基于信道空時相關性的稀疏mimo-ofdm信道估計方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于信道空時相關性的稀疏MIMO-OFDM信道估計方法，估計不同收發天線對接收到的OFDM符號中導頻處的信道頻域響應；將不同收發天線對估計的頻域導頻處的信道頻域響應按一定規則排列成矩陣；應用超分辨率算法對所述矩陣進行處理，獲得信道的多徑時延個數；根據所獲得的多徑時延個數對該矩陣進行處理，獲得信道的多徑時延；根據獲得信道的多徑時延和矩陣獲得延時對應的多徑增益；根據獲得的多徑時延和增益獲得數據處子載波的信道頻域響應。從而解決目前MIMO-OFDM系統中信道估計所需導頻數目隨著天線數增多的問題，同時利用信道時域相關性進一步提高信道估計精度、顯著降低系統導頻開銷，提高頻譜效率。
【專利說明】基于信道空時相關性的稀疏MIMO-OFDM信道估計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，特別涉及一種基于信道空時相關性的稀疏MMO-OFDM信道估計方法。
【背景技術】
[0002]MIMO (Multiple-1nput Multiple-Output)技術利用收發端多個天線來一方面抑制信道的衰落從而獲得分集增益，利用多天線形成的多條傳輸通道從而獲得復用增益。理論證明MMO系統的信道容量隨著天線數量的增大而線性增大，因而在不增加帶寬和天線發送功率下，頻譜效率可以顯著提高。OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技術是一種多載波傳輸技術。該技術將信道分成若干并行子信道，將聞速串行數據流轉換為低速并行數據流，這樣每個子信道的衰落可以看成是平坦衰落。這種方法可以有效的對抗多徑效應，提聞系統的可罪性和有效性。
[0003]MMO和OFDM作為未來通信的兩個重要物理層技術，將其二者結合的MM0-0FDM技術被人們寄予了很高期望。在MM0-0FDM系統中，準確的信道狀態信息是保證其系統性能的重要前提。MIM0-0FDM系統通常采用正交導頻來區分和估計不同天線對之間的信道，導頻的正交性可以在時域、頻域實現，也可以同時時頻域聯合實現。傳統MIM0-0FDM系統通常采用的是非參數化的信道估計方法，所需的導頻數量與信道最大時延長度成正比。
[0004]因此，隨著MM0-0FDM系統中發端天線數的增多，估計信道所需的導頻數量也急劇增加，從而降低了實際MM0-0FDM系統的頻譜效率。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:解決目前MM0-0FDM系統中信道估計所需導頻數目隨著天線數增多的問題，同時提高信道估計精度。
[0006]本發明實施例采用如下技術方案:
[0007]一種基于信道空時相關性的稀疏MM0-0FDM信道估計方法，包括:
[0008]S1:估計不同收發天線對接收到的OFDM符號中導頻處的信道頻域響應；
[0009]S2:將不同收發天線對估計的頻域導頻處的信道頻域響應按一定規則排列成矩陣；
[0010]S3:應用超分辨率算法對所述矩陣進行處理，獲得信道的多徑時延個數；
[0011]S4:根據所獲得的多徑時延個數對該矩陣進行處理，獲得信道的多徑時延；
[0012]S5:根據獲得信道的多徑時延和矩陣獲得延時對應的多徑增益；
[0013]S6:根據獲得的多徑時延和增益獲得數據處子載波的信道頻域響應。
[0014]可選的，步驟SI中，根據最小均方誤差方法或最小二乘方法估計不同收發天線對接收到的OFDM符號中導頻處的信道頻域響應。
[0015]可選的，從第j收天線接收的第i發天線OFDM符號中頻域導頻處的信道頻域響應估計為
【權利要求】
1.一種基于信道空時相關性的稀疏MIMO-OFDM信道估計方法，其特征在于，包括: 51:估計不同收發天線對接收到的OFDM符號中導頻處的信道頻域響應」 52:將不同收發天線對估計的頻域導頻處的信道頻域響應按一定規則排列成矩陣； 53:應用超分辨率算法對所述矩陣進行處理，獲得信道的多徑時延個數； 54:根據所獲得的多徑時延個數對該矩陣進行處理，獲得信道的多徑時延」 55:根據獲得信道的多徑時延和矩陣獲得延時對應的多徑增益」 56:根據獲得的多徑時延和增益獲得數據處子載波的信道頻域響應。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟SI中，根據最小均方誤差方法或最小二乘方法估計不同收發天線對接收到的OFDM符號中導頻處的信道頻域響應。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，從第j收天線接收的第i發天線OFDM符號中頻域導頻處的信道頻域響應估計為其中，j為任一收天線，i為任一發天線，O≤I ≤Np-1，Np為導頻數。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟S2中，將泠按如下規則排列成矩陣:
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，聯合利用多個相鄰OFDM符號的H進行處理。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，對該矩陣進行處理獲得信道的多徑時延個數。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S4中，應用頻譜估計相關的算法根據所獲得的多徑時延個數對該矩陣處理，獲得信道的多徑時延。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述頻譜估計算法包括:基于旋轉不變技術的信號參數估計ESPRIT算法、多信號分類MUSIC等算法。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S5中，根據獲得信道的多徑時延和矩陣，應用最小二乘方法或最大似然方法獲得延時對應的多徑增益。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S6中，根據獲得的多徑時延和增益及離散信號的傅立葉變換和離散傅里葉變換之間的關系獲得數據處子載波的信道頻域響應。
【文檔編號】H04L25/02GK103763223SQ201410025293
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2014年1月20日
【發明者】戴凌龍, 高鎮, 張超, 王昭誠 申請人:清華大學