[发明专利]利用旋转技术解决OFDM截取位置跳变的信道估计方法

摘要

本发明属于MIMO－OFDM系统接收领域，其特征在于，在接收端根据OFDM最佳截取位置的变化计算出用于补偿此变化的旋转位数；对截取后的时域序列预旋转后，输入至FFT得到OFDM系统频域接收值；由此得到导频子载波上的信道估计值序列；再对信道估计值序列做IFFT，得到信道估计值时域序列；对时域序列旋转、补零、再旋转后输入至FFT模块反变换到频域，得到带导频OFDM符号所有子载波的信道估计值序列；最后用插值滤波算法得到所有OFDM符号的信道估计值。本发明解决了OFDM信道估计中，由于OFDM符号截取位置跳变所带来的信道估计问题，保证信道估计精度的同时没有额外增加系统复杂性。因此，具有很高的实用价值。

主权项

1.利用旋转技术解决OFDM截取位置跳变的信道估计方法，其特征在于，针对单发单收OFDM系统，或多发多收OFDM系统，在接收端依次按以下步骤用一块数字集成电路芯片做信道估计：步骤(1)设定每个时隙有a个采样点，包括c个OFDM符号，OFDM符号编号为0至c-1，每个OFDM符号采样点数目b，采样点数目编号0至b-1，每个OFDM符号循环前缀有CP个采样点，相邻两个OFDM符号对应点相距e个采样点，且有e＝CP+b；其中，在含有导频OFDM符号内FFT或IFFT的长度b除以导频间隔Finterval，等于非负导频子载波的个数NonnegaPilot、虚拟子载波中的导频位置个数VSCPilot及负导频子载波个数NegaPilot之和；步骤(2)设定截取位置J(s)代表第S个时隙的最佳截取位置，P(s)代表由于J(s)的变化而采取的预旋转位数，根据OFDM符号最佳截取位置J(s)，计算旋转位数P(s)，P(s)=(Σt=0sK(t))modb]]>其中mod()为求模操作；步骤(3)在接收端，以本地晶振构造一个以a为周期的循环计数器W，计数器取值从0至a-1，计数器计数间隔为收端本地晶振产生的采样率，对于第s个时隙，当循环计数器W计数计到J(s)时，截取时隙s第一个OFDM符号的b点时域序列Z₁(cs，n)，随后当循环计数器W计数计到(J(s)+i*e)mod a时，截取时隙s第i个OFDM符号的b点时域序列Z₁(cs+i，n)，i为一个时隙内OFDM符号的顺序编号，i＝0，1...c-1，n为一个OFDM符号内部的时域采样点顺序编号，n＝0，1...b-1，s为时隙编号；步骤(4)对步骤(3)得到的序列Z₁(cs+i，n)进行预旋转操作：把序列Z₁(cs+i，n)向右循环旋转P(s)位，得到序列Z₂(cs+i，n)，步骤(5)对步骤(4)得到的序列Z₂(cs+i，n)做FFT，变换到频域，得到序列Y(cs+i，q₁)Y(cs+i,q1)=Σn=0b-1Z2(cs+i,n)×e-2jπnq1b,s=0,1,2...,q1=0,1...b-1;]]>步骤(6)针对带导频符号的Y(cs+r，q₁)，利用最小二乘算法计算导频子载波上的信道估计序列ZH_p1(cs+r，q)，该ZH_p1(cs+r，q)序列包括非负导频子载波的信道估计值和负导频子载波的信道估计值，式中r代表每个时隙中带有导频的OFDM符号在时隙中的OFDM符号编号；设定带导频OFDM符号中，导频位置子载波编号为u(0)至u(NegaPilot+NonnegaPilot-1)，设定发送端这些导频子载波上发送的导频符号相应的分别为c(0)至c(NegaPilot+NonnegaPilot-1)，ZHp1(cs+r,q)=Y(cs+r,u(q))c(q),q=0,1...NegaPilot+NonnegaPilot-1]]>步骤(7)在步骤(6)得到的序列ZH_p1(cs+r，q)中非负导频子载波和负导频子载波的信道估计值之间插入VSCPilot个0，得到序列ZH_p2(cs+r，q’)，步骤(8)对序列ZH_p2(cs+r，q’)进行长度为的IFFT变换，转换到时域得到序列Zh₁(cs+r，n’)，Zh1(cs+r,n′)=Σq=0bFint erval-1ZHp2(cs+r,q′)×e2jπq′n′×Fint ervalb]]>其中n,=0,1,···,bFint erval-1]]>步骤(9)将步骤(8)得到的序列Zh₁(cs+r，n’)向左循环旋转P(s)位，得到序列Zh₂(cs+r，n’)，令L(s)=P(s)modbF int erval]]>步骤(10)将步骤(9)得到的序列Zh₂(cs+r，n’)，末尾补零得到长度为b的序列Zh₃(cs+r，n’)，步骤(11)将序列Zh₃(cs+r，n’)向右循环旋转P(s)位，得到序列Zh₄(cs+r，n’)，步骤(12)对步骤(11)得到的序列Zh₄(cs+r，n’)进行长度为b的FFT变换，转换到频域得到带导频OFDM符号的信道传输函数序列H(cs+r，k)，H(cs+r,k)=Σn′=0b-1Zh4(cs+r,n′)×e-2jπn′kb;]]>步骤(13)获得了含导频OFDM符号所有子载波的信道频域传输函数值H(cs+r，k)之后，利用线性插值、高斯插值任一种现有插值技术，插值得到所有OFDM符号的信道传输函数值。