[發(fā)明專利]基于MCMC的turbo迭代均衡檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810057004.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108270702B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冬霞;劉國(guó)慶;劉海濤;鐘倫瓏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民航大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/03
• 分類號(hào): H04L25/03
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

一種基于MCMC的turbo迭代均衡檢測(cè)方法。其包括建立OFDM系統(tǒng)接收機(jī)模型；確定OFDM系統(tǒng)中信道沖激響應(yīng)、頻域干擾信號(hào)方差和頻域發(fā)送信號(hào)的先驗(yàn)分布；計(jì)算信道沖激響應(yīng)、頻域干擾信號(hào)方差和頻域發(fā)送信號(hào)的條件分布；計(jì)算信道沖激響應(yīng)和頻域干擾信號(hào)方差的估計(jì)值，以及頻域發(fā)送信號(hào)的后驗(yàn)概率；利用Turbo迭代結(jié)構(gòu)進(jìn)行迭代均衡處理后得到譯碼輸出信號(hào)等步驟。本發(fā)明可在未知脈沖噪聲先驗(yàn)知識(shí)的條件下，得到信道沖激響應(yīng)和干擾噪聲方差的估計(jì)值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)，提高系統(tǒng)的可靠性?？筛行б种泼}沖噪聲對(duì)OFDM系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)性能。可消除脈沖噪聲的影響，提高信道估計(jì)的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)脈沖噪聲干擾去除技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于MCMC的turbo迭代均衡檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，由于其具有適合多徑信道傳輸、頻譜效率高、調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)和電力線通信系統(tǒng)中。

圖1為一種目前常用的OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)模型示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)發(fā)送相互獨(dú)立的二進(jìn)制比特序列c，經(jīng)過(guò)編碼速率為R的信道編碼器，得到編碼比特序列b，再經(jīng)交織器后得到交織比特序列d，將交織比特序列d進(jìn)行調(diào)制后得到頻域發(fā)送信號(hào)X，而后經(jīng)IDFT變換到N路正交子載波上，得到時(shí)域發(fā)送信號(hào)x，最后添加循環(huán)前綴(Cyclic Prefix，CP)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)發(fā)送到信道中。

圖2為一種目前常用的OFDM系統(tǒng)接收機(jī)模型示意圖。如圖2所示，首先A/D轉(zhuǎn)換器將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再去除CP，得到單個(gè)時(shí)域OFDM信號(hào)，表示為：

其中，y＝[y₀,...,y_N-1]^T表示時(shí)域接收信號(hào)矢量；N表示子載波的數(shù)量；

x＝[x₀,...,x_N-1]^T表示時(shí)域發(fā)送信號(hào)矢量；表示卷積運(yùn)算符號(hào)；

h＝[h₀,...,h_L-1]^T表示信道沖激響應(yīng)矢量；L表示多徑信道長(zhǎng)度；

v＝[v₀,...,v_N-1]^T表示時(shí)域干擾信號(hào)矢量，包括脈沖噪聲和高斯白噪聲。

v_n服從伯努利高斯二項(xiàng)分布，其概率密度函數(shù)表示為：

其中，n＝0,...,N-1；ρ_e表示脈沖噪聲發(fā)生的概率，滿足0＜ρ_e＜1；CN(·)表示高斯分布函數(shù)；和分別表示高斯白噪聲方差和脈沖噪聲方差，滿足對(duì)式(1)進(jìn)行N點(diǎn)DFT變換，得到頻域接收信號(hào)矢量Y，表示為：

Y＝HX+V (3)

其中，H表示信道頻率響應(yīng)矩陣，其對(duì)角線元素表示為：

X＝[X₀,...,X_N-1]^T表示頻域發(fā)送信號(hào)矢量；V＝[V₀,...,V_N-1]^T表示時(shí)域干擾信號(hào)矢量的傅里葉變換，定義頻域干擾信號(hào)的方差為(3)式進(jìn)一步表示為：

Y＝DW_Lh+V (5)

其中，矩陣D是由頻域發(fā)送信號(hào)X構(gòu)成的對(duì)角陣，W_L表示N×L點(diǎn)傅里葉變換矩陣。頻域接收信號(hào)被送到解調(diào)器完成解調(diào)，然后經(jīng)過(guò)解交織器和譯碼器后輸出。