低轨卫星宽带OFDM通信相位噪声群时延的联合估计 *

张 毅

(中国西南电子技术研究所,成都 610036)

0 引 言

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术[1]被广泛应用于当前众多的地面通信系统空口标准中。由于其在频谱效率和可靠性等方面的众多优势[2]，如今已成为地面通信系统中举足轻重的标志性传输技术之一。

低轨卫星通信系统具有广覆盖、低延迟、高可靠的特点，是地面通信系统的有益补充与增强。在空天地海一体化网络融合发展的大趋势下，采用OFDM技术作为低轨卫星通信系统的基础传输技术已成为研究热点[3]。同时，为适应当前无线数据流量的爆发式增长，低轨卫星宽带通信系统的工作频段正朝向Ka、Q、V等高频段发展，信号带宽达到数百兆赫。

低轨卫星宽带OFDM通信系统作为在高频段范围内工作的系统，使用的“总”振荡器(包括参考时钟、环路滤波器和其他锁相环组件)的相位噪声电平将显著高于传统通信系统，影响系统容量。同时，宽带信号经过系统传输路径和线性元件时，其各个频率分量的响应不同、系统群时延不再为常数也将导致相位失真。因此，有必要对低轨卫星宽带OFDM通信系统中相位噪声和群时延的估计与补偿方法进行研究，以提升系统性能。

目前，对于相位噪声和群时延单独估计和补偿的方法已被广泛研究[4-11]。对于系统中群时延的影响，文献[8]采用无限脉冲响应(Infinite Impulse Response，IIR)滤波器来补偿系统中非线性群时延相位带来的影响,文献[9]指出通过泰勒级数能够有效地建模群时延的非线性特性,文献[10]基于这种建模方法研究了群时延对于OFDM系统的影响，文献[11]采用傅里叶分解的办法准确地拟合了群时延特性。……