[发明专利]循环前缀缺失下基于BEM的OFDM系统信号检测方法

权利要求书

1.循环前缀缺失下基于BEM的OFDM系统信号检测方法，包括如下步骤：

S1：设发送天线第i帧发送的频域OFDM数据为Xⁱ，由数据子载波和导频子载波交错排列，其中，导频结构采用的是簇形，每簇中间位置处为非零导频，两侧是零数据导频；利用梳状导频估计得到信道BEM加权系数h^b，表达式为其中信道的多径数为表示信道第l条径冲激响应h_l在BEM下的加权系数，BEM所采用基矩阵的维数为Q+1；

S2：利用已知的BEM基底矩阵B和第i帧OFDM数据信道BEM加权系数h^b，得到多径瑞利时域信道h，h=[h₀,h₁,...h_l,...,h_L]^T；其中h_l=[h_0,l,h_1,l…h_N-1,l]，N表示第i帧OFDM数据采样点数；在第i帧OFDM数据持续时间内信道冲激响应h_l采用BEM来近似，采用复指数基扩展模型，则信道第l条径第n时刻的衰落系数表示为：

hn,l=Σq=0Qe(j2πn/N)(q-Q/2)*hQ,lb---(1)]]>

S3：由于接收端对第i帧OFDM数据之前的数据已经完成检测，所以第i-1帧OFDM数据是已知的；利用步骤S2求出的信道时域信息h_n,l和第i-1帧数据，得到第i帧数据响应yⁱ中的符号间干扰具体过程为：

设发送的数据为Xⁱ，对Xⁱ作长度为N的IFFT变换，则第i帧发送天线时域符号表示为：

xⁱ=F_NXⁱ         (2)

其中F_N表示FFT变换矩阵；

由于发送的OFDM数据单元没有循环前缀的保护，因此接收第i帧的时域OFDM数据单元的前L个样本将受到来自相邻第i-1帧的OFDM数据的符号间干扰：

yni=Σl=0nhn,lix⟨n-l⟩Ni+Σl=n+1Lhn,lix⟨n-l⟩Ni-1+wni,0≤n<LΣl=0Lhn,lix⟨n-1⟩Ni+wni,L≤n<N---(3)]]>

其中n表示采用时刻，N表示OFDM数据单元长度；则第i-1帧数据对第i帧数据干扰部分可以表示为：

yRe_ISIi(n)=Σl=n+1Lhn,lix⟨n-1⟩Ni-1,0≤n<L---(4)]]>

写成向量形式为：

yRe_ISIi=HRe_ISIixi-1---(5)]]>

其中：

HRe_ISIi=0···0h0,Lih0,L-1i···h0,1i0······0h1,Li···h1,2i·····················0············0hL-1,Li···············00·····················0···0·········0N×N---(6)]]>

S4：当信道时变特性非常显著时，令循环前缀初次重构数据部分：

yAddi(n)=0,0≤n<L---(7)]]>

S5：对进行干扰消除和初次循环前缀重构得到

y~ni=yni-yRe_ISIi(n)+yAddi(n),0≤n<Lyni,L≤n<N---(8)]]>

S6：求得频域响应

利用步骤S4得到的以及信道信息h_n,l，接收的频域信号表示为：

Y~i=HXi+Wi---(9)]]>

其中，W是频域上噪声，H元素可以为：

H(m,k)=Σn=0N-1(Σl=1L-1hn,le-j2πkl/N)ej2πn(k-m)/N---(10)]]>

S7：信道均衡和信号检测；

采用MMSE准则构造第i帧OFDM数据单元的频域均衡器有：

G=(H^HH+σ²I_N)^-1H^H       (11)

其中σ²是噪声方差，I_N是N×N的单位矩阵；

之后检测得到的发端频域信号矢量再做N点的IFFT得到发送的时域信号

S8：对的循环前缀重构部分进行修正，有：

y~ni,I=1=yni-yRe_ISIi(n)+yAddi,I=1(n),0≤n<Lyni,L≤n<N---(12)]]>

其中：

yAddi,I=1(n)=Σl=n+1Lhn,lix^⟨n-1⟩Ni 0≤n<L---(13)]]>

S9：更新；

利用迭代后更新的接收数据响应返回步骤S5重复上述过程得到迭代后检测数据继续迭代，直到达到事先设置的迭代次数M，记最后检测数据为