[發明專利]適用于高頻率選擇性衰落的FBMC迭代信道均衡方法及系統

有效

• 申請號: 202110682086.0
• 申請日: 2021-06-19
• 公開（公告）號: CN113556305B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 李靖;呂寶均;李慧芳;任德鋒;葛建華;閆偉平;武思同
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B17/391;H04L25/03
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 何畏

1.一種適用于高頻率選擇性衰落的FBMC迭代信道均衡方法，其特征在于，所述適用于高頻率選擇性衰落的FBMC迭代信道均衡方法包括以下步驟：

步驟一，分別生成發送信號和接收信號；

步驟二，計算對應符號a_p,q的分析濾波器組輸出信號；

步驟三，迭代均衡算法初始化，q＝2；

步驟四，進行第一次均衡；

步驟五，第一次重構符號；

步驟六，進行第二次均衡；

步驟七，第二次重構符號；

步驟八，令q＝q+1，如果q＜N-1，重復步驟四～步驟七；否則，已得到全部均衡信息，信道均衡結束；

步驟一中，所述分別生成發送信號和接收信號，包括：

(1)構造由FBMC/OQAM符號組成的導頻符號a₀，FBMC/OQAM全零符號a₁，FBMC/OQAM，數據符號a₂,a₃,θ,a_N-1組成的幀結構；其中N≥2，且N為正整數，表示一幀中總的FBMC/OQAM符號數；a_n＝[a_0,n,a_1,n,...,a_M-1,n]^T，其中M＝2^z，z≥2，z為正整數，M表示一個FBMC/OQAM符號中的子載波數；

(2)計算由M個子載波和N個FBMC/OQAM符號組成的基帶發送信號s(l)：

其中，l＝0,1,…,(N-1)M/2+L_g-1，g_m,n(l)表示a_m,n的綜合濾波器組的脈沖響應，g(i)采用PHYDYAS原型濾波器，長度為L_g＝KM+1，K表示重疊因子，取典型值4；G₀＝1，G₁＝0.97196，G₃＝0.235147；

(3)將基帶發送信號s(l)通過多徑衰落信道，得到基帶接收信號y(l)：

其中，[h(0,n),h(1,n),…,h(L_h-1,n)]表示第n個FBMC/OQAM符號傳輸時多徑信道的脈沖響應，L_h表示最大，w(l)表示均值為零且方差為σ²的復高斯白噪聲；

步驟(1)中，所述導頻和數據幀結構的構造，包括：

1)第一個FBMC/OQAM符號為導頻符號a₀＝[a_0,0,a_1,0,…,a_M-1,0]^T，其中a_m,0表示以偽隨機產生的實數，值為1或-1，m＝0,1,…,M-1；

2)第二個FBMC/OQAM符號為導頻符號為a₁＝[0,0,...,0]^T，用于隔離導頻符號和數據符號；

3)剩余N-2個FBMC/OQAM符號a₂,a₃,…,a_N-1用來傳輸數據，其中a_m,n是一個實值的OQAM符號，m＝0,1,…,M-1，n＝4,1,…,N-1；

步驟二中，所述計算對應符號a_p,q的分析濾波器組輸出信號，包括：

基帶接收信號經過分析濾波器組后得到的符號的輸出信號y_p,q為：

其中，時頻點(m,n)和(p,q)分別表示位于第n(q)個時間符號、第m(p)個子載波上的OQAM符號；Δm＝m-p，Δn＝n-q表示索引的差值；H^(Δm,Δn)(p+Δm,q+Δn)屬于為第n個FBMC/OQAM符號上M個子載波對應的信道頻域響應向量H_n＝[H(0,n),H(1,n),...,H(M-1,n)]^T與干擾因子矩E^(Δm,Δn)陣的乘積：

步驟四中，所述第一次均衡，包括：

考慮符號的一階左鄰域干擾利用信道響應矩陣和第q個符號的分析濾波器組輸出信號y_q，采用迫零均衡算法得到符號向量a_q的第一次估計值

(1)FBMC/OQAM系統的固有干擾主要來自于一階干擾，按照時間符號上均衡的先后順序，第一次均衡只考慮一階左鄰域帶來的固有干擾，表示為：

(2)令y_q＝[y_0,q,y_1,q,...,y_M-1,q]^T，則第q個符號向量的分析濾波器組的輸出信號y_q表示為：

(3)采用迫零均衡算法得到符號向量a_q的第一次估計值其中，所述迫零均衡的表達式為：

其中，為對·取實部的操作；

步驟五中，所述第一次重構符號，包括：

解調數據符號估計值恢復出發送端的比特數據流；對恢復的比特數據流進行OQAM調制，得到相應符號向量a_q的第一次OQAM重構符號向量步驟六中，所述第二次均衡，包括：

考慮符號的一階鄰域干擾利用信道響應矩陣和第q-1個符號的分析濾波器組輸出信號y_q-1，采用迫零均衡算法，得到符號向量a_q-1的第二次估計值

(1)根據第一次均衡重構后的數據符號，考慮一階鄰域帶來的固有干擾：

(2)第q-1個符號的分析濾波器組輸出信號y_q-1表示為：

(3)采用迫零均衡算法得到符號向量a_q-1的第二次估計值其中，所述迫零均衡的表達式為：

步驟七中，所述第二次重構符號，包括：

解調數據符號估計值恢復出發送端的比特數據流；對恢復的比特數據流進行OQAM調制，得到相應符號向量a_q-1的第二次OQAM重構符號向量