[发明专利]一种基于信道观测冲激响应模型的多径数目估计方法有效

专利信息
申请号: 201811141395.1 申请日: 2018-09-28
公开(公告)号: CN109412982B 公开(公告)日: 2020-09-15
发明(设计)人: 张若南;秦恒;周德云;翟道森;郭旗;周玉良 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: H04L25/02 分类号: H04L25/02;H04L25/03;H04B17/391
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 高博
地址: 710072 陕西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 信道 观测 冲激 响应 模型 数目 估计 方法
【权利要求书】:

1.一种基于信道观测冲激响应模型的多径数目估计方法,其特征在于,选择长度为的伪随机序列作为基带探测信号基带探测信号为:

其中,表示时间,是单位矩形脉冲函数,信号宽度是

设传播环境中包含条多径信号,其空间信道冲激响应模型表示如下:

其中,为入射角度,是第条径的入射角度,是第条径在信道下的复响应,是对应的时延,接收阵列天线的阵元间隔为信号的波长,收发天线之间的距离满足远场条件,经解调后,第个阵元的接收信号经过下变频降采样后表示为:

其中,为加性噪声,是第条径在信道下的复响应,表示时间,是对应的时延,为冲激函数,表示阵元在传播方向上的响应,天线阵列在第条径下的导向矢量如下:

其中,是第条径的入射角度;

确定空间信道冲激响应模型生成具有个相同阵元的均匀线性排列的接收阵列天线,确定天线阵列的导向矢量对第1个至第个接收天线振子的接收信号,将接收信号与一个标准的本地伪随机序列做滑动相关得到观测冲激响应进行离散化处理得到观测冲激响应矩阵对观测冲激响应矩阵进行多径数目估计,对空间信道的第条有效径和相干径进行检验与估计,得到整个接收信号的多径数目以及对应的结构,计算观测冲激响应矩阵的步骤如下:

S201、对天线振子的输出信号进行解调、低通滤波后,得到基带接收信号

S202、将接收信号与一个标准的本地伪随机序列做滑动相关得到观测冲激响应;

S203、将观测冲激响应离散化,得到的观测信道冲激响应

S204、对于第1个至第个接收天线振子的接收信号均执行以上步骤,得到对应的观测冲激响应矢量,分别表示为

2.根据权利要求1所述的基于信道观测冲激响应模型的多径数目估计方法,其特征在于,步骤S202中,观测冲激响应如下:

其中,表示增益,是与本地伪随机序列相关后的噪声信号。

3.根据权利要求1所述的基于信道观测冲激响应模型的多径数目估计方法,其特征在于,步骤S203中,将观测冲激响应离散化,得到冲激响应如下:

式中,是噪声向量,中的每一行代表着一个阵元的观测冲激响应,每一列给出的是每一条径上个阵元的响应,是关于的矩阵,是维矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于信道观测冲激响应模型的多径数目估计方法,其特征在于,在观测冲激响应模型下对多径数目进行估计的步骤如下:

S301、对向量进行去底噪处理,以向量最小值代表噪声,弱化向量中噪声的影响,将向量按降序排列得到完成对观测冲激响应中有效径数目的检测;

S302、取出个阵元冲激响应中第条有效径对应的值组成向量作为该步骤的输入,假设第条有效径中存在β条相干径;

S303、对空间信道的第条有效径,分别执行步骤S301和S302,得到整个接收信号的多径数目以及对应的结构。

5.根据权利要求4所述的基于信道观测冲激响应模型的多径数目估计方法,其特征在于,步骤S301中,冲激响应是长度为的向量其中包含个大值,向量如下:

基于构造似然函数如下:

其中,是最大多径数,是预估有效径数,从0到遍历。

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