專利名稱：一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于OFDM體制的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳輸節(jié)點(diǎn)，尤其涉及其接收機(jī)中的信 道估計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，具有感知能力、 計(jì)算能力和通信能力的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始出現(xiàn)，并且引起了人們的極大關(guān)注。這種無(wú)線傳 感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無(wú)線傳感網(wǎng)能夠協(xié)調(diào)地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì) 象信息，并發(fā)布給需要這些信息的用戶。無(wú)線傳感網(wǎng)將邏輯上的信息世界與真實(shí)的物理世界 融合在一起，深刻地改變了人與自然的交互方式；可以廣泛地應(yīng)用于軍事、工農(nóng)業(yè)控制、生 物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域。
目前，傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要方面是在能量嚴(yán)重受限的微型節(jié)點(diǎn)上如何實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的 環(huán)境數(shù)據(jù)(如溫度、濕度、光強(qiáng)等)采集、傳輸與處理。然而，隨著監(jiān)測(cè)環(huán)境的日趨復(fù)雜多變， 由這些傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)所獲取的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)愈加不能滿足人們對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的全面需求，迫切需 要將信息量豐富的圖像、音頻、視頻等媒體引入到以傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)中來(lái)， 實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度、精準(zhǔn)信息的環(huán)境監(jiān)測(cè)。這樣就要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠在有限的頻譜資源上傳輸豐富 多彩的內(nèi)容。OFDM傳輸體制憑借其簡(jiǎn)單易與頻譜效率高的特性，被引入到無(wú)線傳感網(wǎng)中， 提供高速多媒體服務(wù)。
在大多數(shù)的OFDM接收機(jī)中，信道估計(jì)都是基于頻域估計(jì)和內(nèi)插方式實(shí)現(xiàn)的。大多數(shù)的 OFDM接收機(jī)中的信道估計(jì)如圖1所示，包括多載波解調(diào)裝置，導(dǎo)頻子載波提取裝置，信道 估計(jì)裝置。所述的多載波解調(diào)裝置則利用各個(gè)子載波之間的正交性，對(duì)時(shí)域的采樣信號(hào)進(jìn)行 FFT變換，解調(diào)出每個(gè)子載波上所傳輸?shù)姆?hào)。所述的導(dǎo)頻子載波提取裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)定的 導(dǎo)頻子載波插入位置，從多載波解調(diào)裝置解調(diào)出的各個(gè)子載波數(shù)據(jù)中提取出導(dǎo)頻子載波信號(hào)。 導(dǎo)頻子載波提取裝置輸出一個(gè)與解調(diào)結(jié)果對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻子載波指示信號(hào)，高電平表示當(dāng)前子載 波是導(dǎo)頻子載波。所述的信道估計(jì)裝置包括信道估計(jì)器和內(nèi)插器兩個(gè)模塊。信道估計(jì)器與導(dǎo) 頻提取裝置相連，且自身包括一個(gè)ROM，用于存放導(dǎo)頻符號(hào)。根據(jù)導(dǎo)頻子載波提取裝置輸出 的導(dǎo)頻子載波指示信號(hào)來(lái)提取出的導(dǎo)頻子載波上的解調(diào)信號(hào)，同時(shí)從ROM中讀取導(dǎo)頻符號(hào)， 采用最小二乘(LS)算法或者最小均方誤差(MMSE)算法進(jìn)行信道估計(jì)，估計(jì)出各個(gè)導(dǎo)頻子載波上的信道響應(yīng)。內(nèi)插器則根據(jù)導(dǎo)頻子載波上估計(jì)出的信道響應(yīng)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)子載波上的信道響應(yīng) 進(jìn)行內(nèi)插，估計(jì)出各個(gè)數(shù)據(jù)子載波上的信道響應(yīng)。它包括上采樣器和濾波器。上采樣器采用 插零的方式對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)子載波上的信道響應(yīng)進(jìn)行內(nèi)插，再用濾波器對(duì)插值后的信道響應(yīng)進(jìn)行 平滑濾波。
在現(xiàn)有的信道估計(jì)器中，MMSE算法的信道估計(jì)器具有最優(yōu)的性能，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高， 不適合無(wú)線傳感網(wǎng)的應(yīng)用。LS算法的信道估計(jì)器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中，但 與MMSE算法在估計(jì)誤差性能上有15dB的差距，性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，對(duì)時(shí)域插 入的導(dǎo)頻符號(hào)基于最小均方誤差原則進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道的時(shí)域響應(yīng)，再通過(guò)FFT變換， 得到每個(gè)子載波上的信道響應(yīng)完成信道估計(jì)。
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有MMSE算法的信道估計(jì)器有較大的估計(jì)誤差，影響信道估計(jì)器性 能而不適合在無(wú)線傳感網(wǎng)中應(yīng)用的問(wèn)題。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明至少包括時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置、時(shí)域信道估計(jì)裝 置和頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置；時(shí)域信道估計(jì)裝置與時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置的輸出相連，頻域 信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與時(shí)域信道估計(jì)裝置相連。
所述的時(shí)域訓(xùn)練序列提取模塊包括一個(gè)定時(shí)器，在系統(tǒng)取得同步后，根據(jù)訓(xùn)練符號(hào)在幀 中的位置給出一個(gè)時(shí)域訓(xùn)練符號(hào)指示信號(hào)，高電平指示時(shí)域訓(xùn)練序列的位置。
所述的時(shí)域信道估計(jì)裝置由最小均方誤差估計(jì)器和時(shí)域信道響應(yīng)構(gòu)造器組成，最小均方 誤差信道估計(jì)器基于最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則，根據(jù)接收到的訓(xùn)練序列，對(duì)信道響應(yīng)進(jìn)行估 計(jì)，得到信道時(shí)域響應(yīng)的估計(jì)值。它包括時(shí)域信道響應(yīng)存儲(chǔ)器，自相關(guān)器，訓(xùn)練序列共軛相 關(guān)器，訓(xùn)練序列相關(guān)器，噪聲方差寄存器，對(duì)角矩陣加法器，逆矩陣計(jì)算器，第一矩陣乘法 器，第二矩陣乘法器。時(shí)域信道響應(yīng)存儲(chǔ)器用于存放信道響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果，自相關(guān)器對(duì)輸入 的信號(hào)序列求自相關(guān)，訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器計(jì)算輸入序列與預(yù)先設(shè)定的訓(xùn)練序列的共軛值的 相關(guān)，訓(xùn)練序列相關(guān)器計(jì)算輸入序列與預(yù)先設(shè)定的訓(xùn)練序列的相關(guān)，噪聲方法寄存器用于存 放噪聲方差的估計(jì)值，對(duì)角矩陣加法器計(jì)算由第一輸入端口輸入的參數(shù)構(gòu)造的對(duì)角矩陣與第 二輸入端口輸入的普通矩陣的和，逆矩陣計(jì)算器計(jì)算輸入的矩陣的逆矩陣，第一矩陣乘法器 計(jì)算兩個(gè)輸入端口輸入的方陣的積，第二矩陣乘法器計(jì)算第一輸入端口輸入的方陣和第二輸
入端口輸入的矢量的積。其中訓(xùn)練序列相關(guān)器由一個(gè)循環(huán)移位寄存器、若干個(gè)符號(hào)轉(zhuǎn)換器和 一個(gè)加法器組成，循環(huán)移位寄存器對(duì)輸入的序列進(jìn)行循環(huán)移位，符號(hào)轉(zhuǎn)換器根據(jù)當(dāng)前寄存器對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練符號(hào)進(jìn)行構(gòu)造，由于訓(xùn)練符號(hào)的值為±1±/，因此可以通過(guò)實(shí)部虛部的加減操作等
效實(shí)現(xiàn)移位寄存器中的值與訓(xùn)練符號(hào)相乘，加法器用于對(duì)符號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行相加，得到 訓(xùn)練序列相關(guān)結(jié)果。訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器的結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練序列相關(guān)器的結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別在于其 中的符號(hào)轉(zhuǎn)換器根據(jù)訓(xùn)練序列的共軛值來(lái)構(gòu)造。所述的時(shí)域信道響應(yīng)構(gòu)造器通過(guò)對(duì)估計(jì)出的 信道時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行添零的方式得到與OFDM符號(hào)周期相同的信道時(shí)域響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果，這樣 做是為了在轉(zhuǎn)換到頻域后能夠直接得到各個(gè)子載波上的信道響應(yīng)值。由于最小均方誤差信道 估計(jì)裝置實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度與訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度的平方成線性關(guān)系，采用時(shí)域訓(xùn)練序列的目的就是 通過(guò)選取較短的訓(xùn)練來(lái)得到較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，這樣訓(xùn)練序列的選取是略大于信道的多徑時(shí) 延擴(kuò)展，而遠(yuǎn)小于OFDM符號(hào)周期。
所述的頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置用于將估計(jì)出的時(shí)域信道響應(yīng)值轉(zhuǎn)換到頻域，得到每個(gè)子 載波上的信道估計(jì)值，這可以通過(guò)FFT變換裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的信道估計(jì)裝置對(duì)時(shí)域插入的導(dǎo)頻符號(hào)基于最小均方誤差原則進(jìn) 行信道估計(jì)，得到信道的時(shí)域響應(yīng)的精確估計(jì)結(jié)果，再通過(guò)頻域信道響應(yīng)變換，得到每個(gè)子 載波上的信道響應(yīng)完成信道估計(jì)。由于時(shí)域插入導(dǎo)頻符號(hào)長(zhǎng)度不受OFDM符號(hào)周期的限制， 可以選得很小，這樣能有效的降低信道估計(jì)裝置的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，所以能應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié) 點(diǎn)中。


圖1為現(xiàn)有的信道估計(jì)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明信道估計(jì)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的最小均方誤差估計(jì)裝置子模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的訓(xùn)練序列相關(guān)器子模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖2所示，本發(fā)明包括時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置、時(shí)域信道估計(jì)裝置、頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn) 換裝置。
所述的時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置與輸入的I、 Q信號(hào)相連，內(nèi)部包含一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)器的 工作狀態(tài)由幀同步信號(hào)來(lái)控制，當(dāng)幀同步信號(hào)有效時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始工作，并根據(jù)訓(xùn)練序列在 幀中的位置計(jì)數(shù)到特定的值時(shí)輸出一個(gè)高電平指示訓(xùn)練序列，當(dāng)訓(xùn)練序列結(jié)束時(shí)，重新輸出低電平。
所述的時(shí)域信道估計(jì)裝置包括一個(gè)最小均方誤差信道估計(jì)器和一個(gè)時(shí)域信道響應(yīng)構(gòu)造 器。它與時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置的輸出相連，由時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置輸出的時(shí)域訓(xùn)練序列 指示信號(hào)來(lái)控制其工作狀態(tài)，通過(guò)最小均方誤差信道估計(jì)并構(gòu)造出信道的時(shí)域響應(yīng)輸出。其 中的最小均方誤差信道估計(jì)器根據(jù)下式進(jìn)行估計(jì)
《二i^^"0及^^"+c^/k)—其中i^是信道相關(guān)矩陣，5是訓(xùn)練序列，^2是噪聲的方差，^是
接收到的訓(xùn)練序列。如圖3所示，最小均方誤差信道估計(jì)器包括時(shí)域信道響應(yīng)存儲(chǔ)器，自相關(guān)器， 訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器，訓(xùn)練序列相關(guān)器，噪聲方差寄存器，對(duì)角矩陣加法器，逆矩陣計(jì)算器， 第一矩陣乘法器，第二矩陣乘法器。
其中，時(shí)域信道響應(yīng)存儲(chǔ)器與信道估計(jì)結(jié)果輸出相連，用于存放信道響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果， 當(dāng)系統(tǒng)初始工作時(shí)，根據(jù)經(jīng)典信道模型來(lái)給存儲(chǔ)器設(shè)置一個(gè)初始值，當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)則通過(guò)反 復(fù)的估計(jì)來(lái)迭代獲得一個(gè)比較精確的信道估計(jì)結(jié)果。
自相關(guān)器與時(shí)域信道響應(yīng)存儲(chǔ)器相連，對(duì)輸入的時(shí)域信道響應(yīng)信號(hào)求自相關(guān)，計(jì)算出信 道的自相關(guān)矩陣。
訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器與自相關(guān)器相連，計(jì)算輸入的信道自相關(guān)矩陣與預(yù)先設(shè)定的訓(xùn)練序 列的共軛值的相關(guān)。
訓(xùn)練序列相關(guān)器與訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器相連，計(jì)算輸入的信道自相關(guān)矩陣與訓(xùn)練序列共 軛矩陣的相關(guān)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的訓(xùn)練序列的相關(guān)。
噪聲方差寄存器用于存放噪聲方差的估計(jì)值，噪聲方差可以由信噪比估計(jì)模塊實(shí)時(shí)的寫(xiě)入。
對(duì)角矩陣加法器與噪聲方差寄存器和訓(xùn)練序列相關(guān)器相連，將第一輸入端口輸入的噪聲 方差值與第二輸入端口輸入的矩陣的對(duì)角線上元素相加，等效于實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)角線上元素為噪 聲方差的對(duì)角陣與另一個(gè)普通矩陣的相加。
逆矩陣計(jì)算器與對(duì)角矩陣加法器相連，計(jì)算對(duì)角矩陣加法器相加結(jié)果的逆矩陣。 第一矩陣乘法器與逆矩陣計(jì)算器和訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器相連，計(jì)算兩個(gè)模塊輸出的矩陣 的乘積。
第二矩陣乘法器與第一矩陣乘法器和輸入的時(shí)域訓(xùn)練序列相連，計(jì)算第一矩陣乘法器的 輸出矩陣與輸入的時(shí)域訓(xùn)練序列的乘積。其中的訓(xùn)練序列共軛相關(guān)器由一個(gè)循環(huán)移位寄存器、若干個(gè)符號(hào)轉(zhuǎn)換器、 一個(gè)加法器和 一個(gè)toplize矩陣構(gòu)造器組成。從計(jì)算的表達(dá)式中可以看出，這里進(jìn)行相關(guān)實(shí)際上是信道自相 關(guān)矩陣和訓(xùn)練序列共軛矩陣的乘積，這兩個(gè)矩陣都是toplize矩陣，它們各列都可以通過(guò)第一 列循環(huán)移位得到，因此相關(guān)的結(jié)果也是toplize矩陣，結(jié)果中的其余各列都可以通過(guò)對(duì)第一列 進(jìn)行循環(huán)移位得到。顯然，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，我們只需要取兩個(gè)矩陣的第一列進(jìn)行計(jì)算得到結(jié) 果的第一列，再構(gòu)造出結(jié)果矩陣。
如圖4所示，循環(huán)移位寄存器與輸入的信號(hào)序列相連，寄存器中存儲(chǔ)單元的數(shù)目與信道 自相關(guān)矩陣列數(shù)相同，對(duì)輸入的序列進(jìn)行循環(huán)移位，當(dāng)信道自相關(guān)矩陣各列輸入移位寄存器 后，移位寄存器的每次移位都對(duì)應(yīng)計(jì)算出一個(gè)結(jié)果。移位寄存器的每個(gè)存儲(chǔ)單元都對(duì)應(yīng)于一 個(gè)符號(hào)轉(zhuǎn)換器，它與移位寄存器的存儲(chǔ)單元相連，根據(jù)當(dāng)前存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練符號(hào)共軛值
進(jìn)行構(gòu)造，由于訓(xùn)練符號(hào)的值為土i土y，因此可以通過(guò)實(shí)部虛部的加減操作等效實(shí)現(xiàn)移位存儲(chǔ)
單元中的值與訓(xùn)練符號(hào)相乘。加法器與所有的符號(hào)轉(zhuǎn)換器相連，用于對(duì)符號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn) 行相加，得到訓(xùn)練序列相關(guān)結(jié)果。Toplize矩陣構(gòu)造器與加法器相連，對(duì)加法器計(jì)算輸出的相 關(guān)結(jié)果第一列進(jìn)行循環(huán)移位構(gòu)造出整個(gè)相關(guān)矩陣，每一列都由前一列進(jìn)行循環(huán)移位得到。訓(xùn) 練序列相關(guān)器的結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練序列相關(guān)器的結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別在于其中的符號(hào)轉(zhuǎn)換器根據(jù)訓(xùn)練序 列的值來(lái)構(gòu)造。
所述的時(shí)域信道相應(yīng)構(gòu)造器與最小均方誤差信道估計(jì)器相連，由于信道的多徑成分只集 中在信道多徑時(shí)延擴(kuò)展以內(nèi)，在信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展以外部分沒(méi)有多徑成分存在，通過(guò)對(duì)估 計(jì)出的信道時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行添零的方式得到與OFDM符號(hào)周期相同的信道時(shí)域響應(yīng)的估計(jì)結(jié) 果，這樣做是為了在轉(zhuǎn)換到頻域后能夠直接得到各個(gè)子載波上的信道響應(yīng)值。由于最小均方 誤差信道估計(jì)裝置實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度與訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度的平方成線性關(guān)系，采用時(shí)域訓(xùn)練序列的 目的就是通過(guò)選取較短的訓(xùn)練來(lái)得到較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，這樣訓(xùn)練序列的選取是略大于信道 的多徑時(shí)延擴(kuò)展，而遠(yuǎn)小于OFDM符號(hào)周期。
所述的頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與時(shí)域信道估計(jì)裝置相連，將時(shí)域信道估計(jì)裝置估計(jì)出的 信道時(shí)域響應(yīng)轉(zhuǎn)換到頻域，得到每個(gè)子載波上的信道響應(yīng)。這個(gè)轉(zhuǎn)換裝置可以通過(guò)FFT裝置 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
綜上所述，本發(fā)明的信道估計(jì)裝置對(duì)時(shí)域插入的導(dǎo)頻符號(hào)基于最小均方誤差原則進(jìn)行信 道估計(jì)，得到信道的時(shí)域響應(yīng)的精確估計(jì)結(jié)果，再通過(guò)頻域信道響應(yīng)變換，得到每個(gè)子載波 上的信道響應(yīng)完成信道估計(jì)。由于時(shí)域插入導(dǎo)頻符號(hào)長(zhǎng)度不受OFDM符號(hào)周期的限制，可以選得很小，這樣能有效的降低信道估計(jì)裝置的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。另外，在最小均方誤差信道估計(jì) 器的實(shí)現(xiàn)中，充分利用了矩陣計(jì)算的特性，使得部分計(jì)算密集的模塊的運(yùn)算量大大降低，使 其能應(yīng)用于低成本的無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中。
權(quán)利要求
1、一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，其特征在于它至少包括時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置、時(shí)域信道估計(jì)裝置和頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置；時(shí)域信道估計(jì)裝置與時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置的輸出相連，頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與時(shí)域信道估計(jì)裝置相連；所述的時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置由幀同步信號(hào)控制，指示出信號(hào)中時(shí)域訓(xùn)練序列的位置；所述的時(shí)域信道估計(jì)裝置通過(guò)對(duì)接收到訓(xùn)練序列進(jìn)行最小均方誤差信道估計(jì)，得到信道時(shí)域響應(yīng)的最佳估計(jì)結(jié)果；所述的頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置將信道時(shí)域響應(yīng)轉(zhuǎn)換到頻域，得到每個(gè)子載波上的信道響應(yīng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，其特征在 于所述的時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置包括一個(gè)幀同步信號(hào)控制的定時(shí)器，定時(shí)器根據(jù)設(shè)定的幀結(jié) 構(gòu)，定時(shí)給出訓(xùn)練序列指示信號(hào)。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，其特征在 于所述的時(shí)域信道估計(jì)裝置包括最小均方誤差信道估計(jì)器和時(shí)域信道響應(yīng)構(gòu)造器，最小均方 誤差信道估計(jì)器遵循最小均方誤差原則進(jìn)行信道估計(jì)，時(shí)域信道響應(yīng)構(gòu)造器通過(guò)添零的方式 得到整個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的信道響應(yīng)。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，其特征在 于所述的最小均方誤差信道估計(jì)器包括時(shí)域信道響應(yīng)存儲(chǔ)器、自相關(guān)器、訓(xùn)練序列共軛相關(guān) 器、訓(xùn)練序列相關(guān)器、噪聲方差寄存器、對(duì)角矩陣加法器、逆矩陣計(jì)算器、第一矩陣乘法器 和第二矩陣乘法器，它以經(jīng)典模型的信道響應(yīng)為參考進(jìn)行信道估計(jì)，并用估計(jì)結(jié)果進(jìn)行迭代。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，其特征 在于所述的訓(xùn)練序列相關(guān)器由循環(huán)移位寄存器、符號(hào)轉(zhuǎn)換器、加法器和toplize矩陣構(gòu)造器組 成，根據(jù)toplize矩陣的性質(zhì)，只需要取輸入矩陣的第一列進(jìn)行計(jì)算得到相關(guān)結(jié)果的第一列， 再構(gòu)造出整個(gè)相關(guān)矩陣。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，其特征 在于所述的toplize矩陣構(gòu)造器根據(jù)toplize矩陣的特性，對(duì)輸入的列矢量通過(guò)循環(huán)移位的方式 構(gòu)造出整個(gè)矩陣。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)的最小均方誤差信道估計(jì)裝置，包括時(shí)域訓(xùn)練序列提取裝置、時(shí)域信道估計(jì)裝置、頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明通過(guò)對(duì)時(shí)域插入的導(dǎo)頻符號(hào)基于最小均方誤差原則進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道的時(shí)域響應(yīng)，再通過(guò)頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換，得到每個(gè)子載波上的信道響應(yīng)完成信道估計(jì)。由于最小均方誤差信道估計(jì)器的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與用于估計(jì)的訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度二次方成線性關(guān)系，對(duì)于時(shí)域插入導(dǎo)頻符號(hào)長(zhǎng)度可以很小，這樣能有效的降低信道估計(jì)裝置的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，使其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度比原先估計(jì)器降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)，能應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101299733SQ20081006003
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者萬(wàn)溢萍, 劉海濤, 華 姜, 建 姜, 施玉松, 晨 陳 申請(qǐng)人:中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心