一种OFDM信号带宽盲估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103200139A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103200139103200139A(43)申请公布日2013.07.10(21)申请号201310124054.4(22)申请日2013.04.11(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号西安电子科技大学(72)发明人李兵兵刘明骞张阳陈硕任晓楠(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04L27/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称一种OFDM信号带宽盲估计方法(57)摘要一种OFDM信号带宽盲估计方法，包括如下步骤：（1）对接收到的OFDM信号进行Welch变换，求得功率谱；（2）对得到的功率谱进行EMD分解，得到多个IMF分量；（3）设置IMF方差贡献率门限阈值λ，剔除IMF方差贡献率小于λ的IMF分量，并利用保留的IMF分量进行滤波消噪和重构OFDM信号功率谱；（4）对重构的功率谱求微分，提取脉冲的最大值和最小值所在的位置，将其分别作为OFDM信号通带的起始点和截止点，其差值作为通带的宽度，以此来估计OFDM信号的带宽；（5）设定多次循环次数并重复步骤（1）～步骤（4），求出估计带宽的统计平均值作为OFDM信号的精确带宽估计值。CN103200139ACN10329ACN103200139A权利要求书1/1页1.一种OFDM信号带宽盲估计方法，包括如下步骤：（1）对接收到的OFDM信号进行Welch变换，求得功率谱；（2）对得到的功率谱进行EMD分解，得到多个IMF分量；（3）设置IMF方差贡献率门限阈值λ，剔除IMF方差贡献率小于λ的IMF分量，并利用保留的IMF分量进行滤波消噪和重构OFDM信号功率谱；（4）对重构的功率谱求微分，提取脉冲的最大值和最小值所在的位置，将其分别作为OFDM信号通带的起始点和截止点，其差值作为通带的宽度，以此来估计OFDM信号的带宽。（5）设定多次循环次数并重复步骤（1）～步骤（4），求出估计带宽的统计平均值作为OFDM信号的精确带宽估计值。2.如权利要求1所述的一种OFDM信号带宽盲估计方法，其中步骤（2）所述的对得到的功率谱进行EMD分解，按如下步骤进行：2.1）确定信号x(t)的所有极大值点和极小值点。然后对所有极大值点和所有极小值点分别用三次样条插值曲线连接起来，这样便确定信号的上包络线xup(t)和下包络线xlow(t)，记上、下包络线的均值为m11(t)，则：m11(t)＝(xup(t)+xlow(t))/22.2）用信号x(t)减去上、下包络线的均值m11(t),得到s11(t)，则：s11(t)＝x(t)-m11(t)检查s11(t)是否满足IMF的两个条件，满足则把s11(t)赋给c1(t)；否则将s11(t)当作原始信号重复以上过程，直至k次循环后得到的s1k(t)满足IMF的两个条件，并记：c1(t)＝s1k(t)。至此，得到第一个IMF分量，即c1(t)；2.3）记剩余信号r1(t)＝x(t)-c1(t)，将其作为新的序列，重复上面步骤，直至提取出所有的IMF分量.此时原始信号x(t)最终分解为n个IMF和一个剩余分量rn(t)：3.如权利要求1所述的一种OFDM信号带宽盲估计方法，其特征在于：步骤（3）按如下步骤进行：3.1）首先确定所有IMF分量的总方差，再分别计算各个IMF分量的方差贡献率，记为μi，0＜μi＜1，i＝1,2,...,n；3.2）求门限阈值λ＝max(μi)·η，0＜η＜1；3.3）如果μi≥λ，则保留此IMF分量，否则去除该IMF分量；3.4）利用保留的IMF分量重构功率谱。2CN103200139A说明书1/5页一种OFDM信号带宽盲估计方法技术领域[0001]本发明属于通信技术领域，具体涉及一种低信噪比多径信道下低复杂度的OFDM信号带宽盲估计方法，可用于非合作通信中OFDM系统解调及频谱监测。背景技术[0002]正交频分复用（OFDM）技术是一种具有高频带利用率的多载波调制技术，它具有抗噪声、抗多径、适合高速数据传输等优点，因此OFDM技术在通信领域得到越来越广泛的应用。在非合作通信系统中，精确的OFDM信号带宽参数对于频谱监测和OFDM系统重构具有重要意义，因此本发明公布一种OFDM信号带宽盲估计方法。[0003]目前对于OFDM信号的频域带宽估计研究较少，最早的方法是首先用FFT得到信号频谱，然后简单的通过人的视觉对信号带宽进行估计，这样纯视觉的估计不能得到精确的估计结果。2000年，WalterAkmouche