[发明专利]稀疏信道条件下正交频分复用扩频水声通信无导频判决反馈信道估计方法

摘要

本发明公开了一种稀疏信道条件下正交频分复用扩频水声通信无导频判决反馈信道估计方法，包括：1）OFDM频域信息提取；2）将步骤1）提取的频域信息送给扩频识别模块进行扩频识别；3）将步骤2）扩频识别的结果送给判决反馈回路模块，对水声信道进行迭代学习，重建信道；4）对利用重建信道进行均衡后的数据解扩输出。本发明利用水声信道的稀疏特性对扩频信号进行有效识别，并利用识别结果对水声信道响应进行判决反馈估计，从而实现对水声信道的可靠重建，并且在不损失通信质量的前提下，可以可靠实现对水声通信信号的均衡，有效提高水声通信速率。

主权项

1.一种稀疏信道条件下正交频分复用扩频水声通信无导频判决反馈信道估计方法，其特征在于：所述方法包括下述步骤：1)OFDM频域信息提取；2)将上述步骤1)提取的频域信息送给扩频码识别模块进行扩频识别,包括下述步骤：a)假设系统接收端接收到的第t个OFDM符号中所携带的第k个传输的扩频的响应为其中，有M种可能对应的映射，这里定义为当时的信道估计值，表示为：其中,表示信道估计，行向量Q_m为M元扩频中第m个扩频样本；b)采用匹配追踪算法对信道进行重建，得到：其中W_t，k，m为接受收到的第t个ofdm符号中所携带的第k个传输扩频在第m个扩频映射条件下稀疏匹配获得的加权因子存储向量，ψ表示字典；c)对信道估计值的时域冲激响应进行幅度归一化处理：其中表示对向量归一化处理；d)根据步骤c)中归一化处理后的时域冲激响应，发送的扩频信息表示为：其中N_h为信道冲激响应采样点数；3)将上述步骤2)扩频识别的结果送给判决反馈回路模块，对水声信道进行迭代学习，重建信道，包括下述步骤：a)假设第t个OFDM符号传输的信息为x_t，扩频后信号为接收端收到的信号为Y_t^Q，经过无导频解扩后的信息为x′_t，判决反馈信道估计算法首先对x′_t按同信号发送端同样的规则对其进行扩频，得到新的符号其中u＝1,2,…,U是判决反馈迭代次数；b)利用稀疏信道重建算法得到信道匹配估计结果c)利用MMSE信道估计算法对水声信道估计结果进行修正；其中F为离散傅里叶变换矩阵，为信道频域自相关矩阵，信道MMSE估计，σ²是信号方差，P_l是单位矩阵,其中下标I表示矩阵的性质是单位矩阵；d)利用对接收信号Y_t^Q进行均衡，并对均衡后的扩频信号进行解调，得到数据解调信息x′_t,u；重复步骤a)至d)直到迭代中止条件满足；4)对利用重建信道进行均衡后的数据解扩输出。