[发明专利]一种开关键控通信系统的信道估计方法

权利要求书

1.一种开关键控通信系统的信道估计方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)采集接收信号的数据并组成数据帧所述数据帧的每一个数据值对应一个接收信号的采样值，其中r(k)为第k个符号周期内观测到的接收信号，为N个采样点的帧数据集合；

(2)建立信道估计模型：

其中，为当前数据帧的信道估计结果；P₁为发送符号为1的先验概率；N₀为加性高斯白噪声的功率谱密度；

(3)将步骤(1)中采集的帧数据输入到步骤(2)所建立的信道估计模型中，得到信道估计结果；

所述步骤(3)中，采用阶梯迭代法求解得到信道估计结果，具体如下：

(a1)设置判断停止迭代的阈值ε；

(a2)估计迭代起点；

(a3)根据信道估计模型获得第m+1次迭代信道估计与第m次迭代振幅估计之间的关系式，开始迭代，计算第m+1次迭代得到的信道估计

(a4)当时，结束迭代；将当前迭代估计值作为当前帧数据的信道估计最终值。

2.根据权利要求1所述的开关键控通信系统的信道估计方法，其特征在于：所述步骤(2)中的信道估计模型的建立具体如下：

建立接收信号的模型：

r(k)＝hs(k)+n(k)；

其中，r(k)为第k个符号周期内观测到的接收信号，s(k)为第k个符号周期内的发送符号，有两种取值，分别为s(k)＝1和s(k)＝0，对应的先验概率分别为P₁和1-P₁；h为信号在信道中传播时产生的等效增益，n(k)为均值为0、方差为N₀/2的加性高斯白噪声；

信噪比γ为：

其中，E[·]为求期望函数，M为进制数；

获取从1至N个符号周期内观测到的接收信r(1),r(2),...,r(N)，写作对应的发送序列写作N代表一个数据帧内包含符号个数；

单个接收信号r(k)的条件概率密度函数分别为：

根据条件概率的全概率公式，得单个接收信号r(k)的似然函数：

将单个接收信号r(k)的条件概率密度函数代入上式：

再由上式得到的似然函数为：

则信道参数h的对数似然函数为：

其中c为常数；

对上式取关于h的一次偏导，并令导数等于0，得到关于参数h的方程式为：

使上式成立的h的取值就是信道参数的最大似然估计解方程得到最终的估计式为：

3.根据权利要求1所述的开关键控通信系统的信道估计方法，其特征在于：所述步骤(a2)中估计迭代起点的具体如下：

(b1)建立迭代起点的估计模型：

(b2)将采集的帧数据输入到步骤(b1)所建立的模型中，得到迭代起点估计结果。

4.根据权利要求1所述的开关键控通信系统的信道估计方法，其特征在于：所述步骤(a3)中根据信道估计模型获得第m+1次迭代信道估计与第m次迭代振幅估计之间的关系式具体为：

对信道估计模型变形为：

由阶梯迭代公式x_m+1＝f(x_m)可知，信道估计即为阶梯迭代公式中的x，即为阶梯迭代公式中的f(x)，代入后得信道估计模型得阶梯迭代法关系式：