基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在稀疏環(huán)境下IQ不平衡OFDM系統(tǒng)的信道估計算法。導頻符號在IQ不平衡條件下通過信道，得到接收端信號。把IQ不平衡也當作信道參數(shù)納入估計，利用稀疏特性，用最小二乘法估計出時域信道沖擊響應。通過估計噪聲方差確定合適的門限，過濾循環(huán)前綴長度內的噪聲。本發(fā)明的基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘估計算法，實現(xiàn)了性能與復雜度的良好折中，同時只需使用一個OFDM符號，具有較高的頻譜利用率，可以有效地提高系統(tǒng)誤碼性能。
【專利說明】基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信【技術領域】，特別涉及IQ不平衡稀疏信道下0FDM系統(tǒng)中基于 噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計算法。

【背景技術】
[0002] 正交頻分復用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，0FDM)是一種特 殊的多載波傳輸技術，它把高速的串行數(shù)據(jù)流通過串并轉換分配到傳輸速率相對較低的若 干個子信道上并行傳輸。作為4G通訊的核心技術，它具有抗多徑干擾能力強、頻譜利用率 高等諸多優(yōu)點。然而，在0FDM系統(tǒng)中，發(fā)射機和接收機的非理想變頻、同相與正交支路的不 匹配濾波、放大和采樣均會造成同相/正交（In-phaseandquadrature-phase,IQ)支路的 幅度和相位不匹配，即IQ不平衡。IQ不平衡會破壞子載波之間的正交性，形成子信道間干 擾，嚴重影響系統(tǒng)性能。
[0003] 近年來直接變頻發(fā)射接收機由于具有結構簡單、低功耗和成本低等優(yōu)點在得到了 廣泛的關注和應用，但相比于傳統(tǒng)的超外差式結構，直接變頻結構發(fā)射接收機更容易受到 IQ不平衡的影響。因此，對0FDM系統(tǒng)的IQ不平衡實現(xiàn)高性能信道估計和精確補償是提高 IQ不平衡0FDM系統(tǒng)誤碼性能的主要途徑，具有非常深遠的意義和重要的理論研究價值和 應用前景。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對稀疏環(huán)境下的同相/正交不平衡正交頻分復 用系統(tǒng)，提供了一種低復雜度的基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法，以 有效提高系統(tǒng)誤碼性能。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：一種基于噪聲方差估計的門限時 域最小二乘信道估計方法，包括：
[0006] 考慮發(fā)射、接收端的IQ不平衡，當作信道參數(shù)一并納入估計；
[0007] 利用信道的稀疏特性，進行時域濾波，并通過估計噪聲方差確定合適的門限，過濾 循環(huán)前綴長度內的噪聲。
[0008] 作為一種實施例，所述考慮發(fā)射、接收端的IQ不平衡，當作信道參數(shù)一并納入估 計，包括：
[0009] 步驟11)，設0FDM子載波數(shù)為N，循環(huán)前綴長度為L，取一個0FDM導頻符號

【權利要求】
1. 一種基于噪聲方差估計的門限時域最小二乘信道估計方法，其特征在于，包括： 考慮發(fā)射、接收端的IQ不平衡，當作信道參數(shù)一并納入估計； 利用信道的稀疏特性，進行時域濾波，并通過估計噪聲方差確定合適的門限，過濾循環(huán) 前綴長度內的噪聲。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述考慮發(fā)射、接收端的IQ不平衡，當作 信道參數(shù)一并納入估計，包括： 步驟11)，設OFDM子載波數(shù)為N，循環(huán)前綴長度為L，取一個OFDM導頻符號S = [s(l) s(2)……s(N)]T; 步驟12)，考慮發(fā)射、接收機的IQ不平衡，經過信道的多徑衰落得到接收端Z=(μrμtdiag {H} +vrvt*diag {H#})S+μrvtdiag {H} +vrμt*diag {H#})S#+ ω , 其中，μ=cos+ya.sin(I), =czcos-/sin€)，下標r、t分別表示接收端、 發(fā)送端，α、Θ為同相支路與正交支路的幅度和相位失真參數(shù)，H為信道沖激響應h= [&Ii1…\]1勺DFT變換，上標#表示復共軛向量的DFT變換； 步驟 13)，記凡=μrytdiag{H}+vrvt*diag{H #}，Hb=μrvtdiag{H}+vryt*diag{H#}，Ha=Urytdiag{H}+vrvt*diag{H #},Hb=μrvtdiag{H}+vryt*diag{H #},ha、hb分另丨」為 Ha、Hb的IDFT變換，將Z表示為Ζ=ΑΧ+ω,其中A=[diag{S}F NXN/2diag{S#}FNXN/2]，
開以，X在時域最小_乘估計下可以表不為
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用信道的系數(shù)特性，進行時域濾 波，并通過估計噪聲方差確定合適的門限，過濾循環(huán)前綴長度內的噪聲，包括： 步驟21)，根據(jù)時域信道沖擊響應能量集中在循環(huán)前綴長度內，把循環(huán)前綴后f-L個 值置零； 步驟22)定義門限:A= 7乾，其中，殆.為循環(huán)前綴后f 個點的噪聲方差平均值，系 數(shù)Y的取值范圍為I 步驟23)以0.01的單位遞增Y，將循環(huán)前綴長度內小于λ的值置零，得到毛. 并以此恢復信號S，使估計出的S誤碼率最低，確定最佳門限Aci，得到信道沖激響應
【文檔編號】H04L25/02GK104468429SQ201410733821
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權日:2014年12月4日
【發(fā)明者】張德鵬, 崔玉荻, 束鋒, 徐彥青, 桂林卿, 吳瓊, 余詩堯, 王憶蒙 申請人:南京理工大學