[发明专利]基于灰建模的OFDM窄带慢衰落慢时变信道估计方法

权利要求书

1.一种基于灰建模的OFDM窄带慢衰落慢时变信道估计方法，包括如下步骤：

(1)在OFDM系统的发射端插入导频信息，估计出导频所对应的频域信道增益信息，并通过对该增益信息的逆傅里叶IFFT变换，得到导频所对应的时域信道增益：h_P＝[h_P1，h_P2，...，h_PM]，其中，h_Pi＝[h_Pi(1)，h_Pi(2)，...，h_Pi(L)]^T，i＝1，2，...M为第i个OFDM符号的导频信息对应的时域信道增益信息；L≥4为每个OFDM符号插入的导频数；

(2)根据第i个OFDM符号的导频信息对应的时域信道增益信息，对第i个OFDM符号对应的信道增益的幅度进行估计，得到第i个OFDM符号中未知数据频率分量对应的信道增益系数的幅度值：l＝L，L+1，...，N-1；

(3)根据第i个OFDM符号的导频信息对应的时域信道增益信息，对第i个OFDM符号未知数据频率分量对应的信道增益系数的相位进行如下估计：

3a)根据第i个OFDM符号的导频信息对应的时域信道增益序列h_Pi，提取相位信息序列ph⁽⁰⁾，对相位信息序列ph⁽⁰⁾中的数据进行检测，若存在负角度，则先对其相加360°，转化为同一象限相应的正角度，正角度保持不变，得到相位序列ph⁽¹⁾；

3b)找出相位序列ph⁽¹⁾中的最小相位和最大相位判断其相位的变化是否跨越了不同象限，若否，保持相位序列不变；若是，则转至步骤3c)；

3c)若和满足则其他情况下相位保持不变，得到相位序列ph⁽²⁾，该相位序列ph⁽²⁾即为信道增益相位估计中的相位原始序列

3d)对相位原始序列进行一次累加和均值处理，得到背景序列

3e)根据相位原始序列和背景序列建立相位灰色模型GM(1，1)的灰微分方程，对该灰微分方程进行白化，并解该白化微分方程得到累加序列的预测值l＝L-1，L，...，N-1；

3f)对该预测值作一次累减还原得到第i个OFDM符号中未知数据频率分量对应的信道增益系数的相位值：

h^am(0)(l+1)=h^am(1)(l+1)-h^am(1)(l)=(1-eaam)[ham(0)(1)-bamaam]e-aaml,]]>l＝L，L+1，...，N-1；

(4)对估计出的第i个OFDM符号中未知数据频率分量对应的信道增益系数的幅度值和相位值进行复向量整合，得到第i个OFDM符号未知频率分量对应的时域信道增益系数的估计值

h^i(l+1)=h^am(0)(l+1)·eh^ph(0)(l+1)]]>

其中，l＝L，L+1，...，N-1，i＝1，2，...M；

(5)重复步骤(2)～(4)，估计出一帧时间内各OFDM符号中未知数据频率分量对应的信道增益系数，得到一帧时间内时域信道增益的估计

h^=[h^1,h^2,...,h^M]]]>

其中，i＝1，2，...，M，M为一帧时间内发送的OFDM符号数，N为一个OFDM符号长度；

(6)对估计出的时域信道增益进行FFT变换，得到频域信道增益

H^=[H^1,H^2,...,H^M]]]>

其中，H^i=[H^i(L+1),H^i(L+2),...,H^i(N)]T,]]>i＝1，2，...，M；

将估计出的信道增益反馈给OFDM系统接收机相干检测环节，完成一帧时间内窄带慢衰落慢时变信道的估计；

(7)重复步骤(1)～(6)完成OFDM系统各帧时间内的信道估计。