[发明专利]一种OFDM系统信干噪比盲估计方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种OFDM系统信干噪比盲估计技术。具体地说涉及一种脉冲干扰影响下的OFDM系统信干噪比盲估计方法及系统。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing即正交频分复用)作为一种正交载波调制技术，具有更高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力，广泛应用于第四代移动通信(4G)、电力线通信(Power-Line-Communication，PLC)和各种数字用户线(Digital-Subscriber-Line，DSL)等。OFDM调制采用分帧传输的模式，一个OFDM帧包含L个MAQM或MPSK调制的正弦子载波。OFDM首先将数字信息映射为复星座点，进行离散傅里叶逆变换(IDFT)得到相应的数字基带信号，然后把加循环前缀(Cyclic Prefix，CP)的数字基带信号经D/A(数/模)处理后将其连续地送入信道。在对基于OFDM技术通信系统的研究过程中，信干噪比(SINR，Signal to Interference plus Noise Ratio)估计是其中一项重要内容，其作为衡量通信信号质量的重要指标，为诸如功率控制、动态资源分配算法以及迭代译码等通信技术提供必要的信道状态信息，从而提高OFDM系统传输性能。噪声和干扰是影响SINR估计准确性的主要因素，除了基于高斯模型的背景噪声之外，在实际应用中还存在不少非高斯信号及干扰，譬如来自雷电、汽车发动机、静电释放以及通信网络内部设备之间的相互干扰等自然或人为的因素。这些干扰一般具有突发、短时和强干扰的特点，由持续时间短和幅度大的不规则脉冲或噪声尖峰组成，统称为脉冲干扰。脉冲干扰的非高斯特性，常常引起基于高斯假定所设计的SINR估计方法的性能显著退化。当这种性能退化达到一定的程度而不能被忽视时，就必须根据干扰的统计特性重新设计相应的处理步骤，以提高SINR估计性能。

脉冲干扰影响下的OFDM系统SINR估计方法可以分为数据辅助和非数据辅助两类，非数据辅助的估计方法一般也称为盲估计。数据辅助的估计方法实现简单，但需要定时发送约定序列，在传输效率上存在不足，特别是在分布式协作通信中，发送训练序列存在机制上的障碍。盲估计方法克服数据辅助的不足，采用最大似然估计或者循环平稳性分析方法获得对SINR的准确估计，在实际应用中占据主流。中国专利文献“CN10225586A”公开了一种基于MIMO-OFDM信号循环平稳特性的盲信噪比估计方法，其基于OFDM信号的平稳特性，适当选取OFDM信号循环后缀的长度，使得各个发送信号的自相关函数拥有不同的零点，通过选择不同的循环频率，把MIMO信道转化成多个单输入单输出信道，然后分析接收信号的周期自相关函数的能量分布规律，结合近似逼近理论，最终实现信噪比的盲估计。该技术方案计算步骤较为复杂，使得信噪比的盲估计步骤较为繁琐，耗时较长，且估计精度也有欠缺。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中OFDM系统信干噪比盲估计计算步骤较为复杂，盲估计耗时较长，估计精度不高，从而提出一种基于相关性分析的OFDM系统信干噪比盲估计方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种OFDM系统信干噪比盲估计方法，包括以下步骤：

接收到数字信号：通过天线接收OFDM发射机发射的OFDM数字信号，将所述OFDM数字信号记为y，y_k为接收到的第k个OFDM数字信号，其由多径叠加的发送信号r_k、高斯背景噪声n_k和脉冲干扰v_k相加而成，即y_k＝r_k+n_k+v_k，其中：x_k为第k个发送信号，a_i为第i条路径的信道衰减系数，则r_k为多径信号的叠加，L_h为信道冲激响应的阶数；

计算单个接收多径信号的平均功率：定义自相关函数，获取第k个信号相隔子载波数L的自相关函数，为：