[發明專利]一種短波信道下基于小波去噪的SC-FDE信道估計方法

在審

• 申請號: 201410836111.6
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104486267A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 唐宏;薛真真;郭彥芳;孟婷婷;周小宇
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及短波通信領域，尤其是涉及一種短波信道下基于小波去噪的SC-FDE信道估計方法。

背景技術

短波通信依靠1.5～30MHz的電磁波進行信號傳輸，是最早出現并廣泛應用的無線通信方式，至今仍是中遠距離無線通信的重要手段。短波通信依靠電離層反射進行通信，信道條件惡劣，信道特性隨時間快速變化，同時，短波信道又是一個多徑衰落信道，其多徑時延可達5ms。多徑干擾會引起數據傳輸過程中的碼間串擾和頻率選擇性衰落，導致接收信號起伏不定，嚴重影響通信質量。因此，抗多徑衰落和碼間干擾一直是短波通信研究的熱點。

高速可靠的數據傳輸是新一代短波通信的發展方向，提高數據傳輸速率，擴展帶寬是最直接有效的方法，但是這樣會導致短波數據傳輸遭受更加嚴重的頻率選擇性衰落和多徑干擾。此時在接收端采用時域均衡技術進行多徑抵消，會導致抽頭系數過多，實現復雜度過高的問題，因此，SC-FDE(單載波頻域均衡)是一個好的解決方案。

SC-FDE是一種有效地對抗多徑衰落的傳輸技術，并以其自身的優點，被逐漸應用到寬帶短波通信中。OFDM(正交頻分復用)也可以有效地對抗多徑干擾，但是由于其采用多載波調制方式，峰均比較高，并且對頻偏比較敏感，這兩個缺點成為限制OFDM在短波通信中應用的主要因素。SC-FDE與OFDM有相似的信號處理方式，在相同條件下可以達到更高的傳輸速率和更低的誤碼率，這些特點對寬帶短波通信無疑是極具吸引力的。

從上面的分析可知，短波通信系統的性能主要受到信道的制約，因此，采用SC-FDE傳輸技術，對短波信道進行估計，補償多徑衰落和碼間干擾對短波信道的影響，具有重要的意義。常用的信道估計準則有LS(最小二乘)準則、MMSE(最小均方誤差)準則等。MMSE算法利用信道的相關特性，估計精度高，但是運算過于復雜，并且短波信道是實時變化的，很難得到信道的相關特性，實際工程中并不實用。LS算法結構簡單，計算量小，不需要預先知道信道信息，比較實用，但是未考慮噪聲的影響。因此，采用合理的方法，消除或抑制實用型LS算法中由噪聲引入的誤差，成為我們研究的重點。

發明內容

針對以上現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種解決現有LS信道估計算法受噪聲影響較大，提高估計精度低的基于小波去噪的SC-FDE信道估計方法，本發明的技術方案如下：一種短波信道下基于小波去噪的SC-FDE信道估計方法，其包括以下步驟：

101、對發送的數據進行分塊，并在數據塊間周期性地插入導頻，在接收端提取導頻位置處的信息，采用LS算法估計出導頻序列處的信道頻率響應，利用導頻位置處的信息進行信道估計得到估計值；

102、對步驟101得到的估計值做IDFT(逆離散傅立葉變換)變換到時域，在小波域根據Mallat算法對其進行分解，采用閾值去噪法濾除噪聲，并對消噪后的信號重構；

103、對重構后的信號進行插值補零，并對其做DFT(離散傅立葉變換)變換到頻域，從而得到整個信道的頻率響應，完成信道估計。

進一步的，步驟101中在數據塊中插入的UW獨特字序列的塊數為3塊，其中一塊UW獨特字作為CP循環前綴用于消除前后分組間的干擾，另外兩塊UW獨特字作為導頻用于信道估計，且所述UW獨特字序列的長度大于信道的最大時延擴展值。

進一步的，所述UW序列采用IEEE802.16a標準規定的Chu序列。

進一步的，步驟101中LS算法具體為：假設發送的導頻塊x_p(n)的長度為P，經過信道后接收到的時域信號y_p(n)可以表示為：

yp(n)=xp(n)⊗h(n)+w(n)]]>