[發明專利]基于最小均方誤差均衡的混合載波階數選擇方法

有效

• 申請號: 201710317611.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107026811B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 沙學軍;馬聰;梅林
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/01;H04L25/02;H04B7/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

基于最小均方誤差均衡的混合載波階數選擇方法，解決混合載波系統由于變換階數難以選擇，而導致系統誤碼性能高的問題。本發明采用信道估計方法獲得信道的信道狀態信息；根據接收到的信號計算有用信號和噪聲的平均功率；根據獲得的信道狀態信息、有用信號功率和噪聲功率計算每比特信號所受干擾的功率；改變變換階數，同時利用最小均方誤差均衡公式和信道狀態信息計算每一變換階數下干擾功率分布的方差；比較所有計算出的方差，其中最小值所對應的變換階數，即為所要選擇的最優變換階數。本發明主要用于載波階數選擇。

技術領域

本發明屬于無線通信領域。

背景技術

隨著科技的進步，移動通信的信道環境變得越來越復雜，在時域與頻域同時衰落的時頻雙選信道下，傳統的單載波體制系統和多載波體制系統都難以獲得很好的性能，而基于加權分數傅里葉變換的混合載波體制系統卻能夠在這種惡劣的信道下獲得相對較好的效果。對于混合載波體制系統，其誤碼性能的好壞主要取決于變換階數的選擇，因而亟需一種變換階數的選擇方法來選擇最優的變換階數，進一步提升系統性能。

發明內容

本發明是為了解決混合載波系統由于變換階數難以選擇，而導致系統誤碼性能高的問題，本發明提供了一種基于最小均方誤差均衡的混合載波階數選擇方法。

基于最小均方誤差均衡的混合載波階數選擇方法，該方法包括如下步驟：

步驟一、采用接收天線接收當前數據塊信號y(i)，并對當前數據塊信號y(i)處理，獲得當前數據塊信號的平均功率

其中，N為數據塊信號的長度，且N為正整數，y(i)^*表示y(i)的共軛，

步驟二、根據噪聲功率譜密度n₀和系統帶寬B，計算噪聲功率p_z＝n₀B，其中，n₀＝-174dbm/Hz；

步驟三、根據步驟一得到的當前數據塊信號的平均功率p_y和步驟二中得到的噪聲功率p_z，計算有用信號平均功率p_s，其中，p_s＝p_y-p_z；

步驟四、根據當前數據塊信號y(i)中的導頻序列，估計出信道狀態信息H_tl；

步驟五、采用MMSE均衡方法對信道狀態信息H_tl進行處理，獲得均衡矩陣G；

步驟六、判斷當前混合載波階數α的值是否大于4，若結果為是，執行步驟十一；若結果為否，執行步驟七，混合載波階數α的初始值為0；

步驟七、根據加權分數傅里葉變換矩陣F^α、信道狀態信息H_tl和均衡矩陣G計算信號殘余干擾分布矩陣

步驟八、根據加權分數傅里葉變換矩陣F^α和均衡矩陣G計算噪聲干擾分布矩陣

步驟九、根據有用信號平均功率p_s、噪聲功率p_z、信號殘余干擾分布矩陣和噪聲干擾分布矩陣計算當前數據塊信號y(i)中每比特所受到的干擾功率u^α(n)；n＝0,1,…N-1；

步驟十、通過干擾功率u^α(n)計算當前數據塊信號y(i)中每比特所受干擾功率的方差V(α)＝var(u^α(n))，其中，α＝α+0.1，執行步驟六；

步驟十一：在獲得的所有方差V(α)中挑選出最小值，該方差V(α)的最小值所對應的混合載波階數α為最優階數，且該最優階數α作為下一個數據塊信號的調制階數，從而完成最優階數α的選擇。