[发明专利]平坦衰落信道下空时块编码MSK系统的信道估计方法

说明书

本发明公开了一种平坦衰落信道下空时块编码MSK系统的信道估计方法，主要解决现有STBC‑MSK系统中平坦衰落信道响应估计不精确、接收机复杂度较高的问题。其实现方案是：1)将发送端产生的初始比特序列分为多个数据块；2)在数据块尾部添加相位连续符号得到预调制序列；3)将预调制序列分解为调幅脉冲信号得到调制信号；4)对调制信号进行STBC编码，并添加训练序列得到发射信号；5)将发射信号通过平坦衰落信道到达接收端；6)在接收端计算训练序列可信度变量，并分段估计信道响应。本发明在提高信道估计精度的同时降低了复杂度，可用于空时块编码下最小频移键控STBC‑MSK系统中信号的传输。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种信道估计方法，可用于空时块编码下最小频移键控STBC-MSK系统中信号的传输。

背景技术

最小频移键控MSK调制制式是一种在非线性带限信道下非常有优势的调制方式。其相位连续，符号切换时不会发生相位跳变，因此其功率谱旁瓣衰减快，进而功率谱主要集中于主瓣之内，旁瓣对相邻频段的信号干扰小，频带利用效率高。同时由于相位携带传输比特信息，因此系统性能对信号幅度的衰减不敏感。

M.P Fitz与X.Zhang于2003年提出了空时栅格编码STTC编码方式，应用在MIMO-CPM系统，并构造了在瑞利平坦衰落信道条件下的编码方式，除此之外，这两人还提出了作为信道容量下界来衡量MIMO系统性能的对称信息率的计算方法，以及针对软输出的联合信道估计算法和数据检测方法。但是空时栅格编码给系统接收机带来更高的复杂度。

沈文丽针对MIMO系统信道的非线性，引入预失真电路进行处理，并研究了MIMO-CPM系统的符号定时同步方法。林科，陈沪东等人则将G.Y.Wang的OST-CPM编码方法进一步扩展到了任意天线数量，并从秩准则方面证明了OST-CPM系统具有完全的分集增益，此外还研究了OST-CPM系统的非相干解调算法，但这些方法没有讨论编码时CPM信号相位连续性的问题，相位不连续会影响发射天线上的发射信号正交性，使得信号在发射时会受到自干扰，影响系统接收误码性能。

G.Y.Wang等人提出了与Alamouti正交空时编码类似的类正交构造方法，该方法可以利用两根天线发送的正交空时编码连续相位调制OST-CPM对抗平坦衰落信道。但其构造方法使得信道估计复杂度升高，STBC-MSK系统由于其编码块特性，可以在系统接收端对平坦衰落信道进行估计并降低计算复杂度。梁瀚樱研究了STBC-MSK编码结构，并在接收端进行信道估计，但该信道估计方法由于采用了整体平均，因而信道响应精度低，系统误码性能差。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种平坦衰落信道下空时块编码MSK系统的信道估计方法，以提高信道响应精度和系统误码性能。

本发明的技术思路是：通过在发送端对初始比特序列进行分块处理，并添加相位归零符号，进行调幅脉冲分解，再进行STBC编码，在接收端引入训练序列可信度变量对信道响应进行分段估计。

根据上述思路，本发明的实现步骤包括如下：

(1)在空时编码最小频移键控STBC-MSK系统发送端随机生成一个长度L比特的数据帧每比特持续时间为T_s；

(2)将数据帧分块到两根发射天线，得到每根天线的数据帧长度为再把每根天线上的数据帧分为三个子数据块根据三个子数据块分别计算相位连续符号d_x，将相位连续符号添加到每个子数据块尾部，得到第1根天线预调制数据块第2根天线预调制数据块

(3)对添加相位连续符号后的预调制数据块和进行调幅脉冲分解，得到两根天线上的调制信号s_m,1(t)、s_m,2(t)；