一种用于OFDM系统的信道估计及数据检测方法

摘要

本发明涉及一种用于OFDM系统信道估计及数据检测方法，特别涉及一种高速移动场景下基于时延域基分解的OFDM系统的信道估计及数据检测方法，属于无线通信领域。本方法将信道频域响应矩阵分解为表征时延域和表征ICI的两个部分，并通过对各自的简化实现了高速移动场景下OFDM系统的信道估计。本发明能够有效解决时变信道下OFDM系统子载波之间由于正交失调引起的ICI问题，在一定意义上克服了参数时变所造成的影响，可大大减低误码率，能够很好的应对高速移动场景，性能不随移动载体和基站相对移动速度的增加而递减。

主权项

一种用于OFDM系统的信道估计及数据检测方法，所述OFDM系统的发射端进行时域加窗处理以抑制旁瓣泄露，该方法使用块状导频，导频不存在非零元素且OFDM数据符号中设置有子载波，其特征在于，该方法的具体步骤如下：1）接收端建立信道估计的目标函数：其中，R为接收信号的频域表示；是接收信号中信号部分的频域表示；W为加性噪声；H为信道频域响应矩阵；X=[X₀ X₁ … X_N‑1]为已知导频序列，X_a为发送端发送的各子载波上的码元，a=0，...，N‑1，N表示OFDM系统有N个子载波；U_j=diag(μ_j)，j=1，...，P，其中μ_j为离散长椭球体基序列，P表示长椭球体序列的个数；是由导频序列重组而成的矩阵；为表征多普勒扩展的矩阵，L为常量，表示子载波对其左右影响的范围，表示中的元素表示第j个子载波对第i个子载波的影响的所有径的加权和，i，j∈[1，L]；信道频域响应矩阵H满足如下关系：2）接收端利用接收信号R和已知矩阵通过最小二乘法由式（1）求解得到含有噪声的表征多普勒扩展的矩阵3）接收端对接收信号R进行归零去噪，具体步骤为：3.1设置归零门限M，对满足i＜M与j＜M的项置零，其中i，j∈[1，L]；3.2利用置零后的和等式求取接收信号中的部分噪声；3.3利用等式求取去噪后的接收信号；4）迭代去噪并求取信道频域响应矩阵H，包括：4.1重复步骤1）、2)、3)实现迭代归零去噪以使加性噪声W=0，其重复次数由信噪比来决定；4.2执行步骤2）得到4.3利用得到信道频域响应矩阵H；5）建立数据检测目标函数，并利用目标函数求取待检测数据，所建立的目标函数为：X(i+2)＝{R(i)‑H(i，i‑M:i+1)X(i‑M:i+1)}/H(i，i+2)          (2)其中，i∈[M，N_d]，M为归零门限，N_d为待检测数据个数；X(i‑M:i+1)表示取数据序列第i‑M至i+1个元素组成矩阵；H(i，i‑M:i+1)表示取H矩阵第i行i‑M至i+1列组成矩阵；6）对步骤5）所求待检测数据进行检测判别；7）重复步骤5）和步骤6），直到所有接收到的数据均实现了检测判别；经过上述七个步骤即完成了基于时延域基分解的OFDM信道估计及数据检测。