[发明专利]基于分散式放置正交时频空OTFS导频的信道估计方法

权利要求书

1.一种基于分散式放置正交时频空OTFS导频的信道估计方法，其特征在于，在时延-多普勒域发送数据帧中分散放置四个相互正交的导频符号，接收端利用接收到的四个导频符号进行联合信道估计；该信道估计方法的步骤包括如下：

步骤1，按照下式，在时延-多普勒域的发送数据同一帧的不同位置，叠加放置四个相互正交的导频符号：

其中，x_i(k,l)表示时延-多普勒域的发送数据中第i帧的第l个子载波上的第k个数据符号叠加放置了导频符号后的数据符号，k＝0,...,M_s-1，l＝0,...,N_s-1，N_s和M_s分别表示由发射机天线数确定的OTFS系统中每一帧子载波的总数和符号的总数，x_p1表示时延-多普勒域的发送数据中第i帧的第l_p1个子载波上的第k_p1个数据符号上叠加放置的导频符号，x_p2表示时延-多普勒域的发送数据第i帧的第l_p2个子载波上的第k_p2个数据符号上叠加放置的导频符号，x_p3表示时延-多普勒域的发送数据第i帧的第l_p3个子载波上的第k_p3个数据符号上叠加放置的导频符号，x_p4表示时延-多普勒域的发送数据第i帧的第l_p4个子载波上的第k_p4个数据符号上叠加放置的导频符号；

步骤2，发送时延-多普勒域变换后的时域信号：

对每个时延-多普勒域的发送数据帧进行逆辛傅利叶变换ISFFT，得到时频域的信号块，再对每个信号块进行海森堡Heisenberg变换，得到该信号块的时域信号，通过天线发送时域信号；

步骤3，提取接收端的时延-多普勒域导频信号：

步骤3.1，接收端将接收到的时域信号进行与步骤2相反的操作，得到时延-多普勒域中的数据块；

步骤3.2，对数据块的每一个数据符号进行遍历检测，将绝对值超过阈值的数据符号保留数据块矩阵中，舍弃其余的数据符号；

步骤4，按照下式，将提取的接收端导频符号根据不同导频符号的位置进行相位复原：

其中，y₁，y₂，y₃，y₄分别表示根据不同导频符号的位置进行相位复原后的数据符号，y_i(k₁,l₁)表示时延-多普勒域的接收数据中第i帧的第l₁个子载波上的第k₁个接收的数据符号，k₁＝0,...,M_r-1，l₁＝0,...,N_r-1，N_r和M_r分别表示由接收机天线数确定的OTFS系统中每一帧子载波的总数和符号的总数，l_p1，l_p2，l_p3，l_p4分别表示四个导频的位置信息，e^(·)表示以自然常数e为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，*表示相乘操作；

步骤5，按照下式，利用每个信道路径相位复原后的导频符号联合估计每条信道的系数：

其中，表示联合估计得到的第j条信道系数，x_p表示导频符号矩阵，x_p＝[x_p1 x_p2 x_p3x_p4]^T，[·]^T表示转置操作，y表示相位复原后的接收数据符号矩阵，y＝[y₁ y₂ y₃ y₄]^T，(·)^H表示共轭转置操作。

2.根据权利要求1所述的基于分散式放置正交时频空OTFS导频的信道估计方法，其特征在于，步骤3.2中所述的阈值是由下式得到的：

其中，γ表示阈值，N₀表示发射信道的噪声能量，E_s表示发送端的一个时延-多普勒域的发送数据帧中所有数据符号能量的平均值。