[发明专利]噪声方差估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术及航空宽带移动通信技术，尤其涉及一种噪声方差估计方法。

背景技术

随着通信技术的发展，民航客机等航空飞行器可以利用航空宽带移动通信技术，与地面的通信网络进行宽带数据通信，旅客在客机内可以使用终端设备上网或进行通话等。航空宽带移动通信技术是提供新一代空中交通管理信息服务的关键。

L波段数字航空通信系统（L-Band Digital Aeronautical Communications System Type1，L-DACS1）是航空宽带移动通信系统中的一种，采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术。在OFDM系统中，准确的噪声方差估计是进行最小均方误差（Minimum Mean Square Error，MMSE）均衡和软解调的基础，是保证OFDM系统传输质量，发挥OFDM系统优越性的关键。

现有技术中的噪声方差估计的方法包括两类：一类是基于导频数据辅助的噪声方差估计方法，例如基于最小二乘法（Least Square，LS）信道估计的时域估计方法；另一类是盲估计方法，例如二阶矩四阶矩（M2M4）阶算法。

基于导频数据辅助的噪声方差估计方法的特点是较为简单，易于实现，但是只有应用在导频结构及导频序列满足特定要求的系统中，才能够获得很好的性能。而L-DACS1采用梳妆导频结构设计，其导频序列相对稀疏且独特，不满足基于导频数据辅助的噪声方差估计方法对导频结构及导频序列的要求，因此，采用这样的基于导频数据辅助的噪声方差估计方法，对L-DACS1中的噪声方差进行估计时，存在的性能较低的问题，因此，现有技术中采用盲估计方法对L-DACS1中的噪声方差进行估计。

将盲估计方法用于对高斯白噪声信道中传输的信号进行噪声方差的估计时，由于高斯白噪声信道中仅有噪声，并且传输路径为单一路径，所获得的噪声方差的估计值与理想值之间的均方误差值较小。也就是说，利用盲估计方法对高斯白噪声的噪声方差进行估计的准确度较高。

但是L-DACS1中在发射机与接收机之间的传输路径为多条路径，接收机接收到的信号中不仅包括发射机所发送的信号，还包括信道中的噪声，并且信道响应是时时变化的，也就是说，L-DACS1中的信道是多径时变信道。在这样的传输条件下，若仍采用盲估计方法对接收到的信号的噪声方差进行估计，则当接收信号的信噪比较高时，由于噪声功率较低，在对噪声方差进行估计时，受信道响应的变化值的影响较大，从而使得在高信噪比的情况下，利用盲估计方法对噪声方差进行估计的估计值与理想值之间的均方误差值较大，也就是说，利用盲估计方法对L-DACS1中信号的噪声方差进行估计的准确度较低。

发明内容

本发明提供一种噪声方差估计方法，用于解决利用盲估计方法对L-DACS1中信号的噪声方差进行估计时，准确度较低的问题。

本发明的第一个方面是提供一种噪声方差估计方法，包括：

根据正交频分复用OFDM符号中至少一个目标子载波中导频信号的信道频率响应，计算各目标子载波中导频信号的信道增益的幅值，所述目标子载波为所述OFDM符号中用于承载导频信号的子载波；

根据所述至少一个目标子载波中导频信号的信道增益的幅值，获得所述OFDM符号中导频信号的信道增益的峰值；

根据所述OFDM符号中导频信号的信道增益的峰值、所述OFDM符号中全部信号的二阶矩以及所述OFDM符号中全部信号的四阶矩，获得所述OFDM符号中全部信号的噪声方差的估计值。

本发明实施例提供的噪声方差估计方法，利用接收信号中导频信号的信道频率响应，计算出每个OFDM符号中导频信号的信道增益的峰值，进而根据每个OFDM符号中导频信号的信道增益的峰值、每个OFDM符号中全部信号的二阶矩和四阶矩，计算出每个OFDM符号中全部信号的噪声方差的估计值，通过在对接收信号的噪声方差进行估计的方法中，考虑到了信道条件对噪声方差估计值的影响，使得即使在高信噪比的条件下，对接收信号中噪声方差的估计值与理论值的偏差也能够比较小，有效地提高了对噪声方差进行估计的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的噪声方差估计方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的噪声方差估计方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

101、根据OFDM符号中至少一个目标子载波中导频信号的信道频率响应，计算各目标子载波中导频信号的信道增益的幅值。