[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于循環(huán)訓(xùn)練序列的信道估計(jì)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310044566.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103227766A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐大專(zhuān);查佳佳;王榮軍;張小飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及各種數(shù)字通信系統(tǒng)，包括無(wú)線通信系統(tǒng)和有線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)如移動(dòng)通信系統(tǒng)和無(wú)線局域網(wǎng)等，有線通信系統(tǒng)如同軸電纜、電話線和電力線通信系統(tǒng)等。特別涉及單載波或多載波系統(tǒng)中基于循環(huán)訓(xùn)練序列的信道估計(jì)問(wèn)題。?

背景技術(shù)

一個(gè)通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間往往有多條傳播路徑，這種多徑信道使發(fā)送信號(hào)的頻譜產(chǎn)生嚴(yán)重的失真，即多徑信道使發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生頻率選擇性失真。如何解決多徑信道的頻率選擇性問(wèn)題是通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)。信道估計(jì)是在接收機(jī)中進(jìn)行相干檢測(cè)的前提，信道估計(jì)的準(zhǔn)確性對(duì)通信系統(tǒng)的性能具有決定性影響。?

實(shí)際中常用的信道估計(jì)方法是基于訓(xùn)練序列(或?qū)ьl)的信道估計(jì)。發(fā)信機(jī)定期或不定期地發(fā)送具有某種結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練序列，收信機(jī)從疊加了噪聲的接收信號(hào)中估計(jì)信道的時(shí)域沖激響應(yīng)或頻域轉(zhuǎn)移函數(shù)，用于數(shù)據(jù)的解調(diào)。?

本發(fā)明中涉及的訓(xùn)練序列是一種具有循環(huán)結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練序列，該序列是由一個(gè)基本序列重復(fù)一次或多次得到的，如圖1所示。?

基本序列一般是預(yù)先在時(shí)域或頻域定義的，往往具有較好的自相關(guān)特性。訓(xùn)練序列既可能放在一幀的前面，也可能放在一幀的中間。循環(huán)訓(xùn)練序列除用于信道估計(jì)外，還可能用于系統(tǒng)同步等其它功能，圖2是常見(jiàn)的一種采用匹配濾波器進(jìn)行信道估計(jì)的方法，匹配濾波器的輸出將出現(xiàn)明顯的相關(guān)峰，可用于?系統(tǒng)的同步。如圖2所示，接收序列與本地參考序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，輸出序列中包含了信道的傳輸特性，一種利用匹配濾波器的輸出序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法簡(jiǎn)述如下：?

設(shè)訓(xùn)練序列為∑p(n)，表示由基本序列p(n)重復(fù)多次組成，信道沖激響應(yīng)為h(n)，那么，經(jīng)過(guò)信道的接收信號(hào)可表示為?

x(n)＝∑p(n)*h(n)+w(n)?

其中w(n)為加性高斯白噪聲；接收信號(hào)x(n)經(jīng)過(guò)相關(guān)器的輸出為?

y(n)＝x(n)*p*(N-1-n)?

代入x(n)得?

y(n)＝∑p(n)*h(n)*p^*(N-1-n)+w(n)*p^*(N-1-n)?

＝∑p(n)*p^*(N-1-n)*h(n)+w(n)*p^*(N-1-n)?

＝r_p(n)*h(n)+w(n)*p^*(N-1-n)?

上式中，*表示卷積，p^*(N-1-n)是本地參考序列，N是參考序列長(zhǎng)度，因?yàn)橛?xùn)練序列是p(n)重復(fù)多次組成的，所以相關(guān)(卷積)結(jié)果r_p(n)具有循環(huán)相關(guān)特性，即：rp(n)=Σm=0N-1p*(N-1-m)p((n-m))N.]]>

對(duì)相關(guān)器輸出y(n)進(jìn)行快速付里葉變換(FFT)得?

Y(k)＝H(k)R_p(k)+W(k)P^*(k)＝H(k)|P(k)|²+W(k)P^*(k)?

其中H(k)、R_p(k)、P(k)、W(k)分別對(duì)應(yīng)h(n)、r_p(n)、p(n)、w(n)的付里葉變換。基本序列既可以在時(shí)域定義p(n)，也可以在頻域定義P(k)。由于p(n)和P(k)是預(yù)先知道的，那么，對(duì)信道頻域轉(zhuǎn)移函數(shù)H(k)的估計(jì)為?