[发明专利]一种基于重复编码的OFDM判决辅助信道估计算法

说明书

本发明涉及一种基于重复编码的OFDM判决辅助信道估计算法，具体步骤如下：(1)令信道估计其中为信道初始估计；(2)根据当前信道估计计算频域均衡后的符号值和该符号对应的比特软判决值(3)根据重复编码规则，加权累加编码比特软判决值；(4)根据当前比特软判决值计算编码比特的纠删判决值(5)把部分重复编码为第n个OFDM符号对应的待映射纠删比特流(6)把纠删比特流映射为的发送频域符号估计值(7)计算新的信道估计值；(8)更新信道估计值。本发明算法既增加了估计的样本点数，又不会带来插入导频引起的数据带宽的损失。

技术领域

本发明涉及一种基于重复编码的OFDM判决辅助信道估计算法，属于低压电力线载波通信领域。

背景技术

电力线载波通信技术是利用电力线作为媒介进行数据传输的一种通信方式，具有天然的优势。随着国家智能电网的建设，电力线作为一种经济方便的通信媒介受到青睐，然而我国电网环境复杂，诸多接入到电网中的电器带由于自身产生的一些干扰信号使得电力线通信信道上存在多种干扰，并且接入的电器引起负载、阻抗等的变化，使得电力线通信信道产生频率选择性衰落，对电力线通信带来较大的影响，尤其是对宽带电力线通信系统的高速传输极为不利。

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，缩写为OFDM)是当前高速应用中使用较多的调制方法，其优点是将频率选择性信道转变为平坦衰落信道，利用循环前缀克服码间干扰(Inter-Symbol Interference，ISI)的影响，然而电力线信道环境中，多径时延不稳定，利用循环前缀并不能完全消除多径的影响，系统仍然存在频率选择性衰落，并且电网中某些电器引入的干扰也会导致OFDM系统中某些频段上的深衰落，这就需要有有效的手段来进行信道质量的估计，为系统的解码、解调提供有效的信息。同时，可以利用OFDM系统的特点，可以针对不同的子载波的信道增益和信道质量分配不同的发送功率和承载比特数，最优化系统传输性能，这就需要精准、实时的信道估计手段和方法，尤其是在电力线通信环境中。

目前多个宽带电力线载波通信协议，包括ITU G.hn，HomePlug AV等，每个物理层数据帧通常由前导OFDM符号，帧头OFDM符号和用户数据OFDM符号等多个OFDM符号构成，在目前多个宽带电力线载波通信协议，包括ITU G.hn，HomePlugAV等，都采用了这种重复编码级联前向纠错编码的信道编码方案。重复编码是一种提高通信可靠性的简单方法，和常用的前向纠错编码相比，编码增益较低，但可以灵活配置重复次数，以满足在不同信道条件下可靠通信的要求，同时重复编码也有解码复杂度低的优势。在实际系统中，重复编码往往会和前向纠错编码构成串行级联码，以获得编码增益和实现复杂度之间的平衡。重复编码提供了额外的时间分集，除了用于信道编码，还可用于信道的估计与跟踪。为了降低频率选择性衰落对重复编码的影响，同一个发送比特的不同副本，一般都会尽可能分配到不同的子载波。先收到的比特副本的软判决可以和当前接收到的比特软判决加权平均，然后重构出对应子载波的符号判决，用于信道的判决辅助估计。与一般的符号判决辅助信道估计相比，由于多个比特副本的存在，符号判决的正确度可以逐步提高，从而提高信道估计的精度。

发明内容

本发明提出利用帧控制头和后续有效载波数据的重复编码的分集特性，利用先收到的比特副本的软判决结果和当前接收到的比特软判决结果进行加权平均，然后重构出对应子载波的符号判决，用于信道的判决辅助估计。既增加了估计的样本点数，又不会带来插入导频引起的数据带宽的损失。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种基于重复编码的OFDM判决辅助信道估计算法，其简化的系统频域模型为，

其中，为频域发送符号，为信道传递函数，为频域等效噪声干扰，n为OFDM符号序号，k为子载波序号；该算法具体步骤如下：