[发明专利]一种基于航空通信系统中OFDM传输技术的信道估计方法

摘要

本发明属通信领域，具体涉及航空通信系统中OFDM技术传输方案的信道估计方法。根据航空信道只有两条径以及线性变化的特性，首先找出这两条径的位置，然后再把这两条径以外的其它径置零。这不仅降低了噪声对信道估计的影响，提高了估计的准确性，而且还减少了为估计大量信道参数的导频数量。

主权项

1.一种基于航空通信系统中OFDM传输技术的信道估计方法，其特征在于：其步骤如下所述：S1、选取选取N_p个训练符号所述训练符号分别位于子载波p(1),p(2),…,p(N_p)处；S2、在接收端取出S1所述子载波p(1),p(2),…,p(N_p)对应位置的频域接收信号Y_p，对所述频域接收信号Y_p进行组合，构成方程组，即，Yp=Yp(1)···Yp(Np)=Ahave+Bα+e=Qh+e,]]>其中，h_ave＝[h_ave(0),h_ave(1),…h_ave(L-1)]^T，α＝[α₀,α₁,…α_L-1]^T，h_ave表示时域衰落信道每条径的均值，α表示时域衰落信道每条径的变化率，L表示信道离散化后的最大多径数目，L＞L″=τ_max/T_s，其中L″为信道最大多径时延τ_max除以信道采样时间T_s，Ah_ave为期望信号，Bα为训练符号产生的干扰项，e为误差项，所述误差项e由信道噪声w和非训练符号产生的子载波间干扰构成；S3、定义干扰因子C_k-n＝-(1-e^-j2π(k-n)/N)^-1，b_n＝[1,e^-j2πn/N,…,e^{-j2πn(L-1)/N}]^T，其中，0≤n≤N-1，0≤k≤N-1，N表示子载波个数，j为虚数单位，定义A=sp(1)bp(1)T···sp(Np)bp(Np)TT]]>B=Σn=0n≠p(1)n∈pilotN-1Cp(1)-nSnbnT···Σn=0n≠p(Np)n∈pilotN-1Cp(Np)-nsnbnTT]]>Q=[A B]h=[h_ave   α]^Te=ep(1)···ep(Np)=Σn=0n∉pilotN-1Cp(1)-nSnbnT···Σn=0n∉pilotN-1Cp(Np)-nSnbnTα+w,]]>其中，B表达式中的n∈pilot表示n的值取自集合pilot，e表达式中的表示n的值取自集合pilot以外的值，信道噪声是长度为N_p的列向量，所述集合pilot为N_p个训练符号位于子载波p(1),p(2),…,p(N_p)的值；S4、根据航空信道两径的特性，以及信道的最大多径时延，得到信道离散化后两条径的大概位置，保留附近的值，将其它径置零，第一条主径的延时为零，离散化后位置就在前M₁条径中，第二条反射径在最大多径时延处，其离散化后的位置在L′附近，间隔为leg，其中L′=L″+J₁，用l₁、l₂分别表示信道离散化后的第一条主径附近M₁条径位置以及第二条反射径附近(2*leg+1)条径位置，即，l₁=[0,1,…M₁-1]，l₂＝[L′-leg，L′-leg+1，…，L′,L′+1,…,L′+leg]，令A′=A(:,[l₁ l₂])B′=B(:,[l₁ l₂])Q′=[A′ B′]，其中，A′、B′分别表示取出矩阵A、B的l₁和l₂向量代表的列；S5、根据S2所述频域接收信号Y_p可得：h′=Q^′+Y_p+Q^′+e，忽略误差项e的影响，可得到信道参数估计：h′=Q^′+Y_p，其中，Q^′+=(Q^′HQ′)^-1Q^′H表示Q′的伪逆矩阵，Q^′+e表示估计误差，h′=[h′_ave α′]^T表示长度为(M₁+2*leg+1)的一维列矩阵，h′_ave＝[h′_ave(0),…,h′_ave(M₁+2*leg)]表示长度为(M₁+2*leg+1)的一维列矩阵，表示长度为(M₁+2*leg+1)的一维列矩阵；S6、比较h′_ave中的幅值，分别找出h′_ave(0)～h′_ave(M₁-1)和h′_ave(M₁)～h′_ave(M₁+2*leg)中最大的两项h′_ave(t₁)、h′_ave(t₂)，h′_ave(t₁)、h′_ave(t₂)的位置分别是t₁、t₂，令l₁=t₁,l₂=L″+J₁-leg+t₂-M₁，通过公式Q′=[A′ B′]、h′=Q^′+Y_p到新的信道参数估计值；S7、将S6所述新的信道中时域信道矩阵的每个元素的h_ave(n)、α_n值置零，其中，t₁、(L′+J₁-leg+t₂)这两个位置的时域信道值由h(k,n)=have(n)+(k-N-12)αn,0≤k≤N-1,n=t1,t2]]>得出。