[发明专利]一种可见光通信中信道冲激响应抽头个数的估计方法

说明书

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中信道冲激响应抽头个数的估计方法。

背景技术

可将光通信是一种通过光辐射传输负载信息的新兴技术，以其诸多的优点，成为近年来无线通信领域研究的热点之一，是未来无线接入方案中针对射频技术最有潜力的互补技术。OFDM是可见光通信高速传输的基本调制方法，其中DCO-OFDM方案出现时间早，研究较为成熟，所以在目前大部分的可见光实物系统的实现都是采用的该方案。

在OFDM系统中，需要进行频域均衡来对抗ISI带来的影响，而均衡就需要知道信道的频率响应，所以信道估计在OFDM系统中的重要性不言而喻。

目前OFDM系统中最常用的低复杂度线性信道估计方案为基于DFT变换的信道估计方法，其具体分为4步：估计幅频响应、将幅频响应变换为冲激响应、选取冲激响应的有效抽头、将有效冲激响应变换为新的幅频响应。

对于第三步选取冲激响应的有效抽头，因为在OFDM系统中信道最大时延N_h小于循环前缀(Cyclic Prefix,CP)长度N_CP，即N_h＜N_CP，所以传统基于DFT变换的算法中转换成时域时都是取前N_CP点，但是这样势必会造成一定的性能损失，所以我们可以采取算法估计出N_h。

在已有的工作中，有用门限法来估计N_h，这种方法就是设置一个门限，大于该门限的点判为冲激响应点，小于该门限的点判为噪声点。该方法关键在于门限值的确定，存在一定的局限性。

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中信道冲激响应抽头个数的估计方法，同时可将该方法稍加改进应用于存在STO的可见光DCO-OFDM系统中。

技术方案：本发明所述的可见光通信中信道冲激响应抽头个数的估计方法包括：

(1)获取可见光通信中信道冲击响应的所有采样点；

(2)将循环前缀之后的采样点作为噪声类采样点，从中选取最大值M，并计算所述噪声类采样点的均值μ₁和方差σ₁²；

(3)对循环前缀之前的采样点按顺序进行检索，得到值大于2*M的最后一个采样点，以该点和该点之前的采样点作为冲激响应类采样点，并计算冲激响应类采样点的平均值μ₂和方差

(4)将冲激响应类采样点之后的且循环前缀之前的采样点作为待判别点，并按顺序将待判别点存入集合P中，集合中点个数为n，令i＝1；

(5)对于待判别点i，分别计算其与噪声类采样点和冲激响应类采样点的马氏距离D_i1和D_i2，其中：

式中，x_i为待判别点i的值；

(6)判断D_i1和D_i2的大小；若D_i1≥D_i2且i≤n，则将待判别点i判定为冲击响应类采样点，并重新计算冲激响应类采样点的平均值μ₂和方差将i＝i+1，返回执行步骤(5)；若D_i1＜D_i2或i>n，则将待判别点i判定为噪声类采样点，且点i之前的采样点都为冲击响应类采样点，之后的采样点都为噪声类采样点，点i在可见光通信中信道冲击响应所有采样点中的排序即为估计的抽头个数。

进一步的，当可见光通信系统中存在STO的情况下，当存在采样周期小数倍的符号定时偏差时，按照如下方法估计：

将步骤(1)估计出的信道冲激响应的前L点和后K点作为待判别点，中间的N-L-K点作为噪声类采样点，前L点按照(2)-(6)执行判别，后K点参照(2)-(6)执行判别，判别时i从最后位向最前位依次判别，其中L、K为预设值，N为所有采样点的个数。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本专利提出了一种基于马氏距离的信道冲激响应抽头个数的估计方法。该方法的复杂度较低，易于实现，可以在较低复杂度情形下估计出信道冲激响应的有效抽头采样点，使其截断归一化均方误差达到指定要求。对于存在STO的可见光DCO-OFDM系统，该方法可以使截断归一化均方误差性能“平台效应”在较高信噪比时才出现，而在实际情况中感兴趣的信噪比并不会达到特别高。

附图说明