[发明专利]一种无线超宽带通信系统中稀疏多径的时延估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线超宽带通信系统中稀疏多径的时延估计方法，属于无线通信的技术领域。

背景技术

现代的无线通信网络中，载波信号经过无线信道后在各个无线通信设备间进行传递，实现数据通信。由于无线信道中存在各种散射体、衍射体和散射体，以及各种介质的影响，无线信号经过无线信道后会产生导致衰落，并且在不同的时延形成能量大小不同的发射信号副本。随着通信带宽的增加，会在更多的时延形成发射信号的副本。由于所有这些信号副本都携带了一定的能量，为了提高接收系统性能，往往需要采用RAKE接收机来合并这些不同时延的信号副本以实现分集接收。在RAKE接收合并多径的过程中，需要知道每条径的信道增益，这就需要对信道进行估计。因此，信道估计是宽带无线网络通信系统的重要问题。

在包传输的无线通信系统中，每个数据包在发射时前面都会有一段接收机已知的训练序列信号，利用这段信号接收机可以采用最小二乘等算法计算出信道估计值。如果训练序列具有理想的自相关特性，则使用滑动相关算法就可以得到信道估计值，再将这些估计值作为RAKE接收机的权系数，就可以实现RAKE分集接收。但是，由于超宽带系统具有极强的多径分辨能力，如果合并所有的可分辨多径，RAKE接收机的实现复杂度非常高，而且会引入过多的信道估计误差影响接收机性能。考虑到超宽带信道具有稀疏特性，只有少量的多径携带能量，同时为了降低接收机的复杂度，超宽带系统往往采用选择性RAKE接收机，即只合并超宽带信道中的稀疏多径。一般选择性RAKE接收机是根据信道系数估计值的大小，选择估计值较大的多径时延对应的多径分量进行合并。但是这种直接利用信道估计值的时延估计方法容易受到估计误差的影响，而错误的时延估计不仅会导致选择性RAKE接收机合并了能量较小的多径，而且还会合并受估计误差影响较大的多径分量，导致系统性能严重下降。所以，正确的多径时延估计是提高通信系统性能的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种无线超宽带通信系统中对稀疏信道进行多径时延估计的方法，以提高选择性RAKE接收机的性能。在多径时延估计方法中，首先利用多个码元的训练序列进行循环相关，得到所有时延上的多次无线信道估计值，再根据每个多径时延上的多次信道估计值进行最小相位误差检测，选取估计相位误差最小的多径时延信息，作为选择性RAKE接收机选择合并支路的依据。

本发明提出的无线超宽带通信系统中稀疏多径的时延估计方法，包括以下各步骤：

(1)接收无线超宽带通信系统中发送的射频信号，进行下变频处理，并以周期T对下变频处理后的射频信号进行采样，得到基带数字接收信号，取基带数字接收信号中连续M个长度为N的接收序列，分别记为R₁、R₂、...、R_M，其中N＝T₁/T，T₁为基带数字接收信号中一个码元的时间周期，T为采样周期，M＞1；

(2)对上述M个接收序列R_k分别与无线超宽带通信系统中基带数字本地信号的码元序列S进行步长为整个码片周期T₂的滑动相关，得到M组滑动相关值γk[m]=Σn=0N-1Rk[n]S*[n-m],]]>其中m为滑动间隔，可以取值m＝0，1，…，L-1，k＝1，...，M，L＝T₁/T₂；