[发明专利]TDS－OFDM接收机自适应信道估计均衡方法及其系统

摘要

时域同步正交频分复用(TDS－OFDM)接收机自适应信道估计均衡方法及其系统，属于数字信息传输技术领域。本发明把接收到的TDS－OFDM信号帧分解为PN码帧同步和DFT数据两部分，根据传输信道特性选择下列方法之一进行信道估计：a)当信道具有短时多径干扰时，选择PN码时域相关法；b)当信道具有长时多径干扰时，选择频域PN变换法；c)当信道具有时不变稳定特性时，选择和频域判决反馈法。本发明在清华DMB－T系统的FPGA、ASIC版本接收机中得到实现，实际试播和测试取得了良好的效果，性能明显优于现有的其它系统。

主权项

1、TDS-OFDM接收机自适应信道估计均衡方法，其特征在于，它是在数字电路上实现的，依次含有以下步骤：1)把接收到的TDS-OFDM信号帧分解为PN码帧同步即帧头部分和DFT数据即帧体两部分；2)从帧体中去除PN序列的同步头干扰，并构造帧头与信道的循环卷积，对第i帧信号的处理过程如下：①把PN(i)与信道后径的线性卷积结果PN(i，post)搬移叠加到DFT(i)的首部DFT(i，head)，得到对应DFT(i)的叠加信号DFT_c(i，head)，而PN(i+1)与信道前径的线性卷积结果PN(i，pre)搬移叠加到DFT(i)的尾部DFT(i，tail)得到DFF_c(i，tail)；     DFF_c(i，head)＝DFT(i，head)+PN(i，post)     DFT_c(i，tail)＝DFT(i，tail)+PN(i+1，pre)②对应于PN(i)，则有：           PN_c(i，tail)＝PN(i，tail)+DFT(i，pre)           PN_c(i+1，head)＝PN(i+1，head)+DFT(i，post)③构造DFT(i)与信道前径的循环卷积：           DFT(i，tail)+DFT(i，pre)＝{DFT_c(i，tail)-PN(i+1，pre)}                                           +{PN_c(i，tail)-PN(i，tail)}其中PN(i+1，pre)＝PN_c(i+1，1，tail)-PN(i+1，1，tail)PN_c(i+1，1，tail)和PN(i+1，1，tail)分别对应PN(i+1，1)的尾部叠加信号和尾部信号，经过上述的信号加减操作，得到DFT(i)与信道前径的循环卷积；④同理，得到DFT(i)与信道后径的循环卷积：           DFT(i，head)+DFT(i，post)＝{DFT_c(i，head)-PN(i+1，post)}                    +{PN_c(i，head)-PN(i，head)}其中PN(i+1，post)＝PN_c(i+1，head)-PN(i+1，head)PN_c(i+1，head)和PN(i+1，head)分别对应PN(i+1，1)的首部叠加信号和首部信号，经过上述的信号加减操作，得到DFT(i)与信道前径的循环卷积；3)对帧体进行离散傅立叶变换，得到帧体的频域数据Y(n，k)；4)根据传输信道特性选择下列方法之一进行信道估计，得到传输信道的频率响应估计a)当传输信道具有短时多径干扰时，选择PN码时域相关法，它依次含有以下步骤：①把接收到的PN码帧同步与本地PN码在时域进行相关运算，得到信道的时域冲激响应的粗估计粗估计中的小电平值被丢弃；②通过移动处理改变本地PN序列的相位，从而改变前同步缓冲长度L_pre和后同步缓冲的长度L_post，使选取的相关输出段[k′-L_pre+1，k′+L_post]集中了信道的主要能量，其中k′对应了相关峰位置，锁定了主径位置，以相关峰所在位置k′，即主径位置作为基准点，选取相关输出段[k′-L_pre+1，k′-1]的数据作为信道前径部分而选取相关输出段[k′+1，k′+L_post]的数据作为信道后径部分③通过移位和填零操作，得到长度为N的序列h^tc,N(n)=h^tc,post0<n≤Lpost0Lpost<n≤N-Lpreh^tc,preN-Lpre≤n<N]]>④把经过N点离散傅立叶变换处理得到各个OFDM子载波频率响应的估计b)当传输信道具有长时多径干扰时，选择频域PN变换法；c)当传输信道具有时不变稳定特性时，选择频域判决反馈法；5)把信号帧的频域数据Y(n，k)和得到的频域响应估计相除，得到信道均衡后的数据信号Z(n,k)=Y(n,k)/H^(n,k);]]>6)Z(n，k)经过电平判决电路后，一路作为数据输出，另一路反馈给判决反馈的信道估计部分。