一种基于线性延拓的自适应信道估计方法技术

本发明专利技术涉及移动通信技术领域，具体涉及一种基于线性延拓的自适应信道估计方法。本发明专利技术方法基于线性延拓对信道特性进行估计，具有估计精确度高、收敛快的优点，不需人工干预，能够实现对信道特性的实时估计；本发明专利技术方法的实现方案简单易行，有利于工程实现。有利于工程实现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于线性延拓的自适应信道估计方法


[0001]本专利技术涉及移动通信
，具体涉及一种基于线性延拓的自适应信道估计方法。

技术介绍

[0002]在移动通信中，接收机的位置在不断变化，同时由于通信环境的多样性，电磁波在遇到障碍物或电离层时会产生反射现象，当遇到表面不均匀的大型建筑时会产生漫反射现象。因此接收机会收到来自不同路径信号的叠加。多条路径的存在会导致码间串扰(intersymbol interference,ISI)，使通信系统的性能恶化，出现错误平层。
[0003]均衡是解决ISI的有效方法，随着现代编译码(如Turbo/LDPC码)迭代译码思想的提出，人们逐渐认识到采用迭代能够给通信系统带来额外的性能增益，于是提出了联合迭代译码的思想。由于联合迭代译码的运行机制与Turbo码的译码机制十分类似，基于此也将联合迭代译码称为Turbo均衡。
[0004]Turbo均衡方案中要求接收机掌握信号所经路径的衰落大小，从而在迭代均衡的处理中更有效的进行相关数据处理。如果掌握(估计)的信道参数是完全错误的，则接收端不可能进行正常的均衡，也就无法建立可靠的通信链路；若估计出的信道参数与真实参数很接近，则接收机能够正常工作，仅仅是性能有所下降。显然估计的精确度直接影响了通信系统的最终性能。因此信道估计与跟踪是Turbo均衡的重要模块，同时也是建立通信链路前的必要工作。
[0005]在现有的信道估计技术中，通常采用序列相关的方法，选择具有良好自相关特性的序列作为导频序列，从而对信道进行估计。但现有技术存在一些弊端：一是专有的估计序列不具有通用性；二是估计精度低，基于相关特性的信道估计算法完全是依靠自相关程度，在噪声很大的情况下无法精确估计信道参数。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于线性延拓的自适应信道估计方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。
[0008]一种基于线性延拓的自适应信道估计方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1，将完整信道等长度划分为J段，每段长度为M；
[0010]步骤2，计算第j段信道的信道特性估计值；
[0011]步骤3，根据第j段信道的信道特性估计值计算第j+1段信道的信道特性估计值；
[0012]步骤4，重复步骤2～3，直至得到每段信道的信道特性估计值，即得到该完整信道的信道特性估计值。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术方法基于线性延拓对信道特性进行估计，具有估计精确度高、收敛快的优点，不需人工干预，能够实现对信道特性的实时估
计；本专利技术方法的实现方案简单易行，有利于工程实现。
附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0015]图1为本专利技术方法中信道特性估计值的迭代过程示意图；
[0016]图2为本专利技术方法中经迭代后的最终信道特性估计值示意图；
[0017]图3为使用本专利技术方法，在信噪比SNR＝30dB(近乎无噪声)、M＝20、最大迭代次数为50的情况下，信道特性真实值与信道特性估计值的对比图；
[0018]图4为使用本专利技术方法，在信噪比SNR＝0dB(有噪声)、M＝20、最大迭代次数为50的情况下，信道特性真实值与信道特性估计值的对比图；
[0019]图5为低通滤波器的频域特性图；
[0020]图6为经过低通滤波器平滑后的信道特性估计值与信道特性真实值的对比图。
具体实施方式
[0021]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。
[0022]将完整信道等长度划分为J段，每段长度为M；则时变衰落信道的幅度随时间变化而变化的特性如下：
[0023]h＝(h
0M+0
,
…
,h
0M+(M
‑
1)
,
……
,h
jM+0
,
…
,h
jM+(M
‑
1)
,
……
,h
(J
‑
1)M+0
,
…
,h
(J
‑
1)M+(M
‑
1)
)
[0024]时变衰落信道共有JM个采样点，相邻两个采样点之间的时间间隔为Δt，则第i个采样点对应的时刻为t
i
＝iΔt；定义信道瞬时幅度为h
i
，(0≤i＜JM)，传输的伪随机二进制训练序列为u＝(u0,u1,
…
,u
i
,
…
,u
JM
‑1),(u
i
∈{0,1})。
[0025]为了说明简单起见，采用二进制相移键控(Binary Phase Shift Key,BPSK)调制方式，伪随机二进制训练序列u经BPSK调制后得到映射符号x＝(x0,x1,
…
,x
i
,
…
,x
JM
‑1)，其中，x
i
＝1
‑
2u
i
。
[0026]接收端收到的信号为其中，符号表示按位相乘操作，即w＝(w0,w1,
…
,w
i
,
…
,w
JM
‑1)，w
i
为服从均值为0方差为σ2的正态分布采样值。
[0027]则第i个接收值的数学表达式为r
i
＝h
i
x
i
+w
i
,(0＜＝i＜JM)。
[0028]信道估计与跟踪的目的就是利用接收值r与已知的训练序列x来估计h中每个元素的数值。
[0029]一种基于线性延拓的自适应信道估计方法，包括以下步骤：
[0030]步骤1，将完整信道等长度划分为J段，每段长度为M；
[0031]步骤2，计算第j段信道的信道特性估计值；
[0032]子步骤2.1，令第j段信道在其初始时刻t
jM+0
的特性估计值
[0033]子步骤2.2，设定k∈[k
min
,k
max
]，令k＝k
min
；
[0034]子步骤2.3，建立信道特性估计值和时间的平面坐标系，过定点作斜
率为k的直线L
k
，得到第j段信道在各个时刻的信道特性估计值；第j段信道在第m个时刻t
jM+m
的信道特性估计值为：
[0035][0036]式中，Δt为相邻两个采样点之间的时间间隔；
[0037]子步骤2.4，根据第j本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线性延拓的自适应信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将完整信道等长度划分为J段，每段长度为M；步骤2，计算第j段信道的信道特性估计值；步骤3，根据第j段信道的信道特性估计值计算第j+1段信道的信道特性估计值；步骤4，重复步骤2～3，直至得到每段信道的信道特性估计值，即得到该完整信道的信道特性估计值。2.根据权利要求1所述的基于线性延拓的自适应信道估计方法，其特征在于，步骤2包括以下子步骤：子步骤2.1，令第j段信道在其初始时刻t
jM+0
的特性估计值子步骤2.2，设定k∈[k
min
,k
max
]，令k＝k
min
；子步骤2.3，建立信道特性估计值和时间的平面坐标系，过定点作斜率为k的直线L
k
，得到第j段信道在各个时刻的信道特性估计值；第j段信道在第m个时刻t
jM+m
的信道特性估计值为：式中，Δt为相邻两个采样点之间的时间间隔；子步骤2.4，根据第j段信道在各个时刻的信道特性估计值和相应的调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，陈佳鑫，仇妙月，
申请(专利权)人：西安烽火电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：