專利名稱：一種快變ofdm系統(tǒng)的漸進迭代時變信道估計和ici消除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種漸進的帶有ICI消除的OFDM迭代信道估計方法。屬于無線通信中信道估計研究的相關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)是多載波調(diào)制的一種，其思想是將信道分成若干個相互正交的子載波，將高速的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行的多組低速數(shù)據(jù)流，分別調(diào)至到這些子載波上傳輸，以提高頻譜利用率。若子載波上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，則子載波可以看成平坦性衰落，從而消除符號間干擾。由于其高頻譜利用率和良好的抗干擾能力，OFDM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻、視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)，主要的應(yīng)用包括:非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)、ETSI標(biāo)準的數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線局域網(wǎng)(WLAN)等。OFDM技術(shù)會同時受到由信道多徑時延引起的頻率選擇特性衰落，和由信道的多普勒擴展引起的時間選擇性衰落的影響，使系統(tǒng)性能下降。頻率選擇特性導(dǎo)致接收信號的到達時間變化從而影響到其幅度和相位。時間選擇特性導(dǎo)致OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性受到影響，造成子載波間的干擾(intersubcarrier interference, ICI),導(dǎo)致系統(tǒng)的性能下降。特別是在高速移動情況下，一個OFDM符號中信道也會發(fā)生很大變化，ICI的影響會更加嚴重。為此，目前有多種信道估計算法，通過插入導(dǎo)頻和差值的方法進行估計。但是這些算法在高速移動的OF DM系統(tǒng)中可能不適用。近期,基擴展模型(Basis Expansion Model,BEM)算法被廣泛用于模擬時頻雙選信道，根據(jù)所使用的基的不同，可以分為復(fù)指數(shù)基BEM算法(CE-BEM)，離散余弦變換BEM (DTC-BEM)，多項式基BEM (P-BEM)，離散擴展球狀BEM(DPS-BEM)以及離散Karhuen-LoSveBEM (KL-BEM)0在這些算法之中，P-BEM算法性能最好。為了降低ICI，自消除技術(shù)被提出。通過將信息映射到一組子載波上，產(chǎn)生ICI自消除，但會引起頻譜效率的降低。另有算法將數(shù)據(jù)檢測加入到信道估計中，數(shù)據(jù)檢測用于信道估計中的迭代算法和數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而改善估計的效果。其中的迭代算法即考慮了已知信息的卡爾曼濾波的迭代算法。數(shù)據(jù)檢測算法是對信道矩陣進行QR分解，修正數(shù)據(jù)的誤差以消除ICL.但是，由于ICI會影響頻率域估計的準確性，在快速移動的環(huán)境下，需要進行大量的迭代，信道估計的結(jié)果在信噪比(SNR)較低的情況下也不準確。

發(fā)明內(nèi)容
1.快變OFDM系統(tǒng)的漸進迭代時變信道估計和ICI消除方法，其特征在于，在OFDM系統(tǒng)的信道估計中，將ICI與噪聲之和SIN作為Kalman濾波器的去噪對象，從僅使用導(dǎo)頻點信息開始，漸進地增加用于迭代計算的信息，依以下步驟實現(xiàn):步驟(I)，發(fā)射端產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)，將導(dǎo)頻數(shù)據(jù)按照梳狀導(dǎo)頻方式插入到發(fā)送數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.快變OFDM系統(tǒng)的漸進迭代時變信道估計和ICI消除方法，其特征在于，在OFDM系統(tǒng)的信道估計中，將ICI與噪聲之和SIN作為Kalman濾波器的去噪對象，從僅使用導(dǎo)頻點信息開始，漸進地增加用于迭代計算的信息，依以下步驟實現(xiàn): 步驟(I)，發(fā)射端產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)，將導(dǎo)頻數(shù)據(jù)按照梳狀導(dǎo)頻方式插入到發(fā)送數(shù)據(jù)中: 發(fā)送端設(shè)定如下:s表不第s個OFDM符號，s = 1，2，…，S，…S,每個OFDM符號包含N個子載波，η =。。，…，!!，…，化其中包含乂個導(dǎo)頻符號^^^和Nrf個數(shù)據(jù)符號，Nd+Np=N, np = I, 2，..., Np,導(dǎo)頻在頻域上的位置矩陣表示成:
全文摘要
一種快變OFDM系統(tǒng)的漸進迭代時變信道估計和ICI消除方法，用于無線通信信道估計領(lǐng)域，用于快變信道產(chǎn)生ICI嚴重影響情況下，基于導(dǎo)頻的信道估計。其特征在于將載波間干擾ICI與信道噪聲之和(Sum of ICI and channel noise，SIN)作為Kalman濾波器的去噪對象，消除Kalman估計時ICI的影響。此外，用于迭代的數(shù)據(jù)采用漸進增長的方式，用于測量的子載波數(shù)量，在迭代的過程中沿各個導(dǎo)頻點兩側(cè)緩慢增長，從而抑制由ICI產(chǎn)生的影響。在SNR較小的情況下，該方案的性能比起現(xiàn)有算法有顯著的提升。
文檔編號H04L25/03GK103107969SQ20131000412
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者楊睿哲, 張琳, 張 杰, 張延華, 孫艷華, 孫恩昌, 司鵬搏 申請人:北京工業(yè)大學(xué)