[發明專利]基于正交空時分組編碼的MIMO盲信道估計模糊度去除方法

有效

• 申請號: 201410322894.6
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104113398B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 劉毅;李勇朝;張海林;胡梅霞;趙玉婷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L25/02;H04L27/34
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 郭官厚

技術領域

本發明涉及一種MIMO盲信道估計模糊度去除方法，具體涉及一種基于正交空時分組編碼的MIMO盲信道估計模糊度去除方法，屬于無線通信技術領域。?

背景技術

信道估計是指接收端獲得信道狀態信息的過程和方法。由于接收端的信道均衡和解碼通常需要已知信道狀態信息才能完成，因此信道估計的準確性嚴重影響著接收性能和數據的傳輸質量，也使得無線信道的估計和辨識成為無線通信信號處理中一個重要的研究領域。傳統的信道估計一般通過設計訓練序列或在數據包中插入導頻實現信道估計，這些方法的缺點在于明顯的降低了信道容量和頻譜利用率。盡管對于準靜態信道來講，這一損失很小，然而在高速無線通信中，信道是時變的，這種損失就不可忽略。此外，在合作通信系統中，接收端在保證和發射端有效協作的條件下，已知全部或者部分訓練序列，可采用非盲或半盲的信道估計，而在非合作通信系統中，由于接收端對發射端所采用的訓練序列的內容是完全未知的，為了實現MIMO信號的檢測，必須利用盲信道估計方法來獲得信道狀態信息。?

MIMO系統的盲信道估計問題中，僅根據觀測信號實現信道矩陣的完全辨識及源信號的恢復是無法實現的，得到的信道響應值與實際的信道之間存在一定的模糊度。SIMO系統下的模糊度是一個標量因子，只存在幅度和相位模糊，而在MIMO系統下模糊度則表現為一個矩陣，?包括順序模糊度、相位模糊度和幅度模糊度，即估計得到的不同天線上的信道順序發生錯位，且使均衡得到的信號星座圖與原始星座圖發生相位的旋轉以及幅度上的整體縮放。對于恒模調制的通信系統，幅度模糊對信號檢測不產生影響，但是如果不能將順序模糊和相位模糊度去除，則嚴重影響信號的檢測。在已有的算法中，一般都是插入部分訓練序列或者導頻來進行信道估計值的矯正來解決模糊度問題，但是在信號盲檢測場景下，接收端無法獲知訓練序列或者導頻，所以模糊度的問題是盲信道估計中的一大難點。?

針對MIMO系統的盲信道估計問題，人們提出了許多基于時域或頻域的解決方法。子空間方法作為時域方法的代表，因其結構簡單且性能良好，受到了廣泛的研究。Gao?F,Nallanathan?A等人在文章“Subspace-based?blind?channel?estimation?for?SISO,MISO?and?MIMO-OFDM?systems”提出了一種基于子空間的盲信道估計算法，并利用預編碼矩陣解決模糊度問題。但是，在非合作通信中，預編碼矩陣是發端設計的，對接收端是未知的，所以該方法無法解決非合作MIMO通信中的模糊度問題。?

Binning?Chen等人在“Frequency?domain?blind?MIMO?system?identification?based?on?second?and?higher?order?statistics”中提出了一種利用接收信號二階和高階統計量的頻域信道估計方法，并對模糊度問題進行了研究，因此被之后許多文章引用來處理模糊度問題。然而此算法只能把信道估計值的相位偏轉統一成與頻率無關的值，也就是說仍存在未知的相位模糊度，這一模糊度需要利用真實信?道進行校正。在非合作通信中，實際信道信息是未知的，所以該方法也不能應用于非合作通信的盲信道估計。?

在STBC-MIMO系統中，借助空時編碼提供的信息，可以對盲信道估計的模糊度進行一定處理。Choqueuse?V等人在“Blind?channel?estimation?for?STBC?systems?using?higher-order?statistics”中提出了一種利用高階統計量的信道估計方法，并利用STBC編碼信息，將使用幾種特定碼型的系統的信道估計模糊度矩陣限定在一個集合內，但仍不能準確確定模糊度矩陣，因此該方法也無法解決非合作通信系統中盲信道估計的模糊度問題。?

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種MIMO盲信道估計模糊度去除方法，該方法基于正交空時分組編碼(Orthogonal?Space-Time?Block?Code,OSTBC)，能夠有效解決非合作MIMO通信中盲信道估計的模糊度問題。?

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：?

一種基于正交空時分組編碼的MIMO盲信道估計模糊度去除方法，其特征在于，包括以下步驟：?

(一)、建立、分析和處理MIMO空時系統模型：?