[发明专利]一种SIMO-FIR信道阶数估计方法

摘要

本发明公开了一种SIMO‑FIR信道阶数估计方法，包括：(1)构造接收信号矩阵和信道矩阵；(2)计算接收信号自协方差矩阵；(3)对协方差矩阵做特征分解；(4)构造检测统计量；(5)求解判决门限值；(6)确定检测统计量属性；(7)确定信道阶数。本发明的有益之处在于：在本发明的方法中，采用随机理论中的方法构造检测统计量，相比之前基于概率论的传统方法，该检测统计量具有精确的分布特性，具有快速收敛特性，因此可以利用有限的采样点得到可靠的估计性能；在本发明的方法中，判决方式是基于假设检验的，当虚警概率接近于0时，其正确识别概率趋近于1。

主权项

1.一种SIMO-FIR信道阶数估计方法，所述方法使用的系统模型为1×N_r的SIMO系统，包括一个发射机、一个接收机和一个侦听机，每个子信道表示为一个FIR滤波器，其中，发射机的天线数目为1，侦听机的天线数目为N_r，信道的实际阶数为L，发送信号采用4QAM调制方式，接收窗长为N，N≥L；其特征在于，所述方法包括如下步骤：/nS1构造接收信号矩阵和信道矩阵：/n侦听机第i根接收天线在时刻n接收到的观测输出为y_i(n)，将接收窗长内N个连续的观测输出向量堆叠在一起，构成N_rN×1维的接收矩阵Y_N(n)；/nS2计算接收信号自协方差矩阵R：/nR＝E{Y_NY_N^Η}；/nS3对R进行特征值分解：R＝UΛU^Η，然后将R的特征值从大到小排列；其中，U为NN_r×NN_r的酉矩阵，Λ是R的特征值构成的对角矩阵；/nS4构造检验统计量：/n /nl_k表示步骤S3中经过排列的R的第k个特征值；/nS5求解判决门限/n /n其中，表示第一类或第二类Tracy-Widom分布的逆累积分布函数，P_fa表示预先设定的虚警概率；参数和是N_r和N的函数；β为的下标，当β＝1时，表示第一类Tracy-Widom分布的逆累积分布函数，当β＝2时，表示第二类Tracy-Widom分布的逆累积分布函数；/nS6确定检测统计量属性：/n如果检测统计量U_k大于判决门限γ_k，则将检测统计量U_k判定为信号统计量；/n如果检测统计量U_k小于或等于判决门限γ_k，则将对应检测统计量U_k判定为噪声统计量；/n统计得到信号统计量的总数K；/nS7确定SIMO系统信道阶数估计值：/n /n