[發(fā)明專利]一種用于TDS-OFDM系統(tǒng)的信道估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210513864.4
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102957641A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉光輝;焦晉科;曾遼原;王正寧
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 張楊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字信息傳輸領(lǐng)域，特別涉及一種用于TDS-OFDM系統(tǒng)的信道估計方法。

背景技術(shù)

時域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM)是我國地面數(shù)字電視廣播傳輸（DTMB）標準(GB20600-2006)所采用的一種寬帶無線傳輸技術(shù)。與基于CP（Cyclic?Prefix，循環(huán)前綴）的CP-OFDM系統(tǒng)不同，TDS-OFDM系統(tǒng)沒有在頻域的子載波中插入導(dǎo)頻符號，而是在時域的正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）符號之間插入了PN序列（偽隨機序列）作為保護間隔，因此TDS-OFDM系統(tǒng)僅能基于PN序列做同步和信道估計。DTMB標準一共定義了三種幀頭模式：幀頭模式一（PN420）、幀頭模式二（PN595）、幀頭模式三（PN945），其中PN420與PN945兩種模式采用TDS-OFDM多載波調(diào)制，其幀頭結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括前同步，長度為L_pre；后同步，長度為L_post；由m序列映射得到的PN_lc（表示本地產(chǎn)生的PN序列）序列，長度為L_m，如PN420模式中，PN_lc序列具體為PN255序列，由8階m序列映射得到。

由于山體或建筑物的反射作用，在地面?zhèn)鞑サ臒o線電信號會經(jīng)過多個傳播路徑抵達接收天線，這是無線通信所面臨的多徑效應(yīng)問題；同時由于接收端的移動，還會存在多普勒效應(yīng)的影響。多徑效應(yīng)和多普勒效應(yīng)分別導(dǎo)致無線信道具有頻域選擇性衰落和時間選擇性衰落特性，對采用相干解調(diào)的通信系統(tǒng)會產(chǎn)生惡劣的影響，使系統(tǒng)性能下降。為了獲得較好的接收性能就需要準確的信道估計來進行信道補償，目前進行信道補償所采取的措施主要是：均衡、正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制，以及它們兩者的結(jié)合。

參見圖1，TDS-OFDM的傳統(tǒng)信道估計方法主要有：（1）基于PN序列做循環(huán)相關(guān)，由于它只從接收信號中固定地截取L_m長度的基帶符號，因此檢測不到相對時延較長的多徑信息；（2）頻域PN變換法，它從接收信號中截取兩倍幀頭長（2*L_FH）的數(shù)據(jù)，然后使用離散傅里葉變換（DFT）/離散傅里葉逆變換(IDFT)求得信道沖激響應(yīng)（CIR），由于截取的數(shù)據(jù)中含有幀體OFDM符號成分，因此在短時延多徑信道下也會受到嚴重的符號間干擾（ISI）；（3）基于接收的基帶信號與PN_lc序列進行滑動相關(guān)運算后，對滑動相關(guān)運算的結(jié)果C(n)通過迭代門限檢測ITD實現(xiàn)對信道沖擊響應(yīng)CIR的檢測，但是存在對小功率多徑成分的漏檢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：公開一種用于TDS-OFDM系統(tǒng)的信道估計方法，以提高現(xiàn)有信道估計方法的精度，進而提升TDS-OFDM系統(tǒng)的接收性能。

本發(fā)明包括下列步驟：

步驟S1，基于發(fā)送幀頭中的PN_lc序列、同步之后的數(shù)字基帶信號r(n)進行滑動相關(guān)運算，結(jié)果記為C(n)，即C(n)=r(n)⊙PN_lc(n)，其中，“⊙”表示滑動相關(guān)運算；

步驟S2，對所述C(n)進行迭代門限檢測，得到信道沖激響應(yīng)CIR向量h_l，a；

步驟S3，確定雙滑動窗檢測對象C₀(n)，所述C₀(n)＝C(n)-h_l，a(n)*C_pn(n)，其中所述h_l，a(n)為步驟S2獲得的信道沖激響應(yīng)向量，C_pn(n)為PN_t(n)和PN_lc序列進行滑動相關(guān)運算的結(jié)果，其中PN_t(n)表示發(fā)射信號的PN序列；

步驟S4，設(shè)定兩個相鄰的滑動窗口，窗口A、窗口B，根據(jù)所述滑動窗口的寬度及窗口內(nèi)的信號能量得檢測統(tǒng)計量

若所述檢測統(tǒng)計量大于檢測門限η，則記錄所對應(yīng)的端點位置；

取出所記錄的端點位置中的最小值和最大值，分別記錄為n₁，n₂，若n₁≤n≤n₂，則信道沖激響應(yīng)CIR向量h_l,b等于C₀(n)/G；否則所述h_l,b等于0；其中，G表示常數(shù)增益因子；

所述檢測統(tǒng)計量其中，a_n、b_n，M、L分別表示窗口A、B內(nèi)的信號能量，及窗口A、B的窗口寬度；