[發(fā)明專利]改進的寬帶MIMO中頻偏估計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910014600.2
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101505290A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設計）人: 杜巖;梁輝;劉瑞元
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司
• 代理人: 王書剛

1.一種改進的寬帶MIMO中頻偏估計方法，適用于MIMO-OFDM和MIMO-SCFDE系統(tǒng)，MIMO為多輸 入多輸出，MIMO-OFDM為多輸入多輸出--正交頻分復用，MIMO-SCFDE為多輸入多輸出--單載 波頻域均衡，其特征是，包括以下步驟：

(1)發(fā)送訓練序列：根據(jù)設計的訓練序列發(fā)送模式將訓練序列通過各個發(fā)射天線發(fā)送出去；

(2)頻偏估計：用改進的SR算法結(jié)合迭代法進行頻偏估計，SR算法為信號重構(gòu)算法，設 初始頻偏ε，在每根接收天線上根據(jù)改進后的SR算法及迭代方法得到一個頻偏估計值，根據(jù) 頻偏估計值得到頻偏的最終估計值；其中改進的SR算法結(jié)合迭代法進行頻偏估計的具體方法 如下：

使用矩陣為的加權(quán)系數(shù)形式，首先對要用到的數(shù)據(jù)進行說明：設初始的歸一化頻 偏為ε，最后得到的頻偏估計值為ε′，子載波數(shù)為N，循環(huán)前綴長度為L，迭代次數(shù)為P，矢量 y長度為P，用于保存每次的頻偏估計值；

SR算法就是根據(jù)下式估計頻偏：

對用到的數(shù)據(jù)進行說明：頻偏估計值當前頻偏估計值接收端接收到的信號r_i， r_i＝[r_i(0)，r_i(1)，...，r_i(N-1)]^T，對應的修正信號為重構(gòu)信號為i＝1，...，n_R，其中第j，j＝1，...，n_T次發(fā)送時第i，i＝1，...，n_R根接收天 線情況下，先對所有數(shù)據(jù)進行初始化并令r_i(n)＝x_n+jy_n，n＝0，1，...，N-1，y＝0； 此時第m次迭代時SR算法實現(xiàn)步驟如下：

A.對接收信號進行頻偏修正

B.將修正后的接收信號變換到頻域，k＝0，1，...，N-1，并對該次頻偏 估計時所用到的信道進行估計k＝0，1，...，N-1；

C.對(k)進行去噪處理：將通過IFFT變回時域得到n＝0，1，...，N-1，IFFT 為快速傅立葉反變換，取前L個數(shù)據(jù)構(gòu)成L點時域信息，做N點FFT得到新的頻域信道 信息k＝0，1，...，N-1，或者取首尾各L個數(shù)據(jù)，構(gòu)成2L點的時域信息，做N點 FFT得到新的頻域信道信息，或者首尾各L個數(shù)據(jù)不變，其它數(shù)據(jù)為0，再做N點FFT得 到新的頻域信道信息，F(xiàn)FT為快速傅立葉變換；

D.重構(gòu)接收信號，得到n＝0，1，...，N-1，并將其寫成復數(shù) 形式：

E.根據(jù)估計當前頻偏

F.頻偏累積

迭代法的步驟為：在每次估計頻偏的同時保存當前估計值，m＝1，...，P；

G.收斂的判斷

根據(jù)預先設定的收斂準則，判斷是否收斂，若第m次迭代是收斂的，則停止迭代，并將 本次迭代時步驟F得到的頻偏積累作為第i根天線上的頻偏估計值；反之，若本次迭代不 是收斂的，則轉(zhuǎn)到第一步繼續(xù)迭代，直至迭代收斂；

從上述步驟能夠得到相對于第j根發(fā)送天線的頻偏估計值最終的頻偏估計 方法通過對取均值的方法得到，或者在估計相對于第j根發(fā)送天線上的頻偏時首先去除相對 于前j-1根所有發(fā)送天線估計得到的頻偏的影響，最后把相對于n_R根發(fā)送天線上的頻偏估計求 和就是所需要的頻偏估計值；

表示頻偏估計中用到的信道；

(3)信道估計：根據(jù)估計的頻偏對接收天線接收到的信號進行糾正，并估計信道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進的寬帶MIMO中頻偏估計方法，其特征是：步驟(1)中訓練序列 發(fā)送模式的設計方法如下：

設發(fā)送天線數(shù)為n_T，接收天線數(shù)為n_R，子載波數(shù)為N，訓練幀在頻域上用X(k)表示， k＝0，1，...，N-1，其矢量形式為X，訓練幀的要求如下：對于MIMO-SCFDE發(fā)送訓練幀時要考慮 訓練序列信號在時域產(chǎn)生的PAPR問題，，其訓練序列采用Newman序列或Chu序列；對于 MIMO-OFDM系統(tǒng)，訓練序列采用Newman序列、Chu序列或者QPSK調(diào)制信號；每根天線都發(fā)送 訓練序列，但同時要符合預先設定的時間-天線發(fā)送模式：即構(gòu)造n_T×n_T的矩陣，矩陣的每一 行對應不同時刻同一發(fā)送天線上訓練幀的加權(quán)系數(shù)，而每一列對應同一時刻不同發(fā)送天線上 訓練序列的加權(quán)系數(shù)，要求其各列加權(quán)系數(shù)構(gòu)成的列向量之間滿足正交條件；其中： MIMO-SCFDE為多輸入多輸出一單載波頻域均衡，PAPR為峰均功率比，MIMO-OFDM為多輸入多 輸出一正交頻分復用。