[发明专利]基于训练序列的信道状态跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线信号传输领域，特别是涉及一种应用于无线通信系统的，基于训练序列的信道状态跟踪方法。

背景技术

在无线通信系统中，发射信号在传播过程中，除了直线路径上的直达信号外，通常还会经历一个或多个反射物体的反射之后经过不同的传播路径到达接收机。这些经过不同路径传播的信号其信号幅度和相位都各不相同，且以微小的时间差达到接收机之后，相互干涉引起接收信号强度的波动，造成信号失真。这就是无线传播信道的多径效应。多径效应常常延长发射信号到达接收机的时间。通常以第一个可检测信号到达接收机的时刻作为参考点，以最后一个可检测信号到达接收机的时刻作为终点，把两者之间的相对时延定义为传播信道的最大时延。在第一个可检测信号和最后一个可检测信号之间，同样还存在着多个相对时延各不相同的可检测信号。这些时延各不相同的可检测信号分别经由幅度和相位各不相同的多径分量传播。这些多径分量的时延、功率分布特性通常称为无线信道的功率延迟分布，也称为无线信道的脉冲响应特性。

从频谱上看，这些多径分量会造成在不同的频率分量上，信道的幅度/相位响应是各不相同的。通常用参数相关带宽的大小来衡量这种不同频率之间的幅度/相位响应关系。相关带宽是指一特定频率范围内，两个频率分量具有很强的幅度/相位相关性。可以认为在相关带宽内，所有频谱分量均以几乎相同的增益和线性相位通过。因此对传输信号来说，如果其信号带宽很窄，落在信道的相关带宽内，可以认为不同频率分量上的信号都经历了相同的信道衰落影响；反之如果信号带宽远大于信道的相关带宽，那么不同频率分量上的信号就会经历不同的信道衰落影响，这种现象称为信号的频率选择性衰落，对应的传播信道称为频率选择性信道。信道相关带宽的大小同信道的功率延迟分布具有确定性的关系。信道的功率延迟分布特性发生变换，它所对应的信道频率响应特性就会发生变化。不同的功率延迟分布对应不同的信道相干带宽，因此对于一个时变的传播信道来说，其信道脉冲响应并不是恒定不变的，那么传播信号在频率上遭受的信道衰落影响也就处于不断的变化中。

对接收机来说，要从经历信道衰落影响的接收信号中正确地恢复出发射信号，就必须消除传播信道的不利影响。因此对各种不同的无线通信系统来说，信道估计技术都是最关键的技术之一。近年来，OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术被广泛应用于无线宽带通信系统中。OFDM技术一个显著的优点就是可以把一个相对较宽的载波分成多个并行的子载波，每个子载波的带宽远小于信道的相关带宽，因此对每个子载波信号来说，它所经历的信道频率衰落都是平坦的。这就克服了信道频率选择性衰落的不利影响。如果信道估计技术能够获得不同子载波上的信道频率响应特性，接收机就可以实现相干解调，从而正确的恢复出发射信号。

获取信道频率响应特性的一种常用做法是在发射信号中插入一定的频域导频信号。接收端通过已知的导频信号获取导频子载波上的频率响应估计，如果整个信号带宽内都是已知的导频信号，那么接收机就可以获得信道在整个信号带宽上的频域响应估计。另一种常用的做法是按照事先约定的导频分布图样，发射信号在频域上间隔的插入导频信号，接收机先估计出导频子载波上的频率响应估计，然后再通过相邻子载波之间频率响应特性的相关性，通过插值的方法来估计其他子载波上的信道频率响应。对接收机来说，为了达到最优信道估计的目的，通常都是按照事先假定的信道功率时延特性来设计插值的方法和插值的系数，在接收过程中这些插值的方法和插值的系数通常都是固定不变的。这种方法对于变换不明显的传播信道来说通常是有效的。但是对于变换较大的移动系统来说，其传播信道通常是随着周围环境的变换而变换的，信道功率时延特性一旦发生变化，就会使得预先设定的插值方法和插值系统在某些环境下并不是最优的，从而降低了信道估计的准确度，进而影响接收机的接收性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于训练序列的信道状态跟踪方法，使OFDM接收机在移动接收环境下具有跟踪信道变化的能力，可以根据信道变化相对调整信道估计方法。

为解决上述技术问题，本发明的基于训练序列的信道状态跟踪方法是采用如下技术方案实现的：根据已知训练序列得到信道冲击响应信息；根据信道冲击响应信息确定用于表征信道特性的判决参数；根据所述判决参数从事先假定的多种信道类型中判决出当前信道的类型。