一种基于均匀分布导频的二维自适应OFDM信道估计方法

摘要

本发明公开了一种基于均匀分布导频的二维自适应OFDM信道估计方法，在发射端，在每个OFDM符号中插入二维均匀分布的插值导频，并产生训练导频，训练导频和插值导频的位置与数值对接收端均是已知的。对于每个OFDM符号，接收端根据插值导频的信道估计值对训练导频进行插值，计算其信道估计值，结合直接估计得到的训练导频的信道估计值对抽头系数向量进行训练。每个OFDM符号中的所有的训练导频全部训练后，即可通过抽头系数向量得到插值系数，从而实现对数据的信道估计。本发明适用于采用二维均匀分布插值导频的OFDM通信系统，能够在信道统计特性未知的情况下进行信道估计，并且可以自适应跟踪信道。

主权项

一种基于均匀分布导频的二维自适应OFDM信道估计方法，其特征在于包括以下步骤：S1：发射端在每个OFDM符号插入插值导频，插值导频在时频二维均匀分布，记时间方向上的周期为D_t，频率方向上的周期为D_f；插值导频的位置与数值对于接收端是已知的；S2：在每个OFDM符号中产生训练导频，记第l,l＝0,1,2,…个OFDM符号中包括N_l＞0个训练导频，N_l为预设的训练导频的个数；训练导频的位置与数值对于接收端也是已知的；S3：接收端依次接收发送的OFDM符号，估计得到OFDM符号中插值导频处的信道估计值k为第l个OFDM符号中插值导频对应的子载波；S4：设置数据信道估计起始OFDM符号，对该符号及其之后的OFDM符号进行数据信道估计，包括步骤：S4.1：估计得到OFDM符号中训练导频处的信道估计值k_m为第l个OFDM符号中训练导频对应的子载波，其中m＝0,1,…,N_l‑1；S4.2：对第l个OFDM符号的每个训练导频，构建矩阵0≤i≤Q_tD_t‑1，0≤j≤Q_fD_f‑1，其中Q_t＝M₁+M₂+1，Q_f＝N₁+N₂+1，M₁、M₂、N₁、N₂为设置的参数，M₁≥0、M₂+1≥0、N₁≥0、N₂+1≥0；当l+M₁D_t‑i对应的OFDM符号不存在或k_m+N₁D_f‑j不属于OFDM符号子载波范围时，S[i,j]＝0；根据矩阵S_m构建训练矩阵其中[S_m]_x表示矩阵S_m的第x,0≤x≤Q_tD_t‑1行；S4.3：依次对第l个OFDM符号的N_l个训练导频进行训练，计算第m个训练导频的误差信号上标H表示共轭转置，其中$n=\underset{y=0}{\overset{l-1}{\Sigma }}{N}_y+m;$$\hat{w}\left[n\right]={\left[{\hat{w}}_0\right[n],{\hat{w}}_1[n],...,{\hat{w}}_{N_f-1}[n\left]\right]}^T$为抽头系数向量，在第n‑1个训练导频训练时得到，其中上标T表示转置，N_f＝Q_tD_tQ_fD_f；更新抽头系数向量其中ρ为预设的步长，为第n+1个训练导频的抽头系数向量，第一次对数据OFDM符号进行数据信道估计时，其第0个训练导频对应的抽头系数向量为全零向量；当N_l个训练导频都训练完时，输出N_f个插值系数上标*表示共轭；S4.4：根据N_f个插值系数φ[i,j]，计算第l个OFDM符号中数据的信道估计值为：$\hat{H}[l,k_d]=\underset{i=0}{\overset{Q_t{D}_t-1}{\Sigma }}\underset{j=0}{\overset{Q_f{D}_f-1}{\Sigma }}\phi [i,j]S_d[i,j],$其中$S_d[i,j]=\tilde{H}[l+M_1{D}_t-i,k_d+N_1{D}_f-j],$k_d为第l个OFDM符号中数据对应的子载波。