[发明专利]基于下一代无线波形FBMC-OQAM的信道估计方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于下一代无线波形FBMC‑OQAM的信道估计方法及系统，涉及下一代移动通信技术领域。该方法包括以下步骤：利用固有虚数干扰增强接收端伪导频能量，提高FBMC‑OQAM的信道估计准确度。本发明能够有效提高FBMC‑OQAM的信道估计准确度。

技术领域

本发明涉及下一代移动通信技术领域，具体是涉及一种基于下一代无线波形FBMC-OQAM的信道估计方法及系统。

背景技术

在4G时代，无线物理层基础波形技术使用的是CP-OFDM(Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，带循环前缀的正交频分复用)技术。但是，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)带来了很多不足之处。

例如：OFDM系统的滤波方式为矩形窗滤波，并且在信号中插入CP(Cyclic Prefix，循环前缀)，以对抗多径衰落，这带来了无线资源的浪费以及数据传输速度受损等缺陷。

此外，由于OFDM技术采用了方波作为基础波形，载波旁瓣较大，从而在各载波同步不能严格保证的情况下，使得相邻载波之间的干扰比较严重。

OFDM旁瓣的危害很多，主要有以下几个方面：

(1)较高的旁瓣会严重影响系统的频谱感知精度和效率，因为旁瓣能量过大，因此，当按传统的能量感知方法进行感知的时候，无法判断检测到信号到底是有用信号还是旁瓣，这会造成误判等一系列后果；

(2)一般而言，通信系统中发送的信号能量有限，较高的旁瓣会占去主要信号的能量，导致能量的消耗和浪费；

(3)OFDM信号旁瓣过大，会导致相邻子载波的保护间隔变长，这会降低系统的频谱利用率和用户密度；

(4)OFDM对载波频偏的敏感性较高，具有较高的峰均比；

(5)各子载波必须具有相同的带宽，各子载波之间必须保持同步，必须保持正交，这限制了频谱使用的灵活性。

在下一代无线通信系统中，由于支撑高数据速率的需要，将可能需要超过1GHz的频谱带宽。但在某些较低的频段，难以获得连续的宽带频谱资源，而在这些频段，某些无线传输系统，例如电视系统中，存在一些未被使用的频谱资源(空白频谱)。

但是，这些空白频谱的位置可能是不连续的，并且可用带宽也不一定相同，采用OFDM技术难以实现对这些可用频谱的使用。灵活有效的利用这些空白频谱，是下一代无线通信系统主要考虑的问题。

为了克服多径信道和高速宽带无线通信带来的频率选择性衰落，一个十分自然的想法就是在频域上划分成多个子带，使得每一个子信道上的频谱特性都近似平坦，同时使用多个相互独立的子带并行传输数据，这就有效的解决了延长符号周期和传输速率的矛盾。

在接收机中利用子带之间的正交性或近似正交性来分离各自的信息，并且还可以在子带之间进行信号的频率分集，进一步增强信号的可靠性，这就是多载波调制的基本思想。FBMC(Filter-bank Based Multicarrier，基于滤波器组的多载波)方案被认为是解决以上问题的有效手段。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：传统的CP-OFDM系统由于CP的长度大于最大多径时延扩展，使频率选择性衰落信道变为具有独立噪声分布的并行平坦衰落信道。所以接收端通过经典的最小二乘(LS，Least Square)信道估计算法或者最小均方差(MMSE，Minimum Mean Square Error)信道估计算法，即可求得信道在导频位置的频率响应，进而通过内插算法得到时频面的频率响应。