[发明专利]无线光通信系统中自适应最小二乘信道估计方法及接收机

权利要求书

1.无线光通信系统中一种自适应最小二乘信道估计方法，其特征在于，包括：

利用最小二乘方法获得信道初始估计值

基于所述信道初始估计值，计算信道噪声方差估计量和信道抽头功率p_i；

根据所述信道噪声方差估计量和信道抽头功率p_i，计算最大正确判别概率准则下的最优判决门限T_opt，i用于区分非零值信道抽头和零值信道抽头；

计算当前的信道估计量

利用所述最优判决门限T_opt，i对当前的信道估计量中的每个分量进行判决，并计算信道抽头位置

根据信道抽头位置计算信道稀疏度S，并更新信道噪声方差估计量和信道抽头功率p_i，进而更新最优判决门限T_opt，i，进行稀疏最小二乘方法估计，得到最终的信道估计结果；

具体实现步骤如下：

步骤1：

(1-1)利用最小二乘信道估计方法估计结果获得信道初始估计即同时，令参数l＝0，S＝1；

(1-2)通过下式分别计算信道噪声方差估计量和信道抽头功率p_i：

其中，diag(·)表示对角线矩阵；

(1-3)通过下式计算最大正确判别概率下的最优判决门限T_opt，i，用于区分非零值信道抽头和零值信道抽头；

即

上式中：表示使得抽头错误判决概率P_e，i最小值的门限值T为最优判决门限T_opt，i；依据条件概率公式可得P_e，i＝Pr(H₀|H₁)Pr(H₁)+Pr(H₁|H₀)Pr(H₀)，

且

其中，Pr函数为表示概率的函数，

令P₁＝Pr(H₁)and P₀＝Pr(H₀)，稀疏度S依据获得，

求得：

上式中：稀疏度S可以表示零值信道抽头和非零值信道抽头的比值，即其中，L表示信道长度，D表示非零值信道抽头总数；

步骤2：

(2-1)通过下式计算信道估计量

其中，r表示导频处接收信号的向量，R_pd表示光电探测器的响应度，以安/瓦(A/W)为单位；(M)⁺表示矩阵M的伪逆运算；

(2-2)用获得的最优判决门限T_opt，i对信道估计量中的每个分量进行判决，并通过下式计算信道抽头位置：

其中，表示信道抽头位置向量b的元素，其值等于0或1；

(2-3)计算非零值信道抽头总数和信道稀疏度其中L表示信道长度，D表示非零值信道抽头总数；

(2-4)通过下式更新计算和p_i；

(2-5)通过更新计算T_opt，i；

(2-6)循环次数l加1，进入下一次循环，即l＝l+1；

如果当前循环信道估计结果与上一次循环信道估计结果之间的误差小于误差值ε，即则将返回的信道估计结果作为最终的信道估计结果。

2.一种DCO-OFDM无线光通信系统的接收机，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有若干程序，其特征在于，所述若干程序被处理器加载时实现以下步骤：

首先将接收到的光信号转换为电信号；

再去除OFDM信号中的CP并进行快速傅立叶变换，其中CP表示循环前缀；

然后利用接收到的信号，按照权利要求1所述的无线光通信系统中基于信道抽头检测的自适应最小二乘信道估计方法，进行信道估计；

最后利用信道估计结果和接收信号恢复出原始信号。