[發明專利]一種FBMC系統中聯合信道均衡的RLS信道估計方法

在審

• 申請號: 202011324250.2
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112491756A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 李靖;呂寶均;任德鋒;葛建華;武思同;施琛;韋盼
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 王越

本發明涉及一種FBMC系統中聯合信道均衡的RLS信道估計方法，方法包括如下步驟：獲取由FBMC?OQAM導頻符號、FBMC?OQAM全零符號和FBMC?OQAM數據符號組構成的幀結構，并根據該幀結構生成基帶發送信號；根據生成的基帶發送信號和多信道的脈沖響應，得到基帶接收信號；計算幀結構中第一符號組中各符號對應的分析濾波器組輸出信號和偽導頻信號，并根據計算結果計算信道初始估計；首先計算其余各符號的子載波信號經分析濾波器組后的輸出信號和偽導頻信號，然后采用迫零均衡算法對信道進行均衡，并對偽導頻信號進行重構，得到重構后偽導頻信號，最后根據重構后的偽導頻信號計算RLS信道估計值。發明所提供的技術方案在計算FBMC?OQAM系統RLS信道估計值是具有較高的頻譜效率。

技術領域

本發明涉及FBMC-OQAM系統中聯合信道均衡的RLS信道估計技術領域，具體涉及一種FBMC系統中聯合信道均衡的RLS信道估計方法。

背景技術

基于交錯正交幅度調制的濾波器組多載波(Filter Bank Multicarrier WithOffset Quadrature Amplitude Modulation，FBMC-OQAM)作為一種高效的多載波調制(Multicarrier Modulation，MCM)技術，已經成為新一代無線通信、電力線通信和光通信的有力備選波形之一，具有很強的發展潛力。相比傳統的正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)，FBMC-OQAM通過對每個子載波使用時頻聚焦特性良好的原型濾波器，達到了更高的頻譜效率、更低的帶外干擾和更好的同步魯棒性。但是，FBMC-OQAM利用OQAM僅建立了實數域上的正交性，在復數域存在固有的載波間和符號間虛部干擾，這一干擾導致FBMC-OQAM系統中的精確信道估計面臨巨大挑戰。

目前，按照對固有干擾的處理方式不同，FBMC-OQAM系統的信道估計方法主要包括兩種。一種是干擾消除法(Interference Cancellation Method,ICM)，就是在原來導頻的基礎上增加一個或多個新的輔助導頻，專門用來消除掉數據符號對原有導頻的干擾，這時傳統的OFDM信道估計方法就可以直接應用到FBMC-OQAM系統；另一類干擾利用法(Interference Approximation Method,IAM)及其改進方案IAM-R、IAM-I、IAM-C和E-IAM-C，它的思想與ICM正好相反，IAM將干擾視作導頻的一部分，從而提高導頻的等效功率，達到了更好的信道估計效果，估計性能優于ICM。

盡管如此，IAM也存在兩個不足：

1)由于在IAM-R、IAM-I、IAM-C和E-IAM-C方法中塊狀導頻具有周期性，因此發送端綜合濾波器組輸出信號遭受了較高的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)，阻礙了它們在實際FBMC-OQAM通信系統中的應用；

2)IAM需要通過在導頻兩側放置保護符號，減小符號間干擾對信道估計的影響，但是也導致了頻譜效率的降低。為了提高頻譜效率，西安交通大學提出的專利申請“FBMC系統中高頻譜效率的導頻設計和信道估計方法”(申請日：2016年12月23日，申請號：201611209113.8，公開號：CN 106788935 A)中公開了一種導頻結構及相應的信道估計方法。該專利在導頻設計中將頻率時間坐標上的一列數據功率減半，對稱放置在導頻的兩側，導頻和IAM-C一樣按[1,－j,－1,j]^T的規律不斷重復，因此該專利和傳統IAM相比每發送一次導頻列就多發送一列數據，從而降低了導頻保護列帶來的開銷，一定程度上提升了頻譜利用率。但是，該專利的導頻結構設計導致信道估計的均方誤差有一定增加，且仍然存在高PAPR的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種FBMC系統中聯合信道均衡的RLS信道估計方法，以解決現有技術中對FBM系統中信道估計計算時頻譜效率低的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：