[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的均方根時延擴展估計方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911356944.1
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111064682B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙宇;于偉;周斌;卜智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海瀚訊信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發(fā)明涉及一種基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的均方根時延擴展估計方法及系統(tǒng)，包括：步驟S1，搭建仿真平臺，在該仿真平臺中曲線擬合出均方根時延擴展的函數(shù)關(guān)系式f(s)，并將f(s)預(yù)存進實際硬件系統(tǒng)中；步驟S2，實際硬件系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述步驟S1中得出的函數(shù)關(guān)系式f(s)計算實時均方根時延擴展。本發(fā)明公開的方法及系統(tǒng)應(yīng)用在OFDM信道估計中，能夠較為準確地對均方根時延擴展進行估計，從而提高信道估計的準確性，降低OFDM系統(tǒng)的誤碼率。另外，本發(fā)明的方法及系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，復雜度低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的均方根時延擴展估計方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

OFDM作為當下無線通信物理層的主流信號調(diào)制與傳輸技術(shù)，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(xù)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(xù)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(jīng)歷的是慢衰落，在頻域上經(jīng)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(yīng)即可表示。當這樣的一個時頻信號經(jīng)過信道到達接收端時，每個方格都經(jīng)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(yīng)。

目前采用插入導頻的方法來進行信道估計，具體方法為：發(fā)送端發(fā)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(fā)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(yīng)。對照圖1，也就是可以得到黑色方格處的信道響應(yīng)，然后再通過插值得到一子幀數(shù)據(jù)時頻矩陣中其他所有白色方格的信道響應(yīng)。

然而，目前利用已知數(shù)據(jù)進行插值得到未知數(shù)據(jù)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?yún)?shù)的準確性，如：最大多普勒頻移、平均信噪比、均方根時延擴展等無線信道統(tǒng)計量。現(xiàn)有技術(shù)中一般使用經(jīng)驗值作為均方根時延擴展的估計值，經(jīng)常與實時的均方根時延擴展相差較大。但是，當均方根時延擴展估計不準確時，會導致信道響應(yīng)的時域內(nèi)插不準確，進而導致整個硬件通信系統(tǒng)的誤碼率較高，性能惡化嚴重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的均方根時延擴展估計方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中均方根時延擴展估計不準確而導致整個硬件通信系統(tǒng)的誤碼率較高、性能惡化嚴重的問題。

本發(fā)明的一種基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的均方根時延擴展估計方法，包括：

步驟S1，搭建仿真平臺，在該仿真平臺中曲線擬合出均方根時延擴展的函數(shù)關(guān)系式f(s)，并將f(s)預(yù)存進實際硬件系統(tǒng)中；以及

步驟S2，實際硬件系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述步驟S1中得出的函數(shù)關(guān)系式f(s)計算實時均方根時延擴展

其中，所述步驟S1包括：

步驟S11，在所述仿真平臺中設(shè)定n個信道模型；

步驟S12，根據(jù)所述步驟S11中每個信道模型的參數(shù)，計算每個信道的均方根時延擴展

步驟S13，對所述每個信道采集m個子幀，利用每個子幀的導頻計算每個子幀的均方根時延擴展τ_j，得到m個均方根時延擴展；

步驟S14，計算所述步驟S13中m個均方根時延擴展的統(tǒng)計量s_i，得到n個數(shù)據(jù)點

步驟S15，對所述步驟S14中的數(shù)據(jù)點進行曲線擬合，得出得出信道均方根時延擴展與統(tǒng)計量s_i的函數(shù)關(guān)系f(s)。

所述步驟S2包括：