本发明专利技术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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于移动通信
，具体涉及一种OFDM任意星座图全盲信道估计方法和系统。
技术介绍
近年来，移动用户对高速数据业务的需求，促使现有通信系统的效率不断提高。 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术由于具有很高的频谱效率， 已经被许多国际标准所采用，如DAB，DVB, WiMAX和LTE等。在OFDM技术中，为了辨识信道，一部分系统资源被用来发射导频，这降低了系统效率。尤其在多天线的情况下，导频开销大大增加，已经成为不容忽视的问题。一些学者提出了盲信道估计的思想，即不利用任何导频，直接由接收信号辨识出信道。如文献[1] Long Tongj Guanghan Xu and Thomas Kailathj Blind Identification and Equalization Based on Second-Order Statistics: A Time Domain Approach”， IEEE Tran. Information Theory, vol. 40 no. 2，March 1994、参考文献[2] Bertrand Muquet， Marc de Courville and Pierre Duhame1， “Subspace-Based Blind and Semi-Blind Channel Estimation for OFDM Systems”， IEEE Tran. Signal Processing, vol. 50, no. 7, July 2002、参考文献[3] Wei-Chieh Huang, Chun-Hsien Pan et al, Subspace-Based Semi-Blind Channel Estimation in Uplink OFDMA Systems，，，IEEE Tran. Broadcasting, vol. 56，no. 1 March 2010等所述。盲信道估计可以大大减少系统的导频幵销，显著提高系统效率。但遗憾的是，现有的信道盲估计方法存在模糊性的问题， 即最后的结果不唯一，这对实际应用造成了困难。为了能够去掉结果的模糊性，仍然需要少量的导频信号，最终形成了所谓的半盲估计。针对这个问题，有学者进行了研究，如文献W] (Shengli zhou md Georgios B. Giannakisj “Finite-Alphabet Based Channel Estimation for OFDM and Related Multicarrier Systems，，，IEEE Tran. Communications, vol. 49, no. 8, August 2001) 的最后结果只有几个可能的离散相位，而不再是任意的不定常数；参考文献[5] (Marc C. Necker and Gordon L. Stuber, Totally Blind Channel Estimation for OFDM on Fast Varying Mobile Radio Channels，，，IEEE Tran. Wireless Communications, vol. 3, no. 5，September 2004)解决了在OFDM系统中部分PSK星座图的全盲信道估计问题，但不适用于QAM等一般星座图。QAM是通信系统中最常用的星座图，QAM等一般星座图实现全盲信道估计对通信系统有着重要意义。本专利技术正是要解决对QAM等一般星座图如何完全不用导频而全盲估计出无线信道，并提出一个低复杂度的算法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低复杂度，能够完全避免发送导频、有效提高现有通信系统效率，可以应用于QAM等一般星座图的OFDM全盲信道估计方法和相应系统。本专利技术提出的OFDM任意星座图全盲信道估计方法，包括如下步骤设计发送fi 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。具体分别描述如下 1、发送端设计设计如下OFDM系统有N个子载波，其中有 个数据子载波，Nnull个空子载波，没有任何的导频子载波。数据子载波中有t个数据子载波上使用星座图 5 ^WNd2个数据子载波上使用星座图S2，满足关系N = Nd+ Nnull(1)Nd= Ndl + Nd2(2)在接收端，由于使用全盲接收机，所以没有任何导频信息可以使用，接收机需要直接从接收信号中全盲估计出信道，进而恢复出发送信号。有很多文献讨论了信道的半盲估计问题，一个典型的算法如参考文献[2]，利用子空间的概念分离出信号子空间和噪声子空间， 进而部分的估计出带有不定常数的信道值i=A，其中h为真实的信道，h是估计出来信道，C为传统算法无法估计出来的不定常数。可以看到，由于不定常数C的存在，这样估计出来的信道无法直接用来恢复发送信号。传统的解决方法是在发送端发送少量的导频，然后通过导频估计出不定常数c的具体值，进而恢复发送信号。但这样做会浪费一部分系统资源，降低系统效率。本专利技术提出的全盲信道估计，就是在不使用任何导频的前提下，不仅估计出带有不定常数的信道值 Ii = A，而且可以进一步估计出不定常数C。为了估计不定常数C，首先将c分为3个部分幅度，小数相位，整数相位，然后依次进行估计，最后将估计的结果合并，得到一个完整的不定常数c的估计值。下面解释小数相位和整数相位的概念，需要给出一些与之相关的定义。首先是星座图模糊数的概念。定义1 一种星座图的模糊数Q为对于M-QAM星座图，Q = 4 ；对于M-PSK星座图， Q = M ；对于M-PAM星座图，Q = 2。接下来可以弓I入相位分解的概念。定义2 设#e[D;2〃〕，对β进行相位分解，将其写成如下形式2双 τ本文档来自技高网...
【技术保护点】
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Ｎｄ个数据子载波，Ｎｎｕｌｌ个空子载波，没有任何的导频子载波；数据子载波中有Ｎｄ１个数据子载波上使用星座图１，有Ｎｄ２个数据子载波上使用星座图２，两种星座图的模糊数互质，并满足关系：Ｎ ＝ Ｎｄ＋ ＮｎｕｌｌＮｄ＝ Ｎｄ１ ＋ Ｎｄ２设有带不定常数的信道估计值，其中ｈ为真实的信道，是估计出来信道，ｃ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。
【技术特征摘要】
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Nd个数据子载波，Nnull个空子载波，没有任何的导频子载波；数据子载波中有 Ndl个数据子载波上使用星座图S工，有Nd2个数据子载波上使用星座图S 2，两种星座图的模糊数互质，并满足关系2.如权利要求1所述的OFDM任意星座图的全盲信道估计方法，其特征在于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3.如权利要求2所述的OFDM任意星座图的全盲信道估计方法，其特征在于对不定常数的小数相位使用ML估计，其步骤为设岸e[CU;...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，何凡，杨涛，冯辉，胡波，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31
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