[發(fā)明專利]基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法

有效

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• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104468429B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 張德鵬;崔玉荻;束鋒;徐彥青;桂林卿;吳瓊;余詩堯;王憶蒙
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別涉及IQ不平衡稀疏信道下OFDM系統(tǒng)中基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計算法。

背景技術

正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是一種特殊的多載波傳輸技術，它把高速的串行數(shù)據(jù)流通過串并轉換分配到傳輸速率相對較低的若干個子信道上并行傳輸。作為4G通訊的核心技術，它具有抗多徑干擾能力強、頻譜利用率高等諸多優(yōu)點。然而，在OFDM系統(tǒng)中，發(fā)射機和接收機的非理想變頻、同相與正交支路的不匹配濾波、放大和采樣均會造成同相/正交(In-phase and quadrature-phase,IQ)支路的幅度和相位不匹配，即IQ不平衡。IQ不平衡會破壞子載波之間的正交性，形成子信道間干擾，嚴重影響系統(tǒng)性能。

近年來直接變頻發(fā)射接收機由于具有結構簡單、低功耗和成本低等優(yōu)點在得到了廣泛的關注和應用，但相比于傳統(tǒng)的超外差式結構，直接變頻結構發(fā)射接收機更容易受到IQ不平衡的影響。因此，對OFDM系統(tǒng)的IQ不平衡實現(xiàn)高性能信道估計和精確補償是提高IQ不平衡OFDM系統(tǒng)誤碼性能的主要途徑，具有非常深遠的意義和重要的理論研究價值和應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對稀疏環(huán)境下的同相/正交不平衡正交頻分復用系統(tǒng)，提供了一種低復雜度的基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法，以有效提高系統(tǒng)誤碼性能。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：一種基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法，包括：

考慮發(fā)射、接收端的IQ不平衡，當作信道參數(shù)一并納入估計；

利用信道的稀疏特性，進行時域濾波，并通過估計噪聲方差確定合適的門限，過濾循環(huán)前綴長度內(nèi)的噪聲。

作為一種實施例，所述考慮發(fā)射、接收端的IQ不平衡，當作信道參數(shù)一并納入估計，包括：

步驟11)，設OFDM子載波數(shù)為N，循環(huán)前綴長度為L，取一個OFDM導頻符號

步驟12)，考慮發(fā)射、接收機的IQ不平衡，經(jīng)過信道的多徑衰落得到接收端Z＝(μ_rμ_tdiag{H}+v_rv_t^*diag{H^#})S+μ_rv_tdiag{H}+v_rμ_t^*diag{H^#})S^#+ω，

其中，下標r、t分別表示接收端、發(fā)送端，α、θ為同相支路與正交支路的幅度和相位失真參數(shù)，H為信道沖激響應h＝[h₀ h₁… h_L]^T的DFT變換，上標#表示復共軛向量的DFT變換；

步驟13)，記H_a＝μ_rμ_tdiag{H}+v_rv_t^*diag{H^#},H_b＝μ_rv_tdiag{H}+v_rμ_t^*diag{H^#},H_a＝μ_rμ_tdiag{H}+v_rv_t^*diag{H^#},H_b＝μ_rv_tdiag{H}+v_rμ_t^*diag{H^#}，h_a、h_b分別為H_a、H_b的IDFT變換，將Z表示為Z＝AX+ω,其中A＝[diag{S}F_N×N/2 diag{S^#}F_N×N/2]，所以，X在時域最小二乘估計下可以表示為

作為一種實施例，所述利用信道的系數(shù)特性，進行時域濾波，并通過估計噪聲方差確定合適的門限，過濾循環(huán)前綴長度內(nèi)的噪聲，包括：