[发明专利]一种分数时偏条件下的MIMO-OFDM系统的信道估计方法

摘要

本发明涉及一种分数时偏条件下的MIMO‑OFDM系统的信道估计方法，包括：传输数据时，接收端对接收信号进行两倍的过采样，接收信号在采样时间点上对应的信道系数可以被估计出来。当系统在一个OFDM符号内采样时间点发生分数时偏时，可以利用前面的两次不同采样时间点的信道系数的估计值拟合出全部分数时偏时间点的信道系数。每当系统发生分数时偏时，利用拟合出来的信道的信息来估计分数时偏时间点的信道系数。本发明的估计方法大大降低了系统的复杂度，实验仿真证明新算法具有良好的估计性能。

主权项

1.一种分数时偏条件下的MIMO‑OFDM系统的信道估计方法，其特征在于，包括如下步骤：a)在不同的用户发送端发送的OFDM符号上插入线性无关的导频符号；b)取接收端IFFT解调之前OFDM符号按照采样速率进行两倍过采样；c)通过接收到的导频符号信息对两倍过采样对应的采样时间点上的信道系数进行信道估计，其表达式为：Ahm+ωm(k1:kI)＝Ym(k1:kI)其中，Y_m(k₁:k_I)为在导频点上的接收信号矢量，为序号为m的接收用户第k_i个子载波上的符号，i＝1,2,...I，k_i为子载波序号，A是一个I×(N×L)的矩阵，A的子矩阵N为用户数，L为信道的采样点数，I为导频个数，n为发送端用户序号，m为接收端用户序号，ω_m(k₁:k_I)为高斯白噪声矢量，s⁽ⁿ⁾(k_i)为最优导频符号，P为子载波个数；d)将两倍过采样时间点组成过采样时间点矩阵，两倍过采样时间点上的信道系数的估计值组成信道系数估计值矩阵，根据过采样时间点矩阵和信道系数估计值矩阵，采用最小二乘法对信道冲激响应曲线进行拟合，得到冲激响应幅值‑时间曲线的近似函数，其中过采样时间点矩阵为：n＝[x,y,x+1,y+1,…,x+L‑1,y+L‑1]T，其中x，y为接收端相对发送端采样的偏差量，x＝0,0.1,…,0.9，y＝0,0.1,…,0.9，两个采样时间点上的信道系数的估计值矩阵记作：由两个过采样时间点组成的信道系数矩阵为：其中，分别表示在第n个发送端发送的信号到达第m个接收端所经过的信道在x，y偏差上的信道系数，l＝0,…L‑1，上述最小二乘法中的拟合阶次的选择是通过仿真实验获得，不同的信道模型有着不同的拟合阶次；e)在拟合后冲激响应幅度‑时间曲线的近似函数上，在已知分数时偏大小的情况下，按照步骤b)的采样速率的一半对分数时偏时间点进行采样，得到了分数时偏时间点上的信道系数的估计值。