发明名称 OFDM任意星座图全盲信道估计方法和系统
摘要 本发明属于移动通信技术领域,具体涉及一种OFDM任意星座图全盲信道估计方法和系统。所述方法包括如下步骤:设计发送信号,在发送端交替使用两种星座图;在接收端首先估计出一个带有不定常数的信道估计结果,然后依次估计出不定常数的幅度、不定常数的小数相位和不定常数的整数相位,从而得到完整的信道估计值。所述系统是一种OFDM全盲发送、接收机系统,不需要发送任何的导频,接收端仅仅根据接收到的数据估计无线信道,得到完整的信道估计值,并最终恢复出发送信号。本发明完全避免了发送导频,大大提高了通信系统效率,而且算法复杂度与数据长度只有线性关系,接收端的计算量很低,提高了全盲接收机的实用性。
申请公布号 CN102185806B 申请公布日期 2014.04.02
申请号 CN201110154904.6 申请日期 2011.06.10
申请人 复旦大学 发明人 王旭;何凡;杨涛;冯辉;胡波
分类号 H04L25/02(2006.01)I;H04L27/26(2006.01)I 主分类号 H04L25/02(2006.01)I
代理机构 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人 陆飞;盛志范
主权项 1.一种OFDM任意星座图的全盲信道估计方法,其特征在于设计如下OFDM系统:有N个子载波,其中有N<sub>d</sub>个数据子载波,N<sub>null</sub>个空子载波,没有任何的导频子载波;数据子载波中有N<sub>d1</sub>个数据子载波上使用星座图<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="15" he="18" /><sub>1</sub>,有N<sub>d2</sub>个数据子载波上使用星座图<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="15" he="18" /><sub>2</sub>,两种星座图的模糊数互质,并满足关系:N = N<sub>d</sub>+ N<sub>null                                                    </sub>N<sub>d</sub>= N<sub>d1 </sub>+ N<sub>d2</sub>                          设有带不定常数的信道估计值<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="45" he="23" />,其中<b>h</b>为真实的信道,<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="14" he="22" />是估计出来信道,<i>c</i>为传统算法无法估计出来的不定常数;将不定常数分为三个部分:幅度、小数相位和整数相位,然后分别对不定常数的三个部分进行估计,再对三个部分估计值合并,得到不定常数的完整估计值;最后利用估计出的信道值恢复出发送信号;其中:不定常数的幅度的估计方法如下:对于OFDM系统的任意一个子载波,将其写成:<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="142" he="24" />其中<i>s</i>[<i>n</i>]是发送信号,<i>cH</i>[<i>n</i>]是信道,<i>w</i>[<i>n</i>]是噪声,<i>Y </i>[<i>n</i>]是接收信号,利用二阶统计量,得到下面的等式:<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="341" he="42" />对于OFDM所有的子载波而言,有:<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="427" he="52" />即不定常数的幅度的估计式为: <img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="289" he="116" />;对不定常数的小数相位的估计方法如下:设<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="73" he="24" />,对<i>β</i>进行相位分解,将其写成如下形式:<img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="78" he="41" />其中Q为星座图的模糊数,<i>θ</i>称为小数相位,<i>K</i>称为整数相位;不定常数的小数相位估计式为: <img file="2011101549046100001DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="481" he="139" />其中<img file="DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="42" he="30" />为先前估计的带有不定常数的信道的频域形式,<i>N</i><sub><i>d</i></sub>为用来估计的子载波个数,<i>L</i>是接收的OFDM帧数量,<i>r</i><sub><i>k</i></sub>[<i>n</i>]为接收的第n帧第k个子载波数据,s<sub><i>k</i></sub>[<i>n</i>]为相应的发送数据,<img file="DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="39" he="26" />是接收端的估计值,<img file="DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="20" he="28" />为先前估计的不定常数的幅度;对不定常数的整数相位<i>K</i>使用数论进行估计: <img file="DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="374" he="154" />其中<img file="DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="19" he="23" />(·)是数论中的欧拉函数,<img file="DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="24" he="25" />是下取整函数,arg(·)是指复数的相位,<i>r</i>为接收信号,<i>s</i>为发送信号,<i>P</i>、<i>Q</i>分别为两种星座图的模糊数。
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