OFDM任意星座图全盲信道估计方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102185806A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102185806A(43)申请公布日2011.09.14(21)申请号201110154904.6(22)申请日2011.06.10(71)申请人复旦大学地址200433上海市杨浦区邯郸路220号(72)发明人王旭何凡杨涛冯辉胡波(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人陆飞盛志范(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04L27/26(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称OFDM任意星座图全盲信道估计方法和系统(57)摘要本发明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。CN102856ACCNN110218580602185810A权利要求书1/2页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。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：其中s[n]是发送信号，cH[n]是信道，w[n]是噪声，Y[n]是接收信号，利用二阶统计量，得到下面的等式：对于OFDM所有的子载波而言，有：即不定常数的幅度的估计式为：。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，对β进行相位分解，将其写成如下形式：其中Q为星座图的模糊数，θ称为小数相位，K称为整数相位；不定常数的小数相位估计式为：2CCNN110218580602185810A权利要求书2/2页其中为先前估计的带有不定常数的信道的频域形式，Nd为用来估计的子载波个数，L是接收的OFDM帧数量，rk[n]为接收的第n帧第k个子载波数据，sk[n]为相应的发送数据，是接收端的估计值，为先前估计的不定常数的幅度。4.如权利要求3所述的OFDM任意星座图的全盲信道估计算法，其特征在于对不定常数的整数相位K使用数论进行估计：其中(·)是数论中的欧拉函数，是下取整函数，arg(·)是指复数的相位，r为接收信号，s为发送信号，P、Q分别为两种星座图的模糊数。5.一种对应于权利要求3所述的OFDM任意星座图的全盲信道估计方法的OFDM全盲发送接收系统，该系统包括：发送端和全盲接收机，其中发送端只发送两种星座图信号，不发送任何导频；全盲接收机依次估计出带有不定常数的信道值，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，并最终恢复出发送信号。3CCNN110218580602185810A说明书1/6页OFDM任意星座图全盲信道估计方法和系统技术领域[0001]本发明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。技术背景[0002]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(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)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。[0003]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]LongTong,Gu