[发明专利]基于OTFS调制的联合信道估计与信号检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于OTFS调制的联合信道估计与信号检测方法，其特征在于，包括：

接收基于MIMO导频结构传输的多普勒时延DD域OTFS调制信号，根据预设导频结构扫描相应导频接收位置获得接收导频信号；

根据所述接收导频信号，分别对每条路径的信道参数进行估计，重构得到初始估计信道；

将接收天线顺序分组，根据任一组天线接收信号和所述初始估计信道，对每一路径进行检测，确定发射信号，通过对所有路径进行多路合并，确定最终发射信号的检测结果，作为发射估计信号，并根据发射估计信号和接收信号，确定优化估计信道；

所述根据任一组天线接收信号和所述初始估计信道，对每一路径进行检测，确定发射信号，通过对所有路径进行多路合并，确定最终发射信号的检测结果，包括：

根据一组天线信号和所述初始估计信道，结合发射信号的符号空间，利用MP检测算法求解每组天线的最优发射信号；

根据每组天线的最优发射信号，通过计算所有天线的合并概率确定发射信号的检测结果；

其中，所述导频结构中不同天线的导频间隔根据最大时延确定，导频与传输信号之间设置保护间隔，保护间隔根据最大多普勒频移确定。

2.根据权利要求1所述的基于OTFS调制的联合信道估计与信号检测方法，其特征在于，所述导频结构在DD域信道网格中，对于N维度，同一位置网格设置对应不同天线的导频，导频与天线一一对应；

对于M维度，相邻导频的间隔为t_m，导频与传输信号间以及不同天线的导频之间设置保护间隔，对于N维度，导频两侧的保护间隔宽度均为2ν_n；

其中，DD域信道网格每一格两个维度分别对应了量化的时延长度和多普勒长度，M为子载波数量，N为一帧OTFS信号中包含的OFDM符号数，t_m为量化后最大时延尺度，ν_n是量化后最大多普勒频移尺度。

3.根据权利要求1所述的基于OTFS调制的联合信道估计与信号检测方法，其特征在于，所述根据所述接收导频信号，分别对每条路径的信道参数进行估计，重构得到初始估计信道，包括：

根据每一条路径不同天线上的接收信号作为观测样本，通过免疫算法求解如下优化问题，得到相应的发射角；

根据发射角确定多普勒频移，进而确定信道参数，以重构初始估计信道；

其中，

表示DD域接收信号，a(θ_i)为对应发射角θ_i的天线转向矢量，i是表示路径的下标，χ_i表示第i条信道在DD域网格的多普勒维度坐标，n_BS和n_MS分别表示基站和移动端的天线标识，表示根据预设导频结构，第n_MS根发射天线在第i条信道的DD域网格时延维度坐标；表示矩阵中的第n_BS,i行构成的向量；N_BS为基站端天线数量。

4.根据权利要求3所述的基于OTFS调制的联合信道估计与信号检测方法，其特征在于，所述利用MP检测算法求解每组天线的最优发射信号，包括：

对优化问题进行如下转换并求解，得到每组天线的最优发射信号：

其中，为接收信号，d为DD域信道的行数，c为DD域信道的列数，是发射信号最优解，a_j是符号空间中第j个符号，是第n_BS根接收天线对应的DD域信道，表示信道矩阵中第c列中非零位置的集合；为表示第i条信道中第c列中非零位置的集合，N_BS为基站端天线数量，是发射信号的符号空间。