[發(fā)明專利]OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710041459.6
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN101056302A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧婷婷;梁永明;羅漢文;李紅星
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);夏普株式會社
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04B1/707;H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法，其特征在于，在已消除載波頻偏的OFDM系統(tǒng)中，只考慮多徑信道對系統(tǒng)的影響時，采用基于UKF的信道估計方法；在循環(huán)前綴的長度大于信道沖激響應(yīng)的長度，且頻域均衡器對信道進(jìn)行了有效補償?shù)腛FDM系統(tǒng)中，此時信道的影響來自噪聲，忽略信道多徑效應(yīng)的影響，采用基于UKF的載波頻率偏移估計方法；在同時存在載波偏移和多徑效應(yīng)的OFDM系統(tǒng)中，采用基于UKF的信道與載波頻率偏移聯(lián)合估計方法；

所述的基于UKF的信道估計方法，包括如下步驟：

1.1)：使用導(dǎo)頻信息通過最小平方的方法獲取頻域上導(dǎo)頻符號處信道狀態(tài)信息的初始值；

1.2)：通過對所述初始值進(jìn)行快速逆傅立葉變換，得到時間域的未考慮噪聲作用下的信道狀態(tài)信息；

1.3)：針對所述未考慮噪聲作用下的信道狀態(tài)信息運用自適應(yīng)路徑捕獲方法獲得信道的有效路徑的信道狀態(tài)信息；

1.4)：以捕獲到的所述信道的有效路徑的信道狀態(tài)信息作為觀測值，再利用UKF濾波器跟蹤和估計出當(dāng)前時刻的考慮噪聲作用下的準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息；

1.5)：對所述的準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息進(jìn)行快速傅立葉變換，得到導(dǎo)頻符號的頻率域的信道函數(shù)；

1.6)：對所述導(dǎo)頻符號的頻率域的信道函數(shù)通過插值方法得到數(shù)據(jù)符號所對應(yīng)的信道函數(shù)，把所述數(shù)據(jù)符號所對應(yīng)的信道函數(shù)送給信號檢測模塊進(jìn)行檢測或譯碼；

所述的基于UKF的載波頻率偏移估計方法，包括如下步驟：

2.1)：導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)為在時間域插入一個導(dǎo)頻符號用作等值導(dǎo)頻，導(dǎo)頻符號長為子載波數(shù)；

2.2)：把時域接收信號構(gòu)造為發(fā)送信號與衰減系數(shù)相乘的形式；

2.3)：在時域內(nèi)，運用UKF濾波器對時域接收信號進(jìn)行載波頻率偏移估計；

2.4)：利用估計出的載波頻移進(jìn)行載波頻率偏移校正，得到消除子載波干擾后的系統(tǒng)；

所述的基于UKF的信道與載波頻率偏移聯(lián)合估計方法，包括如下步驟：

3.1)：導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)為在時間域每隔既定數(shù)目的OFDM符號插入一個導(dǎo)頻符號用作等值導(dǎo)頻，導(dǎo)頻符號長為子載波數(shù)；

3.2)：將時間域接收信號構(gòu)造為受載波頻率偏移影響的發(fā)送信號與信道的卷積關(guān)系形式；

3.3)：將時間域接收信號的所述卷積關(guān)系形式轉(zhuǎn)換為矩陣關(guān)系形式；

3.4)：在時間域內(nèi)，運用UKF濾波器對所述矩陣關(guān)系形式進(jìn)行信道估計和載波頻率偏移估計；

3.5)：利用估計出的載波頻移進(jìn)行載波頻率偏移校正，得到消除子載波干擾后的系統(tǒng)；

3.6)：對所述信道估計的結(jié)果通過插值方法得到所述數(shù)據(jù)符號所對應(yīng)的信道函數(shù)，把所述數(shù)據(jù)符號所對應(yīng)的信道函數(shù)送給信號檢測模塊進(jìn)行檢測或譯碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法，其特征是：在1.1)中所述信道狀態(tài)信息包括有效路徑的數(shù)目和位置，以及所述數(shù)目和位置所對應(yīng)的信道的幅度和相位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法，其特征是：在1.3)中所述的自適應(yīng)路徑捕獲方法是通過采用根據(jù)排序得到的信道的路徑和當(dāng)前時刻的信噪比來實時確定有效路徑的數(shù)目和位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法，其特征是：在1.3)中，在同一信噪比下，采用相同的有效路徑的數(shù)目和位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法，其特征是：在1.4)中，在利用UKF濾波方法進(jìn)行跟蹤和估計當(dāng)前時刻準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息的過程，每次迭代中不斷更新狀態(tài)噪聲和測量噪聲。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中基于UKF的信道與載波頻率偏移估計方法，其特征是：在2.3)中，所述的載波頻率偏移估計通過結(jié)合導(dǎo)頻處的頻率偏移模型，采用非線性濾波器實現(xiàn)。