[发明专利]一种无线时变信道下SC-FDE系统的信道均衡方法

权利要求书

1.一种无线时变信道下SC-FDE系统的信道均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)根据美军标MIL_STD_188_110C的数据帧的结构要求，在每个未知数据后插入一定长度的训练序列(独特字UW)；

b)在接收端，去掉未知数据前的训练序列，时域上对未知数据和未知数据后面的一个训练序列(FFT块)进行合理分段，使得每一段数据块内的归一化多普勒可以忽略不计。

c)假设信道冲激响应已知，分别对每个数据块进行MMSE均衡；

d)合并每一段的均衡结果，得到粗均衡结果，并进行判决；

e)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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所发送的训练序列块全部处于慢衰落的信道环境中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中发送的训练序列全部一致，训练序列采用独特字(UW)中的一种Chu序列，Chu序列表达式为：

其中，L为Chu序列长度，L是大于1的正整数，k是与L互为素数的任意整数，n＝0，1，2，...，L-1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)是对FFT块在时域上进行合理的分段，使得每一段数据块内的归一化多普勒可以忽略不计。

接收信号y(n)可表示为

其中，为第c个矩形窗函数。

M为每一个数据段的长度，x(n)、h(n)分别为发送信号，信道冲激响应。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c)是假设信道冲激响应已知的情况下，对每个数据段进行MMSE均衡，具体方法为：

假设每个数据段内的信道是不变的，我们定义第c个数据段内的冲激响应为

h_l(n)≈h_l(n_c)

其中，n_c＝cM+M/2为第c个数据段的中间时刻，c＝0，...，C-1，l＝0，...，L-1，n＝cM，...，cM+M-1。

假设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均衡器数据段内每个频点的滤波系数W_c可表示为：

均衡过程如下：

其中，表示H_c的复共轭。

Y_c＝[Y_c(0)，...，Y_c(k)，...，Y_c(N-1)]^T表示通过时域取相应段的数据y_c(n)，其他位置上补零，作N点FFT后得到的向量，H_c＝[H_c(0)，...，H_c(k)，...，H_c(N-1)]^T表示取对应位置的冲激响应h_l(n_c)(n_c＝cM+M/2)，作N点FFT后得到的向量，表示频域均衡结果。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d)是合并每一个数据段的均衡结果，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。

把均衡后的每段数据组合起来，得到整个未知数据块均衡后的信号，其数学表达式为：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e)是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，具体方法为：

1)通过分段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S_i，S_i来自步骤1)粗判决结果在星座图上与该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l＝0，1，2，…L-1；

4)假设当前时刻的接收信号可表示为令其中x(n)为步骤3)得到的当前判决符号域S_i内的元素和当前判决符号的后L-1个符号的粗判决域内的元素。根据步骤2)可知，k＝i^L；

5)获取err_k，k＝1，2，3，…i^L，比较得出err_k最小的一个，将当前判决符号S_i作为新的判决结果。至此，完成当前符号的细判决；

以此类推，根据步骤1)～5)对每个数据帧中的粗判决结果进行细判决。