一种FBMC系统的最小均方误差信道估计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115834301A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211465891.9(22)申请日2022.11.22(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号(72)发明人范程龙(74)专利代理机构深圳众邦专利代理有限公司44545专利代理师丁曹凯(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04L27/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种FBMC系统的最小均方误差信道估计方法(57)摘要本发明公开了一种FBMC系统的最小均方误差信道估计方法，属于通信技术领域，包括：在发送端，帧结构中导频包含3列符号，中间一列放置随机生成的导频符号，另外两列符号置0以隔开数据符号对导频符号的干扰。在接收端，获得导频符号的接收信号模型，计算子载波上噪声之间的相关性并获得噪声自相关矩阵，然后通过最小化贝叶斯均方误差，获得FBMC系统的信道估计，基于得到的信道估计系数进行信道均衡，以恢复发送的数据符号。本发明提供的最小均方误差信道估计方法能够大大改善FBMC系统的误码率。CN115834301ACN115834301A权利要求书1/1页1.一种FBMC系统的最小均方误差信道估计方法，其特征在于，包括：A1在发射端，FBMC的帧结构中导频包含3列符号，中间一列放置随机生成的导频符号，另外两列符号置0，数据符号放置在导频符号之后；A2将每个子载波的导频符号和数据符号乘以FBMC发射模块的相位旋转因子ejπ(m+n)/2；A3将乘以相位旋转因子后的信号进行M/2上采样；A4将上采样后的信号通过原型滤波器滤波；A5将滤波后的信号进行子载波调制ej2πmk/M，生成时域发送信号；其中，M为FBMC系统子载波的个数，m,n分别为子载波序号和时间序号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射信号在接收端转换为接收信号，且所述接收信号的解调过程为：B1将所述接收信号进行子载波解调制e‑j2πmk/M；B2将子载波解调制后的信号进行原型滤波器滤波；B3将滤波后的信号进行M/2下采样；B4将下采样后的信号乘以相位旋转因子e‑jπ(m+n)/2，获得解调符号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道估计的过程为：C1计算每个子载波解调符号中噪声的均值和方差，得到子载波噪声的自相关矩阵；C2最小化信道频率响应的贝叶斯最小均方误差，获得信道频率响应的系数。4.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，所述数据均衡的过程为：D1将每个子载波的解调符号分别除以信道估计得到的信道频率响应系数；D2对步骤D1得到的信号，进行取实部操作，就可以完美恢复发送符号。5.根据权利要求3和4所述的方法，其特征在于计算子载波噪声的自相关矩阵，子载波噪声是相关的，而不是独立的。2CN115834301A说明书1/5页一种FBMC系统的最小均方误差信道估计方法技术领域[0001]本发明属于通信技术领域，更具体地，涉及一种FBMC系统的最小均方误差信道估计方法。背景技术[0002]多载波通信技术，尤其是滤波器组多载波(FBMC)通信技术应用于无线通信中。相比传统的正交频分复用(OFDM)技术，FBMC每个子载波中都采用了具有低频谱旁瓣的原型的滤波器，因此FBMC能够更好的支持异步传输等无线通信场景。另外，FBMC不需要插入循环前缀，也能够有效抵抗多径衰落信道的影响，显著提升了多载波通信系统的能量效率和频谱效率。然而，FBMC系统的正交性条件只在实数域成立，因此发送的实数符号之间存在虚部干扰，虚部干扰的存在FBMC系统的信道估计更加复杂。目前，FBMC系统中信道估计的方法主要包括两类：[0003](1)干扰近似法，“C.Lélé,P.Siohan,andR.Legouable“,2dBbetterthanCP‑OFDMwithOFDM/OQAMforpreamble‑basedchannelestimation,”IEEEInternationalConferenceonCommunications,pp.1302–1306,May2008”，公开了一种基于块状导频的信道估计方法，该方法具有实现简单的优点。然而该方法没有考虑FBMC子载波间的相关性，也不能有效抑制信道噪声对信道估计的干扰，因此多载波通信系统误码率较高。[0004](2)导频对法，“C.Lélé,J.‑P.Javaudin,R.Legouable,A.Skrzypczak,andP.Siohan,“Channelestimationmethodsforpreamble‑basedOFDM/OQAMmodulations,”EuropeanWirel