基于MIMO非实时平台的自适应信道估计方法

摘要

本发明公开了一种基于MIMO非实时平台的自适应信道估计方法，是在发送端插入前导序列而获得信道统计信息，根据信道统计信息自适应调整导频间隔和导频功率，对导频位置应用LS信道估计方法估计出导频位置的信道冲击响应和在数据位置利用插值方法估计数据位置的信道冲击响应。本发明自适应地设计导频时域间隔以及导频功率，可以提高信道估计性能和频谱利用率并且在发送功率一定的情况下，提高信道容量。利用插入导频的信道估计方法，避免了在环境恶劣时Golden序列信道估计会造成错误传播的弱点。对应用于实际平台中的算法降低系统复杂度的同时，避免了错误传播，提高了系统性能并且提高了频谱利用率。

主权项

1.一种基于MIMO非实时平台的自适应信道估计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在接收端获得信道统计信息在MIMO非实时平台的发送端插入前导序列，在接收端根据前导序列估计出的信道冲击响应获得信道统计信息，得到实际信道环境的相干时间：信道的时延—时间差相关函数由信道冲击响应获得：$R_c(\tau ;\mathrm{\Delta \xi })=\frac{1}{2}E\{h(\tau ;t+\mathrm{\Delta \xi })h*(\tau ;t)\};$信道相干时间为：T_coh＝rms[R_c(Δξ)]；各符号的含义：R_c表示信道的时延—时间差相关函数，t表示电波传播时间，τ表示电波经过不同路径的传播时间延时，并用ξ表示移动接收台的移动时间，Δξ表示移动接收台接收两个不同路径信号的观测时间延时，h(τ，t)为信道在时间t的等效低通冲激响应；T_coh表示信道相干时间；rms[x]表示x的均方根；(2)根据信道统计信息自适应地设定信道估计的导频时域间隔及导频信号功率根据获得的信道相干时间，将导频时域间隔设定为不大于已经得到的信道相干时间；发送端总功率一定的情况下，导频信号功率应该尽可能小，以提高系统容量，同时应从导频信号中提取尽量多的信道信息，以提高信道预测的信噪比，在保证一定的系统误码率性能的前提下，减小不必要的导频信号功率；(3)设计信道估计方法在MIMO非实时平台中，引入以下插入周期性插入导频信号的信道估计方法：对于导频符号，采用LS信道估计，利用导频位置的接收符号和发送符号，得到导频位置的信道冲击响应，公式如下：${\hat{H}}_{\mathrm{LS}}={\underset{‾}{X}}^{-1}\bar{Y}{\left[(X_k/Y_k)\right]}^T,k=\mathrm{0,1},...N-1;$各符号的含义：表示导频位置信道冲击响应的估计值，X表示导频位置的发送信号矩阵，Y表示导频位置的接收符号矩阵，X_k表示k时刻导频位置的发送信号，Y_k表示k时刻导频位置的接收信号；对于数据符号，利用线性内插插值信道估计方法，估计出数据位置的信道冲击响应系数，插值方法如下：线性内插滤波每次估计只需要两个导频点信号，估计两相邻导频位置的信道响应，通过插值得到两个导频间数据位置的信道响应，线性内插公式如下：${\stackrel{\widehat{~}}{H}}_N\left(i\right)={\stackrel{\widehat{~}}{H}}_N(\mathrm{mL}+L)=(1-\frac{l}{L}){\stackrel{\widehat{~}}{H}}_N\left(\mathrm{mL}\right)+\frac{l}{L}{\stackrel{\widehat{~}}{H}}_N(\mathrm{mL}+L)$其中，i表示第i个数据符号，L为导频时域间隔，m表示第m个导频符号。