專利名稱：一種基于多徑延時分布的信道估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信道估計方法。
背景技術(shù)：
無線信號在傳輸過程中常常經(jīng)歷陰影衰落和小尺度衰落。對于寬帶信號來說，由于其信號帶寬大于信道相干帶寬，因此多徑效應(yīng)會帶來頻率選擇性衰落。如果收發(fā)信機(jī)具有相對運動時，還要考慮多普勒頻偏的影響。當(dāng)最大多普勒頻移與信號帶寬處于同一數(shù)量級時，無線信道將被視為快衰落信道。頻率選擇性衰落和多普勒頻移對于采用幅度鍵控的寬帶信號的解調(diào)精度有較大影響。因此，多徑時變信道中的接收機(jī)解調(diào)精度依賴于信道估計的準(zhǔn)確性。OFDM信號的信道估計主要采用LS和麗SE兩種方式。LS方式運算復(fù)雜度較低，在信道狀況較好時能夠較精確地估計信道增益。MMSE方案采用二維wiener濾波器在時域和頻域?qū)S估計值進(jìn)行處理，估計性能較好但運算復(fù)雜度較高，每次估計需要對N階方陣求逆(N為觀測參量個數(shù))，并且需要已知訓(xùn)練符號的接收信噪比(一般情況訓(xùn)練符號發(fā)射功率已知，本底噪聲可以利用物理層能量感知獲取)和信道沖擊響應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)等先驗信息。由于MMSE算法是基于頻域相關(guān)性進(jìn)行估計的，對于較復(fù)雜的頻率選擇性衰落信道，其頻域相關(guān)函數(shù)較難建立數(shù)學(xué)模型。因此，MMSE算法具有一定應(yīng)用局限性和模型復(fù)雜度。—般情況下，信號傳輸環(huán)境中的障礙物、反射體相對固定，多徑信道的延時分布情況可以又功率-延遲曲線Ρ(τ)獲得。在工程上，常采用發(fā)射機(jī)發(fā)送窄脈沖的方法測得Ρ(τ)0因此，無線信道的各多徑分量的延時分布情況較容易掌握。MMSE作為一種二維濾波器，僅僅將各觀測元素中的高斯白噪聲做平滑處理，并未完全利用無線信道的全部特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有方法獲得的信道估計值精確度低導(dǎo)致接收機(jī)在解調(diào)后的信號誤碼率高的問題，從而提供一種基于多徑延時分布的信道估計方法。一種基于多徑延時分布的信道估計方法，它由以下步驟實現(xiàn):步驟一、在發(fā)射端，對于基帶信號，發(fā)射機(jī)在基帶信號中插入一組梳狀導(dǎo)頻符號，并在物理層PLCP頭前面插入一組訓(xùn)練符號，并發(fā)射至信道；該組訓(xùn)練符號包括M個短訓(xùn)練符號和N個長訓(xùn)練符號，M和N均為正整數(shù)；每個短訓(xùn)練符號均用于位同步；每個長訓(xùn)練符號均采用BPSK的調(diào)制方式且不加干擾，用于估計子載波的信道增益。步驟二、在接收端，接收機(jī)對接收到的基帶采樣信號做快速傅里葉變換，獲得變換結(jié)果，并提取PLCP頭中的訓(xùn)練符號，并進(jìn)行LS估計，獲得訓(xùn)練符號的LS估計結(jié)果Htrain ；步驟三、對于步驟二獲得變換結(jié)果，提取位于fe±3.4375MHz和fe±7.8125MHz處的導(dǎo)頻符號，其中f。為載頻；并分別對該四個導(dǎo)頻符號進(jìn)行LS估計，獲得導(dǎo)頻符號的LS估計結(jié)果Hpil()t ；步驟四、根據(jù)公式:
權(quán)利要求
1.一種基于多徑延時分布的信道估計方法，其特征是:它由以下步驟實現(xiàn): 步驟一、在發(fā)射端，對于基帶信號，發(fā)射機(jī)在基帶信號中插入一組梳狀導(dǎo)頻符號，并在物理層PLCP頭前面插入一組訓(xùn)練符號，并發(fā)射至信道； 該組訓(xùn)練符號包括M個短訓(xùn)練符號和N個長訓(xùn)練符號，M和N均為正整數(shù)； 每個短訓(xùn)練符號均用于位同步；每個長訓(xùn)練符號均采用BPSK的調(diào)制方式且不加干擾，用于估計子載波的信道增益；步驟二、在接收端，接收機(jī)對接收到的基帶采樣信號做快速傅里葉變換，獲得變換結(jié)果，并提取PLCP頭中的訓(xùn)練符號，并進(jìn)行LS估計，獲得訓(xùn)練符號的LS估計結(jié)果Htrain ；步驟三、對于步驟二獲得變換結(jié)果，提取位于fe±3.4375MHz和fe±7.8125MHz處的導(dǎo)頻符號，其中f。為載頻；并分別對該四個導(dǎo)頻符號進(jìn)行LS估計，獲得導(dǎo)頻符號的LS估計結(jié) Hpiiot ; 步驟四、根據(jù)公式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多徑延時分布的信道估計方法，其特征在于步驟八中獲得最優(yōu)沖擊響應(yīng)的估計值ft是采用最小二乘法實現(xiàn)的。
全文摘要
一種基于多徑延時分布的信道估計方法，涉及一種信道估計方法。它是為了解決現(xiàn)有方法獲得的信道估計值精確度低導(dǎo)致接收機(jī)在解調(diào)后的信號誤碼率高的問題。它的方法是首先利用訓(xùn)練符號的頻域相關(guān)性和導(dǎo)頻序列的時域相關(guān)性得到初步MMSE估計值，然后根據(jù)多徑信道延時分布情況對信道沖擊響應(yīng)做最小平方估計，有效地清楚信道沖擊響應(yīng)估計值中的殘留噪聲，最終得到OFDM信號各子載波信道增益的精確估計值。本發(fā)明適用于無線通信的過程中。
文檔編號H04L25/02GK103236993SQ20131013362
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者于迎新, 王鋼 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)