[发明专利]一种适用于正交频分复用系统的信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的信息无线传输技术，特别是涉及通讯领域的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统的信道估计方法。

背景技术

OFDM技术具有高频谱效率、抗多径效应等优点，因此在未来的无线通信中将是一个非常有前途的技术，受到人们广泛关注和研究。欧洲陆地数字视频广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)、数字视频广播/数字语音广播(Digital Video Broadcasting/Digital Audio Broadcasting，DVB/DAB)、Hiper(High Performance Radio，高性能无线电)MAN/LAN(Metropolitan AreaNetwork/Local Area Network，城域网/局域网)都使用了OFDM传输技术。另外，IEEE802.11a、IEEE802.16a、IEEE802.16d都采用了OFDM作为传输技术。

在OFDM系统中，为了保证通信系统在无线信道环境中具有良好的性能，往往进行相干解调，这就要求对多径时变的无线衰落信道进行估计。可以认为，信道估计的准确程度在很大程度上决定了系统是否能够提供优良的无线传输质量，即，在OFDM系统中，信道估计的质量对OFDM系统的性能起着关键作用。目前采用的信道估计方法大致可以分为两大类：基于导频的信道估计和盲估计。所述基于导频的信道估计方法得到了广泛地应用，可以分为基于LS(Least Square，最小二乘)准则和基于MMSE(Minimum Mean Square Error，最小均方误差)准则。LS信道估计算法简单，但是受高斯白噪声和子载波间干扰(Inter Carrier Interference，ICI)的影响很大，性能较MMSE信道估计差；MMSE信道估计对高斯白噪声和ICI有很好的抑制作用，效果优于LS信道估计，但是算法复杂度高，而且需要知道准确的信道统计特性，这在实际中是无法实现的。

而在实际的OFDM系统中，信道估计是在同步之后进行的，同步技术对信道估计的性能有着一定的影响。同步技术包括定时恢复和频偏估计。定时偏差和频偏估计的误差都会影响系统的性能。如果定时的偏移量与最大时延扩展的长度之和仍小于循环前缀的长度，定时是正确的，但是定时的偏移会引起子载波相位的旋转；而进行小数倍频偏估计时，各种估计算法都不可避免的存在估计误差，引起子载波相位的偏移。在一帧信号的时间内，往往假设信道是慢变的，但是信道的缓慢变化，也会因此引起子载波相位的变化。因此，定时偏移、频偏估计的误差和信道的缓慢变化，都会造成子载波相位的旋转或偏移，这需要利用信道估计进行相位补偿。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于正交频分复用系统的信道估计方法，用于解决现有OFDM通信系统信道估计方法在估计精度和实现复杂度之间的矛盾以及无法对由于非理想同步引起的子载波相位偏移进行补偿的缺点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于正交频分复用系统的信道估计方法，其特征在于，包括：

步骤一，通过训练导频符号得到当前信道的信道响应估计初值；

步骤二，由参考导频符号估计出当前信道相位的偏移量；

步骤三，利用所述信道相位的偏移量对所述信道响应估计初值进行补偿；

步骤四，得到数据传输OFDM符号所对应整个当前信道的最终信道估计值；

所述训练导频符号为所述正交频分复用系统的接收端、发送端均已知的符号，数据帧的第一个OFDM符号为训练OFDM符号；

所述参考导频符号为所述正交频分复用系统的接收端、发送端均已知的符号，所述第一个OFDM符号后的OFDM符号为数据传输OFDM符号；

其中，所述通过训练导频符号得到当前信道的信道响应估计初值的步骤具体又包括：

步骤21，通过最小二乘法得到所述训练导频符号的一特定导频子载波位置上的信道响应估计值；

步骤22，对所述信道响应估计值进行快速傅立叶逆变换，得到信道的冲激响应；

步骤23，对所述信道的冲激响应进行重要路径选择，得到经选择后的信道冲激响应；及

步骤24，对所述信道冲激响应进行快速傅立叶变换，得到所述当前信道的信道响应估计初值。