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相位噪声

2020年07月29日  | 移动技术网网络运营  | 我要评论

随着移动通信系统的发展，工作频段逐渐向高频段搬移，目前我国商用5G工作频段在sub6GHz以下，未来的工作频段一定朝着毫米波频段，乃至太赫兹频段搬移。然而，随着工作频率的升高，由于硬件的不理想性所产生的相位噪声越来越不容忽视。接下来简要介绍下相位噪声

1 相位噪声的产生
振荡器的相位噪声是在上变频到载波频率时，由有源器件和有损器件产生。
主要有：

  1. 参考振荡器（时钟）
  2. 压控振荡器（VCO）
  3. 分频锁相环（PLL）
  4. 环路滤波器

2 相位噪声的抑制方法
5. 引入相位跟踪参考信号（PTRS）。接收端根据接收到的PTRS估计出共相位误差（CPE），然后利用CPE对接收信号进行相位补偿，从而抑制相位噪声。CPE导致接收信号相位发生偏差，直观现象是星座图朝着固定的一个方向发生旋转。
6. 定义更大的子载波间隔。由于相位噪声随载波频率的增加而增加，当相位变化速率相对于OFDM符号持续时间较慢时，相位噪声可以建模为常熟，并且可以通过估计来补偿。因此，持续时间更短的OFDM符号（即更大的SCS）越容易补偿相位噪声，这样更有效地对抗高频率载波引起的晶振相位噪声。
3 相位噪声模型
主要利用零极点模型来模拟相位噪声。目前主要有IEEE P802.15工作组提出的单零极点模型，该模型主要考虑了PLL对相位噪声的影响。为了更贴切的模拟相位噪声。3Gpp R1-163984 提出多零极点模型，该模型考虑时钟，VCO，PLL等对相位噪声的影响。

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