一種基于梳狀導(dǎo)頻的ofdm自適應(yīng)信道估計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于梳狀導(dǎo)頻的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，發(fā)射端在每個OFDM符號中插入梳狀插值導(dǎo)頻，并產(chǎn)生訓(xùn)練導(dǎo)頻。梳狀插值導(dǎo)頻在頻率方向上周期分布，訓(xùn)練導(dǎo)頻和插值導(dǎo)頻的位置與數(shù)值對接收端均是已知的。對于每個OFDM符號，接收端根據(jù)插值導(dǎo)頻的信道估計值對訓(xùn)練導(dǎo)頻進(jìn)行插值，計算其信道估計值，結(jié)合直接估計得到的訓(xùn)練導(dǎo)頻的信道估計值對抽頭系數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，每個OFDM符號中的所有的訓(xùn)練導(dǎo)頻全部訓(xùn)練后，即可通過抽頭系數(shù)得到插值系數(shù)，再根據(jù)插值系數(shù)得到數(shù)據(jù)的信道估計值。本發(fā)明適用于采用梳狀插值導(dǎo)頻的OFDM通信系統(tǒng)，通過采用訓(xùn)練導(dǎo)頻，可以在信道統(tǒng)計特性未知的情況下進(jìn)行信道估計，并且可以自適應(yīng)跟蹤時變信道、對抗嚴(yán)重多徑衰落。
【專利說明】一種基于梳狀導(dǎo)頻的OFDM自適應(yīng)信道估計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地講，涉及一種基于梳狀導(dǎo)頻的OFDM自適應(yīng)信道估計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)是一種特殊的多載波調(diào)制技術(shù)，它在對抗多徑衰落方面有著天然的優(yōu)越性，很適合高速數(shù)據(jù)傳輸。因此OFDM在現(xiàn)代無線寬帶接入系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，如DAB (Digital AudioBroadcasting,數(shù)字音頻廣播)，DVB (Digital Video Broadcasting,數(shù)字電視廣播)，LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))，WiFi, WiMAX (Worldwide Interoperability forMicrowave Access,即全球微波互聯(lián)接入)等。在無線OFDM系統(tǒng)中，多徑效應(yīng)和多普勒效應(yīng)分別會導(dǎo)致無線信道具有頻域選擇性衰落和時間選擇性衰落特性，對采用相干解調(diào)的接收機(jī)會產(chǎn)生惡劣的影響，使系統(tǒng)性能下降。因而，需要有高性能的信道估計方法來準(zhǔn)確地獲取信道信息，并通過信道均衡消除多徑信道的影響。
[0003]單頻網(wǎng)(SFN:Single Frequency Network)由于其組網(wǎng)方式具有:頻譜利用率高，能擴(kuò)大有效覆蓋范圍，適于移動、便攜接收等優(yōu)點(diǎn)，在近年來得到了廣泛的應(yīng)用，如歐洲的DVB-T/H標(biāo)準(zhǔn)等。在單頻網(wǎng)中，所有發(fā)射機(jī)同時在相同頻率上發(fā)射相同數(shù)據(jù)，這樣接收機(jī)在接收相鄰小區(qū)或更遠(yuǎn)小區(qū)的發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)時，必然會產(chǎn)生長時延多徑延時。長時延多徑延時會造成嚴(yán)重的多徑衰落，這在單載波系統(tǒng)中是無法處理的。因?yàn)閷τ谙嗤膸挘瑔屋d波系統(tǒng)的符號周期要比多載波系統(tǒng)短得多，因而對多徑衰落要敏感得多。在多載波系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的信道估計算法在對抗SFN長時延信道也存在不足。
[0004]現(xiàn)有的OFDM系統(tǒng)信道估計可以采用采用多項(xiàng)式插值以及數(shù)字插值濾波器插值等方法。多項(xiàng)式插值又包括線性內(nèi)插、二階高斯內(nèi)插、三次拉格朗日內(nèi)插、三次樣條內(nèi)插等。數(shù)字插值濾波器插值又包括低通sine加窗函數(shù)內(nèi)插等。然而，多項(xiàng)式插值雖然不需要信道的統(tǒng)計特性，但是只適用于短時延信道。數(shù)字插值濾波器插值可以適用于長時延信道，但是需要信道的統(tǒng)計特性，如信道的最大多徑時延，這在實(shí)際中往往是不知道的，需要通過其他方法來估計，增加了算法的復(fù)雜度。而且要想使其自適應(yīng)跟蹤信道變化，算法的復(fù)雜度又會大大提升。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低復(fù)雜度的基于梳狀導(dǎo)頻的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，能在信道特性未知的情況下進(jìn)行信道估計，并且能夠?qū)箛?yán)重
多徑衰落。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于梳狀導(dǎo)頻的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于包括以下步驟:
[0007]S1:發(fā)射端在每個OFDM符號插入梳狀插值導(dǎo)頻，插值導(dǎo)頻在頻率方向上是周期分布的，其周期記為Df ;插值導(dǎo)頻的位置與數(shù)值對于接收端是已知的；
[0008]S2:在每個OFDM符號中產(chǎn)生訓(xùn)練導(dǎo)頻，記第1，I = 0，1,2,…個OFDM符號中包括N1 > 0個訓(xùn)練導(dǎo)頻，N1為預(yù)設(shè)的訓(xùn)練導(dǎo)頻的個數(shù)；訓(xùn)練導(dǎo)頻的位置與數(shù)值對于接收端是已知的；
[0009]S3:接收端依次接收發(fā)送的OFDM符號，估計得到第I個OFDM符號中插值導(dǎo)頻處和訓(xùn)練導(dǎo)頻處信道頻域響應(yīng)，得到插值導(dǎo)頻處的信道估計值冷[/4]和訓(xùn)練導(dǎo)頻處的信道估計
值應(yīng)隊夂]，k為第I個OFDM符號中插值導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波，km，m = 0，I,…，N1-1為第I
個OFDM符號中訓(xùn)練導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波；
[0010]S4:對第I個OFDM符號進(jìn)行數(shù)據(jù)信道估計，包括步驟:
[0011]S4.1:依次對第I個OFDM符號的N1個訓(xùn)練導(dǎo)頻進(jìn)行訓(xùn)練，計算第m個訓(xùn)練導(dǎo)頻的
誤差f目號
【權(quán)利要求】
1.一種基于梳狀導(dǎo)頻的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于包括以下步驟: 51:發(fā)射端在每個OFDM符號插入梳狀插值導(dǎo)頻，插值導(dǎo)頻在頻率方向上是周期分布的，其周期記為Df ;插值導(dǎo)頻的位置與數(shù)值對于接收端是已知的； 52:在每個OFDM符號中產(chǎn)生訓(xùn)練導(dǎo)頻，記第1，I = 0，I, 2，…個OFDM符號中包括N1 >0個訓(xùn)練導(dǎo)頻，N1為預(yù)設(shè)的訓(xùn)練導(dǎo)頻的個數(shù)；訓(xùn)練導(dǎo)頻的位置與數(shù)值對于接收端是已知的； 53:接收端依次接收發(fā)送的OFDM符號，估計得到第I個OFDM符號中插值導(dǎo)頻處和訓(xùn)練導(dǎo)頻處信道頻域響應(yīng)，得到插值導(dǎo)頻處的信道估計值/)[/,幻和訓(xùn)練導(dǎo)頻處的信道估計值HXLkJ，k為第I個OFDM符號中插值導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波，km, m = 0，I,…，N1-1為第I個OFDM符號中訓(xùn)練導(dǎo)頻對應(yīng)的子載波； 54:對第I個OFDM符號進(jìn)行數(shù)據(jù)信道估計，包括步驟:S4.1:依次對第I個OFDM符號的N1個訓(xùn)練導(dǎo)頻進(jìn)行訓(xùn)練，計算第m個訓(xùn)練導(dǎo)頻的誤
差信號
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于，所述步驟SI中OFDM符號的第一個子載波和最后一個子載波均為插值導(dǎo)頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于，所述步驟S2中訓(xùn)練導(dǎo)頻在OFDM符號中隨機(jī)分布，其隨機(jī)規(guī)則對接收端是已知的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于，所述步驟S2中訓(xùn)練導(dǎo)頻是已知訓(xùn)練信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于，所述步驟S2中訓(xùn)練導(dǎo)頻通過判決反饋產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的OFDM自適應(yīng)信道估計方法，其特征在于，所述步驟S3中估計信道頻域響應(yīng)的方法為`LS算法或麗SE算法。
【文檔編號】H04L27/26GK103428126SQ201310377464
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】劉光輝, 王福到, 鄭承昊, 趙友 申請人:電子科技大學(xué)