[发明专利]DMB－T系统中利用FWT实现快速信道估计的方法

说明书

技术领域

本发明属于无线信号传输领域，特别是涉及一种DTMB系统中利用FWT (快速沃尔什变换)实现快速信道估计的方法，主要应用于DTMB数字地面 广播的接收系统中。

背景技术

地面数字广播近几年来一直都是无线领域关注的热点。2006年8月1日， 我国推出了数字电视地面广播传输系统强制标准——国标DTMB，并确定了 过渡期为一年。国标采用了以PN序列时域填充来取代通常OFDM(正交频分 复用)系统中保护间隔的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术，具有 较强的抗多径干扰能力。在DTMB系统中，保护间隔中填充的PN序列发挥了 重要作用：(1)用于快速系统同步，PN序列作为同步序列，被用于实现系 统帧同步、频率同步、时间同步等；(2)作为OFDM调制的保护间隔，通过 信道估计，可以消除一定范围内的多径干扰影响。PN序列在接收端是已知 的，其对信息部分的干扰可以有效地被去除，因而理论上等同为零填充 (Zero-padding)的保护间隔。

为了在接收机上去除干扰，恢复发端信息，必须进行信道估计，难点 主要在于需要快速可靠地估计出多径信道。目前最常用的方法为滑窗相关 法。接收机在进行多径搜索时，利用接收PN序列强自相关特性和接收信 号部分的循环卷特性，将接收信号与本地PN码的各个循环版本共轭相乘 后积分，将相关结果与门限检测器的某一门限值比较，判断是否已捕获到 有用信号径，从而获取时域信道冲激响应，完成信道估计。滑窗相关器实 现比较简单，但搜索计算量大，当PN序列码长为N时，其复杂度为N²次 加减运算，相对来说硬件实现的复杂度很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种DTMB系统中利用FWT实现快速 道估计的方法，能够有效降低计算的复杂度，硬件实现简单。

为解决上述技术问题，本发明的DTMB系统中利用FWT实现快速信道 估计的方法，利用FWT实现多径捕获，包括如下步骤：

1)PN序列的匹配相关

a)将长度为N的循环卷接收信号列矢量序列r，经过置换矩阵P1， FWT，置换矩阵P2作用后，转换为干扰抵消前的时域信道冲激响应序列实现的公式如下：

h~=P2·W2n·P1·r′]]>

其中，r′＝[0，r^T]^T，置换矩阵P1和P2均为固定的2ⁿ阶初等变换阵，是2ⁿ阶沃尔什变换矩阵，沃尔什变换矩阵所有矩阵元素都由1或-1组成， 且N＝2ⁿ-1；置换矩阵P1由序号的对应关系决定；置换矩阵P2则由经过置 换矩阵P1置换后的序列与沃尔什变换矩阵的对应关系决定；

b)根据设定的阈值Q，确定强径的数目S和相应的干扰抵消前的时域 信道冲激响应序列的分量

2)干扰抵消，计算各强径的干扰分量各强径冲激响应复值增 益均通过加各强径的干扰分量将干扰全部抵消，得到干扰抵消后的 信道冲激响应序列h及其信道传输函数H(ω)。

采用本发明的方法后，用FWT实现与滑窗相关等效的多径捕获方法具 有很高的实用性，计算复杂度由滑窗相关法的N²降低至(N+1)log₂(N+1)。 对于帧头模式PN420与PN945，相对于信息部分分别有约27dB和30dB的 解扩增益。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的实施方式利用FWT实现快速多径捕获方法的示意图；

图2是8点FWT的计算流程示意图；

图3是码长为255的PN序列生成器示意图；