[發明專利]針對空時編碼正交頻分復用系統的免疫動態信道均衡方法

無效

• 申請號: 200810038836.5
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101304394A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 臧小剛;宮新保;凌小峰;常成
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種無線通信信號處理技術領域的方法，具體是一種針對空時編碼正交頻分復用系統的免疫動態信道均衡方法。

背景技術

近年來，移動和無線通信技術飛速發展，各類高速數據傳輸業務需求不斷增加，與此同時，人們對于相應調制技術的魯棒性以及頻譜資源利用率提出了越來越高的要求，而正交頻分復用(OFDM)系統，作為一種移動通信領域內的新興技術受到了密切關注。OFDM技術的優勢在于能通過相鄰子載波間的正交性將傳統頻分復用技術的頻帶利用率擴展一倍，并且有較強的抗脈沖噪聲及抗多徑衰落的能力，已經被成功運用于802.11A，802.11G，802.16等多種協議。

空時編碼技術(STC)是近年來新興一種無線通信技術。其的特點在于充分利用空-時域的多樣性，其中空時塊編碼(Space-time?Block?Codes)技術利用空間分集來增大信道容量，通過采用特殊的編碼方式，可以在發射天線多于接收天線的情況下達到相同性能的空間分集效果。由于空時編碼技術具有空域節省特性，被廣泛的應用到移動通信系統的移動接收終端設備上。將OFDM和STC兩種技術聯合編碼(STC-OFDM)能夠充分利用各自優點從而進一步提高系統性能。

然而由于移動通信信道自身特性，包括多普勒頻移，多徑干擾及高斯白噪聲等等因素的影響，STC-OFDM的子帶的數據經過信道后依然會受到不同程度的幅度衰減及相位變化，因此仍然需要在接收端進行適當的信道均衡。目前常用的常見的信道估計和均衡方法設計方法是基于最小均方誤差(MMSE)法，綜合考慮信道統計特性和加性噪聲的方差，以維納濾波器的方法設計出的MMSE信道估計器在均方誤差的意義上是最優的，但在無線傳播環境中，信道的特性隨時發生變化，噪聲的方差也在發生改變，信道非線性成為影響信道誤碼性能的主要因素，因此MMSE信道估計預先統計得到的信道統計特性和噪聲的方差很可能與實際環境有較大區別，此時，需要采用非線性均衡器才能獲得理想的通信性能。

徑向基函數(RBF)天然地具有分布式計算、局部逼近、局部調整的能力，其強大的非線性擬合能力保證了無線通信系統的非線性均衡的實現。通過間歇發送的訓練序列得到在一些離散時間點處的信道參數，包括幅度衰減和相移，然后通過在線動態學習而形成的RBF網絡強大的擬合能力插值得到其余時刻的信道參數，從而實現動態的信道均衡。目前RBF網絡信道均衡器的在線訓練方法主要包括高斯梯度下降法等其相關的改進方法。

經對現有技術文獻的檢索發現，Xiongfei?Chen等在《IEEE?InternationalConference?on?Communications，Circuits?and?Systems?Proceedings》(《IEEE通信、電路和系統國際會議》)(2006，Vol.2，pp48-59)上發表的“Adaptive?TimeDomain?Channel?Tracking?Algorithm?for?Space-Time?Coded?OFDM?Systems”(STC-OFDM系統的自適應時域信道跟蹤技術)，提出采用基于高斯梯度下降法實現對STC-OFDM系統的信道估計和跟蹤；Tao?Cui等在《IEEE?Vehicular?TechnologyConference》(IEEE車載技術會議)(2004，Vol.1，pp：608-611)上發表的“Channel?Estimation?for?OFDM?Systems?Based?on?Adaptive?Radial?BasisFunction?Networks”采用基于高斯梯度下降法實現對OFDM系統的信道均衡；但是以上兩篇技術文獻中的方法本質上屬于線性方法，使用在非線性較高的移動信道中，往往并不能獲得系統參數的最優值，從而導致系統性能的下降。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提出了一種針對空時編碼正交頻分復用系統的免疫動態信道均衡方法，采用免疫機制動態地確定系統均衡器的非線性參數，能夠有效提高STC-OFDM系統均衡器對于無線時變信道的跟蹤估計和均衡能力，使通信雙方可以更安全可靠的傳輸信息，在增大信道容量的同時提高接收機的魯棒性。采用本發明方法設計的動態均衡器，可以在存在衰落特性的無線信道環境中達到很低的誤碼率，提高正交頻分復用系統的性能，同時也符合空時編碼技術信道容量大的特性。

本發明是通過如下技術方案實現的，包括以下具體步驟：