[发明专利]一种开关键控通信系统的信道估计方法

说明书

本发明公开了一种开关键控通信系统的信道估计方法，该方法包括以下步骤：(1)采集接收信号的数据并组成数据帧；(2)建立信道估计模型；(3)采用阶梯迭代法获得最终的信道估计结果。本发明无需导频，基于最大似然原理，是一种利用帧内所有接收信号的软判决辅助进行的信道估计方法，该方法适用于任何发送信号先验概率的情况，估计性能优于传统的信道估计方法，接近基于理想估计信号检测性能下界。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种开关键控通信系统的信道估计方法。

背景技术

通常开关键控通信系统的信号是根据信道状态信息(CSI)计算判决门限来进行符号判决，即若接收数据大于判决门限则判定当前符号为1，否则为0。然而由于信道噪声的影响，CSI在接收机中属于未知信息，接收机在符号判决前需要先获取CSI，因此探究高准确度的信道估计方法是至关重要的。

大部分信道估计方法需要发送一段长期恒定的导频，大量的导频会造成带宽浪费。少部分无需导频的信道估计方法假设发送信号概率相等，基本原理是对接收信号取时间上的平均，估计性能不理想且不适用于其它发送信号概率的情况。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种开关键控通信系统的信道估计方法。本发明通过一个数据帧内所有接收信号的软判决辅助进行信道估计，无需大量导频，具有节省带宽的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种开关键控通信系统的信道估计方法，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。

上述的开关键控通信系统的信道估计方法，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：