[发明专利]基于MCMC的turbo迭代均衡检测方法

说明书

一种基于MCMC的turbo迭代均衡检测方法。其包括建立OFDM系统接收机模型；确定OFDM系统中信道冲激响应、频域干扰信号方差和频域发送信号的先验分布；计算信道冲激响应、频域干扰信号方差和频域发送信号的条件分布；计算信道冲激响应和频域干扰信号方差的估计值，以及频域发送信号的后验概率；利用Turbo迭代结构进行迭代均衡处理后得到译码输出信号等步骤。本发明可在未知脉冲噪声先验知识的条件下，得到信道冲激响应和干扰噪声方差的估计值，同时实现信号的检测，提高系统的可靠性。可更有效抑制脉冲噪声对OFDM系统的影响，提高系统性能。可消除脉冲噪声的影响，提高信道估计的精度。

技术领域

本发明属于正交频分复用系统脉冲噪声干扰去除技术领域，特别是涉及一种基于MCMC的turbo迭代均衡检测方法。

背景技术

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)是一种多载波数字调制技术，由于其具有适合多径信道传输、频谱效率高、调制解调实现方便等优点，目前已广泛应用于无线通信系统和电力线通信系统中。

图1为一种目前常用的OFDM系统发射机模型示意图，如图1所示，该系统发送相互独立的二进制比特序列c，经过编码速率为R的信道编码器，得到编码比特序列b，再经交织器后得到交织比特序列d，将交织比特序列d进行调制后得到频域发送信号X，而后经IDFT变换到N路正交子载波上，得到时域发送信号x，最后添加循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，经D/A转换器转换为模拟信号发送到信道中。

图2为一种目前常用的OFDM系统接收机模型示意图。如图2所示，首先A/D转换器将接收到的模拟信号转换为数字信号，再去除CP，得到单个时域OFDM信号，表示为：

其中，y＝[y₀,...,y_N-1]^T表示时域接收信号矢量；N表示子载波的数量；

x＝[x₀,...,x_N-1]^T表示时域发送信号矢量；表示卷积运算符号；

h＝[h₀,...,h_L-1]^T表示信道冲激响应矢量；L表示多径信道长度；

v＝[v₀,...,v_N-1]^T表示时域干扰信号矢量，包括脉冲噪声和高斯白噪声。

v_n服从伯努利高斯二项分布，其概率密度函数表示为：

其中，n＝0,...,N-1；ρ_e表示脉冲噪声发生的概率，满足0＜ρ_e＜1；CN(·)表示高斯分布函数；和分别表示高斯白噪声方差和脉冲噪声方差，满足对式(1)进行N点DFT变换，得到频域接收信号矢量Y，表示为：

Y＝HX+V (3)

其中，H表示信道频率响应矩阵，其对角线元素表示为：

X＝[X₀,...,X_N-1]^T表示频域发送信号矢量；V＝[V₀,...,V_N-1]^T表示时域干扰信号矢量的傅里叶变换，定义频域干扰信号的方差为(3)式进一步表示为：

Y＝DW_Lh+V (5)

其中，矩阵D是由频域发送信号X构成的对角阵，W_L表示N×L点傅里叶变换矩阵。频域接收信号被送到解调器完成解调，然后经过解交织器和译码器后输出。