[發明專利]平坦衰落信道下空時塊編碼MSK系統的信道估計方法

有效

• 申請號: 202110022932.6
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112887230B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 張學達;孫錦華;張春暉;鄭浩然;劉玉濤;魏萌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

本發明公開了一種平坦衰落信道下空時塊編碼MSK系統的信道估計方法，主要解決現有STBC?MSK系統中平坦衰落信道響應估計不精確、接收機復雜度較高的問題。其實現方案是：1)將發送端產生的初始比特序列分為多個數據塊；2)在數據塊尾部添加相位連續符號得到預調制序列；3)將預調制序列分解為調幅脈沖信號得到調制信號；4)對調制信號進行STBC編碼，并添加訓練序列得到發射信號；5)將發射信號通過平坦衰落信道到達接收端；6)在接收端計算訓練序列可信度變量，并分段估計信道響應。本發明在提高信道估計精度的同時降低了復雜度，可用于空時塊編碼下最小頻移鍵控STBC?MSK系統中信號的傳輸。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，特別涉及一種信道估計方法，可用于空時塊編碼下最小頻移鍵控STBC-MSK系統中信號的傳輸。

背景技術

最小頻移鍵控MSK調制制式是一種在非線性帶限信道下非常有優勢的調制方式。其相位連續，符號切換時不會發生相位跳變，因此其功率譜旁瓣衰減快，進而功率譜主要集中于主瓣之內，旁瓣對相鄰頻段的信號干擾小，頻帶利用效率高。同時由于相位攜帶傳輸比特信息，因此系統性能對信號幅度的衰減不敏感。

M.P Fitz與X.Zhang于2003年提出了空時柵格編碼STTC編碼方式，應用在MIMO-CPM系統，并構造了在瑞利平坦衰落信道條件下的編碼方式，除此之外，這兩人還提出了作為信道容量下界來衡量MIMO系統性能的對稱信息率的計算方法，以及針對軟輸出的聯合信道估計算法和數據檢測方法。但是空時柵格編碼給系統接收機帶來更高的復雜度。

沈文麗針對MIMO系統信道的非線性，引入預失真電路進行處理，并研究了MIMO-CPM系統的符號定時同步方法。林科，陳滬東等人則將G.Y.Wang的OST-CPM編碼方法進一步擴展到了任意天線數量，并從秩準則方面證明了OST-CPM系統具有完全的分集增益，此外還研究了OST-CPM系統的非相干解調算法，但這些方法沒有討論編碼時CPM信號相位連續性的問題，相位不連續會影響發射天線上的發射信號正交性，使得信號在發射時會受到自干擾，影響系統接收誤碼性能。

G.Y.Wang等人提出了與Alamouti正交空時編碼類似的類正交構造方法，該方法可以利用兩根天線發送的正交空時編碼連續相位調制OST-CPM對抗平坦衰落信道。但其構造方法使得信道估計復雜度升高，STBC-MSK系統由于其編碼塊特性，可以在系統接收端對平坦衰落信道進行估計并降低計算復雜度。梁瀚櫻研究了STBC-MSK編碼結構，并在接收端進行信道估計，但該信道估計方法由于采用了整體平均，因而信道響應精度低，系統誤碼性能差。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種平坦衰落信道下空時塊編碼MSK系統的信道估計方法，以提高信道響應精度和系統誤碼性能。

本發明的技術思路是：通過在發送端對初始比特序列進行分塊處理，并添加相位歸零符號，進行調幅脈沖分解，再進行STBC編碼，在接收端引入訓練序列可信度變量對信道響應進行分段估計。

根據上述思路，本發明的實現步驟包括如下：

(1)在空時編碼最小頻移鍵控STBC-MSK系統發送端隨機生成一個長度L比特的數據幀每比特持續時間為T_s；

(2)將數據幀分塊到兩根發射天線，得到每根天線的數據幀長度為再把每根天線上的數據幀分為三個子數據塊根據三個子數據塊分別計算相位連續符號d_x，將相位連續符號添加到每個子數據塊尾部，得到第1根天線預調制數據塊第2根天線預調制數據塊

(3)對添加相位連續符號后的預調制數據塊和進行調幅脈沖分解，得到兩根天線上的調制信號s_m,1(t)、s_m,2(t)；