关于盲接收 I/Q 失衡估计的 OFDM 系统 CRLB：高效计算与闭式下界
信号处理
2026-03-17 v1
摘要
现代移动通信接收机常采用直接转换架构,该架构相较于其他设计具有诸多优势。然而,直接转换架构的一个显著局限是其对信号路径之间�幅和相位失衡的敏感性。此类正交相位(I/Q)失衡会在基带信号中引入不必要的图像分量,导致链路性能下降——最显著地通过增加比特错误率来表现。因此,已有大量研究致力于数字技术以估计和消除这些缺陷。已有方法大致可分为两类:一种是数据导向方法,利用已知的导频码、前导码或训练序列;另一种是盲方法,则无需此类先验信息。对于数据导向估计,已在文献中建立了Cram\'er-Rao 下界(CRLB)。相比之下,对于盲 I/Q 失衡估计的 CRLB 推导要困难得多,因为接收数据是随机的,且在频域下通常为非高斯分布。本工作扩展了我们之前的会议论文,该论文介绍了使用中心极限定理(CLT)论证的盲 I/Q 失衡估计频率无关(FID)接收机 CRLB 推导。扩展内容包括一种高效计算该下界的方法,将复杂度从样本数量的立方降低到快速傅里叶变换(FFT)规模的线性,以及一种简化的闭式近似。该近似提供了有关现有估计方法的分配依赖性能的新见解,并激励了一种预估计滤波修改,在某些场景下可大幅提高估计性能。
引用
@article{arxiv.2603.15310,
title = {On the CRLB for Blind Receiver I/Q Imbalance Estimation in OFDM Systems: Efficient Computation and Closed-Form Bounds},
author = {Moritz Tockner and Oliver Lang and Andreas Meingassner-Lang and Mario Huemer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15310},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 4 figures, extended version of our work presented at the 2025 Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers