[發明專利]一種時域與頻域相結合的信道均衡算法

在審

• 申請號: 201810232190.8
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108418771A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 廖俊儒;余寶賢;戴憲華
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種單載波系統的信道均衡方法，包括以下步驟：1)在接收端，在時域上對接收數據進行適當分段，采用重疊保留法將時域計算轉換到頻域；2)采用MMSE均衡方法進行粗判決；3)以粗判決結果為基礎，采用時域窮盡搜索方法對粗判決結果進行進一步的細判決。本發明方法相對傳統方法，均衡性能大大改善。在信噪比23dB時，相較于傳統方法，本發明方法誤碼率減低了大約3個數量級。因此，本發明方法大大地提高了單載波系統的信道均衡性能。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體地，涉及單載波系統的信道均衡方法。

背景技術

在無線通信信道中，通常存在較強的多徑干擾，需要采用信道均衡算法來抵消時變多徑信道的影響。通常采用的均衡方法有時域均衡和頻域均衡兩大類。對于時域均衡，存在運算復雜度較高的問題；對于頻域均衡算法，需要將數據進行離散傅里葉變換后進行處理，存在深衰落的問題。因此，一種復雜度較低，又能得到較優解調性能的均衡方法仍然有著極大的研究價值。

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均衡性能、低復雜度的單載波系統的信道均衡方法。

為了實現上述目的，本發明提出的方法具體步驟如下：

a)在接收端，對接收數據進行適當分段，采用重疊保留法進行時域到頻域的轉換，具體實現方法是：

對接收到的數據幀進行分段，每次當前段數據與前一段數據重疊N個數據而包含N個新數據，即每次當前段包含2N個數據，特別的，在接收數據前補N個零點與首個N點數據組成第一個2N點數據塊，對這2N個數據進行2N點的FFT變換到頻域，在頻域對其進行均衡處理。

b)假設信道沖激響應已知的情況下，對采用重疊保留法得到的每個FFT數據段進行MMSE均衡，保留結果后進行數據滑動，具體實現方法是：

假設信道的沖激響應為h(n)，發送信號的平均功率為加性高斯白噪聲的方差為可以得到MMSE均衡器數據段內的濾波系數W可表示為：

均衡過程如下：

其中，H^*表示H的復共軛。

Y＝[Y(0)，...，Y(2N-1)]表示通過時域取相應段的數據y(n)，其他位置上補零，作2N點FFT后得到的向量，H表示取沖激響應h(n)作2N點FFT后得到的向量，表示頻域均衡結果。

完成MMSE均衡后，保留后N點的均衡結果，然后滑動N點取下一個2N但數據，重復步驟b)和c)直至所有數據完成MMSE均衡。

c)將步驟b)中每一次MMSE均衡結果的后N個點合并，得到整個未知數據塊的粗均衡結果，然后根據發送信號調制水平進行判決。

d)對粗判決結果進行低復雜度的時域均衡，獲得最優判決結果，具體實現方法是：

1)通過MMSE均衡得到較為準確的粗判決結果；

2)根據粗判決結果，構造粗判決域S∈{S₁，S₂，...，S_i}，因為粗均衡有可能因為噪聲問題而出現誤判，導致粗判決結果不準確，因此必須構造一個新的粗判決域，假設正確的判決結果是粗判決域中的任意元素，粗判決域的點來自步驟1)粗判決結果在星座圖上與之絕對距離最小的點，若有多個點與粗判決結果在星座圖上的絕對距離相等，則i＞2，i為判決域元素總個數(包括粗判決結果)；

3)假設信道徑數為L條，并且當前判決符號的后L-1個符號的粗判決結果已知，根據步驟2)構造當前判決符號的后L-1個符號的粗判決域S^l，l＝0，1，...L-1；