一种MIMO-OTFS系统的半盲信道估计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115967595A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211520159.7(22)申请日2022.11.30(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人任光亮王浩丁建牛晓明王佳璐邵佳琪许晨(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230专利代理师辛菲(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04B7/0413(2017.01)H04B7/06(2006.01)H04L5/00(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图4页(54)发明名称一种MIMO-OTFS系统的半盲信道估计方法(57)摘要本发明公开了一种MIMO‑OTFS半盲信道估计方法，包括：将第i根发射天线上DD域的导频符号与数据符号相叠加，形成发射符号；对发射符号进行ISFFT，并将时频域的发射信号转换为时域发射信号；根据时域发射信号确定第i根发射天线的基带发射信号并发射至第j根接收天线；将第j根接收天线的接收信号转换至DD域后进行二维匹配滤波，并确定第i根天线到第j根接收天线的时延和多普勒偏移量；进行MIMO信道系数的初步估计；消除导频符号对接收信号的干扰，并计算数据符号的估计结果；根据数据符号的估计结果以及消除导频符号的干扰后的接收信号，对MIMO信道系数进行精确估计。本发明在OTFS帧与帧之间信道变化较快的场景下具有较高的频谱效率和低峰均比。CN115967595ACN115967595A权利要求书1/3页1.一种MIMO‑OTFS系统的半盲信道估计方法，其特征在于，所述MIMO‑OTFS系统包括发射端和接收端，所述发射端包括Nt根发射天线，所述接收端包括Nr根接收天线；所述半盲信道估计方法包括：发射端将第i(1≤i≤Nt)根发射天线上的时延多普勒DD域的导频符号与数据符号相叠加，形成DD域的发射符号；发射端对所述DD域的发射符号进行逆辛有限傅里叶变换ISFFT，得到时频域的发射信号后，将所述时频域的发射信号转换为时域发射信号；发射端根据所述时域发射信号确定第i(1≤i≤Nt)根发射天线的基带发射信号，并将所述基带发射信号发射至第j根接收天线；接收端将第j根接收天线的接收信号转换至DD域后，利用所述导频符号对DD域的接收信号进行二维匹配滤波，并根据匹配滤波结果确定第i根天线到第j根接收天线的时延和多普勒偏移量；接收端利用所述时延和多普勒偏移量进行MIMO信道系数的初步估计；接收端根据MIMO信道系数的初步估计结果消除导频符号对所述接收信号的干扰，并计算数据符号的估计结果；根据所述数据符号的估计结果以及消除导频符号的干扰后的接收信号，对MIMO信道系数进行精确估计；当达到预设迭代次数时，将MIMO信道系数的精确估计结果作为所述MIMO‑OTFS系统的半盲信道估计结果；反之，则接收端根据MIMO信道系数的精确估计结果消除导频符号对所述接收信号的干扰，并返回所述计算数据符号的估计结果的步骤。2.根据权利要求1所述的MIMO‑OTFS系统的半盲信道估计方法，其特征在于，所述接收端将第j根接收天线的接收信号转换至DD域后，利用所述导频符号对DD域的接收信号进行二维匹配滤波，并根据匹配滤波结果确定第i根天线到第j根接收天线的时延和多普勒偏移量的步骤，包括：接收端将第j根接收天线的接收信号转换至DD域，得到DD域的接收信号；以yj中(l,k)为基准坐标，利用第i根发射天线的导频符号与第j根接收天线在DD域的接收信号进行二维匹配滤波，yj为所述接收信号yjyj的矩阵形式；当匹配滤波结果大于预设门限η时，从yj的(l,k)处确定第i根发射天线到第j根接收天线的时延及多普勒偏移量。3.根据权利要求2所述的MIMO‑OTFS系统的半盲信道估计方法，其特征在于，所述接收端按照如下公式进行二维匹配滤波：式中，表示第i根发射天线的所述导频符号，*表示共轭运算，Vji(l,k)表示以(l,k)为基准坐标的二维匹配滤波结果，M、N分别表示时延多普勒域的最大时延格数和最大多普勒格数，m和n为求和下标，0≤m≤M，0≤n≤N。4.根据权利要求3所述的MIMO‑OTFS系统的半盲信道估计方法，其特征在于，所述预设门限其中，表示导频符号的方差，K为预设常数。2CN115967595A权利要求书2/3页5.根据权利要求1所述的MIMO‑OTFS系统的半盲信道估计方法，其特征在于，所述接收端利用所述时延和多普勒偏移量进行MIMO信道系数的初步估计的步骤，包括：接收端按照如下公式，利用所述时延和多普勒偏移量进行第i根发射天线到第j根接收天线的最小均方误差MMSE估计，获得MIMO信道系数的初步估计结果：式中，表示第i根发射天线到第j根