[发明专利]用于OFDM系统的数据指导信道估计方法及其实现装置

说明书

技术领域

本发明属于数字信息传输技术领域，特别涉及一种在无线通信系统中用于OFDM块传输 技术系统的数据指导信道估计方法及其实现装置。其中OFDM块传输技术包括多种OFDM 块调制技术，保护间隔填充技术，训练信息携带技术及符号调制技术。

背景技术

宽带无线传输必须面对多径效应引入的ISI(Inter Symbol Interference，符号间干扰)或频 率选择性衰落问题。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技 术可以在频率选择性衰落信道中可靠地实现高速率传输，已经广泛应用于如无线局域网、固 定无线接入、数字音频和视频广播等无线通信系统中。OFDM技术是一种有效的块传输技术， 其技术核心是由传输符号组成频域数据块的块调制技术。OFDM块调制首先将待传输符号组 合成频域数据块，经过离散傅立叶反变换后得到时域数据块。时域数据块和频域数据块是数 据块的两种表现形式，二者互为离散傅立叶变换或反变换。频域符号定义为子载波，可以是 待传输数据符号(有效子载波)，也可以是零符号(虚拟子载波)，或者是待传输已知符号(导 频)。根据传输符号和子载波之间的映射关系，存在多种OFDM块调制技术，如子载波全部 为有效子载波、部分子载波为虚拟子载波、部分子载波为导频、有效子载波数目可配置、和 有效子载波中心位置可移动等。

虽然数据块的持续时间远远大于单个符号的持续时间，但是在大的延时扩展信道下，时 域数据块之间仍然存在不可忽略的IBI(Inter Block Interference，块间干扰)。块传输系统， 包括OFDM系统，对抗IBI的一种有效方法是在时域数据块之间加入GI(Guard Interval，保 护间隔)。如果GI的长度不小于信道的最大多径延时，则时域数据块之间不会产生块间干扰。 GI和时域数据块一起组成信号帧(简称“帧”)，GI和时域数据块分别称为帧头和帧体。根据 GI填充内容，存在多种GI填充技术，包括CP(Cyclic Prefix，循环前缀)填充技术，ZP(Zero Padding，零填充)填充技术，和TS(Training Sequence，训练序列)填充技术等，其中基于 PN(Pseudorandom Noise，伪随机序列)填充的方法是TS填充技术的特例，是TDS(Time Domain Synchronization，时域同步)情况下OFDM系统的一个重要特征。其中GI长度为零 时，系统蜕化为没有GI的块传输系统。

接收机同步和信道估计是无线传输系统需要面对的挑战，块传输系统帧结构携带的训练 信息能够有效地辅助接收机同步和信道估计。根据块传输系统训练信息在帧结构中的位置和 形式，存在多种训练信息携带技术，如已知信号帧、GI填充的已知训练序列、频域数据块携 带的导频、与信号帧叠加的时域或频域训练序列、和突发传输系统常用的前导训练序列。前 导训练序列可以看成已知信号帧的特例。训练信息占用了宝贵的系统频谱资源，因此在满足 同步和信道估计需求的情况下，如何减少训练信息和提高系统频谱利用率是OFDM系统的挑 战。

对数字通信OFDM系统，待传输信息比特到待传输符号的映射称为符号调制，又称为星 座映射，包括脉冲幅度调制(PAM)、正交幅度调制(QAM)和相移键控(PSK)等。待传 输信息比特是完全随机的，但是待传输符号受符号调制技术的约束，携带十分重要的隐藏信 息。在信噪比适当的信道条件下，待传输符号有很大概率可以被正确解调，解调之后的待传 输符号可以直接指导信道估计。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，在无线通信的OFDM系统中，为了满足接收机同步和信 道估计的需求，发送信号需要携带大量的训练信息，占用了宝贵的系统频谱资源，为了克服 这些不足，就需要减少OFDM系统携带的训练信息和提高系统频谱利用率。

本发明的目的就是提供一种用于OFDM系统的数据指导信道估计方法及其实现装置，在 少量训练信息的辅助下满足接收机同步和信道估计的需求，为实现本发明的目的所采用的技 术方案是：一种用于OFDM系统的数据指导信道估计方法，其特征在于，所述方法在OFDM 系统的接收端，首先解调和恢复频域数据符号，然后利用恢复的频域数据符号直接进行信道 估计，其中，

A.对于所述OFDM系统接收的信号帧进行非迭代信道估计时，按以下流程步骤操作：