[发明专利]一种获取非连续正交频分复用系统较优导频的方法

摘要

本发明公开了一种获取非连续正交频分复用系统较优导频的方法，特征是把系统的可用不连续频谱分解为一系列互不重叠的可用频谱块，并计算每块可用频谱块所需要插入的导频个数和导频平均间隔，在基于最小化活跃子载波信道估计均方误差的准则下，通过串行搜索的方法独立地求出每块可用频谱块的较优导频位置及其功率。本发明在极大地降低运算复杂度的同时，能提高系统的信道估计性能，降低系统的误码率。

主权项

1.一种获取非连续正交频分复用系统较优导频的方法，发送端采用梳状导频进行传输，通过前端的频谱感知模块，确定可用不连续频谱的位置及其含有的活跃子载波个数N_C，根据预先协商所需的导频个数P、导频总功率P_Tot以及信道的最大时延扩展径数L，在基于最小化活跃子载波信道估计均方误差的准则下，计算出系统中的较优导频位置及其功率P；其特征在于依次包含以下步骤：步骤一、根据导频平均间隔PS＝N_C/P来计算可用不连续频谱的导频平均间隔PS；步骤二、按照相邻可用频谱块的间隔必须大于可用不连续频谱的导频平均间隔PS、可用频谱块内相邻子载波的间隔不可超过可用不连续频谱的导频平均间隔PS这两个要求，把可用不连续频谱分解为一系列互不重叠的可用频谱块；设可用频谱块的位置为其中k_i^(m)表示第m块可用频谱块的第i个活跃子载波的序号或位置，在中进行升序排列，m＝1，2，...，M，i＝1，2，...，N_Cm，M为可用不连续频谱分解得到的可用频谱块的块数，N_Cm为第m块可用频谱块含有活跃子载波的个数；步骤三、根据导频个数P_m＝floor((P-M)*(N_Cm-1)/(NC-M))+1来初步计算每块可用频谱块所需分配的导频个数P_m，m＝1，2，...，M，floor(·)表示取不大于指定数字的最大整数；接着根据导频平均间隔PS_m＝(N_Cm-1)/(P_m-1)来计算此时每块可用频谱块的导频平均间隔PS_m，m＝1，2，...，M；步骤四、根据剩余未分配的导频个数P′=P-Σm=1MPm]]>来计算剩余未分配的导频个数P′；若P′＞0，则对每块可用频谱块的导频平均间隔PS_m进行降序排列，并对排序后的前面P′块可用频谱块分别增加一个导频，同时更新它们分配的导频个数P_m和导频的平均间隔PS_m；若P′＝0，则P_m和PS_m保持不变；步骤五、先根据初始导频位置来确定每块可用频谱块的初始导频位置m＝1，2，...，M，ceil(·)表示取不小于指定数字的最小整数；接着对每块可用频谱块的初始导频位置进行合并，组成系统的初始导频位置然后根据导频功率P=PTot*B/Σj=1Pbj]]>来计算此初始导频位置所对应的最优导频功率P，B＝[b₁，b₂，...，b_P]^T，(·)^T表示矩阵的转置操作，bj=Σi=1NC-P[A]i,j,]]>i＝1，2，...，N_C-P，j＝1，2，...，P，t＝1，2，...，L，N为系统的总子载波个数，表示数据子载波的位置，它等于可用不连续频谱的位置减去导频位置即：表示矩阵的伪逆操作，|·|²表示对矩阵中每一个元素取模值的平方；最后根据活跃子载波信道估计均方误差来计算上述初始导频位置和导频功率P所对应的活跃子载波信道估计均方误差并将其令为其中，(·)^-1和(·)^H分别表示矩阵的求逆和共轭转置操作，D(·)表示对角阵，tr{·}表示求矩阵的迹；步骤六、对于第m块可用频谱块的第i个导频，计算当其子载波序号依次被该可用频谱块中的数据子载波序号替换时的系统导频位置利用公式P=PTot*B/Σj=1Pbj]]>计算得到导频功率P和利用公式计算得到活跃子载波信道估计均方误差m＝1，2，...，M，i＝2，3，...，N_Cm-1；设此遍历过程中的最小值为将其与作比较，若则令并用所对应的数据子载波序号和导频功率P′来替换原先第m块可用频谱块的第i个导频子载波序号和它所对应的导频功率P；若则导频位置和导频功率P保持不变；步骤七、令步骤六中的m从1遍历到M，每个m所对应的i从2遍历到N_Cm-1，即当每块可用频谱块内的所有导频都遍历完后，则所对应的导频位置导频功率P即为系统所获得的较优导频。