[發明專利]用于正交頻分復用系統的迭代內碼譯碼和信道估計方法及裝置

有效

• 申請號: 200910089433.8
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101605120A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 王勁濤;昌文婷;謝求亮;彭克武;潘長勇;宋健;楊知行
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王朋飛

技術領域

本發明涉及數字信息傳輸技術領域，尤其涉及一種用于正交頻分復用系統的迭代內碼譯碼和信道估計方法及裝置。

背景技術

寬帶無線傳輸面臨多徑效應導致的頻率選擇性衰落問題。OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復用)技術能有效的對抗多徑效應，已經廣泛應用于如無線局域網、無線城域網、數字音頻和視頻廣播等無線通信系統中。

在無線通信的OFDM系統中，準確的信道頻域響應或時域沖激響應直接影響著系統的工作性能。接收端的接收信號是發送信號與信道沖激響應卷積后的結果，為了正確恢復出發送幀信號，需要獲得準確的信道頻域響應或時域沖激響應。

OFDM系統中接收機的譯碼和信道估計是無線通信系統需要面對的挑戰。在接收端，需要構建第i幀時域OFDM數據塊與信道沖激響應的循環卷積，經過OFDM解調后得到第i幀頻域數據符號。頻域數據符號經過解映射、解交織、譯碼后，為了將解調的頻域數據用于更新信道估計，需要經過再交織、再映射等處理全部或部分已恢復的頻域數據符號。一些現有技術中沒有使用迭代算法而是直接利用訓練序列進行信道估計。訓練序列在傳輸過程中由于多徑效應，在接收端不僅受到噪聲干擾，而且還受到數據的干擾。直接利用訓練序列進行估計時，得到信道估計結果準確度低，尤其存在較大多譜勒頻移時性能會急劇下降。還有一些現有技術中OFDM系統中使用長碼譯碼與長交織進行譯碼和信道估計，這種方法會急劇增加系統的復雜度與延時程度，且信道估計精度低、系統誤碼率高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種使用短的內碼和幀內交織實現迭代內碼譯碼和準確的信道估計的方法及裝置。

為達到上述目的，本發明的技術方案提供一種用于正交頻分復用系統的迭代內碼譯碼和信道估計方法，包括以下步驟：

S1，將第i個信號幀待發送的比特數據利用短碼長的內碼編碼器進行內碼編碼；

S2，根據一個正交頻分復用OFDM數據塊所能承載的有效比特數，對進行內碼編碼后的數據進行幀內交織；

S3，將幀內交織后的數據進行星座映射得到待發送的頻域數據符號，將M個頻域數據符號組成一個頻域數據塊，其中M為數據塊的長度；

S4，對所述頻域數據塊進行OFDM調制，得到時域數據塊，然后將所述時域數據塊與保護間隔組成第i個OFDM信號幀進行發送。

其中，在步驟S1中進行內碼編碼時所使用的碼為卷積碼、NR碼、Gray碼以及RM碼中的一種。

其中，在步驟S3中，“將進行幀內交織后的數據進行星座映射得到待發送的頻域數據符號”的方法可以為脈沖幅度調制、正交幅度調制和相移鍵控中的一種。

本發明還提供了一種用于正交頻分復用系統的迭代內碼譯碼和信道估計的信號接收方法，其包括以下步驟：

B1，利用所接收的第i個OFDM信號幀中攜帶的訓練序列信息，得到信道時域沖激響應估計值；根據所述OFDM信號幀，計算OFDM時域數據塊和信道時域沖激響應估計值的循環卷積，并將所述循環卷積進行離散傅里葉變換，實現OFDM解調；

B2，根據信道頻域沖激響應估計值對解調后的頻域數據符號進行星座解映射，得到星座解映射后的比特數據的軟信息；

B3，對所述比特數據的軟信息進行幀內解交織，并對所述幀內解交織的結果進行軟輸入軟輸出的內碼譯碼，得到各譯碼后的比特數據的軟信息，即其對數似然比或其常數倍；

B4，對所述譯碼后的各比特數據的對數似然比或其常數倍進行幀內交織，然后進行星座再映射；

B5，利用所述星座再映射后得到的頻域數據符號更新信道時域沖激響應的估計值，然后進行信道估計后處理，至此完成一次迭代；判斷是否達到最大迭代次數，若是，則返回步驟B?1進行下一幀的信號接收，否則重復步驟B2～B5進行下一次迭代。

其中，在步驟B3中進行內碼譯碼時所使用的碼可以是卷積碼、NR碼、Gray碼或RM碼。

其中，訓練序列信息可以為訓練信號幀、OFDM信號幀中的訓練序列、頻域數據塊包含的導頻，或與OFDM信號幀疊加的訓練序列。

其中，訓練序列可以為偽隨機序列。

本發明還提供了一種利用上述用于正交頻分復用系統的迭代內碼譯碼和信道估計的信號接收方法進行信道估計的裝置，其包括：

初始信道估計模塊，用于利用所接收的第i個OFDM信號幀中攜帶的訓練序列信息，得到信道時域沖激響應估計值；