[發明專利]基于OTFS調制的聯合信道估計與信號檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202110667128.3
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113507426B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 滕穎蕾;宋梅;張勇;滿毅;鄭凱航;王小娟;郭達;魏翼飛;趙楊柳;王炳暉;胡聰穎
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 郭亮

1.一種基于OTFS調制的聯合信道估計與信號檢測方法，其特征在于，包括：

接收基于MIMO導頻結構傳輸的多普勒時延DD域OTFS調制信號，根據預設導頻結構掃描相應導頻接收位置獲得接收導頻信號；

根據所述接收導頻信號，分別對每條路徑的信道參數進行估計，重構得到初始估計信道；

將接收天線順序分組，根據任一組天線接收信號和所述初始估計信道，對每一路徑進行檢測，確定發射信號，通過對所有路徑進行多路合并，確定最終發射信號的檢測結果，作為發射估計信號，并根據發射估計信號和接收信號，確定優化估計信道；

所述根據任一組天線接收信號和所述初始估計信道，對每一路徑進行檢測，確定發射信號，通過對所有路徑進行多路合并，確定最終發射信號的檢測結果，包括：

根據一組天線信號和所述初始估計信道，結合發射信號的符號空間，利用MP檢測算法求解每組天線的最優發射信號；

根據每組天線的最優發射信號，通過計算所有天線的合并概率確定發射信號的檢測結果；

其中，所述導頻結構中不同天線的導頻間隔根據最大時延確定，導頻與傳輸信號之間設置保護間隔，保護間隔根據最大多普勒頻移確定。

2.根據權利要求1所述的基于OTFS調制的聯合信道估計與信號檢測方法，其特征在于，所述導頻結構在DD域信道網格中，對于N維度，同一位置網格設置對應不同天線的導頻，導頻與天線一一對應；

對于M維度，相鄰導頻的間隔為t_m，導頻與傳輸信號間以及不同天線的導頻之間設置保護間隔，對于N維度，導頻兩側的保護間隔寬度均為2ν_n；

其中，DD域信道網格每一格兩個維度分別對應了量化的時延長度和多普勒長度，M為子載波數量，N為一幀OTFS信號中包含的OFDM符號數，t_m為量化后最大時延尺度，ν_n是量化后最大多普勒頻移尺度。

3.根據權利要求1所述的基于OTFS調制的聯合信道估計與信號檢測方法，其特征在于，所述根據所述接收導頻信號，分別對每條路徑的信道參數進行估計，重構得到初始估計信道，包括：

根據每一條路徑不同天線上的接收信號作為觀測樣本，通過免疫算法求解如下優化問題，得到相應的發射角；

根據發射角確定多普勒頻移，進而確定信道參數，以重構初始估計信道；

其中，

表示DD域接收信號，a(θ_i)為對應發射角θ_i的天線轉向矢量，i是表示路徑的下標，χ_i表示第i條信道在DD域網格的多普勒維度坐標，n_BS和n_MS分別表示基站和移動端的天線標識，表示根據預設導頻結構，第n_MS根發射天線在第i條信道的DD域網格時延維度坐標；表示矩陣中的第n_BS,i行構成的向量；N_BS為基站端天線數量。

4.根據權利要求3所述的基于OTFS調制的聯合信道估計與信號檢測方法，其特征在于，所述利用MP檢測算法求解每組天線的最優發射信號，包括：

對優化問題進行如下轉換并求解，得到每組天線的最優發射信號：

其中，為接收信號，d為DD域信道的行數，c為DD域信道的列數，是發射信號最優解，a_j是符號空間中第j個符號，是第n_BS根接收天線對應的DD域信道，表示信道矩陣中第c列中非零位置的集合；為表示第i條信道中第c列中非零位置的集合，N_BS為基站端天線數量，是發射信號的符號空間。