[发明专利]一种脉冲干扰环境下OFDM 系统的盲信号干扰噪声比估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号干扰噪声比值估计方法，尤其是涉及一种脉冲干扰环境下OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统的盲信号干扰噪声比估计方法。

背景技术

干扰问题是影响无线通信网传输速率和质量等性能指标的重要因素之一，因此干扰问题一直受到重视。在实际环境下，存在着很多干扰，主要分为通信系统内部干扰和外部干扰。通信系统内部干扰主要有同频干扰、邻频干扰、多址干扰等；通信系统外部干扰来自自然界，包括脉冲干扰、射频干扰等。脉冲干扰主要是由汽车点火装置、电器开关切换设备以及闪电等引起的。与高斯白噪声相比较，脉冲干扰的产生更具有突发性、短脉冲、能量高且尖锐的特点而缺少有效的处理方法，因此脉冲干扰会对无线通信系统性能造成严重影响。

准确的信号干扰噪声比(SINR，Signal to Interference plus Noise Ratio)是反映信道状态好坏的一个重要参数。在数字通信技术中，有效的功率控制、速率自适应和分集合并等技术都需要准确的信号干扰噪声比值信息。信号干扰噪声比值估计的准确性与有效性直接影响了无线通信系统的组网效率和吞吐量。传统的方法通过定时发送训练序列获取，这是以牺牲发送速率为代价的。因此，快速准确的盲信号干扰噪声比值估计方法将能提高新一代通信系统的速率。

目前，针对不同的通信系统，有不同的信号干扰噪声比估计方法，信号干扰噪声比值估计方法大致可以分为两类：一类是基于数据辅助的，即在信道中发送周期性的导频(训练序列)；另一类是基于非数据辅助的，即没有发送训练序列，只是对接收信号进行处理，也就是盲信号干扰噪声比估计方法。这两类估计方法各有优缺点，基于数据辅助的估计方法估计性能较好，但是需要发送的导频序列与接收端同步或在接收端完成接收判决才能进行估计；而基于非数据辅助的估计方法即盲信号干扰噪声比估计方法不需要发送导频序列，使得频谱利用率提高，也不需要与接收端同步和完成判决，因此其在目前频谱资源逐步匮乏的情况下具有广泛的应用前景，但是现有的盲信号干扰噪声比估计方法的计算复杂度较大，且估计时间较长，另一方面关于在脉冲干扰环境下的盲信号干扰噪声比估计方法尚未有相关研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种计算复杂度低、估计精确度高，并且能够有效的提高频带利用率、节省带宽资源和提高通信系统质量的脉冲干扰环境下OFDM系统的盲信号干扰噪声比估计方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种脉冲干扰环境下OFDM系统的盲信号干扰噪声比估计方法，其特征在于包括以下步骤：

①在OFDM系统的发送端，通过多径衰落信道发送OFDM信号给OFDM系统的接收端，其中，OFDM系统的发送端发送的OFDM信号在通过多径衰落信道传输的过程中同时受到脉冲、高斯白噪声干扰；

②在OFDM系统的接收端接收到包含脉冲干扰信号和高斯白噪声的接收信号，记为y(n)，其中，n表示离散时间点，L_h表示多径衰落信道的多径数，S_i表示多径衰落信道的第i径的信号功率因子，表示多径衰落信道的第i径的到达相位，τ_i表示多径衰落信道的第i径的延时变量，j为虚数单位，x(n-τ_i)表示OFDM系统的发送端发送的OFDM信号x(n)延时τ_i后的变量，I(n)表示脉冲干扰信号，v(n)表示高斯白噪声，A表示脉冲干扰信号的信号功率因子，N表示高斯白噪声的信号功率因子；

然后根据自相关函数的定义，得到接收信号y(n)的自相关函数，记为R_y(n，τ)，其中，τ表示延时变量，和分别表示多径衰落信道的第i₁径的信号功率因子、到达相位和延时变量，和分别表示多径衰落信道的第i₂径的信号功率因子、到达相位和延时变量，表示OFDM系统的发送端发送的OFDM信号在时间点n处延迟的延时变量上延迟后的自相关函数，R_I(n，τ)表示脉冲干扰信号的自相关函数，R_v(n，τ)表示高斯白噪声的自相关函数，表示多径衰落信道的第i₁径的延时变量，表示多径衰落信道的第i₂径的延时变量；