[发明专利]针对空时编码正交频分复用系统的免疫动态信道均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信信号处理技术领域的方法，具体是一种针对空时编码正交频分复用系统的免疫动态信道均衡方法。

背景技术

近年来，移动和无线通信技术飞速发展，各类高速数据传输业务需求不断增加，与此同时，人们对于相应调制技术的鲁棒性以及频谱资源利用率提出了越来越高的要求，而正交频分复用(OFDM)系统，作为一种移动通信领域内的新兴技术受到了密切关注。OFDM技术的优势在于能通过相邻子载波间的正交性将传统频分复用技术的频带利用率扩展一倍，并且有较强的抗脉冲噪声及抗多径衰落的能力，已经被成功运用于802.11A，802.11G，802.16等多种协议。

空时编码技术(STC)是近年来新兴一种无线通信技术。其的特点在于充分利用空-时域的多样性，其中空时块编码(Space-time Block Codes)技术利用空间分集来增大信道容量，通过采用特殊的编码方式，可以在发射天线多于接收天线的情况下达到相同性能的空间分集效果。由于空时编码技术具有空域节省特性，被广泛的应用到移动通信系统的移动接收终端设备上。将OFDM和STC两种技术联合编码(STC-OFDM)能够充分利用各自优点从而进一步提高系统性能。

然而由于移动通信信道自身特性，包括多普勒频移，多径干扰及高斯白噪声等等因素的影响，STC-OFDM的子带的数据经过信道后依然会受到不同程度的幅度衰减及相位变化，因此仍然需要在接收端进行适当的信道均衡。目前常用的常见的信道估计和均衡方法设计方法是基于最小均方误差(MMSE)法，综合考虑信道统计特性和加性噪声的方差，以维纳滤波器的方法设计出的MMSE信道估计器在均方误差的意义上是最优的，但在无线传播环境中，信道的特性随时发生变化，噪声的方差也在发生改变，信道非线性成为影响信道误码性能的主要因素，因此MMSE信道估计预先统计得到的信道统计特性和噪声的方差很可能与实际环境有较大区别，此时，需要采用非线性均衡器才能获得理想的通信性能。

径向基函数(RBF)天然地具有分布式计算、局部逼近、局部调整的能力，其强大的非线性拟合能力保证了无线通信系统的非线性均衡的实现。通过间歇发送的训练序列得到在一些离散时间点处的信道参数，包括幅度衰减和相移，然后通过在线动态学习而形成的RBF网络强大的拟合能力插值得到其余时刻的信道参数，从而实现动态的信道均衡。目前RBF网络信道均衡器的在线训练方法主要包括高斯梯度下降法等其相关的改进方法。

经对现有技术文献的检索发现，Xiongfei Chen等在《IEEE InternationalConference on Communications，Circuits and Systems Proceedings》(《IEEE通信、电路和系统国际会议》)(2006，Vol.2，pp48-59)上发表的“Adaptive TimeDomain Channel Tracking Algorithm for Space-Time Coded OFDM Systems”(STC-OFDM系统的自适应时域信道跟踪技术)，提出采用基于高斯梯度下降法实现对STC-OFDM系统的信道估计和跟踪；Tao Cui等在《IEEE Vehicular TechnologyConference》(IEEE车载技术会议)(2004，Vol.1，pp：608-611)上发表的“Channel Estimation for OFDM Systems Based on Adaptive Radial BasisFunction Networks”采用基于高斯梯度下降法实现对OFDM系统的信道均衡；但是以上两篇技术文献中的方法本质上属于线性方法，使用在非线性较高的移动信道中，往往并不能获得系统参数的最优值，从而导致系统性能的下降。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种针对空时编码正交频分复用系统的免疫动态信道均衡方法，采用免疫机制动态地确定系统均衡器的非线性参数，能够有效提高STC-OFDM系统均衡器对于无线时变信道的跟踪估计和均衡能力，使通信双方可以更安全可靠的传输信息，在增大信道容量的同时提高接收机的鲁棒性。采用本发明方法设计的动态均衡器，可以在存在衰落特性的无线信道环境中达到很低的误码率，提高正交频分复用系统的性能，同时也符合空时编码技术信道容量大的特性。

本发明是通过如下技术方案实现的，包括以下具体步骤：