[發(fā)明專利]基于分散式放置正交時(shí)頻空OTFS導(dǎo)頻的信道估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210657477.1
• 申請(qǐng)日: 2022-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN115086114B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;代海峰;鄒禮一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué);成都亞光電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于分散式放置正交時(shí)頻空OTFS導(dǎo)頻的信道估計(jì)方法，其特征在于，在時(shí)延-多普勒域發(fā)送數(shù)據(jù)幀中分散放置四個(gè)相互正交的導(dǎo)頻符號(hào)，接收端利用接收到的四個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行聯(lián)合信道估計(jì)；該信道估計(jì)方法的步驟包括如下：

步驟1，按照下式，在時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)同一幀的不同位置，疊加放置四個(gè)相互正交的導(dǎo)頻符號(hào)：

其中，x_i(k,l)表示時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)中第i幀的第l個(gè)子載波上的第k個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)疊加放置了導(dǎo)頻符號(hào)后的數(shù)據(jù)符號(hào)，k＝0,...,M_s-1，l＝0,...,N_s-1，N_s和M_s分別表示由發(fā)射機(jī)天線數(shù)確定的OTFS系統(tǒng)中每一幀子載波的總數(shù)和符號(hào)的總數(shù)，x_p1表示時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)中第i幀的第l_p1個(gè)子載波上的第k_p1個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)上疊加放置的導(dǎo)頻符號(hào)，x_p2表示時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)第i幀的第l_p2個(gè)子載波上的第k_p2個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)上疊加放置的導(dǎo)頻符號(hào)，x_p3表示時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)第i幀的第l_p3個(gè)子載波上的第k_p3個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)上疊加放置的導(dǎo)頻符號(hào)，x_p4表示時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)第i幀的第l_p4個(gè)子載波上的第k_p4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)上疊加放置的導(dǎo)頻符號(hào)；

步驟2，發(fā)送時(shí)延-多普勒域變換后的時(shí)域信號(hào)：

對(duì)每個(gè)時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)幀進(jìn)行逆辛傅利葉變換ISFFT，得到時(shí)頻域的信號(hào)塊，再對(duì)每個(gè)信號(hào)塊進(jìn)行海森堡Heisenberg變換，得到該信號(hào)塊的時(shí)域信號(hào)，通過天線發(fā)送時(shí)域信號(hào)；

步驟3，提取接收端的時(shí)延-多普勒域?qū)ьl信號(hào)：

步驟3.1，接收端將接收到的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行與步驟2相反的操作，得到時(shí)延-多普勒域中的數(shù)據(jù)塊；

步驟3.2，對(duì)數(shù)據(jù)塊的每一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行遍歷檢測，將絕對(duì)值超過閾值的數(shù)據(jù)符號(hào)保留數(shù)據(jù)塊矩陣中，舍棄其余的數(shù)據(jù)符號(hào)；

步驟4，按照下式，將提取的接收端導(dǎo)頻符號(hào)根據(jù)不同導(dǎo)頻符號(hào)的位置進(jìn)行相位復(fù)原：

其中，y₁，y₂，y₃，y₄分別表示根據(jù)不同導(dǎo)頻符號(hào)的位置進(jìn)行相位復(fù)原后的數(shù)據(jù)符號(hào)，y_i(k₁,l₁)表示時(shí)延-多普勒域的接收數(shù)據(jù)中第i幀的第l₁個(gè)子載波上的第k₁個(gè)接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，k₁＝0,...,M_r-1，l₁＝0,...,N_r-1，N_r和M_r分別表示由接收機(jī)天線數(shù)確定的OTFS系統(tǒng)中每一幀子載波的總數(shù)和符號(hào)的總數(shù)，l_p1，l_p2，l_p3，l_p4分別表示四個(gè)導(dǎo)頻的位置信息，e^(·)表示以自然常數(shù)e為底的指數(shù)操作，j表示虛數(shù)單位符號(hào)，π表示圓周率，*表示相乘操作；

步驟5，按照下式，利用每個(gè)信道路徑相位復(fù)原后的導(dǎo)頻符號(hào)聯(lián)合估計(jì)每條信道的系數(shù)：

其中，表示聯(lián)合估計(jì)得到的第j條信道系數(shù)，x_p表示導(dǎo)頻符號(hào)矩陣，x_p＝[x_p1?x_p2?x_p3x_p4]^T，[·]^T表示轉(zhuǎn)置操作，y表示相位復(fù)原后的接收數(shù)據(jù)符號(hào)矩陣，y＝[y₁?y₂?y₃?y₄]^T，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分散式放置正交時(shí)頻空OTFS導(dǎo)頻的信道估計(jì)方法，其特征在于，步驟3.2中所述的閾值是由下式得到的：

其中，γ表示閾值，N₀表示發(fā)射信道的噪聲能量，E_s表示發(fā)送端的一個(gè)時(shí)延-多普勒域的發(fā)送數(shù)據(jù)幀中所有數(shù)據(jù)符號(hào)能量的平均值。