CN107395547B - 一种iq支路不平衡条件下的补偿方法及*** - Google Patents

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Abstract

一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法及***，所述方法包括：S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。本发明提出的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法及***，通过构建因子图，并通过因子图中消息传递的方法接收OFDM***中的各个未知参数的边缘后验概率信息，解决了在同相正交支路失衡情况下接收机误码率性能下降的问题，从而以较低的复杂度获得可靠的误码性能。

Description

一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法及***
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法及***。
背景技术
目前，高速率无线传输通常会遭受严重的频率选择性衰落，信道长度甚至会长达数十或上百个数据符号周期。此时传统的时域均衡技术由于复杂性过高而难以使用，正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术被认为是目前和未来高速率无线移动通信***关键技术之一。
OFDM技术由于发射端发射的信号允许各子载波信道频谱重叠，从而接收端利用子载波之间的正交性就能正确分离开各子数据流。由于OFDM技术允许子信道之间频谱重叠，从而其频谱利用率高。然而，无线通信中信道条件相当复杂，无线电波在传输过程中因传输介质的不均匀会受到反射、折射及散射等传播方式的影响，并且移动终端之间的相对运动会引起多普勒效应，这些因素都会导致信号在传输过程中的衰落。
与此同时，由于模拟器件性能的局限性，下变频部分的正交两路并不一定是正好相差90°的相移，且支路的幅度增益也不是完全相同的，从而产生了接收机中IQ(In-phaseand Quadrature-phase，IQ)支路不平衡。IQ支路中的低通滤波器、数模转换器和放大器也不是完全一致的，这里也会引起IQ支路不平衡。IQ支路不平衡破坏了I支路和Q支路的正交性，如果不对OFDM***补偿，每个子载波上的原始传输信号会受到其对应的镜像子载波上信号干扰，因而在IQ支路失衡情况下接收机的误码率性能严重下降，从而导致OFDM***性能严重恶化。
现有技术一般采用最小二乘(Least Square，LS)方法对OFDM***进行补偿，LS方法通过在数据块前加上多个前置序列，利用所述前置序列的传递规则来对OFDM***的IQ支路不平衡参数进行估计，然后结合信道参数和IQ不平衡参数共同对IQ不平衡条件下的***进行补偿。但是，LS方法由于添加了前置训练序列，从而导致了***的吞吐量下降，并且在对信道参数和IQ不平衡参数进行估计时，需要对矩阵进行求逆运算，导致补偿效率很低。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法及***。
根据本发明的第一方面，一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法，包括：
S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；
S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；
S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
其中，步骤S1之前还包括：
构建所述因子图模型，所述因子图模型包括因子节点和变量节点。
其中，所述构建因子图模型，所述因子图模型包括因子节点和变量节点，包括：
对所述OFDM***的联合概率密度函数进行因子分解，获取各个因子节点；
基于所述信道参数、所述IQ支路不平衡参数以及符号参数，设置对应的多个变量节点；
根据所述各个因子节点和所述变量节点之间的对应关系，将所述各个因子节点划分为不相交的三类子集。
其中，步骤S1具体包括：
基于所述OFDM***中的导频信号，获取所述OFDM***中的各个信道参数的初值。
其中，步骤S2包括：
S21、基于所述各个因子节点的子集类别，使用所述联合消息传递算法，按照所述预设的因子图中因子节点和变量节点的连接关系，获取所述各个因子节点接收或发送至对应连接的各个变量节点的消息，并对所述消息进行高斯映射，获取所述IQ支路不平衡参数的估计值；
其中，所述联合消息传递算法包括，联合置信BP传递算法、期望EP传递算法以及平均场MF传递算法；
S22、根据BP消息传递算法，对OFDM***进行解映射、译码和信道时域参数计算，得到信道的时域参数和比特信息。
其中，步骤S21具体包括：
根据BP和EP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000031
到变量节点pk的消息以及因子节点
Figure BDA0001343400690000032
到变量节点Qk的消息；
根据BP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000033
到变量节点zk的消息；
根据MF消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000034
到变量节点λ的消息；
根据MF消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000035
到变量节点zk的消息；
根据BP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000036
到变量节点pk的消息以及因子节点
Figure BDA0001343400690000037
到变量节点Qk的消息；
根据BP和EP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000038
到变量节点xk、hk和A的消息以及因子节点
Figure BDA0001343400690000039
到变量节点x-k、h-k、B的消息，其中，所述
Figure BDA00013434006900000310
Figure BDA00013434006900000311
为所述因子图中预设的因子节点，所述pk、Qk、zk、λ、xk、hk、x-k、h-k、A、B为所述因子图中预设的变量节点。
其中，步骤S3包括：
将所述信道时域参数转换为频域参数消息、比特信息映射为符号消息；
基于所述频域参数消息和所述符号消息，重复获取所述IQ支路不平衡参数的估计值，直至达到预设的获取次数。根据本发明的第二方面，一种IQ支路不平衡条件下的补偿***，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；
估计模块，基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；
补偿模块，用于基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
根据本发明的第三方面，提供一种计算机程序产品，包括程序代码，所述程序代码用于执行上述所述的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法。
根据本发明的第四方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，用于存储如前所述的计算机程序。
本发明提出的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法及***，通过构建因子图，并通过因子图中消息传递的方法接收OFDM***中的各个未知参数的边缘后验概率信息，解决了在同相正交支路失衡情况下接收机误码率性能下降的问题，从而以较低的复杂度获得可靠的误码性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法流程图；
图2是本发明实施例提供的因子图模型示意图；
图3为本发明实施例提供的一种仿真结果的误码率对比示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种仿真结果的误码率对比示意图；
图5是本发明实施例提供的一种IQ支路不平衡条件下的补偿***结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施例提供的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法流程图，如图1所示，包括：
S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；
S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；
S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
所述因子图是一种表述***全局函数分解结构的二分图模型，利用因子图并使用各种消息传递算法，再设计有效的消息调度机制，可以有效地计算边缘概率密度函数和降低算法复杂度。
可以理解的是，因子图中预设的因子节点和预设变量节点的设置为根据OFDM***的整体后验概率分布因子分解进行设置。
所述取OFDM***的各个信道参数的初始估计值，以及同相正交IQ支路不平衡参数的估计值，及根据消息传递过程中计算出变量节点的后验概率分布可得到参数的估计值，所述变量后验概率正比于此变量得到的所有信息的乘积，即可通过所述比特信息的后验概率分布获知OFDM***的比特信息，进而得出***的误码性能。。
具体的，本发明实施例提供的IQ支路不平衡条件下的补偿方法，主要基于联合消息传递为基本框架，通过从总体上考虑IQ支路不平衡参数估计与补偿、多径信道参数估计与均衡、符号检测与译码等模块间信息交互，使得OFDM***整体达到最优或近优性能，所述消息传递算法是基于***联合概率密度函数的表示因子图进行设计的，所述消息传递算法置信消息传递(Belief Propagation，BP)算法、期望传播(Expectation Propagation，EP)、变分消息传递(Variational Message Passing，VMP)算法、平均场(mean field，MF)消息传递算法以及各种联合消息传递算法规则。
本发明提出的IQ支路不平衡条件下的补偿方法，通过构建因子图，并使用联合消息传递算法，获取OFDM***中的各个待测参数的后验概率信息，解决了在同相正交支路失衡情况下接收机误码率性能下降的问题，从而以较低的复杂度获得可靠的误码性能。
在图1所述实施例的基础上，步骤S1之前还包括：
构建所述因子图模型，所述因子图模型包括因子节点和变量节点。
其中，所述构建因子图模型，所述因子图模型包括因子节点和变量节点，包括：
对所述OFDM***的联合概率密度函数进行因子分解，获取各个因子节点；
基于所述信道参数、所述IQ支路不平衡参数以及符号参数，设置对应的多个变量节点；
根据所述各个因子节点和所述变量节点之间的对应关系，将所述各个因子节点划分为不相交的三类子集。
具体的，将OFDM***中的一个数据块设为一个OFDM符号，假定一个OFDM符号的长度为N，表示为
Figure BDA0001343400690000061
每个符号经过离散傅里叶反变换(IFFT)得到
Figure BDA0001343400690000062
并串转换后，在通过多径信道
Figure BDA0001343400690000063
附加了高斯白噪声v到达接收端；接收信号
Figure BDA0001343400690000064
经过IQ不平衡影响得到接收数据块
Figure BDA0001343400690000065
串并转换后经过离散傅里叶变换(FFT)得到y。
IQ支路不平衡时接收信号时域模型为：
Figure BDA0001343400690000066
A＝cos(θ/2)+jαsin(θ/2)，
B＝αcos(θ/2)-j sin(θ/2)，
其中α，θ分别表示I、Q支路之间幅度和相位不平衡。理想时α＝0,θ＝0即：A＝1，B＝0。
经过FFT后第k个子载波信号yk为：
Figure BDA0001343400690000071
其中，wk为高斯白噪声v经过转换后的第k个子载波上的噪声信号，当k＝1,N/2+1时，h-k＝hk,x-k＝xk；k≠1,N/2+1时，h-k＝hN-k+2,x-k＝xN-k+2。
图2是本发明实施例提供的因子图模型示意图，如图2所示，根据***的联合概率密度函数进行因子分解，表示为：
Figure BDA0001343400690000072
其中，p(y|h,x,λ,A,B)表示给定y的似然函数；
Figure BDA0001343400690000073
表示信道参数的先验概率密度函数，表示符号x与码字c以及信息比特b之间的约束关系；
Figure BDA0001343400690000075
和
Figure BDA0001343400690000076
分别表示IQ不平衡参数A和B的先验概率密度函数；
Figure BDA0001343400690000077
表示噪声精度λ的先验概率密度函数。
令pk＝Ahkxk，
Figure BDA0001343400690000078
其中，当k＝1,N/2+1时，h-k＝hk,x-k＝xk；当k≠1,N/2+1时，h-k＝hN-k+2,x-k＝xN-k+2，
p(yk|hk,xk,λ,A,B)＝p(yk|zk,λ)p(zk|pk,Qk)p(pk|hk,xk,A)p(Qk|h-k,x-k,B)，
其中，因子
Figure BDA0001343400690000079
表示给定yk的似然函数；因子
Figure BDA00013434006900000710
表示变量zk，pk，Qk之间的确定性关系；因子
Figure BDA00013434006900000711
表示变量pk，xk，hk,A之间的确定性关系；因子
Figure BDA00013434006900000712
表示变量Qk，x-k，h-k,B之间的确定性关系。
根据所述各个因子节点和所述变量节点之间的对应关系，将所述各个因子节点划分为不相交的三类子集。
具体的，根据因子节点及其相关的变量节点的特点，将所述各个因子节点划分为：
Figure BDA00013434006900000713
子集、
Figure BDA00013434006900000714
子集、
Figure BDA00013434006900000715
子集。
在上述实施例的基础上，步骤S1具体包括：
基于所述OFDM***中的导频信号，获取所述OFDM***中的各个信道参数的初值。
具体的，首先需要对OFDM***中的IQ支路不平衡参数进行初始化，初始化IQ不平衡参数为理想情况下的值，即A＝1，B＝0；初始化消息
Figure BDA0001343400690000081
和
Figure BDA0001343400690000082
根据***的导频计算信道参数的初值
Figure BDA0001343400690000083
在上述实施例的基础上，步骤S2包括：
S21、基于所述各个因子节点的子集类别，使用所述联合消息传递算法，按照所述预设的因子图中因子节点和变量节点的连接关系，获取所述各个因子节点接收或发送至对应连接的各个变量节点的消息，并对所述消息进行高斯映射，获取所述IQ支路不平衡参数的估计值；
其中，所述联合消息传递算法包括，联合置信BP传递算法、期望EP传递算法以及平均场MF传递算法；
S22、根据BP消息传递算法，对OFDM***进行解映射、译码和信道时域参数计算，得到信道的时域参数和比特信息。
其中，根据图2所示的因子图模型示意图，可将步骤S21的传递过程具体划分为：
根据BP和EP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000084
到变量节点pk的消息以及因子节点
Figure BDA0001343400690000085
到变量节点Qk的消息；
根据BP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000086
到变量节点zk的消息；
根据MF消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000087
到变量节点λ的消息；
根据MF消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000088
到变量节点zk的消息；
根据BP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA0001343400690000089
到变量节点pk的消息以及因子节点
Figure BDA00013434006900000810
到变量节点Qk的消息；
根据BP和EP消息传递算法计算因子节点
Figure BDA00013434006900000811
到变量节点xk、hk和A的消息以及因子节点
Figure BDA00013434006900000812
到变量节点x-k、h-k、B的消息，其中，所述
Figure BDA00013434006900000813
Figure BDA00013434006900000814
为所述因子图中预设的因子节点，所述pk、Qk、zk、λ、xk、hk、x-k、h-k、A、B为所述因子图中预设的变量节点。
首先根据BP-EP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900000912
到变量节点pk的消息，具体的，首先根据BP消息规则计算得到：
Figure BDA0001343400690000091
根据上述计算式获取变量pk置信消息为：
Figure BDA0001343400690000092
将所述变量pk置信消息映射为高斯消息：
Figure BDA0001343400690000093
其中，所述高斯消息的均值和方差分别为
Figure BDA0001343400690000094
和
Figure BDA0001343400690000095
其中
Figure BDA0001343400690000096
Figure BDA0001343400690000097
然后根据EP消息规则计算得到因子节点
Figure BDA00013434006900000913
到变量节点pk的消息：
Figure BDA0001343400690000098
其中，
Figure BDA0001343400690000099
的均值和方差满足
Figure BDA00013434006900000910
同样的，根据BP-EP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900000911
到变量节点Qk的消息，具体的，首先根据BP消息规则计算得到：
Figure BDA0001343400690000101
根据上述计算式获取变量Qk置信消息为：
Figure BDA0001343400690000102
将所述变量Qk置信消息映射为高斯消息：
Figure BDA0001343400690000103
其中，所述高斯消息的均值和方差分别为
Figure BDA0001343400690000104
和
Figure BDA0001343400690000105
其中
Figure BDA0001343400690000106
Figure BDA0001343400690000107
然后根据EP消息规则计算得到因子节点
Figure BDA0001343400690000108
到变量节点Qk的消息：
Figure BDA0001343400690000109
其中，
Figure BDA00013434006900001010
的均值和方差满足
Figure BDA00013434006900001011
进一步的，根据BP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900001013
到变量节点zk的消息为：
Figure BDA00013434006900001012
其中，高斯消息
Figure BDA0001343400690000111
的均值和方差满足
Figure BDA0001343400690000112
可以理解的是，进一步的，根据MF消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900001117
到变量节点λ的消息，得到噪声精度的迭代估计值，具体包括如下步骤：
根据MF消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900001118
到变量节点λ的消息
Figure BDA0001343400690000113
为：
Figure BDA0001343400690000114
其中
Figure BDA0001343400690000115
和
Figure BDA0001343400690000116
分别为变量zk的置信消息b(zk)的均值和方差，假定噪声精度λ的先验概率密度函数为均匀分布，可得到λ的后验概率密度函数为
Figure BDA0001343400690000117
根据MAP规则得到噪声精度的此次迭代估计值为：
Figure BDA0001343400690000118
至此，完成了从右到左的消息传递过程。
具体的，消息从左向右传输，进一步的，根据MF消息传递规则计算因子节点
Figure BDA0001343400690000119
到变量节点zk的消息为：
Figure BDA00013434006900001110
Figure BDA00013434006900001111
其中，观测值yk和噪声方差的估计值
Figure BDA00013434006900001112
分别为高斯消息
Figure BDA00013434006900001113
的均值和方差。
更进一步的，根据BP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900001114
到变量节点pk的消息
Figure BDA00013434006900001115
为：
Figure BDA00013434006900001116
其中，高斯消息
Figure BDA0001343400690000121
的均值和方差满足
Figure BDA0001343400690000122
根据BP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA0001343400690000123
到变量节点Qk的消息
Figure BDA0001343400690000124
为：
Figure BDA0001343400690000125
其中，高斯消息
Figure BDA0001343400690000126
的均值和方差满足
Figure BDA0001343400690000127
可以理解的是，本发明实施例中，BP-EP子图消息联合了BP和EP消息传递规则，并对IQ不平衡参数A、B消息进行高斯近似得到其估计值。
最后，根据联合BP-EP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900001212
到变量节点xk、hk和A的消息。
根据BP规则计算
Figure BDA0001343400690000128
为：
Figure BDA0001343400690000129
根据EP规则计算消息
Figure BDA00013434006900001210
为：
Figure BDA00013434006900001211
其中，
Figure BDA0001343400690000131
高斯消息
Figure BDA0001343400690000132
的均值和方差满足
Figure BDA0001343400690000133
根据BP规则计算
Figure BDA0001343400690000134
为：
Figure BDA0001343400690000135
可以理解的是，为了降低复杂度，进行高斯映射，
Figure BDA0001343400690000136
其中，
Figure BDA0001343400690000137
高斯消息
Figure BDA0001343400690000138
的均值和方差分别为
Figure BDA0001343400690000139
根据联合BP-EP消息传递规则计算因子节点
Figure BDA00013434006900001310
到变量节点x-k、h-k、B的消息，具体的，根据BP规则计算
Figure BDA00013434006900001311
为：
Figure BDA00013434006900001312
根据EP规则计算消息
Figure BDA0001343400690000141
为：
Figure BDA0001343400690000142
其中，
Figure BDA0001343400690000143
高斯消息
Figure BDA0001343400690000144
的均值和方差满足
Figure BDA0001343400690000145
根据BP规则计算
Figure BDA0001343400690000146
为：
Figure BDA0001343400690000147
同样的，为了降低复杂度，进行高斯映射，
Figure BDA0001343400690000148
其中，
Figure BDA0001343400690000149
高斯消息
Figure BDA00013434006900001410
的均值和方差分别为
Figure BDA00013434006900001411
本发明实施例通过以***的联合概率密度函数为基本出发点，对其进行因子分解并把因子节点划分为不相交的三类子集：MF、BP、BP-EP子集，构建了因子图；在此基础上采用联合MF、BP、BP-EP消息传递规则进行消息迭代更新逼近待估变量边缘后验概率密度函数，降低了算法复杂度，同时也获得了可靠的误码性能。
在上述实施例的基础上，步骤S3包括：
将所述信道时域参数转换为频域参数消息、比特信息映射为符号消息；
基于所述频域参数消息和所述符号消息，重复获取所述IQ支路不平衡参数的估计值，直至达到预设的获取次数。
可以理解的是，在上述实施例过程中计算得到的待估变量边缘后验概率密度函数一般情况不是精确的边缘后验概率密度函数，为了使得OFDM***的误码性能接近最优，需要保证算法收敛，确保接收机的性能。
本发明实施例提出的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法，是建立在OFDM***IQ支路不平衡的前期条件下，可以理解的是，若OFDM***IQ支路平衡，则现有的接收算法误码性能可以满足要求。
并且本发明实施例提供的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法可以在不同的IQ不平衡情况下以及信道信息条件下，不需要前置训练序列就能分别对信道和IQ参数进行估计，从而得到较低的误码率，获得更高的可靠性和频谱效率。
仿真结果的误码率对比图如图3和图4所示，图3中OFDM***子载波数为512个，子载波间隔15kHz，每隔32个子载波***一个导频，导频调制用QPSK，多径信道抽头数为32个，信息比特采用码率为1/2，生成多项式为(23,35)8的卷积码进行编码并使用随机交织后映射为16QAM信道符号，IQ幅度和相位不平衡参数设置为α＝1dB,θ＝2°。在不同的信噪比条件下，不补偿IQ、理想情况下即完全同步不存在IQ，以及基于消息传递算法的补偿算法包括导频估计IQ参数和导频联合数据同时估计IQ参数情况下的误码率对比图。
图4仿真参数的设置与图3相同，图4中p1表示IQ不平衡参数A、B估计时在第一次迭代用导频，其他用导频和数据联合估计；p2表示A、B估计时在前两次迭代用导频，其他用导频和数据联合估计；以此类推。图4给出在信噪比为8dB条件下，不补偿IQ、理想情况下即完全同步不存在IQ，以及基于联合消息传递算法的补偿算法误码率和迭代次数的关系图。
由图3、图4可以看出，采用本发明实施例提供的技术方案后，接收机误码率更低，性能更可靠；而且在迭代过程中只用导频或是每次迭代都用导频和数据不能起到最好的迭代效果，而是先用导频再用联合数据能起到更好的作用。
图5是本发明实施例提供的一种IQ支路不平衡条件下的补偿***结构图，其特征在于，包括：获取模块1、估计模块2以及补偿模块3，其中，
获取模块1用于获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；
估计模块2基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；
补偿模块3用于基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
具体的OFDM***的接收机设计***接收计算过程可参见上述实施例，本发明实施例在此不再赘述。
本发明提供的一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法，采用了形式化的设计方法，以OFDM***的联合概率密度函数为基本出发点，对其进行因子分解并把因子节点划分为不相交的三类子集：MF、BP、BP-EP子集，构建了因子图；在此基础上采用联合MF、BP、BP-EP消息传递规则进行消息迭代更新逼近待估变量边缘后验概率密度函数；本方法解决了在同相正交支路失衡情况下接收机误码率性能下降的问题，从而以较低的复杂度获得可靠的误码性能。
本实施例提供一种IQ支路不平衡条件下的补偿***，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种IQ支路不平衡条件下的补偿方法，其特征在于，包括：
S1、获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；
S2、基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值；
S3、基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***同相正交IQ支路进行补偿；
其中，步骤S1之前还包括：
构建所述因子图模型，所述因子图模型包括因子节点和变量节点，包括：
对所述OFDM***的联合概率密度函数进行因子分解，获取各个因子节点；
基于所述信道参数、所述IQ支路不平衡参数以及符号参数，设置对应的多个变量节点；
根据所述各个因子节点和所述变量节点之间的对应关系，将所述各个因子节点划分为不相交的三类子集；
步骤S2具体包括：
S21、基于所述各个因子节点的子集类别，使用所述联合消息传递算法，按照所述预设的因子图模型中因子节点和变量节点的连接关系，获取所述各个因子节点接收或发送至对应连接的各个变量节点的消息，并对所述消息进行高斯映射，获取所述IQ支路不平衡参数的估计值；
其中，所述联合消息传递算法包括，BP消息传递算法、EP消息传递算法以及MF消息传递算法；
S22、根据BP消息传递算法，对OFDM***进行解映射、译码和信道时域参数计算，得到信道的时域参数和比特信息；
步骤S3具体包括：
将所述信道时域参数转换为频域参数消息、比特信息映射为符号消息；
基于所述频域参数消息和所述符号消息，重复获取所述IQ支路不平衡参数的估计值，直至达到预设的获取次数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
基于所述OFDM***中的导频信号，获取所述OFDM***中的各个信道参数的初值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S21具体包括：
根据BP消息传递算法和EP消息传递算法计算因子节点
Figure FDA0002468796890000021
到变量节点pk的消息以及因子节点
Figure FDA0002468796890000022
到变量节点Qk的消息；
根据BP消息传递算法计算因子节点
Figure FDA0002468796890000023
到变量节点zk的消息；
根据MF消息传递算法计算因子节点
Figure FDA0002468796890000024
到变量节点λ的消息；
根据MF消息传递算法计算因子节点
Figure FDA0002468796890000025
到变量节点zk的消息；
根据BP消息传递算法计算因子节点
Figure FDA0002468796890000026
到变量节点pk的消息以及因子节点
Figure FDA0002468796890000027
到变量节点Qk的消息；
根据BP和EP消息传递算法计算因子节点
Figure FDA0002468796890000028
到变量节点xk、hk和A的消息以及因子节点
Figure FDA0002468796890000029
到变量节点x-k、h-k、B的消息，其中，所述
Figure FDA00024687968900000210
Figure FDA00024687968900000211
为所述因子图模型中预设的因子节点，所述pk、Qk、zk、λ、xk、hk、x-k、h-k、A、B为所述因子图模型中预设的变量节点。
4.一种IQ支路不平衡条件下的补偿***，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取OFDM***同相正交IQ支路不平衡条件下，各个信道参数的初值；
估计模块，基于预设的因子图模型和所述各个信道参数的初值，使用联合消息传递算法，获取IQ支路不平衡参数的估计值，具体包括：基于各个因子节点的子集类别，使用所述联合消息传递算法，按照所述预设的因子图模型中因子节点和变量节点的连接关系，获取所述各个因子节点接收或发送至对应连接的各个变量节点的消息，并对所述消息进行高斯映射，获取所述IQ支路不平衡参数的估计值；
其中，所述联合消息传递算法包括，BP消息传递算法、EP消息传递算法以及MF消息传递算法；
根据BP消息传递算法，对OFDM***进行解映射、译码和信道时域参数计算，得到信道的时域参数和比特信息；
补偿模块，用于基于所述IQ支路不平衡参数的估计值，对所述OFDM***的IQ支路进行补偿，具体包括：
将所述信道时域参数转换为频域参数消息、比特信息映射为符号消息；
基于所述频域参数消息和所述符号消息，重复获取所述IQ支路不平衡参数的估计值，直至达到预设的获取次数。
5.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至3任一所述的方法。
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