[发明专利]Turbo-OvCDM系统的联合迭代信道估计和译码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重叠编码复用(OvCDM)系统中的信道估计方法，属于宽带无线通信技术领域。

背景技术

重叠编码复用(多址)技术(Overlapped Code Division Multiplexing(Access)，OvCDM(OvCDMA))大幅度提高了“波形分割多址”即CDMA(Code DivisionMultiple Access，CDMA)系统的传输可靠性与频谱效率，是一种全新的高频谱效率编码复用方法与技术，充分利用了重叠复用的思想以及编码的思想，并将两者统一结合起来。利用码率高于1的并行卷积编码来大幅度提高通信系统容量与频谱效率，在提高编码增益的同时也提高了系统的频谱效率。

利用OvCDM码率高于1的性质，不但在仅使用二进制移相键控调制(Binary Phase ShiftKeying，BPSK)或四进制移相键控调制(Quaternary Phase Shift Keying，QPSK)等低维调制数据时就能得到很高的系统频谱效率，同时在约束长度很大后，还可以具有逼近先农界的强纠错能力。

OvCDM编码技术是多个技术的综合体，并且它能够提供频谱增益、编码增益和分集增益。频谱效率是直接反映在码率上，编码增益表现为提高编码输出序列的欧式距离，而分集增益是通过提高编码输出序列的汉明距离以在选择性衰落信道取得隐分集效果。

串行级联OvCDM系统中结合了OvCDM技术和Turbo迭代思想，通过两级的OvCDM编码形成串行级联。接收端在两级OvCDM编码间反馈软输入输出的对数符号似然值，进行迭代编码，来提高性能。由于该多级级联OvCDM系统的译码采用了与传统Turbo码类似的译码结构，因此可将其称为Turbo-OvCDM系统。Turbo-OvCDM系统的结构如图1所示。

Turbo-OvCDM系统的信道估计技术是一项很有挑战性的技术。在OvCDM系统提出之后，在此系统下的信道估计技术有了一定的研究，但一般都是使用传统的信道估计如最小二乘算法(Least Square Error，LSE)得到导频序列处的传输信道的信道响应再利用插值方法得到数据部分的信道估计。这种传统信道估计方法应用于Turbo-OvCDM系统时在迭代过程中造成复杂度过高，降低了系统性能。

发明内容

本发明针对Turbo-OvCDM系统中加入原有信道估计算法性能不高但是复杂度较高的问题，提供一种能够提高系统性能并降低系统复杂度的Turbo-OvCDM系统的联合迭代信道估计和译码方法。

本发明的Turbo-OvCDM系统的联合迭代信道估计和译码方法，是在每一帧发送数据中插入少量导频符号，通过迭代的方式，利用已知导频符号和未知编码信息来估计信道冲击响应，导频符号提供原始的信道估计信息，系统利用得到的原始信道估计信息对接收的未知信号进行译码；经译码得到的估计信息被利用作为下一次迭代时信道估计所需的新的导频符号，此迭代过程一直重复直到满足条件为止；具体包括以下步骤：

(1)第一次迭代，在每一帧发送数据中按照数据与导频符号是20∶1的比例插入导频符号，利用已知导频符号和未知编码信息采用最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)估计算法对信道增益进行初始信道估计，假设导频符号向量为P，则对应于初始信道增益可由下式求得：

H^(0)=(P*P+σn2I)-1P*r]]>