所述输出的复数值通过反正切函数变换为相位。所述变换的相位被变换为三角函数，并与接收的复数信号相乘。由此，频偏被同步器120从接收的复数信号中去除。
图3是示出了应用于传统的OFDM接收机100的使用正交坐标的均衡器150的组成的方框图。
参考图3，均衡器150接收估算信号以估算信道失真，并将接收的复数信号与估算的结果相乘以去除信道中的失真成分。
图4是示出了应用于传统的OFDM接收机100的使用正交坐标的相位补偿器160的组成的方框图。
参考图4，相位补偿器160的组成与同步器120的组成相似。即，相位补偿器160通过使用估算信号，估算接收的复数信号中的相位误差余量，并输出估算的结果为复数值。所述输出的复数值通过反正切函数变换为相位。变换后的相位被变换为三角函数，并与接收的复数信号相乘。由此，接收的复数信号中的相位误差余量被相位补偿器160补偿。
为变换复数信号的相位，需要在同步器120中、均衡器150中以及相位补偿器160中放置有反正切函数、正弦函数和余弦函数的计算器。特别地，如同步器120、均衡器150以及相位补偿器160之类的用于变换相位的估算器组成部分具有下面描述的结构。
首先，每个部分的基本操作是通过使用两个输入复数信号间的相位差，来估算将要估算的一个值。因此，为获得正交坐标系中的两个输入复数信号间的相位差，需要使用依据下面的数学表达式1的共轭复数乘法。
[数学表达式1]
X*Y＝(Xr+jXi)*(Yr+jYi)＝(Xr-jXi)(Yr+jYi)＝(XrYr+XiYi)+j(XrYi-XiYr)
依据数学表达式1获得的相位差而最终估算的相位，可以通过以下数学表达式2获得。
〔数学表达式2〕
θ＝tan-1(Im[X*Y]/Re[X*Y])＝tan-1[(XrYi-XiYr)/(XrYr+XiYi)]
因此，依据以下的数学表达式3，通过将被补偿的复数信号乘以数学表达式2获得的估算相位，可以补偿该复数信号的相位。
〔数学表达式3〕
Ze-jθ＝(Zr+jZi)(cosθ-jsinθ)＝(Zrcosθ+Zisinθ)+j(Zicosθ-Zrsinθ)
在数学表达式1和2中，符号*表示共轭复数乘法。
因此，如参考图1至图4所描述的，可以得出在传统的OFDM接收机中，在三个部分的各个估算器中，进行了两次复数乘法，于是用于估算和补偿的复数乘法共进行了六次。
因此，由于传统的OFDM接收机是在正交坐标系中处理接收的信号，用于频率同步、用于信道影响的补偿以及相位误差余量的去除的系统结构及其计算处理变得复杂。由于系统结构和计算处理变得复杂，频率同步、信道影响补偿以及去除相位误差余量中所需的处理时间也加长。特别地，复杂的计算处理可能是使得接收信号难于被正确补偿的原因。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种改进的使用极坐标的OFDM接收机及其方法，可以简化用于频率同步、信道影响补偿和去除相位误差余量的系统结构，并减少了每个操作所需的时间，因此能够进行正确地的补偿。
上述目的通过一种OFDM接收机实现，该OFDM接收机包括以下部分：A/D转换器，用于将输入模拟信号转换为数字信号；第一变换器，用于将来自A/D转换器的输入数字信号变换为极坐标系；保护间隔去除器，用于从同步器输出的数字信号中去除保护间隔；以及同步器，用于补偿来自第一变换器的输入数字信号的频偏。
同步器最好包括：频偏估算器，用于从多个相位估算信号的相位来估算频偏，并将估算的频偏变换为相位值；以及频偏校正器，用于依据估算的频偏，补偿来自第一变换器的输入数字信号的频偏。另外，OFDM接收机包括一个用于存储查询表的存储器，在查询表中记录对应于每个频偏的相位，频偏估算器从该查询表中读出对应于估算的频偏的相位以将其变换为读出的相位。
另外，OFDM接收机包括：第二变换器，用于将补偿频偏后的数字信号变换为正交坐标系；以及FFT，用于对来自第二变换器的数字信号输入进行快速傅里叶变换；均衡器，用于补偿来自FFT的数字信号输入的信道失真；相位补偿器，用于补偿来自均衡器的数字信号中的相位误差余量；以及去映射器，用于从相位补偿器接收数字信号并将该数字信号转换为映射表中最接近的值。该OFDM接收机最好具有第三变换器，用于将来自FFT的数字信号输入变换为极坐标系并将变换后的数字信号输出到均衡器。而且，该OFDM接收机具有第四变换器，用于将来自相位补偿器的数字信号输入变换为正交坐标系。
均衡器包括：信道失真估算器，用于从来自FFT的数字信号输入的幅度和相位来估算信道失真值，并以幅度和相位输出估算的信道失真值；以及信道失真校正器，用于依据估算的信道失真值补偿极坐标系中的数字信号输入的信道失真。该OFDM接收机还具有一个用于存储查询表的存储器，该查询表记录对应于每个信道失真值的相位，信道失真估算器从该查询表中读出对应于估算的信道失真值的相位以将其变换为读出的相位。该信道失真校正器包括：信道失真幅度校正部分，用于依据数字信号的信道失真，通过将极坐标系中的数字信号输入的幅度与估算的信道失真值的幅度相乘，来校正数字信号的幅度；以及信道失真相位校正部分，用于依据数字信号的信道失真，通过将估算的信道失真的相位与极坐标系中的数字信号输入的相位相加，来校正数字信号的相位。
相位补偿器最好包括：相位误差估算器，用于通过多个相位估算信号的相位来估算数字信号中的相位误差余量；以及相位误差校正器，用于依据估算的相位误差，补偿极坐标系中的数字信号输入中的相位误差余量。另外，该OFDM接收机具有用于存储查询表的存储器，该查询表记录对应于每个相位误差的相位，该相位误差估算器从该查询表中读出对应于估算的相位误差的相位以将其变换为读出的相位
该OFDM接收机最好包括：用于对数字信号进行快速傅里叶变换的FFT；用于将来自FFT的数字信号输入变换为极坐标系的第一变换器；用于补偿极坐标系中的数字信号的信道失真的均衡器；以及用于补偿来自均衡器的数字信号输入中的相位误差余量的相位补偿器。而且，该OFDM接收机具有用于将来自相位补偿器的数字信号输入变换为正交坐标系的第二变换器。
该均衡器最好包括：信道失真估算器，用于从数字信号的幅度和相位来估算信道失真值，并以幅度和相位输出估算的信道失真值；以及信道失真校正器，用于依据估算的信道失真值补偿极坐标系中的数字信号输入的信道失真。另外，该OFDM接收机具有用于存储查询表的存储器，该查询表记录对应于每个信道失真值的相位，并且信道失真估算器从该查询表中读出对应于估算的信道失真值的相位以将其变换为读出的相位。
该信道失真校正器最好包括：信道失真幅度校正部分，用于依据数字信号的信道失真，通过将极坐标系中的数字信号输入的幅度与估算的信道失真值的幅度相乘，来校正数字信号的幅度；以及信道失真相位校正部分，用于依据数字信号的信道失真，通过将估算的信道失真的相位与极坐标系中的数字信号输入的相位相加，来校正数字信号的相位。另外，该相位补偿器具有：相位误差估算器，用于通过多个相位估算信号的相位来估算数字信号中的相位误差余量；以及相位误差校正器，用于依据估算的相位误差，补偿极坐标系中的数字信号输入中的相位误差余量。另外，该OFDM接收机具有用于存储查询表的存储器，该查询表记录对应于每个相位误差的相位，该相位误差估算器从该查询表中读出对应于估算的相位误差的相位以将其变换为读出的相位
另一方面，依据本发明的OFDM接收方法包括以下步骤：将接收的模拟信号转换为数字信号，将该数字信号从正交坐标系变换为极坐标系，补偿具有极坐标系的数字信号的频偏，从根据补偿频偏步骤而输出的数字信号中去除保护间隔，将已补偿频偏的数字信号从极坐标系变换为正交坐标系，对于该数字信号进行傅里叶变换，以及校正该数字信号中的信号误差余量，接收来自校对信号误差步骤的数字信号并将该数字信号转换为映射表中最接近的值。
该补偿步骤包括以下子步骤：(a)接收估算信号以估算频偏，(b)将估算的频偏变换为相位，以及(c)通过将已变换为相位的频偏加到具有极坐标系的数字信号的相位中，来校正数字信号的频偏。步骤(b)从记录对应于每个频偏的相位的查询表中读出对应于估算的频偏的相位，并变换估算的频偏为相位，另外，该OFDM接收方法具有以下步骤：在进行傅里叶变换后，将数字信号从正交坐标系变换为极坐标系，补偿极坐标系中的数字信号的信道失真，并补偿极坐标系中的数字信号中的相位误差余量。
依据本发明的OFDM接收方法最好包括以下步骤：对正交坐标系中的数字信号进行傅里叶变换，变换该数字信号为极坐标系，补偿极坐标系中的数字信号的信道失真，以及补偿极坐标系中的数字信号中的相位误差余量。
附图说明
通过本发明的优选实施例的详细描述，本发明的上述和其它目的、特性和优点将会更加明显，如参考附图所示出的，类似的参考字符指不同附图中相同的部分。
图1是传统的OFDM接收机的方框图。
图2是使用传统的OFDM接收机中使用的正交坐标系的同步器的方框图。
图3是在传统的OFDM接收机中使用的采用正交坐标系的均衡器的方框图。
图4是在传统的OFDM接收机中使用的采用正交坐标系的相位补偿器的方框图。
图5是依据本发明的优选实施例的OFDM接收机的方框图。
图6A和图6B是分别用于将信号从正交坐标系变换为极坐标系以及从极坐标系变换为正交坐标系的变换器的方框图。
图7是应用于本发明的OFDM接收机的同步器的方框图。
图8是应用于本发明的OFDM接收机的均衡器的方框图。
图9是应用于本发明的OFDM接收机的相位补偿器的方框图。
图10是示出依据本发明的OFDM接收方法的流程图。
优选实施方式
以下将参考附图详细描述本发明，其中附图示出了本发明的优选实施例。相同的数字代表其中相同的部分。
图5是依据本发明，使用极坐标的OFDM接收机的方框图。图5中，具有正交坐标系的信号中的实数和虚数部分用实线表示，具有极坐标系的信号中的幅度和相位分别用实线和虚线表示。
参考图5，依据本发明的OFDM接收机500包括：A/D转换器505、同步器510、保护间隔去除器520、FFT 525、均衡器530、相位补偿器540、去映射器550、第一变换器555、第二变换器560、第三变换器565以及第四变换器570。
A/D转换器505将通过天线(未示出)的模拟信号输入转换为具有正交坐标系的数字信号。第一变换器555接收来自A/D转换器505的数字信号并将其变换为极坐标系。同步器510接收变换为极坐标系的数字信号并补偿它的频偏。保护间隔去除器520从来自同步器510的数字信号输出中去除保护间隔。第二变换器560接收保护间隔已去除的数字信号并将其从极坐标系变换为正交坐标系。FFT 525接收已变换为正交坐标系的数字信号并进行快速傅里叶变换。
被FFT 525对其进行傅里叶变换后的数字信号在第三变换器565中被从正交坐标系变换为极坐标系。均衡器530补偿已变换为极坐标系的数字信号的信道失真。相位补偿器540对信道失真已补偿的数字信号中的相位误差余量进行补偿。在第四变换器570，相位误差已被补偿的数字信号被从极坐标系变换为正交坐标系。去映射器550接收正交或极坐标系中的数字信号并将其变换为映射表的值中最接近的值。
第一和第三变换器555、565将信号从正交坐标系变换为极坐标系，而第二和第四变换器560、570将其从极坐标系变换为正交坐标系。在图6A和图6B中，分别示出了用于将信号从正交坐标系变换为极坐标系以及从极坐标系变换为正交坐标系的变换器。
参考图6A，用于将信号从正交坐标系变换为极坐标系的变换器具有：电平部分610，用于接收具有实数和虚数部分的正交坐标系的信号并输出它的幅度；以及相位部分620，用于接收正交坐标系的信号并输出它的相位。
参考图6B，用于将信号从极坐标系变换为正交坐标系的变换器具有：分离部分660，用于接收具有幅度和相位的极坐标系的信号并输出相位的余弦和正弦值；以及变换部分670，用于通过将信号的幅度与来自分离部分660的余弦和正弦值输出相乘，将信号变换为具有实数和虚数部分的正交坐标系的信号。
图7中，示出了依据本发明的被应用于OFDM接收机500中的同步器510的组成。
参考图7，该同步器510具有：频偏估算器710，用于接收多个相位估算信号的相位，估算由发射机和接收机之间的RF(射频)载波的频率差所产生的频偏，并将估算的频偏变换为相位值并将其输出；以及频偏校正器720，用于依据估算的频偏，补偿来自第一变换器555的数字信号输入的频偏。
频偏估算器710从被输入以估算频偏的相位信号X、Y来估算频偏。用于估算频偏的处理通过以下数学表达式4进行。
〔数学表达式4〕
X*Y＝AXe-jφXAYe-jφY＝AXAYej(-φX+φY)
X*Y＝(AXejφX)*AYejφY＝AXe-jφXAYejφY＝AXAYej(-φX+φY)
在数学表达式4中，假定θb是-φX+φY，估算的频偏为θb。
该估算的频偏被变换为相位值并被输入至频偏校正器720。此外，当估算的频偏被变换为相位值时，可以使用其中记录对应于每个频偏值的相位值的查询表。在这种情况下，该查询表存储在OFDM接收机中安置的存储器中。
频偏校正器720通过将来自频偏估算器710的相位值输入与来自第一变换器555的数字信号输入的相位相加，从数字信号中去除频偏。假定输入数字信号的相位是θz，去除频偏的信号的相位被以下的数学表达式5确定。
〔数学表达式5〕
θ＝θz-θb
去除频偏的信号的相位被输入至保护间隔去除器520。频偏校正器720由加法器形成。来自第一变换器555的数字信号的幅度被直接输入至保护间隔去除器520。
其频偏和保护间隔已被去除的具有极坐标系的数字信号，在第二变换器560被变换为正交坐标系，并然后被输入至FFT 525。由于FFT 525和A/D转换器505是在正交模式下运行的，为了将信号变换为正交坐标系，第二变换器560放置在FFT 525的前面。
图8中，示出了应用于本发明的OFDM接收机500的均衡器530的组成。
参考图8，该均衡器830具有：信道失真估算器810，用于接收多个信道估算信号中的幅度和相位，并将估算的信道失真值表示为幅度和相位以输出；以及信道失真校正器820，用于依据估算的信道失真值，补偿极坐标系表示的数字信号的信道失真。
该信道失真估算器810从输入的估算信号X和Y来估算信道失真值以估算信道失真。以极坐标系表示的每个估算信号X和Y的幅度和相位，被输入至信道失真估算器810中。该信道失真估算器810通过使用输入估算信号X和Y估算由于信道的失真并将估算的信道失真值变换为幅度和相位值以将其输出。
当估算的信道失真被变换为相位时，可以使用其中记录对应于每个信道失真值的相位值的查询表。在这种情况下，该查询表存储在OFDM接收机500中或其它存储设备中安置的存储器中。
该信道失真校正器820具有：信道失真幅度校正部分830，用于依据数字信号的信道失真，通过将极坐标系中的数字信号输入的幅度与估算的信道失真值的幅度相乘，来校正数字信号的幅度；以及信道失真相位校正部分840，用于依据数字信号的信道失真，通过将估算的信道失真值的相位将极坐标系中的数字信号输入的相位相加，来校正数字信号的相位。
信道失真幅度校正部分830可以由一个乘法器形成，以及信道失真相位校正部分840可以由一个加法器形成。由于信道失真相位校正部分840的操作与参考图7解释的同步器510的频偏校正部分720的相似，所以将不再解释它。
图9中，示出了应用于本发明的OFDM接收机500的相位补偿器540的组成。
相位补偿器540校正频偏已去除和信道失真已校正的数字信号中的相位误差余量。由于相位补偿器540与参考图7解释的同步器510的频偏校正部分720的相似，所以将不再解释它。图9中，相位误差估算器910和相位误差校正器920分别执行与图7中示出的频偏估算器710和频偏校正器720相似的功能。
当估算的相位误差在相位补偿器540被变换为相位值时，可以使用其中记录对应于每个相位误差的相位值的查询表。在这种情况下，该查询表存储在OFDM接收机500中或其它存储设备中安置的存储器中。
当来自A/D转换器510的模拟信号是通过M-ary相移键控(PSK)调制和幅值相移键控(APSK)调制中的一个调制所映射的信号时，因为去映射表具有关于信号的幅度和相位信息，本发明的OFDM接收机500不必具有将信号从极坐标系变换为正交坐标系的第四变换器570。
此外，参考图7至图9解释的同步器510、均衡器530以及相位补偿器540可以分别被作为用在传统的OFDM接收机中的独立设备来制作。在这个情况下，同步器、均衡器以及相位补偿器应当分别具有用于将信号从正交坐标系变换为极坐标系或/和从极坐标系变换为正交坐标系的变换器。作为独立设备制作的同步器、均衡器和相位补偿器以及使用它们的OFDM接收机的操作将不再解释，因为与如上所述的相似。
图10是示出依据本发明的OFDM接收方法的流程图。
参考图10，A/D转换器505将输入模拟信号转换为数字信号(S100)。该转换为数字信号的信号在第一变换器555被变换为极坐标系(S105)。被变换为极坐标系的信号中的频偏在同步器510中被补偿(S110)。
该S110步骤包括：接收多个估算信号的相位，从其中估算频偏，以及将估算的频偏变换为相位并将其输出，以及通过将对应于估算的频偏的相位加到信号的相位中来补偿信号的频偏。此外，当估算的频偏被变换为相位时，可以使用其中记录对应于每个频偏的相位的查询表获得对应于估算的频偏的相位。
保护间隔去除器520从频偏已补偿的信号中去除保护间隔(S115)。保护间隔已去除的信号被变换为正交坐标系(S120)并输入至FFT 525。FFT 525对于信号进行快速傅里叶变换(S125)。被进行傅里叶变换后的信号在第三变换器565中被从正交坐标系变换为极坐标系(S130)。
均衡器530补偿已变换为极坐标系的数字信号的由于信道影响造成的失真(S135)。该步骤S135包括：接收估算信号，从其中估算信道失真，以及将估算的信道失真变换为幅度和相位，以及通过将具有极坐标系的信号的相位与估算的信道失真值的幅度相乘并将估算的信道失真值的相位与具有极坐标系的信号的相位相加来补偿信号的信道失真。此外，当估算的信道失真值变换为相位时，可以从其中记录对应于每个信道失真值的相位的查询表中读出对应于估算的信道失真值的相位。
相位补偿器540补偿已变换为正交坐标系的信号中的相位误差余量(S140)。该S140步骤包括：接收估算信号，估算相位误差，以及将估算的相位误差变换为相位，以及通过将变换为相位的相位误差加到具有极坐标系的信号的相位中来补偿信号中的相位误差余量。在这种情况下，当估算的相位误差被变换为相位时，可以从其中记录每个相位误差的相位的查询表读出对应于估算的相位误差的相位。
在补偿信道失真和/或相位误差的步骤进行之后，OFDM接收机500确认该信号是否通过M-ary PSK或APSK方法进行调制(S145)。当信号没有通过M-ary PSK或APSK方法调制时，该信号在第四变换器570被变换为正交坐标系并然后被输入至去映射器550(S150)。然而，当信号通过M-ary PSK或APSK方法调制时，输入至去映射器550的极坐标系的信号不用被变换为正交坐标系。该去映射器550将信号变换为在OFDM接收机500中使用的映射表中最接近的值。
从上述描述中明显得出，本发明的使用极坐标的OFDM接收机及其方法，通过处理极坐标系中的信号，可以减少频率同步、信道影响的补偿、以及相位误差余量的去除中所需的加法器和乘法器的数目，以及信号补偿中所需的时间，因此，简化了接收机结构和计算处理。在以下的表1中，对当OFDM接收机在极坐标系中处理接收的信号时的计算时间和当其在正交坐标系中处理该信号时的计算时间进行了对比。
                                                表1
  正交坐标系的信号   极坐标系的信号
  坐标变换器   -   -复数乘法：0-4次-反正切、正弦以及余弦函数：每个2次
  同步器   -复数乘法：2次-除法：1次-反正切、正弦以及余弦函数：每个1次   -加法：2次
  均衡器   -复数乘法：2次-除法：1次   -乘法：1-2次-加法：1-2次-除法：1次
  相位补偿器   -复数乘法：2次-除法：1次-反正切、正弦以及余弦功能：每个1次   -加法：2次
  总计   -复数乘法：5-6次(＝乘法：20-24次以及加法：10-12次)-反正切、正弦以及余弦函数：每个2次-除法：3次   -复数乘法：0-4次，乘法：1-2次以及加法：5-6次(＝乘法：1-18次以及加法：5-14次)-反正切、正弦以及余弦函数：每个2次-除法：1次
同样，由于主要在正交坐标系中进行的复数乘法在极坐标系中被变换为相位分量的加法处理，可以明显地减小由于输出位的幅度的增加而造成的量化噪声分量的产生和传播。在以下表2中，对比了极坐标系信号和正交坐标系信号的输出位幅度的增加。
                                                                表2
  正交坐标系的信号   极坐标系的信号
  复数乘法中的输入   实数部分(Xr：n[位])虚数部分(XI：n[位])   A幅度(AX：n[位])A相位(φX：n[位])
  复数乘法中的输出   (2n+1)[位]   (n+1)[位]
附图和说明书中，已经公布了本发明的一种典型优选实施例，尽管使用了特殊的术语，它们仅用于普通和描述性的意义并不是用于限制的目的，本发明的范围在以下的权利要求书中定义。

Claims (14)

1.一种正交频分复用OFDM接收机包括：
A/D转换器，用于将输入模拟信号转换为数字信号；
第一变换器，用于将来自A/D转换器的输入数字信号变换为极坐标系；
同步器，用于补偿来自第一变换器的输入数字信号的频偏；
保护间隔去除器，用于从同步器输出的数字信号中去除保护间隔；
第二变换器，用于将来自同步器的数字信号输入变换为正交坐标系；
快速傅立叶变换器FFT，用于对来自第二变换器的数字信号输入进行快速傅里叶变换；
均衡器，用于补偿来自FFT的数字信号输入的信道失真；
相位补偿器，用于补偿来自均衡器的数字信号中的相位误差余量；以及
去映射器，用于从相位补偿器接收数字信号并将该数字信号转换为映射表中最接近的值。
2.如权利要求1所述的OFDM接收机，其中，所述同步器包括：
频偏估算器，用于从多个相位估算信号的相位来估算频偏，并将估算的频偏变换为相位值；以及
频偏校正器，用于依据估算的频偏，补偿来自第一变换器的输入数字信号的频偏。
3.如权利要求2所述的OFDM接收机，还包括用于存储查询表的存储器，在查询表中记录对应于每个频偏的相位，
其中，所述频偏估算器从所述查询表中读出对应于估算频偏的相位以将其变换为读出的相位。
4.如权利要求1所述的OFDM接收机，还包括：
第三变换器，用于将来自FFT的数字信号输入变换为极坐标系并向均衡器输出变换后的数字信号。
5.如权利要求4所述的OFDM接收机，还包括：第四变换器，用于将来自相位补偿器的数字信号输入变换为正交坐标系。
6.如权利要求4所述的OFDM接收机，其中，所述均衡器包括：
信道失真估算器，用于从来自FFT的数字信号输入的幅度和相位来估算信道失真值，并以幅度和相位输出估算的信道失真值；以及
信道失真校正器，用于依据估算的信道失真值补偿极坐标系中的数字信号输入的信道失真。
7.如权利要求6所述的OFDM接收机，还包括：用于存储查询表的存储器，该查询表记录对应于每个信道失真值的相位，
其中，所述信道失真估算器从该查询表中读出对应于估算的信道失真值的相位以将其变换为读出的相位。
8.如权利要求6所述的OFDM接收机，其中所述信道失真校正器包括：
信道失真幅度校正部分，用于依据数字信号的信道失真，通过将极坐标系中的数字信号输入的幅度与估算的信道失真值的幅度相乘，来校正数字信号的幅度；以及
信道失真相位校正部分，用于依据数字信号的信道失真，通过将估算的信道失真值的相位与极坐标系中的数字信号输入的相位相加，来校正数字信号的相位。
9.如权利要求4所述的OFDM接收机，其中所述相位补偿器包括：
相位误差估算器，用于通过多个相位估算信号的相位来估算数字信号中的相位误差余量；以及
相位误差校正器，用于依据估算的相位误差，补偿极坐标系中的数字信号输入中的相位误差余量。
10.如权利要求9所述的OFDM接收机，还包括用于存储查询表的存储器，该查询表记录对应于每个相位误差的相位，
其中，所述相位误差估算器从该查询表中读出对应于估算的相位误差的相位以将其变换为读出的相位。
11.一种OFDM接收方法，包括以下步骤：
将接收的模拟信号变换为数字信号；
将所述数字信号从正交坐标系变换为极坐标系；补偿具有极坐标系的数字信号的频偏；
从根据补偿频偏步骤而输出的数字信号中去除保护间隔；
将已补偿频偏的数字信号从极坐标系变换为正交坐标系；
对于该变换到正交坐标系的数字信号进行傅里叶变换；
校正该经傅立叶变换的数字信号中信号误差余量；以及
接收来自校对信号误差步骤的数字信号并将该数字信号转换为映射表中最接近的值。
12.如权利要求11所述的OFDM接收方法，其中所述补偿步骤包括以下子步骤：
(a)接收估算信号以估算频偏；
(b)将估算的频偏变换为相位；
(c)通过将已变换为相位的频偏加到具有极坐标系的数字信号的相位中，来校正数字信号的频偏。
13.如权利要求12所述的OFDM接收方法，其中所述步骤(b)从记录对应于每个频偏的相位的查询表中读出对应于估算的频偏的相位，并变换估算的频偏为相位。
14.如权利要求11所述的OFDM接收方法，还包括以下步骤：
进行傅里叶变换后，将数字信号从正交坐标系变换为极坐标系；
补偿极坐标系中的数字信号的信道失真；以及
补偿极坐标系中的数字信号中的相位误差余量。
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