[发明专利]一种短波信道下基于小波去噪的SC-FDE信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及短波通信领域，尤其是涉及一种短波信道下基于小波去噪的SC-FDE信道估计方法。

背景技术

短波通信依靠1.5～30MHz的电磁波进行信号传输，是最早出现并广泛应用的无线通信方式，至今仍是中远距离无线通信的重要手段。短波通信依靠电离层反射进行通信，信道条件恶劣，信道特性随时间快速变化，同时，短波信道又是一个多径衰落信道，其多径时延可达5ms。多径干扰会引起数据传输过程中的码间串扰和频率选择性衰落，导致接收信号起伏不定，严重影响通信质量。因此，抗多径衰落和码间干扰一直是短波通信研究的热点。

高速可靠的数据传输是新一代短波通信的发展方向，提高数据传输速率，扩展带宽是最直接有效的方法，但是这样会导致短波数据传输遭受更加严重的频率选择性衰落和多径干扰。此时在接收端采用时域均衡技术进行多径抵消，会导致抽头系数过多，实现复杂度过高的问题，因此，SC-FDE(单载波频域均衡)是一个好的解决方案。

SC-FDE是一种有效地对抗多径衰落的传输技术，并以其自身的优点，被逐渐应用到宽带短波通信中。OFDM(正交频分复用)也可以有效地对抗多径干扰，但是由于其采用多载波调制方式，峰均比较高，并且对频偏比较敏感，这两个缺点成为限制OFDM在短波通信中应用的主要因素。SC-FDE与OFDM有相似的信号处理方式，在相同条件下可以达到更高的传输速率和更低的误码率，这些特点对宽带短波通信无疑是极具吸引力的。

从上面的分析可知，短波通信系统的性能主要受到信道的制约，因此，采用SC-FDE传输技术，对短波信道进行估计，补偿多径衰落和码间干扰对短波信道的影响，具有重要的意义。常用的信道估计准则有LS(最小二乘)准则、MMSE(最小均方误差)准则等。MMSE算法利用信道的相关特性，估计精度高，但是运算过于复杂，并且短波信道是实时变化的，很难得到信道的相关特性，实际工程中并不实用。LS算法结构简单，计算量小，不需要预先知道信道信息，比较实用，但是未考虑噪声的影响。因此，采用合理的方法，消除或抑制实用型LS算法中由噪声引入的误差，成为我们研究的重点。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种解决现有LS信道估计算法受噪声影响较大，提高估计精度低的基于小波去噪的SC-FDE信道估计方法，本发明的技术方案如下：一种短波信道下基于小波去噪的SC-FDE信道估计方法，其包括以下步骤：

101、对发送的数据进行分块，并在数据块间周期性地插入导频，在接收端提取导频位置处的信息，采用LS算法估计出导频序列处的信道频率响应，利用导频位置处的信息进行信道估计得到估计值；

102、对步骤101得到的估计值做IDFT(逆离散傅立叶变换)变换到时域，在小波域根据Mallat算法对其进行分解，采用阈值去噪法滤除噪声，并对消噪后的信号重构；

103、对重构后的信号进行插值补零，并对其做DFT(离散傅立叶变换)变换到频域，从而得到整个信道的频率响应，完成信道估计。

进一步的，步骤101中在数据块中插入的UW独特字序列的块数为3块，其中一块UW独特字作为CP循环前缀用于消除前后分组间的干扰，另外两块UW独特字作为导频用于信道估计，且所述UW独特字序列的长度大于信道的最大时延扩展值。

进一步的，所述UW序列采用IEEE802.16a标准规定的Chu序列。

进一步的，步骤101中LS算法具体为：假设发送的导频块x_p(n)的长度为P，经过信道后接收到的时域信号y_p(n)可以表示为：

yp(n)=xp(n)⊗h(n)+w(n)]]>