[发明专利]一种基于V-OFDM的信道均衡和跟踪方法

说明书

本发明公开了一种基于V‑OFDM的信道均衡和跟踪方法，包括：对于一个物理层帧，首先使用第一段前导训练字估计出信道响应初始值H；对于第一个V‑OFDM符号，估计出接收到的V‑OFDM数据符号中导频部分变换到频域上后对应的导频位置上的导频值P，使用H对P进行均衡，再用P和已知导频序列P_known进行比较获得补偿值，对信道H进行补偿得到补偿的信道估计值，使用对V‑OFDM数据符号中数据部分进行均衡，并作为以后V‑OFDM符号信道响应初始值；对于第二段前导训练字，估计出信道响应值H₂，并使用H₂补偿得到补偿的信道估计值，作为以后V‑OFDM符号信道响应初始值；采用本发明，可以不断更新信道响应估计值，使得在信道快速变化的情况下，均衡操作更加快速、准确。

技术领域

本发明涉及矢量正频分复用(Vector Otrhogonal Frequency DivisionMultiplexing,V-OFDM)系统，具体涉及一种基于V-OFDM的信道均衡和跟踪方法。

背景技术

无线通信在自由空间中利用电磁波来传送信息，不再受到种种限制，可以在环境复杂、距离更远的情况中实现通信。目前在信息通信领域中，无线通信发展最快、应用最广，大大改变了人类社会。

下一代无线通信技术的研究已成为研究人员关注的焦点，而在发送端与接收端之间以较高的速度相对移动的场景(高移动场景)下提供稳定可靠的通信服务则是下一代无线通信技术的重点之一。无线信道具有开放性和复杂性。携带信息的无线电磁波在传播过程中，会受到各种信道的影响干扰，信道的影响一般分为时间或频率选择性衰落以及加性噪声。在高移动环境下，信道同时引入时间、频率选择性衰落，展现双选择性，信道参数随着时间的变化而快速变化，这为通信系统稳定性、可靠性带来了很大的挑战。

正交频分调制(OFDM)技术通过离散傅里叶变换，将需要传输的信息在频域分到多个平行的子信道上独立传输，有效地消除了由多径传输引起的符号间干扰。因为其频谱利用率高、能使用DFT/IDFT技术优化等特点，成为了许多无线通信接入技术的核心。但是，OFDM系统对子载波正交性要求非常严格，也因为每个信息都在独立的信道中传输，对频谱零点非常敏感。此外，随着信号长度的增加，IDFT阶数也相应增加，引入了更高的计算复杂度，带来了高峰均比(PAPR)的影响。

在OFDM和单载波调制的基础上，研究人员提出了矢量正交频分调制(V-OFDM)的技术。V-OFDM传输方法为:发送端将映射后的星座点数据从串行变为块状，即取P×M个连续的发送数据，按从左至右、从上至下顺序组成一个数据块，大小为P行M列，得到大小为N＝P×M的数据块。之后对该数据块的每一列的P个数据做P点离散傅里叶逆变换(IDFT)，并将得到的数据块按按从左至右、从上至下顺序转化为串行数据，通过发送端天线发送。接收端收到信号并采样后，同样获得N＝P×M个串行数据，按与发送端相同的方式组成形状为P×M的数据块，对该数据块的每一列做P点离散傅里叶变换(DFT)，恢复出发送的数据。V-OFDM技术能够对抗信道频谱零点、减少循环前缀开销，作为OFDM与单载波调制的一般形式，方便发送端与接收端复杂度的分配。通过分析发现，V-OFDM二维的结构特性适合于高移动环境下的双选择信道。

但是，由于将V-OFDM应用到高移动环境下的通信系统中是一种较新的做法，相关研究工作比较局限，特别地，目前对于V-OFDM物理层系统的设计以及对于快变信道跟踪以及均衡的方法复杂度较高，降低了系统的传输性能；、

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于V-OFDM的信道均衡和跟踪方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于V-OFDM的信道均衡和跟踪方法，包括以下步骤：

A.在发送端，生成V‐OFDM二维数据块并在其中插入导频，具体包括以下子步骤：