[發(fā)明專利]無(wú)線光通信系統(tǒng)中自適應(yīng)最小二乘信道估計(jì)方法及接收機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011216038.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN112350965B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 師小琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04B10/60;H04B10/11
• 代理公司: 西安泛想力專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61260
• 代理人: 李思源

1.無(wú)線光通信系統(tǒng)中一種自適應(yīng)最小二乘信道估計(jì)方法，其特征在于，包括：

利用最小二乘方法獲得信道初始估計(jì)值

基于所述信道初始估計(jì)值，計(jì)算信道噪聲方差估計(jì)量和信道抽頭功率p_i；

根據(jù)所述信道噪聲方差估計(jì)量和信道抽頭功率p_i，計(jì)算最大正確判別概率準(zhǔn)則下的最優(yōu)判決門限T_opt，i用于區(qū)分非零值信道抽頭和零值信道抽頭；

計(jì)算當(dāng)前的信道估計(jì)量

利用所述最優(yōu)判決門限T_opt，i對(duì)當(dāng)前的信道估計(jì)量中的每個(gè)分量進(jìn)行判決，并計(jì)算信道抽頭位置

根據(jù)信道抽頭位置計(jì)算信道稀疏度S，并更新信道噪聲方差估計(jì)量和信道抽頭功率p_i，進(jìn)而更新最優(yōu)判決門限T_opt，i，進(jìn)行稀疏最小二乘方法估計(jì)，得到最終的信道估計(jì)結(jié)果；

具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟1：

(1-1)利用最小二乘信道估計(jì)方法估計(jì)結(jié)果獲得信道初始估計(jì)即同時(shí)，令參數(shù)l＝0，S＝1；

(1-2)通過下式分別計(jì)算信道噪聲方差估計(jì)量和信道抽頭功率p_i：

其中，diag(·)表示對(duì)角線矩陣；

(1-3)通過下式計(jì)算最大正確判別概率下的最優(yōu)判決門限T_opt，i，用于區(qū)分非零值信道抽頭和零值信道抽頭；

即

上式中：表示使得抽頭錯(cuò)誤判決概率P_e，i最小值的門限值T為最優(yōu)判決門限T_opt，i；依據(jù)條件概率公式可得P_e，i＝Pr(H₀|H₁)Pr(H₁)+Pr(H₁|H₀)Pr(H₀)，

且

其中，Pr函數(shù)為表示概率的函數(shù)，

令P₁＝Pr(H₁)and P₀＝Pr(H₀)，稀疏度S依據(jù)獲得，

求得：

上式中：稀疏度S可以表示零值信道抽頭和非零值信道抽頭的比值，即其中，L表示信道長(zhǎng)度，D表示非零值信道抽頭總數(shù)；

步驟2：

(2-1)通過下式計(jì)算信道估計(jì)量

其中，r表示導(dǎo)頻處接收信號(hào)的向量，R_pd表示光電探測(cè)器的響應(yīng)度，以安/瓦(A/W)為單位；(M)⁺表示矩陣M的偽逆運(yùn)算；

(2-2)用獲得的最優(yōu)判決門限T_opt，i對(duì)信道估計(jì)量中的每個(gè)分量進(jìn)行判決，并通過下式計(jì)算信道抽頭位置：

其中，表示信道抽頭位置向量b的元素，其值等于0或1；

(2-3)計(jì)算非零值信道抽頭總數(shù)和信道稀疏度其中L表示信道長(zhǎng)度，D表示非零值信道抽頭總數(shù)；

(2-4)通過下式更新計(jì)算和p_i；

(2-5)通過更新計(jì)算T_opt，i；

(2-6)循環(huán)次數(shù)l加1，進(jìn)入下一次循環(huán)，即l＝l+1；

如果當(dāng)前循環(huán)信道估計(jì)結(jié)果與上一次循環(huán)信道估計(jì)結(jié)果之間的誤差小于誤差值ε，即則將返回的信道估計(jì)結(jié)果作為最終的信道估計(jì)結(jié)果。

2.一種DCO-OFDM無(wú)線光通信系統(tǒng)的接收機(jī)，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有若干程序，其特征在于，所述若干程序被處理器加載時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

首先將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

再去除OFDM信號(hào)中的CP并進(jìn)行快速傅立葉變換，其中CP表示循環(huán)前綴；

然后利用接收到的信號(hào)，按照權(quán)利要求1所述的無(wú)線光通信系統(tǒng)中基于信道抽頭檢測(cè)的自適應(yīng)最小二乘信道估計(jì)方法，進(jìn)行信道估計(jì)；

最后利用信道估計(jì)結(jié)果和接收信號(hào)恢復(fù)出原始信號(hào)。