[发明专利]一种平移式特殊QPSK系统联合信道估计方法

说明书

本发明提供了一种平移式特殊QPSK系统联合信道估计方法，首先进行平移式特殊QPSK调制，然后开展基于Kmeans算法的联合信道估计，联合信号检测、信道估计和同步判决三部分的信道估计方法，最后进行平移式特殊QPSK解调。本发明提出的信道估计方法不需要在发送序列中加入额外的导频序列进行辅助，极大的提高了信道资源的利用率，同时，提出的信道估计方法可以扩展到对称式特殊QPSK的应用中。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种联合信道估计方法。

背景技术

无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，如阴影衰落和频率选择性衰落等，使得发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，导致接收端接收到的信号发生严重的失真。

在实际通信系统中，为了能在接收端准确的恢复发射端的发送信号，人们采用各种措施来抵抗多径效应对传输信号的影响，信道参数估计是其中的一项关键技术，即从接收数据中将假定的某个信道模型的模型参数估计出来的过程。一般地，通过信道估计获得了信道信息，就可以基于信道估计信息进行信道均衡，弥补信道衰落的影响。

文献1“樊同亮,温玉仓,张盛.一种基于聚类分析的信道估计算法[J].科技通报,2014(05):118-121+152.”针对正交频分复用技术，研究了基于噪声聚类的信道估计算法实现，利用聚类分析技术对循环前缀长度内的噪声进行识别，进一步消除噪声的干扰，提高了系统性能。

文献2“何继爱,何勇,肖丹丹.基于KM-PCA稀疏信号的盲源分离算法[J].兰州理工大学学报,2012(04):86-90.”在Kmeans聚类的基础上，提出了一种新的欠定信道估计算法——Kmeans与主成分分析方法，该算法首先对观测数据进行Kmeans聚类，然后对聚类分析结果分别进行主成分分析，修正其聚类中心，提高了估计精度。

文献3“杨顺峰,姜斌,包建荣,刘超.基于叠加训练序列的ACO-OFDM信道估计[J].杭州电子科技大学学报(自然科学版),2017,37(04):25-29.”提出了一种适用于非对称性限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统的叠加训练序列信道估计方法。通过对接收信号一阶统计平均的处理，避免了因接收信号多变而引起的检测效果不稳定的缺陷，且具有复杂度低、估计性能好等优势。但是叠加训练序列到发送信号上的形式占据了发送信息的大部分能量，导致有效信号的能量减少，影响信号的误码率性能。

文献4“Chunmao W,Chenning Z.A method of frame synchronization for highspeed pulse signal based on GTX[C].2017 3rd IEEE International Conference onComputer and Communications(ICCC),IEEE,2017,1348-1352.”研究了一种适用于高速通信系统中的帧捕获算法，该算法利用同步序列采用自同步技术实现帧同步，引入了捕获算法中的捕获验证和保护机制降低帧同步报头捕获中的误报概率。

发明人的在先专利申请1“一种帧同步码隐含于信息码中传输的方法，201910174035.X，2019-03-08.”中针对辅助的特殊同步码序列或者是循环前缀序列占用信道资源的问题，提出了一种对称式特殊QPSK映射方法。通过改变信息码元的能量，将帧同步码隐藏于信息码中，释放了帧同步码序列所占用的信道资源，实现了同步序列对信道资源的零占用，有效提高了信道资源的利用率。

由于平移式特殊QPSK舍弃了辅助信息及其调制的特殊性，上述文献及其他文献提出的信道估计算法不再适用。针对同步码元序列占用信道资源的问题，专利1提出了一种将同步码隐藏于信息码中传输的对称式特殊QPSK系统方案，但由于特殊QPSK的特殊性，当接收信号受到信道影响时，信号的幅度和相位都会产生较大的偏差，隐藏于符号中的m序列将会受到严重的影响。其导致的符号旋转会对m序列提取的造成很大干扰，无法进行正常捕获。

发明内容