[发明专利]适用于MIMO-OFDM系统的IQ不平衡和信道联合估计方法

权利要求书

1.一种适用于MIMO-OFDM系统的IQ不平衡和信道联合估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对接收到的基带信号进行同步，包括定时同步、载波频率同步和采样时钟同步；

(2)对同步过后的信号进行解析，提取出信号中的长训练序列以及插入在数据字段的导频信号；

(3)利用提取的导频信号估计IQ不平衡和信道联合响应Γ_k＝(s_k^Hs_k)^-1s_k^Hz_k；其中，s_k为第k个子载波上发送的频域信号，z_k为受IQ不平衡干扰的MIMO-OFDM系统接收的频域信号；

(4)根据估计得到的联合响应求解IQ幅度不匹配因子g和相位不匹配因子φ；求解公式为：

其中，g₁为Γ_k中的第1个和第2个元素的比值，g₂为Γ_k中的第4个和第3个元素的比值，表示取表达式的实部，表示取表达式的虚部；

(5)利用求得的IQ幅度不匹配因子和相位不匹配因子对数据进行IQ不平衡补偿；IQ不平衡补偿公式为：其中，Y_k(n)表示不受IQ不平衡干扰的频域接收信号，C_k(n)表示IQ不平衡补偿过后的接收信号，

(6)利用IQ不平衡补偿过后的长训练序列进行信道估计；包括：

(6.1)利用补偿过IQ不平衡的长训练序列基于LS准则估计出初始的信道频域响应；

(6.2)利用IDFT变换将估计得到的信道频域响应变换到时域得到时域冲击响应；

(6.3)利用最大后验概率准则估计信号子空间中的噪声；

(6.4)将步骤(6.2)中得到的信道时域冲击响应减去步骤(6.3)中估计得到的信号子空间中的噪声，得到更新后的信道冲击响应；

(6.5)将更新后的信道冲击响应通过DFT变换到频域，得到所有子载波的信道频域响应。

2.根据权利要求1所述的一种适用于MIMO-OFDM系统的IQ不平衡和信道联合估计方法，其特征在于：所述步骤(6.2)中将时域冲击响应分解成两部分：v(n)也分成两部分：其中，W为傅里叶变换矩阵，表示第n个OFDM符号的信道频域响应估计值，L_CP表示OFDM符号循环前缀的长度，K表示OFDM符号子载波的个数，v(n)表示时域高斯白噪声，(·)^-1表示对表达式求逆，(·)^T表示对表达式进行转置，和的定义分别如下：

3.根据权利要求2所述的一种适用于MIMO-OFDM系统的IQ不平衡和信道联合估计方法，其特征在于：所述步骤(6.3)中利用最大后验概率准则估计信号子空间中的噪声其中，X(n)表示发送的频域信号，(·)^H表示对表达式取共轭转置，表示高斯白噪声的方差。

4.根据权利要求3所述的一种适用于MIMO-OFDM系统的IQ不平衡和信道联合估计方法，其特征在于：所述步骤(6.4)中通过估计和去除信号子空间的噪声，最大程度降低噪声对信道估计的影响，更新后的信道时域冲击响应的计算公式为：