[发明专利]快速时变信道下基于对称基扩展模型的OFDM信道估计方法

权利要求书

1.一种基于对称基扩展模型的快速时变信道估计方法，其特征在于，包括步骤：

（1）对接收到的OFDM符号信号进行快速傅里叶变换处理， 获得频域接收信号Y（k）；

（2）从频域接收信号Y（k）中提取导频符号Y（p）；

（3）根据导频符号Y（p），通过基于对称基扩展信道模型估计信道多径时域冲击响应所对应的基系数；

（4）根据系数向量计算时域信道矩阵，获得信道冲击响应。

2.根据权利要求1所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，所述对称基扩展信道模型包括：傅立叶基函数模型，多项式基函数模型，卡洛基函数模型。

3.根据权利要求1所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，估计信道多径时域冲击响应所对应的基系数向量具体为：从基扩展模型中选取N个子载波基函数对应的采样点，并对其进行扩展和压缩处理，获得每一个采用点对应的基函数，建立N个子载波基函数对应的对角矩阵D_q，根据对角矩阵D_q获得所有导频位置所对应的频域矩阵；根据发送的导频信号X_p获得发送导频信号的频域矩阵；利用导频符号Y（p）及发送导频信号的频域矩阵估计基系数。

4.根据权利要求1所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，根据系数向量计算时域信道冲击响应具体包括：根据构建第q阶基函数的所有L径对应的基系数矩阵G_q：

，调用公式：得到估计的时域信道矩阵，其中D_q为N个子载波基函数对应的对角矩阵。

5.根据权利要求2所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，对于傅立叶基函数模型，提取OFDM系统中傅立叶基函数；对其进行扩展及压缩获得第q个基函数；建立第q个基函数对应的对角矩阵D_q：；根据公式Δ_q=FD_qF^H获得D_q在频域对应的矩阵Δ_q；由此建立所有基函数所对应的频域矩阵Δ=[Δ₀, Δ₁,…, Δ_Q]；获得所有导频位置对应的频域矩阵，其中，w_q=2π(q-Q/2)/N，Q为对称基扩展模型的阶数，q=0,1,…,Q，N为OFDM系统的子载波数，表示第q阶基函数P×P维矩阵，矩阵中第m行第n列的元素 ，p_m为第m个导频所在的子载波序号。

6.根据权利要求3所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，根据公式

进行扩展，根据公式对进行压缩，其中，，，f_dmax和T分别为最大多普勒频移和一个OFDM符号周期。

7.根据权利要求3所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，利用导频符号Y(p)及频域矩阵估计基系数进一步包括：采用最小二乘法，调用公式：用接收的频域导频信号除以频域发送导频信号，得到基系数g的LS估计作为基系数。

8.根据权利要求3所述的快速时变信道估计方法，其特征在于，利用导频符号Y(p)及频域矩阵估计基系数进一步包括：采用最小均方误差信道估计方法，根据公式：将频域接收信号和基系数矩阵的相关矩阵作为信道估计初始值，用其乘以频域接收信号自相关矩阵的逆，从而得到基系数g的MMSE估计作为基系数，其中，R_gY(p)表示频域接收信号和基系数矩阵的相关矩阵；R_Y(p)Y(p)为频域接收信号自相关矩阵，R_g为g的自协方差矩阵。