[發(fā)明專利]用于雙向正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻傳輸和信道估計方法

有效

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• 申請日: 2011-07-14
• 公開（公告）號: CN102255845A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方朝曦
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江萬里學(xué)院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所 33228
• 代理人: 代忠炯

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種用于雙向正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻傳輸和信道估計方法。

背景技術(shù)

近年來，用戶對視頻電話和移動互聯(lián)網(wǎng)等高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益增強，這對無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和帶寬提出了更高的要求。然而由于無線電波信號在空氣中隨著傳輸距離的增加而迅速衰減，在發(fā)射功率一定的制約下，無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍受到一定的限制。為解決上述問題，通過在網(wǎng)絡(luò)中引入中繼基站來幫助用戶進行信號的轉(zhuǎn)發(fā)，可以在一定程度上降低發(fā)射終端功率消耗，并增大傳輸距離.其中無線雙向中繼技術(shù)由于其較低的實現(xiàn)復(fù)雜度和較高的傳輸效率，在近年來得到了業(yè)界廣泛關(guān)注。

在寬帶無線通信系統(tǒng)中，信號發(fā)射帶寬遠大于無線信道的相干帶寬.此時，發(fā)射數(shù)據(jù)經(jīng)過信道后會受到符號間干擾.正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，通過對發(fā)送數(shù)據(jù)流分塊，并為每一數(shù)據(jù)塊添加循環(huán)前綴的方式，將寬帶頻率選擇性信道轉(zhuǎn)變?yōu)槿舾烧瓗教顾ヂ湫诺溃瑥亩行Э朔朔栭g干擾。OFDM技術(shù)已被數(shù)字視頻廣播(DVB)，第三代移動通信系統(tǒng)演進版本(3G-LTE)等標準所采納。

因此，將OFDM與雙向中繼結(jié)合成為一種自然的選擇.通過OFDM技術(shù)可以有效避免高速數(shù)據(jù)流的符號間干擾，利用雙向中繼則可以增加無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍并降低移動終端的功率消耗。在雙向中繼OFDM系統(tǒng)中，信號收發(fā)雙方都需要首先移除自身發(fā)送數(shù)據(jù)對接收信號的自干擾，然后對移除自干擾后的信號進行檢測以獲得對對方發(fā)送數(shù)據(jù)的估計。在這一過程中，收發(fā)雙方需要精確的自身與中繼之間的信道信息以及中繼與對方終端中間的信道信息，因此在信號收發(fā)雙方處必須進行精確的信道估計。現(xiàn)有的導(dǎo)頻傳輸和信道估計方法采用了正交導(dǎo)頻插入的方式，即收發(fā)雙方的導(dǎo)頻占用不同的子載波，并且在對方放置導(dǎo)頻的子載波上不再發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方法具有以下不足：

第一、導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)采用正交的復(fù)用方式，對于具有K個子載波的系統(tǒng)，若其中n個子載波位置放置導(dǎo)頻，則收發(fā)雙方只能使用剩余的K-2n個子載波位置放置數(shù)據(jù)，這樣為了獲得較高的信道估計精度，通常需要插入較多的導(dǎo)頻，這意味著將占用較多的子載波，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸效率大大降低。

第二、在信號收發(fā)雙方進行信道估計時，只是根據(jù)對方導(dǎo)頻信息進行信道估計，信道估計的精度較低。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種既提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，又保證信道估計精度的用于雙向正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻傳輸和信道估計方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，本發(fā)明提供一種用于雙向正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻傳輸和信道估計方法，它包括以下步驟：

(1)、信號收發(fā)雙方將各自的包含有導(dǎo)頻信號及發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊進行歸一化傅里葉變換，并添加循環(huán)前綴后同時發(fā)送給中繼設(shè)備；

(2)、中繼設(shè)備接收到數(shù)據(jù)塊，移除循環(huán)前綴后，根據(jù)接收信號功率及自身發(fā)射功率對數(shù)據(jù)塊進行適當放縮處理；

(3)、中繼設(shè)備將處理后的信號收發(fā)雙方發(fā)出的數(shù)據(jù)塊添加循環(huán)前綴后，全部的數(shù)據(jù)塊同時轉(zhuǎn)發(fā)給信號收發(fā)雙方；

(4)、信號收發(fā)雙方根據(jù)接收到的包含有導(dǎo)頻信號及發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊進行信道估計；

所述步驟(2)中數(shù)據(jù)塊中信號收發(fā)雙方的導(dǎo)頻所占用的子載波是正交的，信號收發(fā)雙方的一方的導(dǎo)頻和另一方的發(fā)送數(shù)據(jù)所占用的子載波是非正交的，

所述步驟(4)中信道估計的方法采用以下步驟：

a、根據(jù)對方導(dǎo)頻信號及該導(dǎo)頻子載波對應(yīng)位置上的自身的發(fā)送數(shù)據(jù)進行信道初始估計，得出信道初始估計值；

b、根據(jù)信道初始估計值從接收到的數(shù)據(jù)塊中去除自身發(fā)送數(shù)據(jù)引入的干擾，并檢測對方發(fā)送數(shù)據(jù)，獲得對方發(fā)送數(shù)據(jù)的初次估計值；

c、根據(jù)對方數(shù)據(jù)的初次估計值，對方導(dǎo)頻信號、以及自身發(fā)送的導(dǎo)頻及發(fā)送數(shù)據(jù)進行判決反饋信道估計，得出二次信道估計值；

d、利用二次信道估計值，再次從接收到的數(shù)據(jù)塊中去除自身發(fā)送數(shù)據(jù)引入的干擾，并檢測對方發(fā)送數(shù)據(jù)，獲得對方發(fā)送數(shù)據(jù)的二次估計值，即得到最終估計值。

采用本發(fā)明所述方法，具有以下優(yōu)點：