[发明专利]一种基于数据统计的均方根时延扩展估计方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于数据统计的均方根时延扩展估计方法及系统，包括：步骤S1，搭建仿真平台，在该仿真平台中曲线拟合出均方根时延扩展的函数关系式f(s)，并将f(s)预存进实际硬件系统中；步骤S2，实际硬件系统实时采集数据，并根据所述步骤S1中得出的函数关系式f(s)计算实时均方根时延扩展。本发明公开的方法及系统应用在OFDM信道估计中，能够较为准确地对均方根时延扩展进行估计，从而提高信道估计的准确性，降低OFDM系统的误码率。另外，本发明的方法及系统实现简单，复杂度低。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地涉及一种基于数据统计的均方根时延扩展估计方法及系统。

背景技术

OFDM作为当下无线通信物理层的主流信号调制与传输技术，它将物理上高速的宽带信号分解成多个低速的并行窄带信号。由于窄带信号的带宽小于无线信道的相干带宽，因而一个OFDM符号的持续时间小于信道的相干时间。

整个一子帧的OFDM符号可以分解成一个时频矩阵，如图1所示。其中，横轴为OFDM符号的时间轴，一个方格长度表示一个OFDM符号持续时间；纵轴为OFDM子载波频率轴，一个方格宽度代表一路子载波窄带信号频宽。由于每个方格信号在时域上经历的是慢衰落，在频域上经历的是平坦衰落，因此可近似认为一个方格点用同一个信道响应即可表示。当这样的一个时频信号经过信道到达接收端时，每个方格都经历了不同的衰落，信道估计即为得到每一个方格的信道响应。

目前采用插入导频的方法来进行信道估计，具体方法为：发送端发送信号在时频矩阵的某些位置插入导频符号(即图中的黑色框)，由于导频符号对于收发端都是已知的，因此当接收端接收到导频符号时，就可以得出导频位置处的信道响应。对照图1，也就是可以得到黑色方格处的信道响应，然后再通过插值得到一子帧数据时频矩阵中其他所有白色方格的信道响应。

然而，目前利用已知数据进行插值得到未知数据的方法为维纳滤波法，该方法的估计准确性严重依赖于输入参数的准确性，如：最大多普勒频移、平均信噪比、均方根时延扩展等无线信道统计量。现有技术中一般使用经验值作为均方根时延扩展的估计值，经常与实时的均方根时延扩展相差较大。但是，当均方根时延扩展估计不准确时，会导致信道响应的时域内插不准确，进而导致整个硬件通信系统的误码率较高，性能恶化严重。

发明内容

本发明提供一种基于数据统计的均方根时延扩展估计方法及系统，解决了现有技术中均方根时延扩展估计不准确而导致整个硬件通信系统的误码率较高、性能恶化严重的问题。

本发明的一种基于数据统计的均方根时延扩展估计方法，包括：

步骤S1，搭建仿真平台，在该仿真平台中曲线拟合出均方根时延扩展的函数关系式f(s)，并将f(s)预存进实际硬件系统中；以及

步骤S2，实际硬件系统实时采集数据，并根据所述步骤S1中得出的函数关系式f(s)计算实时均方根时延扩展

其中，所述步骤S1包括：

步骤S11，在所述仿真平台中设定n个信道模型；

步骤S12，根据所述步骤S11中每个信道模型的参数，计算每个信道的均方根时延扩展

步骤S13，对所述每个信道采集m个子帧，利用每个子帧的导频计算每个子帧的均方根时延扩展τ_j，得到m个均方根时延扩展；

步骤S14，计算所述步骤S13中m个均方根时延扩展的统计量s_i，得到n个数据点

步骤S15，对所述步骤S14中的数据点进行曲线拟合，得出得出信道均方根时延扩展与统计量s_i的函数关系f(s)。

所述步骤S2包括：