[發明專利]一種多載波系統導頻信號的傳輸方法

有效

• 申請號: 201910740470.4
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110581813B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 江濤;劉文豐;陳達
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03;H04L5/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種多載波系統導頻信號的傳輸方法，其特征在于，包括：

(1)采用基于偏移正交幅度調制的濾波器組多載波OQAM/FBMC傳輸幀頭的導頻序列和幀中的數據符號；

(2)根據所述導頻序列中不同子載波上的噪聲相關性，計算初始的信道頻率響應估計值；

(3)對初始的信道頻率響應估計值進行正交變換，并將信道非抽頭位置的噪聲信號置零；步驟(3)具體包括：

(3.1)對初始的信道頻率響應估計值進行快速傅里葉逆變換，獲得時域上的信道沖激響應：

其中，W表示M×M點傅里葉逆變換矩陣，其第i行第j列元素為i,l∈{0,1,2,....,M-1}，IFFT為逆快速傅里葉變換，表示導頻序列中所有子載波上初始的信道頻率響應估計值；

(3.2)保留初始的信道沖激響應估計值的前L項組成的列向量表示長度為L的列向量集合；

(3.3)取出初始的信道沖激響應估計值的后M-L項組成的列向量并置零；表示長度為M-L的列向量集合；

(4)根據變換域中噪聲的相關性和置零前的非抽頭位置的噪聲信號，得到抽頭位置噪聲分量；步驟(4)具體為：根據置零前的非抽頭位置的噪聲信號利用加權最小二乘法獲得信道抽頭位置噪聲分量

其中，Γ＝WC^HV^-1CW^H，Γ_(1:L)×(1:L)表示矩陣Γ的前L行和前L列組成的L×L點子矩陣，Γ_{(1:L)×(L+1:M)}表示矩陣Γ的前L行和后(M-L)列組成的L×(M-L)點子矩陣；C＝diag{C_0,1,C_1,1,...,C_M-1,1}表示原始導頻符號及其受到的固有ISI/ICI干擾的和組成的對角矩陣；V為頻域噪聲協方差矩陣；

(5)對抽頭位置的噪聲信號進行濾除，并將經過噪聲消除的初始信道頻率響應估計值轉換回頻域，得到最終的信道估計值。

2.根據權利要求1所述的一種多載波系統導頻信號的傳輸方法，其特征在于，步驟(1)中所述導頻序列為基于虛數的干擾近似法全導頻序列；所述全導頻序列的第二列為原始導頻符號，用于獲得初始的信道頻率響應估計值；所述全導頻序列的第一列和第三列均為零保護間隔，分別用于隔離前一幀數據符號和該幀中的數據符號對所述原始導頻符號產生的固有非正交干擾。

3.根據權利要求2所述的一種多載波系統導頻信號的傳輸方法，其特征在于，步驟(1)中經過OQAM/FBMC調制后的第k個時刻的發送信號s[k]為：

其中，M為系統子載波數，a_m,n是第m個子載波上第n時刻所發送的實數數據，g[k]為原型濾波器函數，g_m,n[k]OQAM/FBMC系統發送端的分析濾波器組處理，j為虛數單位，Z表示整數集合；表示將濾波器g[k]在時間上向右偏移

接收端(m，n)時頻點上的解調數據為：

其中，r[k]為信號s[k]經過信道傳輸后的接收信號。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種多載波系統導頻信號的傳輸方法，其特征在于，步驟(2)具體為，采用加權最小二乘估計法得到導頻序列中所有子載波上初始的信道頻率響應估計值

其中，y＝[y_0,1,y_1,1,…,y_M-1,1]^T表示所有子載波上第1時刻時的解調符號向量；C＝diag{C_0,1,C_1,1,...,C_M-1,1}表示原始導頻符號及其受到的固有ISI/ICI干擾的和組成的對角矩陣；V為頻域噪聲協方差矩陣，表示長度為M的列向量集合。

5.根據權利要求1所述的一種多載波系統導頻信號的傳輸方法，其特征在于，步驟(5)具體為：用抽頭位置信號減去抽頭位置噪聲分量并通過快速傅里葉變換將降噪信號轉換回頻域，得到最終的信道估計值為：

其中，W^H表示矩陣W的共軛轉置，其中W表示M×M點傅里葉逆變換矩陣，其第i行第j列元素為i,l∈{1,2,....,M}。