專利名稱：一種基于多徑延時(shí)分布的信道估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信道估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中常常經(jīng)歷陰影衰落和小尺度衰落。對(duì)于寬帶信號(hào)來(lái)說(shuō)，由于其信號(hào)帶寬大于信道相干帶寬，因此多徑效應(yīng)會(huì)帶來(lái)頻率選擇性衰落。如果收發(fā)信機(jī)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，還要考慮多普勒頻偏的影響。當(dāng)最大多普勒頻移與信號(hào)帶寬處于同一數(shù)量級(jí)時(shí)，無(wú)線信道將被視為快衰落信道。頻率選擇性衰落和多普勒頻移對(duì)于采用幅度鍵控的寬帶信號(hào)的解調(diào)精度有較大影響。因此，多徑時(shí)變信道中的接收機(jī)解調(diào)精度依賴于信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。OFDM信號(hào)的信道估計(jì)主要采用LS和麗SE兩種方式。LS方式運(yùn)算復(fù)雜度較低，在信道狀況較好時(shí)能夠較精確地估計(jì)信道增益。MMSE方案采用二維wiener濾波器在時(shí)域和頻域?qū)S估計(jì)值進(jìn)行處理，估計(jì)性能較好但運(yùn)算復(fù)雜度較高，每次估計(jì)需要對(duì)N階方陣求逆(N為觀測(cè)參量個(gè)數(shù))，并且需要已知訓(xùn)練符號(hào)的接收信噪比(一般情況訓(xùn)練符號(hào)發(fā)射功率已知，本底噪聲可以利用物理層能量感知獲取)和信道沖擊響應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)等先驗(yàn)信息。由于MMSE算法是基于頻域相關(guān)性進(jìn)行估計(jì)的，對(duì)于較復(fù)雜的頻率選擇性衰落信道，其頻域相關(guān)函數(shù)較難建立數(shù)學(xué)模型。因此，MMSE算法具有一定應(yīng)用局限性和模型復(fù)雜度?！闱闆r下，信號(hào)傳輸環(huán)境中的障礙物、反射體相對(duì)固定，多徑信道的延時(shí)分布情況可以又功率-延遲曲線Ρ(τ)獲得。在工程上，常采用發(fā)射機(jī)發(fā)送窄脈沖的方法測(cè)得Ρ(τ)0因此，無(wú)線信道的各多徑分量的延時(shí)分布情況較容易掌握。MMSE作為一種二維濾波器，僅僅將各觀測(cè)元素中的高斯白噪聲做平滑處理，并未完全利用無(wú)線信道的全部特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有方法獲得的信道估計(jì)值精確度低導(dǎo)致接收機(jī)在解調(diào)后的信號(hào)誤碼率高的問(wèn)題，從而提供一種基于多徑延時(shí)分布的信道估計(jì)方法。一種基于多徑延時(shí)分布的信道估計(jì)方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn):步驟一、在發(fā)射端，對(duì)于基帶信號(hào)，發(fā)射機(jī)在基帶信號(hào)中插入一組梳狀導(dǎo)頻符號(hào)，并在物理層PLCP頭前面插入一組訓(xùn)練符號(hào)，并發(fā)射至信道；該組訓(xùn)練符號(hào)包括M個(gè)短訓(xùn)練符號(hào)和N個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)，M和N均為正整數(shù)；每個(gè)短訓(xùn)練符號(hào)均用于位同步；每個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)均采用BPSK的調(diào)制方式且不加干擾，用于估計(jì)子載波的信道增益。步驟二、在接收端，接收機(jī)對(duì)接收到的基帶采樣信號(hào)做快速傅里葉變換，獲得變換結(jié)果，并提取PLCP頭中的訓(xùn)練符號(hào)，并進(jìn)行LS估計(jì)，獲得訓(xùn)練符號(hào)的LS估計(jì)結(jié)果Htrain ；步驟三、對(duì)于步驟二獲得變換結(jié)果，提取位于fe±3.4375MHz和fe±7.8125MHz處的導(dǎo)頻符號(hào)，其中f。為載頻；并分別對(duì)該四個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行LS估計(jì)，獲得導(dǎo)頻符號(hào)的LS估計(jì)結(jié)果Hpil()t ；步驟四、根據(jù)公式:
權(quán)利要求
1.一種基于多徑延時(shí)分布的信道估計(jì)方法，其特征是:它由以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一、在發(fā)射端，對(duì)于基帶信號(hào)，發(fā)射機(jī)在基帶信號(hào)中插入一組梳狀導(dǎo)頻符號(hào)，并在物理層PLCP頭前面插入一組訓(xùn)練符號(hào)，并發(fā)射至信道； 該組訓(xùn)練符號(hào)包括M個(gè)短訓(xùn)練符號(hào)和N個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)，M和N均為正整數(shù)； 每個(gè)短訓(xùn)練符號(hào)均用于位同步；每個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)均采用BPSK的調(diào)制方式且不加干擾，用于估計(jì)子載波的信道增益；步驟二、在接收端，接收機(jī)對(duì)接收到的基帶采樣信號(hào)做快速傅里葉變換，獲得變換結(jié)果，并提取PLCP頭中的訓(xùn)練符號(hào)，并進(jìn)行LS估計(jì)，獲得訓(xùn)練符號(hào)的LS估計(jì)結(jié)果Htrain ；步驟三、對(duì)于步驟二獲得變換結(jié)果，提取位于fe±3.4375MHz和fe±7.8125MHz處的導(dǎo)頻符號(hào)，其中f。為載頻；并分別對(duì)該四個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行LS估計(jì)，獲得導(dǎo)頻符號(hào)的LS估計(jì)結(jié) Hpiiot ; 步驟四、根據(jù)公式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多徑延時(shí)分布的信道估計(jì)方法，其特征在于步驟八中獲得最優(yōu)沖擊響應(yīng)的估計(jì)值ft是采用最小二乘法實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
一種基于多徑延時(shí)分布的信道估計(jì)方法，涉及一種信道估計(jì)方法。它是為了解決現(xiàn)有方法獲得的信道估計(jì)值精確度低導(dǎo)致接收機(jī)在解調(diào)后的信號(hào)誤碼率高的問(wèn)題。它的方法是首先利用訓(xùn)練符號(hào)的頻域相關(guān)性和導(dǎo)頻序列的時(shí)域相關(guān)性得到初步MMSE估計(jì)值，然后根據(jù)多徑信道延時(shí)分布情況對(duì)信道沖擊響應(yīng)做最小平方估計(jì)，有效地清楚信道沖擊響應(yīng)估計(jì)值中的殘留噪聲，最終得到OFDM信號(hào)各子載波信道增益的精確估計(jì)值。本發(fā)明適用于無(wú)線通信的過(guò)程中。
文檔編號(hào)H04L25/02GK103236993SQ20131013362
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者于迎新, 王鋼 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)