[發(fā)明專利]OFDM系統(tǒng)的信道響應(yīng)估計(jì)方法及修正系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910077132.3
• 申請(qǐng)日: 2009-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN101465835A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳毅凌;冀燁;趙玉萍;李紅濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué);北京三梯通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙）
• 代理人: 賈曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于無線通信領(lǐng)域中的OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復(fù)用)技術(shù)，具體涉及一種OFDM系統(tǒng)的信道響應(yīng)估計(jì)方法及修正系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，為了適應(yīng)有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造以及寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”的應(yīng)用需求，基于同軸電纜傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)技術(shù)方案成為研究熱點(diǎn)之一，諸如high?performance?network?over?coax(HiNOC)、WiFi降頻、multimedia?over?coax?alliance(MoCA)等系統(tǒng)方案相繼被提出。與無線通信環(huán)境相比，有線信道具有時(shí)變特性不顯著等特點(diǎn)。根據(jù)有線信道的信道特性，對(duì)通信系統(tǒng)的信道響應(yīng)估計(jì)算法進(jìn)行優(yōu)化，可以有效提高系統(tǒng)的傳輸效率和誤碼性能。

在當(dāng)前常見的突發(fā)式OFDM通信系統(tǒng)中，物理層數(shù)據(jù)幀的頭部均設(shè)置了前導(dǎo)序列，并在數(shù)據(jù)序列中插入了導(dǎo)頻，例如IEEE?802.11、IEEE?802.16以及Wifi降頻等。進(jìn)行信道響應(yīng)估計(jì)時(shí)，各數(shù)據(jù)幀通常將本幀前導(dǎo)序列以及導(dǎo)頻估計(jì)得到的信道參數(shù)直接用于本幀數(shù)據(jù)的均衡。但是，數(shù)據(jù)幀所包含的前導(dǎo)序列長(zhǎng)度有限，導(dǎo)致信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果受高斯噪聲的干擾較大，因而估計(jì)精度較低，降低了系統(tǒng)的誤碼性能。而且，由于前導(dǎo)序列在數(shù)據(jù)幀中所占的比例較大，影響了系統(tǒng)的傳輸效率。

在OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)不變信道下，信道參數(shù)在較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)保持一致，對(duì)不同時(shí)刻傳輸?shù)奈锢韺訋烙?jì)得到的信道參數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均，可以有效降低高斯噪聲的干擾，提高估計(jì)結(jié)果的精度。然而，在實(shí)際通信系統(tǒng)中，發(fā)送端D/A變換器和接收端A/D變換器分別采用各自的時(shí)鐘，且兩個(gè)時(shí)鐘的時(shí)鐘沿并不對(duì)齊，使得發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間存在采樣起始時(shí)刻偏差。此外，發(fā)送端調(diào)制器和接收端解調(diào)器分別采用不同的載波發(fā)生器，兩者的載波起始相位也不一致，從而在傳輸信號(hào)中引入了載波起始相位偏差。由于不同時(shí)刻傳輸?shù)奈锢韺訋嬖诓煌牟蓸悠鹗紩r(shí)刻偏差和載波起始相位偏差，使得在OFDM系統(tǒng)接收端的各幀獲得的信道響應(yīng)估計(jì)值無法直接相互利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種OFDM系統(tǒng)的信道響應(yīng)估計(jì)方法，該方法可以使OFDM系統(tǒng)接收端的各幀獲得的信道響應(yīng)估計(jì)值能夠互相利用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種OFDM系統(tǒng)的信道響應(yīng)估計(jì)方法，其步驟包括：

1)在OFDM系統(tǒng)接收端，根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀之前的幀計(jì)算得到信道響應(yīng)估計(jì)值H_est(k₁)；

2)在OFDM系統(tǒng)接收端，將通過信道的數(shù)據(jù)幀的短訓(xùn)練序列進(jìn)行FFT，得到其頻域序列R_sync(K₂)，去除上述頻域序列R_sync(K₂)在各頻點(diǎn)的幅度和相位信息，得到信道響應(yīng)估計(jì)值H_sync(k₂)；

3)根據(jù)信道響應(yīng)估計(jì)值H_est(k₁)和信道響應(yīng)估計(jì)值H_sync(k₂)計(jì)算出兩者的采樣起始時(shí)刻偏差差值Δε_{sto，est}^1，2以及載波起始相位偏差差值

4)利用上述偏差差值Δε_{sto，est}^1，2和偏差差值對(duì)信道響應(yīng)估計(jì)值H_est(k₁)進(jìn)行相位修正，得到信道響應(yīng)估計(jì)值H’_est(k₁)，該信道響應(yīng)估計(jì)值H’_est(k₁)用于當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的均衡運(yùn)算。

所述步驟1)的信道響應(yīng)值H_est(k₁)的計(jì)算方法包括前導(dǎo)序列估計(jì)法或?qū)ьl估計(jì)法。

所述載波起始相位偏差差值可通過多點(diǎn)平均的計(jì)算方法得到，其計(jì)算表達(dá)式可為其中，N為頻域信號(hào)頻點(diǎn)數(shù)目，k＝-N/2，...，0，...，N/2-1，表示子載波號(hào)，表示步驟1)中的信道響應(yīng)H_est(k₁)和步驟2)中的信道響應(yīng)H_sync(k₂)的相位差。