[发明专利]高速移动链路信道参数估计方法

摘要

本发明公开一种高速移动链路信道参数估计方法，主要针对现有技术的信道特征分析和参数估计难以适应大跨度的高速移动场景而设计。本发明高速移动链路信道参数估计方法，包括将不同强弱信噪比环境下的接收信号进行分段处理；将弱信噪比环境下的接收信号进行Nakagami信道的参数m的估计，所述参数m的估计方法包括首先利用采集到的接收信号计算出加性噪声系数估计值，再计算出修正因子，然后利用修正因子修正最大似然法的计算中间项，最后利用修正后的最大似然法的计算中间项计算出参数m的估计值。本发明能够通过对弱信噪比下信道参数m的估计，提升高速移动站的通信效率和服务效率。

主权项

一种高速移动链路信道参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：将不同强弱信噪比环境下的接收信号进行分段处理；将弱信噪比环境下的接收信号进行Nakagami信道的参数m的估计，所述参数m的估计方法包括：采集接收信号；根据采集到的第一接收信号序列计算加性噪声系数估计值；根据采集到的第二接收信号序列以及所述加性噪声系数估计值计算修正因子值；根据所述修正因子值对所述第二接收信号序列进行修正处理，计算修正后的最大似然法的计算中间项；根据修正后的所述最大似然法的计算中间项计算参数m的估计值；所述修正因子值通过求解修正因子方程得到，所述修正因子方程为：ln[1NΣi=1N(y~2(i)+τ)2]-1NΣi=1Nln[y~2(i)+τ]2-ln[1NΣi=1N(g(i))2]+1NΣi=1Nln[g(i)]2=0]]>其中，μ1,μ2,μ3,μ4分别为信道小尺度衰落幅度g(i)的一阶矩、二阶矩、三阶矩和四阶矩，为第二接收信息序列归一化值，τ为修正因子值；当所述修正因子方程有解时，计算出的τ值即为所述修正因子值；当所述修正因子方程无解时，所述修正因子值通过求解计算式：τ=argmaxτ{1NΣi=1N(y~2(i)+τ)2]-1NΣi=1Nln[y~2(i)+τ]2-ln[1NΣi=1N(g(i))2]+1NΣi=1Nln[g(i)]2}]]>计算得到，其中τ为所述修正因子值；所述修正因子的具体计算步骤如下：采集第二接收信号序列，所述第二接收信号序列包括全部为同一常数的第二发送信息序列{x2(i)＝A,i＝1,2,...,N}以及第二接收信息序列{y2(i),i＝1,2,...,N}，其中A为任意常数；建立所述第二接收信号序列的信号传输模型：其中g(i)为Nakagami信道小尺度衰落幅度，Pt为天线增益，α为信道大尺度衰落系数，d为地面基站到移动接收端的直线距离，n(i)为噪声项，服从高斯分布N(0，σ2),σ2为加性噪声系数估计值；利用归一化公式和分别对所述加性噪声系数估计值和所述第二接收信息序列进行归一化处理，得到加性噪声系数归一化值和第二接收信息序列归一化值根据所述加性噪声系数归一化值和所述第二接收信息序列归一化值计算得到归一化后的信道小尺度衰落幅度g(i)的一阶矩或一阶矩以上的各阶矩，所述归一化后的信道小尺度衰落幅度g(i)的一阶矩或一阶矩以上的各阶矩的计算式分别为：μ1=1NΣi=1Ng(i)=1NΣi=1Ny~2(i)]]>μ2=1NΣi=1N[g(i)]2=1NΣi=1N[y~2(i)]2-σ~2]]>μ3=1NΣi=1N[g(i)]3=1NΣi=1N[y~2(i)]3-3{1NΣi=1N[g(i)]}σ~2]]>μ4=1NΣi=1N[g(i)]4=1NΣi=1N[y~2(i)]4-6{1NΣi=1N[g(i)]2}σ~2-3σ~4]]>其中，μ1,μ2,μ3,μ4分别为所述的信道小尺度衰落幅度g(i)的一阶矩、二阶矩、三阶矩和四阶矩，为所述加性噪声系数归一化值，为所述第二接收信息序列归一化值；将上述计算结果带入到所述修正因子方程中计算得到修正因子值；所述参数m的估计值通过计算式：m^=6+36+48Δ~24Δ~]]>计算得到，其中为所述参数m的估计值，为所述最大似然法的计算中间项；所述最大似然法的计算中间项通过计算式：Δ~=ln[1NΣi=1N(y~2(i)+τ)2]-1NΣi=1Nln[(y~2(i)+τ)2]]]>计算得到，其中为修正后的所述最大似然法的计算中间项，τ为所述修正因子值，为所述第二接收信号序列中的第二接收信息序列归一化值。