[发明专利]一种时变信道参数估计方法

权利要求书

1.一种时变信道参数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：接收端采集多天线上接收到的信号；

步骤2：根据接收到的信号构造正交子空间投影矩阵；

步骤3：利用正交子空间投影矩阵，将接收到的信号投影到相互正交的子空间上；

步骤4：在每个正交子空间内进行信道估计，得到每个正交子空间内的信道冲激响应估计值；

步骤5：对正交子空间内的信道冲激响应估计值进行多普勒补偿；

步骤6：将正交子空间中的信道冲激响应估计值进行合并，得到最终信道估计结果；

所述步骤1还包括：接收端采集排列成均匀圆阵的多天线上接收到的信号，接收信号表示为：

式中，α_l为第l条径的散射系数，a_l为第l条径的接收阵列响应矩阵，f_d为多普勒频率，T_s为样本周期，θ_l为接收信号入射方向与水平方向的夹角，为时域发送信号，d_l为第l条径的相关时延，z(n)为高斯白噪声。

2.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法，其特征在于，所述步骤2还包括：构造正交子空间投影矩阵，首先定义空间滤波器矩阵，

式中，β_k为第k个正交子空间的平均角度，n_r为正交子空间个数，即接收天线数，ω为载波角频率，r为均匀圆阵的半径，c为光速，为接收信号与垂直方向的夹角；接着定义正交子空间投影矩阵，即，

式中，为第k个空间滤波器矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法，其特征在于，所述步骤3还包括：利用正交子空间投影矩阵将接收信号投影到相互正交子空间内，可以得到投影到正交子空间上的接收信号，

式中，为正交子空间投影矩阵U_r的转置矩阵，y(n)为接收端采集到的多天线上接收的信号。

4.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法，其特征在于，所述步骤4还包括：在每个正交子空间内进行信道估计，首先采用基扩展模型,那么第k个正交子空间的接收信号可以表示为：

其中，Q为基扩展模型的阶数，δ_q(n)为基扩展模型基函数，为待估计的基扩展模型系数，为时域发送信号，d_l为第l条径的相关时延，z'(n)为正交子空间中的高斯白噪声。

5.根据权利要求1或3所述的一种时变信道参数估计方法，其特征在于，所述步骤3还包括将投影到每个正交子空间的接收信号表示成矩阵形式，即，

式中，z'为高斯白噪声矩阵，Β为Β_q和组成的增广矩阵，即，

其中，

Β_q＝diag[δ_q(0) δ_q(1) … δ_q(N_c-1)]，

式中，Β_q为由δ_q(n)组成的对角矩阵，δ_q(n)为基扩展模型基函数；

式中，为由圆周移位组成的L列矩阵，为时域发送信号；

式中，为矩阵的转置，

为待估计的基扩展模型系数；

采用最小二乘法对基扩展模型系数进行估计，即，

式中，为第k个正交子空间中的基扩展模型系数估计值，Β⁺为Β的伪逆矩阵，为第k个正交子空间的接收信号；

那么，可以得到每个正交子空间的信道冲激响应估计值，即，

其中，为第k个正交子空间中的基扩展模型系数估计值的转置矩阵，为基扩展模型的基函数。