[发明专利]基于信道冲激响应滤波的CO-OFDM系统信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统的信道估计方法，更具体的说，涉及一种基于信道冲激响应滤波的信道估计方法。 

背景技术

正交频分复用(OFDM)作为无线通信系统物理层的一项先进技术，已被广泛应用于802.11a/g WiFi，HiperLAN2，802.16WiMAX等多种无线网络标准以及多个国家的数字音频视频广播(DAB、DVB-T)技术中。OFDM技术在光纤通信系统中也有了较为广泛的研究，并作为实现高速长距离传输的一种解决方案。在光OFDM系统众多解决方案中，相干光OFDM(CO-OFDM)系统最具优越性。CO-OFDM系统结合了相干检测技术与OFDM调制技术两者的优势，有效的提高了数据传输速率和接收机灵敏度，并可在发射端灵活使用多种调制格式。 

与单载波系统相比，OFDM系统可以基于已知的训练符号有效地进行信道估计。信道估计可以简单而准确的估计出色散和偏振模色散等线性损伤对传输符号的影响，从而降低误码率。当前广泛应用的信道估计准则为最小二乘(Least Square，LS)准则。基于LS准则的信道估计方法实现简单，复杂度低。 

CO-OFDM系统模型可以表示为： 

Y＝XH+N_n，(公式1) 

其中X表示由N个发送端的训练符号构成的N×N对角矩阵，用Y表示N×1的接收符号向量，H为N×1信道频域响应向量，N_n为N×1噪声向量。基于LS准则的信道估计为： 

H_LS＝X^-1Y    (公式2) 

由公式1与公式2可以看出，LS信道估计算法虽然实现简单，但是未考虑噪声的影响。系统中的ASE噪声和非线性噪声具有随机性，对不同符号的影响不同，成为降低LS信道估计准确性的主要原因。 

目前，主要存在两种方法用于抑制噪声的影响。第一种方法在发送端连 续发送多个训练符号，并分别进行信道估计，再将得到的多个信道传递函数做平均，即利用时域平均(TDA)的方法平滑噪声，表达式如下： 

HTDA=1N_TSΣi=1N_TSHi]]>(公式3) 

其中，H_TDA表示经过TDA算法改进之后的信道传递函数，N_TS表示参与TDA算法的训练符号的个数，H_i则表示第i个训练符号估计出的信道传递函数。 

第二种方法在一定的时间内只需利用一个训练符号，将得到的信道传递函数的若干个相邻子载波上的分量进行平均，即符号内频域平均方法(ISFA)。例如，为得到第k个子载波所对应的信道传递函数分量，可将第k个子载波的前后m个子载波(一共2m+1个子载波)所对应的信道传递函数分量H(k)进行求和平均，得到H_ISFA(k′)，表达式如