[發明專利]一種L頻段數字航空通信系統信道估計方法及系統

在審

• 申請號: 202010013516.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111181878A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 姚元飛;陳立強
• 申請（專利權）人: 成都天奧信息科技有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種L頻段數字航空通信系統信道估計方法及系統，包括以下步驟；步驟S1、射頻器接收端接收導頻數據和發射端發射的導頻符號；步驟S2、根據射頻接收器接收導頻數據和射頻發射器發射的導頻符號，對導頻位置的信道頻響進行計算，得到導頻位置的信道頻響值；步驟S3、對導頻位置的信道頻響值進行IDFT變換得到導頻位置的信道的時域信號的數據；步驟S4、對變換的數據進行濾波處理；步驟S5、對濾波后的數據進行DFT變換；步驟S6、利用距離插值算法計算數據位置的信道頻響，有效的減少了信道中的噪音，提高信道估計準確度，降低系統誤碼率。

技術領域

本發明涉及民用航空通信，具體涉及一種L頻段數字航空通信系統信道估計方法及系統。

背景技術

由于民航地空通信易遭受因散射效應帶來的多徑干擾，而且飛機在不同狀態下所遭受的干擾環境有很大差異。其中，常見的場景有：航行場景(ENR)、起飛/降落場景(TMA)和停泊場景(APT)。在航行場景下，地空通信設備之間的多普勒偏移最大可達1250Hz；在起飛/降落場景下，地空通信信號的散射路徑多達7條；在停泊場景下，地空通信信號沒有主徑，均為散射信號，其通信環境最為復雜。因此要對地空通信信道進行信道估計才能保證通信的有效性。

由于L-DACS1采用OFDM傳輸體制，而航空通信面臨的無線信道環境又很復雜，因此需對無線傳輸信道進行信道估計。現有技術中的信道估計的常用方法為最小二乘方法(LS)、最小均方誤差方法(MMSE)。最小二乘方法(LS)，因其原理簡單、易于實現，是最被廣泛應用于工程中的方法，但是線性插值方法帶來額外噪聲，導致估計效果較差。最小均方誤差方法(MMSE)，因涉及到大量的矩陣運算，實現復雜度較高。

發明內容

本發明先對導頻位置的信道頻響進行濾波處理，再利用距離插值算法對數據位置的信道頻響進行估計，目的在于提供一種L頻段數字航空通信系統信道估計方法及系統，解決信道估計準確度不高，系統誤碼率高的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種L頻段數字航空通信系統信道估計方法，包括以下步驟；

步驟S1、射頻接收器接收導頻數據和射頻發射器發射的導頻符號；

步驟S2、根據射頻接收器接收導頻數據和射頻發射器發射的導頻符號，對導頻位置的信道頻響進行計算，得到導頻位置的信道頻響值；計算公式為：

H_p＝Y_p/X_p (1)

其中Y_p為射頻器接收端接收到的導頻數據，X_p為射頻器發射端發射的導頻符號；

步驟S3、對導頻位置的信道頻響值進行IDFT變換得到導頻位置的信道時域響應h_p，IDFT變換為現有技術；

步驟S4、對變換的數據進行濾波處理；由于信道的時域沖激響應小于循環前綴的長度，而其余的均為噪聲，因此可以將最大循環長度之后的值置為最小值；

length(cp)為循環前綴的長度，L-DACS1中的循環前綴長度為11；

步驟S5、對濾波后的數據進行DFT變換；將濾波后的結果變換到頻域

步驟S6、利用距離插值算法計算數據位置的信道頻響。

進一步的，步驟S1中所述的導頻符號是根據協議約定的，L-DACS1的協議規范中專門定義的導頻符號的分布和數值。

進一步的，所述步驟S6具體包括；

S61、根據導頻符號對應的位置和一幀數據中數據符號的位置，計算當前數據位置到附近的導頻位置的導頻距離；導頻距離的計算公式為：