[發明專利]一種分數時偏條件下的MIMO-OFDM系統的信道估計方法有效

申請號：	201510466144.0	申請日：	2015-07-30
公開（公告）號：	CN105119638B	公開（公告）日：	2018-10-09
發明（設計）人：	戴憲華;梁羽霄	申請（專利權）人：	廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學
主分類號：	H04L5/00	分類號：	H04L5/00;H04B7/0413;H04L25/02
代理公司：	廣州粵高專利商標代理有限公司 44102	代理人：	林麗明
地址：	528300 廣東省佛山市順德區大良***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種分數條件下 mimo ofdm 系統信道估計方法
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【說明書】：

本發明涉及一種分數時偏條件下的MIMO?OFDM系統的信道估計方法，包括：傳輸數據時，接收端對接收信號進行兩倍的過采樣，接收信號在采樣時間點上對應的信道系數可以被估計出來。當系統在一個OFDM符號內采樣時間點發生分數時偏時，可以利用前面的兩次不同采樣時間點的信道系數的估計值擬合出全部分數時偏時間點的信道系數。每當系統發生分數時偏時，利用擬合出來的信道的信息來估計分數時偏時間點的信道系數。本發明的估計方法大大降低了系統的復雜度，實驗仿真證明新算法具有良好的估計性能。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體地，涉及一種分數時偏條件下的MIMO-OFDM系統的信道估計方法。

背景技術

在無線通信系統中，系統的傳輸性能很大部分受到無線信道的制約，而MIMO-OFDM作為一種多輸入多輸出的多載波傳輸技術，具有良好的抗多徑干擾能力和很高的頻譜利用效率等特點，因此，被廣泛地應用到有線和無線網絡中。時偏(TO，Timing Offset)是由于發送端信號和接收端信號的采樣時間點不一致產生的，它普遍存在于無線通信系統當中。對于一個大量用戶的系統來說，每當系統產生時偏，都需要對系統進行同步和信道估計，無疑加大了系統的開銷和增加了系統的復雜度。另外，在MIMO-OFDM系統中，每當發送端和接收端在一個OFDM符號內的采樣時鐘不一致，則需要重新發送導頻符號對采樣時間點的信道系數進行估計，這更加增大了整個MIMO-OFDM系統的復雜度。因此在分數時偏的MIMO-OFDM系統在降低復雜度方面有著更進一步的研究價值。

發明內容

為了克服現有技術存在的不足，本發明提出了一種高估計精度、低復雜度的分數時偏條件下的MIMO-OFDM系統的信道估計方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種分數時偏條件下的MIMO-OFDM系統的信道估計方法，包括如下步驟：

a)在不同的用戶發送端發送的OFDM符號上插入線性無關的導頻符號；

b)取接收端IFFT解調之前OFDM符號按照采樣速率進行兩倍過采樣；

c)對兩倍過采樣對應的采樣時間點上的信道系數進行估計；

d)將兩倍過采樣時間點組成過采樣時間點矩陣，兩倍過采樣時間點上的信道系數的估計值組成信道系數估計值矩陣，根據過采樣時間點矩陣和信道系數估計值矩陣，采用最小二乘法對信道沖激響應曲線進行擬合，得到沖激響應幅值-時間曲線的近似函數；

e)在擬合后沖激響應幅度-時間曲線的近似函數上，在已知分數時偏大小的情況下，按照步驟b)的采樣速率的一半對分數時偏時間點進行采樣，得到了分數時偏時間點上的信道系數的估計值。

優選地，步驟a)所發送的OFDM符號全部處于慢衰落的信道環境中。

優選地，步驟a)不同用戶發送端發送的OFDM符號是經過不同天線發送，并且在不同天線發送的OFDM符號內插入線性無關的最優導頻符號，其表達式為：

其中，s⁽ⁿ⁾(k_i)為導頻符號，k_i為子載波序號，E為導頻能量，I為導頻個數，n為發送端用戶序號，L為信道采樣點數，P為子載波個數。