一種抵抗單頻和窄帶干擾的自適應(yīng)調(diào)制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種OFDM系統(tǒng)中抵抗單頻和窄帶干擾的自適應(yīng)調(diào)制方法及系統(tǒng)。該方法的步驟包括：1）發(fā)射端發(fā)送用于進(jìn)行信道估計(jì)的訓(xùn)練信號到接收端；2）接收端利用訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的信道估計(jì)；3）接收端利用子載波的信道估計(jì)結(jié)果和訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的SNR估計(jì)；4）接收端聯(lián)合子載波信道估計(jì)結(jié)果和子載波SNR估計(jì)結(jié)果進(jìn)行AMC控制，并把AMC控制結(jié)果反饋到發(fā)射端。本發(fā)明不僅能在沒有單頻干擾或窄帶干擾的情況下工作，并且在存在較大的單頻干擾或窄帶干擾的情況下，仍能正確地進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)制。
【專利說明】一種抵抗單頻和窄帶干擾的自適應(yīng)調(diào)制方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)字通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種OFDM系統(tǒng)中聯(lián)合子載波SNR估計(jì)值與信道幅度響應(yīng)估計(jì)值的自適應(yīng)調(diào)制方法，以及采用該方法的OFDM系統(tǒng)，在接收信號中存在較大單頻和窄帶干擾時仍然能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)制。
【背景技術(shù)】
[0002]在信道時變的OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中，由于信道的多徑特性，在通信頻帶中會產(chǎn)生深衰落，導(dǎo)致一部分子載波處的SNR (Signal to Noise Ratio，信號功率與噪聲功率之比)的降低；由于信道還具有時變特性，深衰落的位置和衰落的大小隨著時間變化而改變。接收端為了保證通信系統(tǒng)的誤碼性能，可以采用AMC (Automatic Modulation and Coding,自適應(yīng)調(diào)制編碼)控制的方法,在低信噪比的子載波上采用低階調(diào)制格式和(或)使用更強(qiáng)的糾錯編碼，從而降低這部分子載波上承載信號的誤碼率。
[0003]進(jìn)行AMC需要子載波的SNR信息，子載波的SNR估計(jì)又依賴于子載波上的信道估計(jì)。信道與SNR的檢測方法分?jǐn)?shù)據(jù)輔助檢測與非數(shù)據(jù)輔助檢測兩種。數(shù)據(jù)輔助檢測方法中，接收端已知發(fā)射數(shù)據(jù)，通過處理發(fā)射與接收數(shù)據(jù)進(jìn)行信道估計(jì)與相應(yīng)的SNR檢測；非數(shù)據(jù)輔助檢測方法中，接收端不知道發(fā)射數(shù)據(jù)，但可以通過收發(fā)恒定幅度信號等方法估計(jì)信道，然后進(jìn)行SNR檢測。
[0004]在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，僅通過SNR信息進(jìn)行AMC控制。然而，無論采用數(shù)據(jù)輔助檢測或非數(shù)據(jù)輔助檢測方法，當(dāng)接收信號中存在強(qiáng)單頻干擾或窄帶干擾時，由于單頻干擾或窄帶干擾的功率遠(yuǎn)大于子載波上的信號功率，信道估計(jì)無法正常工作，從而導(dǎo)致SNR無法正常估計(jì)，AMC無法正常運(yùn)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種OFDM系統(tǒng)中聯(lián)合子載波SNR估計(jì)值與信道幅度響應(yīng)估計(jì)值的自適應(yīng)調(diào)制方法，以及采用該方法的OFDM系統(tǒng)，在存在較大的單頻干擾或窄帶干擾的情況下，仍能正確地進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)制。
[0006]本發(fā)明的聯(lián)合信道幅度響應(yīng)估計(jì)值與子載波SNR估計(jì)值的自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)方案如下:
[0007]一種OFDM系統(tǒng)中抵抗單頻和窄帶干擾的自適應(yīng)調(diào)制方法，其步驟包括:
[0008]I)發(fā)射端發(fā)送用于進(jìn)行信道估計(jì)的訓(xùn)練信號到接收端；
[0009]2)接收端利用訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的信道估計(jì)；
[0010]3)接收端利用子載波的信道估計(jì)結(jié)果和訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的SNR估計(jì)；
[0011]4)接收端聯(lián)合子載波信道估計(jì)結(jié)果和子載波SNR估計(jì)結(jié)果進(jìn)行AMC控制，并把AMC控制結(jié)果反饋到發(fā)射端。
[0012]更進(jìn)一步，本方法在子載波信道估計(jì)和SNR估計(jì)時，既可以使用數(shù)據(jù)輔助檢測，也可以使用非數(shù)據(jù)輔助檢測的方法。
[0013]更進(jìn)一步，步驟2)進(jìn)行信道估計(jì)的方法基于下式:
[0014]Y(k)=H(k)X(k)+N(k),
[0015]其中，k表不OFDM系統(tǒng)的子載波編號,X(k)表不第k個子載波上的發(fā)射信號，H(k)表示第k個子載波上的信道頻域響應(yīng)，N(k)表示第k個子載波上的高斯白噪聲，Y(k)表示第k個子載波上的接收信號。不考慮高斯白噪聲的干擾，信道估計(jì)值々W可以表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種OFDM系統(tǒng)中抵抗單頻和窄帶干擾的自適應(yīng)調(diào)制方法，其步驟包括: O發(fā)射端發(fā)送用于進(jìn)行信道估計(jì)的訓(xùn)練信號到接收端； 2)接收端利用訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的信道估計(jì)； 3)接收端利用子載波的信道估計(jì)結(jié)果和訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的SNR估計(jì)； 4)接收端聯(lián)合子載波信道估計(jì)結(jié)果和子載波SNR估計(jì)結(jié)果進(jìn)行AMC控制，并把AMC控制結(jié)果反饋到發(fā)射端。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:使用數(shù)據(jù)輔助檢測的方法或者非數(shù)據(jù)輔助檢測的方法進(jìn)行所述子載波的信道估計(jì)以及所述子載波的SNR估計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)采用下式進(jìn)行信道估計(jì):
Y(k) =H(k)X(k) +N(k), 其中，k表不OFDM系統(tǒng)的子載波編號，X(k)表不第k個子載波上的發(fā)射信號，H(k)表示第k個子載波上的信道頻域響應(yīng)，N(k)表示第k個子載波上的高斯白噪聲，Y(k)表示第k個子載波上的接收信號。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:不考慮高斯白噪聲的干擾，信道估計(jì)值#(印轟示為
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:采用收發(fā)多次訓(xùn)練信號進(jìn)行估計(jì)并取平均值的方法降低噪聲N(k)的影響。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)進(jìn)行SNR估計(jì)的方法是: 3.1)由下式估算噪聲功率:
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:信噪比的估計(jì)在信道估計(jì)完成以后進(jìn)行，或者與信道估計(jì)同步進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)中聯(lián)合子載波信道估計(jì)結(jié)果和子載波SNR估計(jì)進(jìn)行AMC控制的方法是: .4.1)設(shè)定一個信道幅度門限閾值η用于檢測信道幅度異常，Π與所有子載波信道估計(jì)值的幅度的平均值有關(guān)； .4.2)設(shè)定一個窗長Nwin，用于確定檢測到信道幅度異常后進(jìn)行信噪比修正的子載波范圍； . 4.3)對各子載波的信道估計(jì)值的幅度值進(jìn)行檢測，若第k個子載波的信道幅度估計(jì)值P⑷I大于設(shè)定的閾值η，則把對應(yīng)子載波位置以及相鄰?fù)罭win個子載波的位置標(biāo)記為不可用； .4.4)經(jīng)過上述步驟處理過后，未被標(biāo)記為不可用的子載波按照該子載波上的信噪比Y (k)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)制。
9.一種使 用AMC技術(shù)的OFDM數(shù)字通信系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，其特征在于，發(fā)射端發(fā)送用于進(jìn)行信道估計(jì)的訓(xùn)練信號到接收端；接收端利用訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的信道估計(jì)，并利用子載波的信道估計(jì)結(jié)果和訓(xùn)練信號進(jìn)行子載波的SNR估計(jì)，然后聯(lián)合子載波信道估計(jì)結(jié)果和子載波SNR估計(jì)結(jié)果進(jìn)行AMC控制，并把AMC控制結(jié)果反饋到發(fā)射端。
【文檔編號】H04L25/02GK103825856SQ201410038913
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】費(fèi)永強(qiáng), 趙輝, 趙玉萍, 李斗, 李紅濱 申請人:北京大學(xué)