[發明專利]基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法

在審

• 申請號: 202310165516.0
• 申請日: 2023-02-24
• 公開（公告）號: CN116170259A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李果;張思瀚;宮豐奎;張南;高洋
• 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
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 勾慧敏

本發明公開了一種基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法，涉及數字通信技術領域，包括：獲取本地的時域信號，在本地的時域信號中提取本地用戶頻帶；獲取用戶接收的頻域信號，在用戶接收的頻域信號中提取用戶接收頻帶；根據基擴展模型，生成基向量，并對基向量進行頻域變換，得到頻域變換矩陣；將本地用戶頻帶進行變換，得到變換域符號A；將所有基向量對應的頻域變換矩陣合并，得到向量B；將變換域符號A和向量B相乘，得到求解矩陣Q；根據用戶接收頻帶和求解矩陣，得到基系數矩陣；根據基系數矩陣，得到時域信道響應矩陣，并對時域信道響應矩陣進行頻域轉換，得到頻域信道響應矩陣。本發明能夠提供一種計算復雜度較低的信道估計算法。

技術領域

本發明屬于數字通信技術領域，具體涉及一種基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法。

背景技術

隨著諸如星鏈、全球星等低軌寬帶衛星互聯網建設的興起，衛星移動通信系統發展迅速，典型的代表例如太空探索技術公司(SpaceX)搭建的“星鏈”(Starlink)系統、銥(Iridium)衛星系統、Oneweb衛星系統、衛星通信網絡(Teledesic)系統，以及其他的鴻雁星座系統等。上述幾種星座多使用低軌衛星通信，低軌衛星與地面平臺或者用戶設備相對高速移動，會產生不可忽略的大多普勒頻偏，進而嚴重影響通信的傳輸性能，對通信系統的高質量傳輸提出了巨大的挑戰，雖然在接入系統接收機前，終端會進行多普勒預補償，但是其殘余多普勒頻偏仍然可以高達5kHz，遠大于地面5G通信的多普勒頻偏，造成系統性能迅速惡化。

因此，亟需改善現有技術中存在的上述缺陷，提高通信的傳輸性能。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供一種基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法，包括：

獲取本地的時域信號，在本地的時域信號中提取本地用戶頻帶；

獲取用戶接收的頻域信號，在用戶接收的頻域信號中提取用戶接收頻帶；

根據基擴展模型，生成基向量，并對基向量進行頻域變換，得到頻域變換矩陣；

將本地用戶頻帶進行變換，得到變換域符號A；將所有基向量對應的頻域變換矩陣合并，得到向量B；將變換域符號A和向量B相乘，得到求解矩陣Q；

根據用戶接收頻帶和求解矩陣，得到基系數矩陣；

根據基系數矩陣，得到時域信道響應矩陣，并對時域信道響應矩陣進行頻域轉換，得到頻域信道響應矩陣。

本發明的有益效果：

本發明提供的一種基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法，在不影響原BEM信道估計算法性能的前提下，以較低復雜度完成BEM信道估計算法。本發明基于傳統BEM算法，首先基于用戶頻帶進行BEM信道估計降低基擴展的矩陣計算維度；然后通過推導出基系數和頻域信道矩陣的直接關系式，將矩陣乘法轉化為向量乘法，降低矩陣乘法復雜度。結合以上兩點以較低的計算復雜度實現BEM信道估計算法進而得到信道估計值，使得其能夠更好的應用于實際系統。

以下將結合附圖及實施例對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法的一種流程圖；

圖2是本發明實施例提供的基于用戶頻帶和簡化基擴展的低復雜度信道估計方法的另一種示意圖；

圖3是本發明實施例提供的仿真實驗采用的系統框架圖；

圖4是本發明實施例提供的導頻分的結構示意圖；