[发明专利]一种基于TDS-OFDM系统的双天线发射分集实现方法及其系统

权利要求书

1.一种基于TDS-OFDM系统的双天线发射分集实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，发射装置利用间插技术实现发射天线1和发射天线2同一时隙的信号帧分别在两个独立路径上进行传输；所述信号帧由天线的训练序列和待发送的时域数据块组成，所述发射天线1到接收天线之间的路径称为信道1，所述发射天线2到接收天线之间的路径称为信道2；

所述信号帧的形成步骤为：

设在第2i时隙发射装置中待发送的频域数据块为 经过空频编码，得到发射天线1和发射天线2的第2i时隙待发送的频域数据块 经离散傅立叶反变换后得到发射天线1和发射天线2的第2i时隙的时域数据块 发射天线1以伪随机序列 作为所述训练序列，即 发射天线2以零序列作为训练序列，即 发射天线1和发射天线2第2i时隙的训练序列和相应的时域数据块分别组成基于TDS-OFDM系统的双天线发射分集系统中发射天线1和发射天线2第2i时隙的信号帧；其中符号 表示长度为N的序列，i为正整数；

设第2i+1时隙待发送的频域数据块为 经过空频编码，得到发射天线1和发射天线2第2i+1时隙待发送的频域数据块 经离散傅立叶反变换后得到发射天线1和发射天线2的第2i+1时隙的时域数据块 发射天线1以零序列作为训练序列，即 发射天线2以伪随机序列 作为训练序列，即 发射天线1和发射天线2第2i+1时隙的训练序列和相应的时域数据块分别组成所述系统发射天线1和发射天线2第2i+1时隙的信号帧；

S2，利用接收装置的信道估计单元根据一个时隙信号帧中的伪 随机序列进行迭代信道估计，并进行两个时隙的信道信息更新。

2.如权利要求1所述的基于TDS-OFDM系统的双天线发射分集实现方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21，基于发射天线1已知的第2i-2时隙的信号帧和第2i时隙的信号帧的信道时域冲激响应的估计分别为 通过线性插值得到发射天线1第2i+1时隙和2i+2时隙的训练序列部分的信道时域冲激响应的估计分别为 将两者取平均得到发射天线1第2i+1时隙的时域数据块部分的信道时域冲激响应估计 其中，J为预设的迭代次数，I为整数，I的初始值为零，^表示估计值，其中L为训练序列的长度；

基于发射天线2已知的第2i-2时隙的信号帧和第2i时隙的信号帧的信道时域冲激响应估计分别为 通过线性插值得到发射天线2第2i+1时隙和第2i+2时隙的训练序列部分的信道时域冲激响应估计分别为 将两者取平均得到发射天线2第2i+1时隙的时域数据块部分的信道时域冲激响应估计 

步骤S22，在所述接收装置同步后，发射天线1和发射天线2的第2i+1时隙和第2i+2时隙的训练序列 均为已知信号，其中发射天线1的第2i+1时隙的训练序列 和发射天线2的第2i+2时隙的训练序列 是零序列，其中M为训练序列的长度；

计算得到发射天线2第2i+1时隙的训练序列 与其信道时域冲激响应估计 的线性卷积结果的估计 天线1第2i+2时隙的训练序列 与其信道时域冲激响应估计 的线性卷积结果的估计 

步骤S23，将接收到的第2i+1时隙信号帧 和第2i+2时隙信号帧 重构成一个信号帧 利用步骤S22得到的线性卷积结果的估计，从信号帧 中减去训练序列对时域数据块的干扰，得到天线1发射的时域数据块、天线2发射的时域数据块分别与信道1时域冲激响应、信道2时域冲激响应的线性卷积之和的估计结果 

步骤S24，利用所述步骤S23得到的线性卷积之和的估计结果，重构第2i+1时隙接收到的信号帧与信道冲激响应的循环卷积估计结果，得到 

步骤S25，利用天线1和天线2第2i+1时隙的信号帧中时域数据块部分的信道时域冲激响应估计 和 对循环卷积结果的估计 进行空频解码，得到第2i+1时隙信号帧的频域数据块的估计结果 

其中*表示共轭装置，且

其中DFT_N{·}表示N点的离散傅立叶变换；

若序列点数不够N，则补零至N点，得到第2i+1时隙信号帧的频域数据块的估计结果 经过离散傅立叶反变换，得到第2i+1时隙信号帧的时域数据块的估计结果 其 中IDFT{·}表示离散傅立叶反变换；

步骤S26，将第2i+1时隙信号帧的时域数据块的估计 经过数据后处理进行去除噪声和码间串扰，得到 经过傅立叶变换得到频域数据块估计 经过空频编码后得到天线1发射信号帧的频域数据块估计 和天线2发射信号帧的频域数据块估计 

上述天线1和天线2发射的信号帧的频域数据块估计分别经过傅立叶反变换，得到天线1和天线2发射的信号帧的时域数据块估计 

步骤S27，将天线1第2i+1时隙信号帧的时域数据块估计的前N₂项 与信道时域冲激响应估计 线性卷积的结果，与天线2第2i+1时隙信号帧的时域数据块估计的前N₂项 与信道时域冲激响应估计 线性卷积的结果相加，得到 其中L＜N₂＜N；利用接收到的第2i+1时隙的信号帧 得到天线2的第2i+1时隙训练序列与天线2第2i+1时隙的信号帧中伪随机序列部分的信道时域冲激响应的线性卷积：

步骤S28，利用天线2第2i+1时隙信号帧的训练序列 和所述步骤S27得到的线性卷积结果 计算得到天线2第2i+1时隙训练序列部分时域冲激响应估计 

步骤S29，利用第I+1次迭代后得到信道2第2i+1时隙训练序列部分时域冲激响应估计 更新信道2第2i+2时隙训练序列部分时域冲激响应估计的插值过程和信道后处理过程，得到第I+1次迭代后信道2第2i+2时隙信道信息估计 利用天线2第2i+1 时隙和第2i+2时隙训练序列部分更新后的信道信息，计算得到天线2第2i+1时隙信号帧的时域数据块部分更新后的信道信息 步骤S210，如果没有达到迭代次数J，转到步骤S22，利用所述步骤S29得到的第I+1次迭代后的时域冲激响应 继续迭代；如果达到了迭代次数J，则停止迭代，得到天线2第2i+1时隙和2i+2时隙训练序列部分的信道时域冲激响应的最终估计 利用信号帧前后两个相邻训练序列部分的信道信息估计结果，取两者平均得到天线2第2i时隙和第2i+1时隙信号帧的时域数据块部分的信道时域冲激响应的最终估计 

在下一时隙对天线1进行相同的处理，得到天线1第2i+2时隙和第2i+3时隙训练序列部分的信道时域冲激响应 和天线1第2i+1时隙和第2i+2时隙数据帧的时域数据块部分的信道时域冲激响应 的最终估计。