[发明专利]一种基于二重加权的OFDM系统快变信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于二重加权的OFDM系统快变信道估计方法。

背景技术

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术具有数据传输速率高，抗多径干扰能力强，易于实现多址接入及资源分配灵活等优点，已被写入WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、LTE（Long Term Evolution）等标准，是未来无线通信物理层的核心技术。信道估计是OFDM系统的关键技术之一，信道估计的质量对系统性能有极大影响。

目前，OFDM系统的信道估计方法大体分为两大类：盲信道估计和基于导频辅助的信道估计。盲信道估计方法不需要发送导频信息，通过利用信道的结构信息和输入信号特性进行信道估计。其优点是频谱利用率高，缺点是算法收敛速度慢，计算复杂度高，不适合在实时通信系统中应用。基于导频辅助的信道估计方法是OFDM系统信道估计研究的热点，也是最常用的一种信道估计方法。在这种方法中，接收端根据已知的导频信号估计导频位置的信道状态信息，而用户数据处的信道状态信息则利用导频位置的信道状态信息通过插值得到。目前，导频位置常用的信道估计方法大致可分为最小二乘（Least-Square，LS）和最小均方误差（Minimum Mean-Square Error，MMSE）两类。常用的插值方法有线性插值、高斯插值、三次样条插值、DFT插值等。

OFDM系统在时频资源块的时间和频率方向上插入导频，其信道估计需要在时间和频率两个方向上进行。传统的插值方法通过信道拟合的方式实现时间和频率方向的信道估计。这种方法不需要信道的统计信息，实现简单，计算量小，但是估计的精度不高。这是由于插值要以导频位置的信道信息作为参考，如果导频位置处的估计结果不准确，那么导频位置处的估计误差将会随着插值扩散到数据位置，导致估计性能下降。另一方面，随着终端移动速度提高，特别是在高速移动场景下，信道的时变特性变得非常明显，即使是相邻的两个符号时刻，信道特性也会存在较大的差异。而传统的插值方法难以有效地跟踪信道的变化，使得估计性能有限。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于二重加权的OFDM系统快变信道估计方法，能够实现快速时变信道的有效跟踪，提高信道估计的准确度。

（二）技术方案

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于二重加权的OFDM系统快变信道估计方法，其特征在于，该方法包括：

从系统的接收数据中提取导频信号，估计导频位置的信道响应；

对每个导频子载波，通过前向预测得到其数据位置信道响应的预测值；

利用信道响应的预测值对接收数据进行均衡和判决，得到反馈信息并修正信道响应的预测值，从而得到整个导频子载波的信道响应；

利用每个导频子载波的信道响应对接收数据进行均衡和判决，得到每个导频子载波信道响应的误差参数；

根据误差参数计算每个导频子载波的插值系数，进行频率方向的插值，从而得到系统的信道响应。

其中，所述对每个导频子载波，通过前向预测得到其数据位置信道响应的预测值由下式表示：

其中，表示第m个导频子载波、第i个OFDM符号信道响应的预测值，mL表示导频子载波的索引，L表示导频子载波的间隔，分别表示前N个OFDM符号已估计的信道响应，f_预测表示预测函数。

其中，f_预测表示最小二乘线性预测，计算公式如下：

H~i,mL=α+β(i+1)]]>

其中，式中各参数：