[发明专利]一种时域与频域相结合的信道均衡算法

说明书

本发明涉及一种单载波系统的信道均衡方法，包括以下步骤：1)在接收端，在时域上对接收数据进行适当分段，采用重叠保留法将时域计算转换到频域；2)采用MMSE均衡方法进行粗判决；3)以粗判决结果为基础，采用时域穷尽搜索方法对粗判决结果进行进一步的细判决。本发明方法相对传统方法，均衡性能大大改善。在信噪比23dB时，相较于传统方法，本发明方法误码率减低了大约3个数量级。因此，本发明方法大大地提高了单载波系统的信道均衡性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及单载波系统的信道均衡方法。

背景技术

在无线通信信道中，通常存在较强的多径干扰，需要采用信道均衡算法来抵消时变多径信道的影响。通常采用的均衡方法有时域均衡和频域均衡两大类。对于时域均衡，存在运算复杂度较高的问题；对于频域均衡算法，需要将数据进行离散傅里叶变换后进行处理，存在深衰落的问题。因此，一种复杂度较低，又能得到较优解调性能的均衡方法仍然有着极大的研究价值。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提出了一种高均衡性能、低复杂度的单载波系统的信道均衡方法。

为了实现上述目的，本发明提出的方法具体步骤如下：

a)在接收端，对接收数据进行适当分段，采用重叠保留法进行时域到频域的转换，具体实现方法是：

对接收到的数据帧进行分段，每次当前段数据与前一段数据重叠N个数据而包含N个新数据，即每次当前段包含2N个数据，特别的，在接收数据前补N个零点与首个N点数据组成第一个2N点数据块，对这2N个数据进行2N点的FFT变换到频域，在频域对其进行均衡处理。

b)假设信道冲激响应已知的情况下，对采用重叠保留法得到的每个FFT数据段进行MMSE均衡，保留结果后进行数据滑动，具体实现方法是：

假设信道的冲激响应为h(n)，发送信号的平均功率为加性高斯白噪声的方差为可以得到MMSE均衡器数据段内的滤波系数W可表示为：

均衡过程如下：

其中，H^*表示H的复共轭。

Y＝[Y(0)，...，Y(2N-1)]表示通过时域取相应段的数据y(n)，其他位置上补零，作2N点FFT后得到的向量，H表示取冲激响应h(n)作2N点FFT后得到的向量，表示频域均衡结果。

完成MMSE均衡后，保留后N点的均衡结果，然后滑动N点取下一个2N但数据，重复步骤b)和c)直至所有数据完成MMSE均衡。

c)将步骤b)中每一次MMSE均衡结果的后N个点合并，得到整个未知数据块的粗均衡结果，然后根据发送信号调制水平进行判决。

d)对粗判决结果进行低复杂度的时域均衡，获得最优判决结果，具体实现方法是：

1)通过MMSE均衡得到较为准确的粗判决结果；

2)根据粗判决结果，构造粗判决域S∈{S₁，S₂，...，S_i}，因为粗均衡有可能因为噪声问题而出现误判，导致粗判决结果不准确，因此必须构造一个新的粗判决域，假设正确的判决结果是粗判决域中的任意元素，粗判决域的点来自步骤1)粗判决结果在星座图上与之绝对距离最小的点，若有多个点与粗判决结果在星座图上的绝对距离相等，则i＞2，i为判决域元素总个数(包括粗判决结果)；

3)假设信道径数为L条，并且当前判决符号的后L-1个符号的粗判决结果已知，根据步骤2)构造当前判决符号的后L-1个符号的粗判决域S^l，l＝0，1，...L-1；