[發明專利]一種數據自適應無線通信信道預測方法、存儲介質及設備

有效

• 申請號: 202011304083.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112422212B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 薛江;劉冠章;王蕾;段啟宏
• 申請（專利權）人: 杭州勒貝格智能系統股份有限公司
• 主分類號: H04B17/373
• 分類號: H04B17/373;H04B17/391;G06F17/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種數據自適應無線通信信道預測方法、存儲介質及設備，存儲通信系統從初始時刻到當前時刻接收端接收到的發射端發射的導頻信號對應的信道狀態信息；基于Ljung?Box檢驗、Brock?Dechert?Scheinkman檢驗以及Augmented?Dickey?Fuller檢驗分析保存的信道狀態信息時間序列的隨機性、非線性以及平穩性，得到信道序列的數據特征；基于變分模態分解對信道序列數據特征進行預處理，提取信道序列數據的頻域特征，得到多個不同頻率的窄帶模態信號；結合信道數據分析方法和信道數據分解方法，基于不同模態信號的數據特征，對各個模態分別設計不同重量的自回歸模型，得到對原始信道序列的預測結果。本發明通過自適應迭代分解無線信道序列，提取信道的時頻域特征，提高對無線通信信道預測的準確性。

技術領域

本發明屬于通信領域和時間序列技術領域，具體涉及一種數據自適應無線通信信道預測方法、存儲介質及設備。

背景技術

在無線通信系統中，為了提升頻譜效率和信息的傳輸速率，如何精確的獲得信道狀態信息是一個至關重要的問題。在接收端處于移動狀態時，信道狀態信息隨時間快速的發生變化，根據信道估計得到的信道狀態信息出現延遲，不能滿足實際通信系統的需要，因此準確的估計信道狀態信息是無線通信領域所關注的熱點問題。

準確預測信道狀態信息的基本前提是對信道數據進行精確的分析和建模，目前的大部分信道預測方法是建立在對信道數據平穩、線性的假設之上，然而這種理想假設在實際的移動性通信環境下不再成立，模型與數據的不符合導致現有大多數信道預測方法都不再有效。

為了更好的擬合信道數據的非線性、非平穩特征，很多復雜的非線性模型被提出來擬合信道數據的變化，然而對真實的信道數據還是不能很好的預測，一方面是因為移動性場景下要得到一個復雜的非線性模型需要大量的信道數據作為支撐，然而在實際環境中可以用來計算模型參數的數據是很有限的，引出了模型和數據二者之間的矛盾；另一方面是因為缺少對信道數據的深入分析，使得模型的非線性項不能完全的解釋信道數據變化中的非線性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種數據自適應無線通信信道預測方法、存儲介質及設備，通過無線信道序列的特征分析和數據的模態分解提高信道狀態信息預測準確性。

本發明采用以下技術方案：

一種數據自適應無線通信信道預測方法，包括以下步驟：

S1、存儲通信系統從初始時刻到當前時刻接收端接收到的發射端發射的導頻信號對應的信道狀態信息；

S2、基于Ljung-Box檢驗、Brock-Dechert-Scheinkman檢驗以及 Augmented-Dickey-Fuller檢驗分析步驟S1保存的信道狀態信息時間序列的隨機性、非線性以及平穩性，得到信道序列的數據特征；

S3、基于變分模態分解對步驟S2的信道序列數據特征進行預處理，提取信道序列數據的頻域特征，得到多個不同頻率的窄帶模態信號；

S4、結合步驟S2的信道數據分析方法和步驟S3的信道數據分解方法，基于不同模態信號的數據特征，對各個模態分別設計不同重量的自回歸模型，得到對原始信道序列的預測結果。

具體的，步驟S2中，通過信道估計方法得到信道狀態信息，通過在一系列的導頻信號處實施信道估計，得到信道狀態信息序列，記為將信道估計得到的信道狀態信息序列拆分為實部和虛部兩部分，分別記為T為導頻信號的長度。

進一步的，隨機性檢驗具體為：