[發明專利]新型無線通信系統及其應對復雜山區地形優化通信方法

在審

• 申請號: 201410825912.2
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104660542A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 施明泰;周亮;鄭學明;梁懿
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網電力科學研究院;國網信通億力科技有限責任公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄;黃秀婷

1.一種新型無線通信系統，其特征在于：

包括發射機模塊、信道估計模塊和接收機模塊；

所述發射機模塊與所述信道估計模塊連接，用于發射OFDM數據和訓練序列，

所述信道估計模塊與所述接收機模塊連接，用于接收發射機模塊發射的信號；

所述信道估計模塊采用廣義平穩非相關散射瑞利衰落(Wide?Sense?Stationary?Uncorrelated?Scattering,wssus)信道，不同時延的所述信道沖激響應表示為：

h(n;i)=Σi′=0L-1hi′(n)δ(i-i′)]]>

其中，h_i'(n)為離散時間第n時刻第i條傳播路徑的脈沖響應，其相關函數為：

E[hi(n)hi′*(n′)]=δi2J0(2πfdTs(n-n′))δ(i-i′)]]>

其中是每一徑的平均功率，J₀(·)為第一類零階Bessel函數，f_d是最大多普勒頻移，T_s是一個OFDM符號的周期，δ(·)是單位沖擊函數，(·)^*表示取共軛運算。

2.根據權利要求1所述的新型無線通信系統，其特征在于：

所述OFDM數據和訓練序列同時發送。

3.根據權利要求1所述的新型無線通信系統，其特征在于：

所述OFDM數據和訓練序列都具有單位功率。

4.一種用于權利要求2所述的新型無線通信系統的應對復雜山區地形優化通信方法，其特征在于：所述數據傳輸方法包括以下依序進行的步驟：

1)所述發射機模塊同時發射OFDM數據和訓練序列

數據b(k),k＝0,1,2,…,N-1經過串并轉換后b(b₀,b₁,…,b_N-1)，b為一個OFDM信號內承載的數據，其中，b(k)是映射到OFDM信號第k個子載波上的數據信息，為訓練序列的頻域采樣，訓練序列的時域采樣值為所述數據符號b_k和訓練序列z_k都具有單位功率，把數據b_k和訓練序列z_k乘以不同的系數α和ρ，分別控制發射信號中數據符號和訓練序列兩部分的發射功率，且滿足α²+ρ²＝1，數據符號和訓練序列進行IDFT之后得到的信號分別為和c_n，它們的數學表達式為：

xnb=αNΣk=0N-1bkej2πnkN,0≤n≤N-1]]>

cn=ρNΣk=0N-1zkej2πnkN,0≤n≤N-1]]>

把和c_n相加后得到發送信號x_n，并添加循環前綴通過射頻部分發射出去，發送信號的x_n數學表達式為：

xn=xnb+cn=1NΣk=0N-1Xkej2πnkN,0≤n≤N-1]]>

其中：X_k＝αb_k+ρz_k

2)對疊加訓練序列的OFDM信號信道通過所述信道估計模塊進行信道的頻域響應估計

所述信道的頻域響應估計F_k可以表示為：

Fk=1NρΣm=0L-1Σn=0N-1rnc(n-m)N*e-j2πkmN]]>

發送數據的估計可以表示為：

b^k=Fk*Rk|Fk|2=HkFk*|Fk|2bk+ρ(Hk-λFk)Fk*α|Fk|2+Fk*α|Fk|2(Ik+Wk)]]>

3)所述接收機模塊接收信號

由于循環前綴的作用，接收信號去掉循環前綴后可表示為x(n)與信道沖激響應的圓周卷積，用表示去掉循環前綴后的接收信號r(n)，則r(n)可表示為：

rn=Σm=0L-1hmx(n-m)N+wn]]>

(·)_N表示求模(modulo)運算，w_n表示加性復高斯白噪聲采樣，所述噪聲采的雙邊功率譜密度為N₀，去掉循環前綴并對信號進行DFT后，第k個子載波上承載的信號為：

Rk=Σn=0N-1rne-j2πknN=Σn=0N-1{Σm=0L-1hmx(n-m)N+wn}e-j2πknN=HkXk+Ik+Wk,0≤k≤N-1---(2-23)]]>

H_k表示信道增益，I_k表示由于信道的時變性而產生的ICI，W_k對應于信道中高斯白噪聲的貢獻。