[發明專利]一種基于大數據分析的信道估計優化方法

有效

• 申請號: 201911193690.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110912844B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 周斌;翟志剛;于偉;陸犇
• 申請（專利權）人: 上海瀚訊信息技術股份有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26;H04B17/391
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明涉及一種基于大數據分析的信道估計優化方法，包括：步驟S1，選擇信道模型，搭建仿真平臺；步驟S2，曲線擬合出最大多普勒頻移值的函數關系式f(s)；步驟S3，計算實時最大多普勒頻移值步驟S4，信道估計。本發明能夠實時跟蹤信道的變化，提高信道估計的準確性，降低OFDM通信系統的誤碼率。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，更具體地涉及一種基于大數據分析的信道估計優化方法。

背景技術

OFDM作為當下無線通信物理層的主流信號調制與傳輸技術，它將物理上高速的寬帶信號分解成多個低速的并行窄帶信號。由于窄帶信號的帶寬小于無線信道的相干帶寬，因而一個OFDM符號的持續時間小于信道的相干時間。

整個一子幀的OFDM符號可以分解成一個時頻矩陣，如圖1所示。其中，橫軸為OFDM符號的時間軸，一個方格長度表示一個OFDM符號持續時間；縱軸為OFDM子載波頻率軸，一個方格寬度代表一路子載波窄帶信號頻寬。由于每個方格信號在時域上經歷的是慢衰落，在頻域上經歷的是平坦衰落，因此可近似認為一個方格點用同一個信道響應即可表示。當這樣的一個時頻信號經過信道到達接收端時，每個方格都經歷了不同的衰落，信道估計即為得到每一個方格的信道響應。

目前采用插入導頻的方法來進行信道估計，具體方法為：發送端發送信號在時頻矩陣的某些位置插入導頻符號(即圖中的黑色框)，由于導頻符號對于收發端都是已知的，因此當接收端接收到導頻符號時，就可以得出導頻位置處的信道響應。對照圖1，也就是可以得到黑色方格處的信道響應，然后再通過插值得到一子幀數據時頻矩陣中其他所有白色方格的信道響應。

然而，目前利用已知數據進行插值得到未知數據的方法為維納濾波法，該方法的估計準確性嚴重依賴于輸入參數的準確性，如：最大多普勒頻移、平均信噪比、最大時延擴展等無線信道統計量。現有技術中一般使用經驗值或直接計算的頻偏值作為最大多普勒頻移值，經常與實時的最大多普勒頻移值相差較大。但是，當最大多普勒頻移值估計不準確時，會導致信道響應的時域內插不準確，進而導致整個硬件通信系統的誤碼率較高，性能惡化嚴重。

發明內容

本發明提供一種基于大數據分析的信道估計優化方法，解決了現有技術中最大多普勒頻移值估計不準確而導致整個硬件通信系統誤碼率較高、性能惡化嚴重的問題。

本發明提供的一種基于大數據分析的信道估計優化方法，包括：

步驟S1，根據實際的通信場景選擇信道模型，并搭建仿真平臺；

步驟S2，在所述步驟S1搭建的仿真平臺中，曲線擬合出最大多普勒頻移值的函數關系式f(s)；

步驟S3，利用所述步驟S2得到的函數關系式f(s)，計算實時最大多普勒頻移值

步驟S4，將所述步驟S3中得到的最大多普勒頻移值作為參數進行信道估計。

所述步驟S2包括：

步驟S21，在仿真平臺中預設n個最大多普勒頻移值，記為[d₁,d₂,…d_n]；

步驟S22，對所述步驟S21中每個最大多普勒頻移值d_i(i＝1,2,...n)采集m個子幀，對每個子幀計算其頻偏值得到m個頻偏值；

步驟S23，計算所述步驟S22中m個頻偏值的統計量s_i，一個最大多普勒頻移值d_i對應一個統計量s_i，構成一個數據點(s_i,d_i)，最終得到n個數據點[(s₁,d₁),(s₂,d₂),…(s_n,d_n)]；