[发明专利]可见光通信系统中基于可靠判决反馈的信道估计方法

说明书

本发明公开了一种可见光通信系统中基于可靠判决反馈的信道估计方法，基于可靠判决反馈的信道估计算法对初始信道估计的准确性要求较高，将最大似然(Maximum Likelihood，ML)信道估计算法结合判决反馈思想应用在系统中。将可靠性较高符号作为反馈的准导频，通过二次估计提高了估计精度，但是该算法在低信噪比时可靠的符号较少，性能并没有改善。本发明对此问题提出了基于可靠判决反馈的ML信道估计改进算法，在不同的信噪比情况下，设置不同的BER门限，使得在低信噪比时也有一定的反馈的准导频数，从而可以提高在低信噪比时的估计性能。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术，尤其涉及一种可见光通信系统中基于可靠判决反馈的信道估计方法。

背景技术

正交频分复用技术(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)应用在通信系统中可以有效抵抗码间干扰(Inter-symbol interference,ISI)。同时，通过在符号间插入循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，可以进一步消除载波间干扰(Inter CarrierInterference,ICI)。

因此将OFDM技术应用在VLC系统中可以有效抵抗ISI和ICI，同时提高系统的频谱利用率。在VLC系统中使用的是强度调制直接检测(Intensity Modulation/DirectDetection,IM/DD)，信号以光强作为载体进行传播，本系统采用的调制方式为DCO-OFDM(Direct Current Optical-OFDM)。

信道估计是通信系统中非常重要的步骤，只有获得信道状态信息(Channel StateInformation，CSI)，才可以进行后续的信道均衡、解调、译码等。对于常见的基于导频的信道估计算法，通过在发送端的OFDM符号中插入导频序列来获得CSI，在发送传送数据的过程中重复发送大量的导频序列，需要占用一定的频谱资源，使得系统频谱利用率下降。因此在此问题的基础上，有了基于判决反馈的信道估计算法。

判决反馈的基本思想是把接收到的符号进行判决后，将所得到的符号当作发送的训练符号，得到下一个OFDM符号的信道估计，并且反馈到信道估计器，通过此反馈来不断优化信道估计及均衡。通过此种方法的反馈及迭代，可以减少导频的数量，进而发送更多的有效数据，从而可以提高数据的发送速率。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种可见光通信系统中基于可靠判决反馈的信道估计方法，可以提高提高在低信噪比时的估计性能。

技术方案：本发明所述的可见光通信系统中基于可靠判决反馈的信道估计方法包括：

(1)对初始导频序列X_P进行ML信道估计，得到其中，

式中，X_P为N_P×N_P的对角矩阵，其对角元素为发送信号x的N点FFT变换值的对应导频位置处的值，Y_P为导频位置处的接收信号，B_P为N_P×L的DFT变换矩阵，N_P为导频个数，N>0，L>0；

(2)将进行DFT变换，得到信道频域响应初始估计值其中，

式中，F_N为DFT变换矩阵；

(3)对于信道频域响应初始估计值进行信道均衡，得到判决符号其中，

(4)根据信道频域响应初始估计值选择信道增益大于门限值的子载波对应的作为准导频符号X_pq；