[发明专利]无线通信信道的估计方法/系统、计算机存储介质及设备

权利要求书

1.无线通信信道的估计方法，其特征在于，包括：

利用正交频分复用发射信号的循环平稳特征及信道扩散的循环平稳特征，对无线通信信道进行信道估计和/或噪声方差估计；

该步骤包括：利用基扩展模型对无线通信信道进行建模；

计算接收信号的时变自相关；

通过在所述接收信号的时变自相关的表达式中引入第一中间变量和第二中间变量，来对基扩展模型系数和/或噪声方差进行估计；其中，引入第一中间变量和第二中间变量的接收信号的时变自相关的表达式为：

其中，R_h(γ)为基扩展模型系数的相关值；为噪声方差；第一中间变量表示为f(n,ξ)，第二中间变量表示为其中，n表示时刻，ξ+γ＝τ，-L_h≤γ≤L_h；ξ、γ为在接收信号时变自相关函数c_r(n,τ)的延迟参数维引入的两个变量；

第一中间变量f(n,ξ)仅当ξ取值为-N、0、N时有非零值，且满足：

M为包含循环前缀的正交频分复用符号的长度，M＝N+N_CP，N表示子载波数，L_h表示信道的最大离散延迟扩展；K为OFDM符号数，N_CP表示循环前缀长度；

第二中间变量

且第二中间变量由基函数b_q(n)＝exp(j2πqn/KM)组成；

基扩展模型系数的相关值且

其中，h_q(l)是第l阶的基扩展模型系数，l表示时刻n迟滞，q表示基函数的基序号，且满足Q₁≤q≤Q₂，Q₁、Q₂为整数，Q₁及Q₂的取值为常数或由离散多普勒扩展Q计算得到，τ表示延迟参数。

2.根据权利要求1所述的无线通信信道的估计方法，其特征在于，所述无线通信信道为时变多径衰落信道；利用基扩展模型建模的时变多径衰落信道在时刻n迟滞l的信道脉冲响应为：

其中，h_q(l)是第l阶的基扩展模型系数，exp(j2πqn/KM)表示基函数，用以表征时变多径衰落信道的时变特征，q表示基函数的基序号，且满足Q₁≤q≤Q₂，Q₁、Q₂为整数，Q₁及Q₂的取值为常数或由离散多普勒扩展Q计算得到；K为OFDM符号数；M为包含循环前缀的正交频分复用符号的长度，M＝N+N_CP，N表示子载波数、N_CP表示循环前缀长度；

接收信号的时变自相关的计算公式为：

其中，表示计算的接收信号的时变自相关，符号‘^’表示估计值，(·)*表示共轭运算，τ表示延迟参数；正交频分复用接收信号s(n)为正交频分复用发射信号，L_h表示信道的最大离散延迟扩展，v(n)表示加性白高斯噪声。

3.根据权利要求1所述的无线通信信道的估计方法，其特征在于，所述无线通信信道的估计方法还包括利用引入第一中间变量和第二中间变量的接收信号的时变自相关的表达式计算基扩展模型系数的相关值，并根据基扩展模型系数的相关值估计基扩展模型系数和/或计算噪声方差。

4.根据权利要求3所述的无线通信信道的估计方法，其特征在于，利用正交频分复用发射信号中循环前缀引入的循环平稳特征以及其相应由信道扩散得到的循环平稳特征，按照计算公式c_r(γ)＝Φ(γ)R_h(γ)计算基扩展模型系数的相关值R_h(γ)：其中，c_r(γ)为时变自相关的矢量形式，Φ(γ)为第三中间变量。

5.根据权利要求4所述的无线通信信道的估计方法，其特征在于，

所述时变自相关的矢量形式为其中，并且时间序列取值集合满足：

其中，P＝M-N-L_h，1≤i≤K。