[发明专利]基于非对等训练序列填充块传输系统的迭代信道估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于数字信号传输技术领域，特别涉及一种基于非对等训练序列填充块传输系统的迭代信道估计方法及其装置。 

背景技术

在宽带高速无线数据传输中,存在严重的多径衰落,造成频率选择性衰落和ISI（Inter Symbol Interference，符号间干扰）影响数据传输质量。对抗多径衰落信道方面，基本的传输技术可以分为多载波和单载波两大类，其中最具代表性的就是正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术和单载波频域均衡（Single Carrier Time-Domain Equalization，SC-FDE）技术。OFDM和SC-FDE技术由于具有很好的对抗频率选择性衰落性能和高频谱效率，被认为是很有前景的块传输技术。 

对于块传输系统而言，在大的延时扩展通道下，时域数据块之间存在不可忽略的IBI（Inter Block Interference，块间干扰）。块传输系统中，对抗IBI的一种有效方法是在时域数据块之间填充GI（Guard Interval，保护间隔）。如果通道的最大多径延时不超过GI长度的情况下，时域数据块之间不会产生干扰。GI和时域数据块一起组成信号帧，GI和时域数据块分别称为信号帧的训练序列和帧体。 

根据GI填充内容的不同种类，存在着多种GI填充技术，基于PN（Pseudo-random Noise，伪随机噪声）序列填充的方法是属于TDS-OFDM系统的一个重要特征，该技术已成功应用到中国地面数字电视传输标准（Digital Television Multimedia Broadcast，DTMB）中。 

基于训练序列填充保护间隔的块传输系统中由于PN序列的引入，导致频带外的衰减较慢，需要额外的时域滤波器进行频谱成型。在一些特殊应用场合，例如电力线通信（Power Line Communication，PLC），需要避免对某些特定频段通信的干扰。为了进一步降低系统对外界干扰，在频域陷波的同时，还需对时域信号帧进行适当的时域加窗处理。这种方法可以有效地降低系统的带外以及陷波处的功率，提高系统的频谱效率。但是由于加窗使得帧体的训练序列不再符合循环前缀结构，造成抵抗最大多径延时缩短，信道估计性能降低，同时还降低系统频谱效率。 

更一般的，对于双PN时域同步的帧结构，如果为了提高频谱效率而使第一段PN序列比第二段PN序列要短或者由于加窗而造成两段PN序列失去了对等特性时，研究如何能够保证系统抵抗最大多径延时的性能不缩短，保证系统的信道估计精度的方法，对于提高系统的性能至关重要。 

发明内容

（一）要解决的技术问题 

本发明目的在于公开一种基于非对等训练序列填充块传输系统的迭代信道估计方法及其装置，在保证系统抵抗最大多径延时性能和信道估计精度的同时，提高系统的频谱效率。 

（二）技术方案 

为解决上述问题，本发明提供了一种基于非对等训练序列填充块传输系统的迭代信道估计方法，包括以下步骤： 

S0、信号帧包括帧头和帧体两部分，其中帧头由第一段训练序列、第二段训练序列组成，第二段训练序列长度为N，帧体为单载波数据块或者OFDM数据块； 

S1、获得本帧信道冲激响应初估计结果； 

S2、将当前信号帧第二段训练序列与第一段训练序列逐点相减， 计算相减后的序列与信道冲激响应初估计的线性卷积，将此线性卷积结果第N个符号以后的序列作为第二段训练序列的重构项； 

S3、根据所述重构项，重构第二段训练序列与信道冲激响应的循环卷积； 

S4、利用重构的循环卷积进行信道估计，更新信道冲激响应估计结果，进行信道估计后处理； 

S5、如果本帧达到设定的迭代要求，则返回步骤S1，将信道冲激响应估计结果输出，进行下一帧信号的信道冲激响应估计；否则返回步骤S1，继续本帧信道冲激响应的迭代估计。 

进一步，所述步骤S0中，所述第一段训练序列需经过时域加窗或叠加处理，处理前第一段训练序列与第二段训练序列相同；或所述第一段训练序列是第二段训练序列的循环扩展，其长度不超过第二段训练序列。 

进一步，所述步骤S1中： 

若为第一个信号帧的第一次迭代，利用系统接收的第二段训练序列进行信道估计，作为信道冲激响应初估计结果； 

若为非第一个信号帧的第一次迭代，将前一信号帧的信道冲激响应估计结果设置为本帧信道冲激响应初估计结果；