[發明專利]一種基于全極點模型的多徑信道估計方法

有效

• 申請號: 200710304417.7
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN101471905A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 楊林;于燕斌;李春艷
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉長威

1.一種基于全極點模型的多徑信道估計方法，所述多徑信道的徑數為M，沖激響應為h(n)，沖激響應h(n)的參數為徑數M、多徑信道延時d_i和多徑信道沖激函數的幅度調整系數A_i，i為整數，i的取值范圍為1～M，d_i表示多徑信道中第i個信道的延時，A_i為多徑信道中第i個信道沖激函數的幅值調整系數，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將所述多徑信道的沖激響應h(n)從時域轉換到頻域，得到多徑信道的頻域響應H(z)；

(2)用全極點模型表示多徑信道的頻域響應H(z)，得到多徑信道的全極點表達式；

(3)根據在頻域中，接收端的數據由發送端數據與多徑信道的頻域響應乘積得到，用對應的發送端與接收端數據對所述全極點模型通過線性預測分析法得到其模型參數，由所述模型參數建立全極點模型；

(4)對建立的全極點模型進行極點搜索，根據全極點模型的模型參數a_i和g構成單位圓，而單位圓中極點的位置就是多徑信道的信道延時d_i的初始估計值，這里g為全極點模型表達式的分子，a_i為全極點模型表達式中z^-i變量的系數；然后，由以下步驟確定沖激函數的幅值調整系數A_i：

(4A)用偽隨機噪聲序列發生器產生多徑信道的輸入信號p(n)，從實際多徑信道接收的信號為t(n)，由多徑信道的輸入信號p(n)與多徑信道的沖激響應h(n)卷積，得到輸出信號y(n)；

(4B)利用多徑信道的輸出信號y(n)與實際接收信號t(n)之間的均方差E，由表達式：

∂E∂Ai=0]]>

得出A_i與d_i之間的關系式A_i＝g(d_i)，將前面得到的多徑信道延時d_i的初始估計值代入關系式A_i＝g(d_i)，得到多徑信道沖激函數的幅值調整系數A_i；

(5)由下式確定所述多徑信道的沖激響應h(n)，得到初始多徑信道模型：

h(n)=Σi=1M-1Aiδ(n-di)]]>

其中δ為沖激函數。

2.如權利要求1所述的基于全極點模型的多徑信道估計方法，其特征在于，在步驟(1)中，將所述多徑信道的沖激響應h(n)從時域轉換到頻域的方法為，對沖激響應h(n)進行z變換。

3.如權利要求1所述的基于全極點模型的多徑信道估計方法，其特征在于，在步驟(3)中，根據對應的發送端與接收端數據用列文森-杜賓Levinson-Durbin遞歸法對所述全極點模型遞推得到其模型參數。

4.如權利要求1所述的基于全極點模型的多徑信道估計方法，其特征在于，所述徑數M小于或等于20。

5.如權利要求1所述的基于全極點模型的多徑信道估計方法，其特征在于，在步驟(5)得到初始多徑道模型后，還包括步驟(6)：用匹配追蹤法Matching?Pursuits細化多徑信道延時d_i的初始估計值和多徑信道沖激函數的幅值調整系數A_i，包括以下步驟：

(6A)基于步驟(4)中得到的多徑信道延時估計d_i的初始估計值構建延時碼表，其中，構建延時碼表的方法為，在數軸上以多徑信道延時di的初始估計值為中心，在d_i左右兩側對稱地選取若干個值，得到若干組不相等的多徑信道延時估計{d_i}；

(6B)由步驟(4B)中的關系式A_i＝g(d_i)得出與步驟(6A)中{d_i}對應的若干組不相等的幅值調整系數，得到若干組多徑信道參數{A_i，d_i}，結合多徑信道的徑數M確定所述多徑信道的若干組沖激響應{h(n)}；

(6C)用偽隨機噪聲序列發生器產生多徑信道的輸入信號p(n)，由輸入信號p(n)與多徑信道的若干組沖激響應{h(n)}卷積得到若干個輸出信號{y(n)}，從實際接收多徑信道接收的信號為t(n)為細化目標向量；

(6D)從若干個輸出信號{y(n)}中搜索一組使多徑信道的輸出信號與細化目標向量的均方差E最小的多徑信道參數{A_i0，d_i0}；

(6E)由所述多徑信道的徑數M與多徑信道參數{A_i0，d_i0}確定所述多徑信道的沖激響應h′(n)；

(6F)根據多徑信道參數{A_i0，d_i0}對細化目標向量更新，更新后的細化目標向量為t¹(n)＝t(n)-y_i0(n)，其中y_i0由輸入信號p(n)與步驟(6E)中沖激響應h′(n)的卷積得到；

(6G)循環執行步驟(6D)～(6F)有限次，由最后一次在步驟(6D)中搜索的多徑信道參數與多徑信道的徑數M確定細化后的多徑信道模型。