[发明专利]适用于分时长期演进电力应急通信系统导频与信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力应急通信系统导频与信道估计方法，尤其涉及一种适用于分时长期演进(TD-LTE)电力应急通信系统上行导频与信道估计方法。

背景技术

电力应急通信系统通信是电网安全稳定运行的重要保证。在发生突发事件时，电力应急通信系统可以将现场画面、语音等通过应急通信通道传送到应急指挥中心，指挥人员无需到达现场即可及时、快速地处理灾情。同时，电力应急通信系统可以为电力通信系统日常运维提供故障检修的临时通道。电力应急通信系统要求无线接入通道应满足高速率、高带宽、快速移动、稳定性高、节能等要求，目前比较热门的无线通信技术主要有全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)和TD-LTE。随着科技的发展，WiMAX技术的短板越来越明显，TD-LTE更能满足电力应急通信的性能需求。

对于TD-LTE中上行多用户传输情形，接收端信道估计模块需要分别计算出各用户对应的信道响应。传统最小二乘方法通过离散傅里叶变换实现各用户在变换域的信道响应分离，然而，分配给某一用户的带宽只占系统带宽的很小的一部分，此时变换域信道响应会弥散到整个子载波上，从而产生用户间干扰。针对该问题，本发明给出的频分复用导频结构能够很好的消除用户间干扰，提出的信道估计方法能以较低的复杂度获取较高的信道估计精度。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种适用于TD-LTE电力应急通信系统的上行导频与信道估计方法。能够完全消除用户间干扰问题，进一步在变换域进行处理，能以较低的运算复杂度有效地提高信道估计精度，改善接收机的性能。

技术方案：为实现上述目的，本发明包括如下步骤：

步骤一、在发送端，各用户发送频分复用导频信号，各用户导频占用不同的子载波。记x_i表示第i个用户发送的长度为N_b频域导频，其中i＝0,1,...,N-1，则导频信号x_i可表示为

xi=p⊗ei]]>

其中，p长度为N_b/N的Zadoff-Chu序列，e_i是N阶单位矩阵的第i列，表示矩阵Kronecker乘积。

步骤二、在接收端，利用接收导频信号，获得频域信道响应的最小二乘估计，即

其中，y表示基站的接收导频信号，表示第i个用户到基站天线在非零导频处的频域信道响应估计，表示矩阵Hadamard乘积，上标*表示取向量元素的共轭，表示N_b/N阶单位矩阵。

步骤三、针对不同用户的频域信道响应，分别实施逆离散傅立叶变换，并对变换域信号的尾部进行置零处理，即

h^i=WLHH^LS,i0Nb-L]]>

其中，W_L表示由N_b/N点离散傅立叶变换矩阵前L列构成的矩阵，L表示时域信道的长度，表示元素为零长度为N_b-L的列矢量。

步骤四、对置零处理后的变换域信道响应作离散傅立叶变换，获得频域信道响应的估计值，即