[发明专利]联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法

说明书

本发明公开了联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法，按如下步骤进行：1)联合叠加训练序列与调和序列生成发送序列；2)在OFDM基带系统中，通过叠加训练序列的LS信道估计方法，获得信道频率响应的粗估计；3)将信道频率响应粗估计作幅度相位补偿，再经加宽度为M的窗函数、M点DCT变换后，并对所得序列作低通滤波、时域去噪及序列补零扩展处理，对扩展后的N点序列作N点IDCT变换、去窗及二次幅度相位补偿得4)将所得结果均衡判决得重复M点DCT变换、低通滤波、时域去噪、插值补零及N点IDCT变换，得到频域响应的最终估计本发明消除了数据序列和训练序列对信道估计性能影响，改善了现有的LS信道估计的性能，实现复杂度较低。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，特别涉及一种适用于无线及电力线多载波通信等领域的联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法。

背景技术

近年来，无线通信技术得到迅速发展。其中，无线信道的时变特性一直是该技术的研究热点，也是提高无线通信系统容量和可靠性的关键。同时，信号在无线信道中的传播是一个复杂的过程：包括了信号散射、反射及绕射，还伴随着周边环境及移动台对信号传输的影响。因此，快速实时信道估计是无线通信技术的关键之一。而在有线通信中，低压电力线载波通信(LPLC)技术是一种通过使用已存在的广泛分布的低压电力线作为传输信号的媒介的高速宽带通信方式。其利用已有的低压电力线网络开展信息传输，无需重新布线并且降低了成本。但在LPLC系统中，其信道环境复杂，噪声干扰严重，为保证整个LPLC系统的性能，也迫切需要高效的信道估计技术与方法。

正交频分复用(OFDM)技术是一种特殊的多载波调制技术，其原理为通过串并变换，将高速串行传输的数据调制到多个相互独立的正交子信道上并行传输，具有抗干扰能力强、频谱利用率高、传输速率快等优点。在实用通信系统中，OFDM系统分为相干OFDM系统和非相干OFDM系统两种，如LPLC系统属于相干OFDM。采用相干OFDM系统，解调时需知道信道的状态信息(CSI)，而CSI可通过信道估计来获取。所谓信道估计是通过各种方法利用接收端的数据估计出信道的参数的过程。现有的信道估计方法主要有基于导频/训练序列方法的信道估计方法、基于判决反馈方法的信道估计以及盲信道估计。针对基于导频或训练序列的信道估计两种方法，其中，基于导频信道估计实现复杂度低，且估计性能较优，但因信道时变、选择性衰落等情况，为快速跟踪信道状态需不断发送导频，易造成带宽和功率损失；基于叠加训练序列的信道估计方法，在发送端将低功率训练序列与数据序列叠加，不占用其余频谱资源，提高了系统带宽利用率，能快速跟踪信道状态变化，但训练序列和数据序列会对信道估计效果产生一定影响。

发明内容

针对上述两种现有信道估计方法存在的缺点，本发明采用了叠加训练序列与离散余弦变换(DCT)变换域信道估计方法，且在变换域信道估计中引入均衡判决方法完成二次去噪的变换域估计。因叠加训练序列不占用带宽，及联合训练序列与调和序列对数据序列改造，可消除数据序列对信道估计的影响；因DCT/离散余弦逆变换(IDCT)能有效抑制高频分量产生，且在其运算过程中通过设定加权噪声阈值对传输序列的信道响应幅度阈值判断并引入均衡判决方法，进一步消除噪声干扰。综合叠加训练序列、DCT/IDCT变换域信道估计及均衡判决优势，本发明方法具备复杂度适中，性能较高及稳定性好等优势。因此，该发明可用于无线及电力线通信传输环境下实时跟踪信道状态变化和快速信号检测等应用场合。

本发明改进了现有低性能高复杂度的信道估计方法，提供了一种改进的变换域信道估计方法，即联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法，其可广泛应用于无线及电力线通信的信道估计与快速信号检测等场合。

本发明通过以下技术方案实现：

一种联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法，其采用了联合叠加训练序列与调和序列产生发送序列的方法、基于时域统计平均最小二乘(LS)估计的信道频率响应粗估计方法，及联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法，具体经以下步骤实现：