[发明专利]矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA信道估计方法

摘要

本发明公开了一种矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA信道估计方法。首先形成带有导频的矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA数据传输帧，各个用户的导频序列是同一个导频序列的不同时延副本。该导频设计方法，可以使各用户的导频序列在时域上彼此错开一个MC‑CDMA符号循环前缀的长度，不仅避免了多用户间干扰，还可以将多个用户的导频MC‑CDMA符号安排在一帧中相同位置。然后在基站或协作伙伴端利用接收到各用户的导频序列进行信道估计，得到各个用户各子载波对应信道增益的估计值。该算法能够在避免多用户间干扰的同时尽可能提高导频资源利用率。

主权项

一种矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA(多载波码分多址)信道估计方法，其特征在于，包括带有导频的矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA数据传输帧的形成及传输和利用接收到的带有导频的矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA数据传输帧进行信道估计两部分；其中：所述带有导频的矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA数据传输帧的形成及传输包括以下步骤：步骤1对矿井巷道每个移动用户信源经过二相移相键控调制的数据流进行码元分组，每组有F个码元；步骤2对每个码组进行循环冗余编码即插入N位FCS(帧检验序列)，N的大小为编码所采用生成多项式的长度减1；步骤3对插入FCS的码组进行码率为R的卷积编码，最终形成码元个数为Nd*P＝(F+N)/R的卷积编码帧作为矿井巷道移动用户时频码第一部分的数据分组，Nd为数据传输帧中数据MC‑CDMA符号的个数；步骤4对作为矿井巷道移动用户时频码第一部分数据分组的卷积编码帧进行时频变换，即将位于后半部分的码字取反移至前半部分，将位于前面部分的码字移至后半部分，作为矿井巷道移动用户时频码第二部分的数据分组；步骤5对矿井巷道移动用户时频码第一部分数据分组或第二部分数据分组1:P的串并变换，数据流被分成P路独立的并行数据分组，将被分配在MC‑CDMA的P个扩频支路上分别独立发射；步骤6对每一路独立的数据分组都经过1:G的复制，形成G路相同的并行数据流；步骤7对复制后的G路并行数据分组用长度为G的扩频码进行频域扩频，不同的矿井巷道移动用户采用不同的扩频码；步骤8对频域扩频后的P*G路并行数据分组插入并行块状导频，就形成了带有导频的矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA数据传输帧，用户k的导频序列是用户1导频序列在时域上延时即循环移位(k‑1)*Lcp点得到的；其中Lcp表示矿井巷道MC‑CDMA符号循环前缀的长度；步骤9对插入并行块状导频后的P*G路并行数据分组进行快速傅里叶逆变换，将各路信号调制到相应的子载波上；步骤10将调制后P*G路子载波上的信号相加后在矿井巷道移动用户的天线上发射；所述利用接收到的带有导频的矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA数据传输帧进行信道估计包括以下步骤：步骤1基站或协作伙伴接收到的信号是矿井巷道各移动用户的信号和噪声的叠加，对接收到的信号进行与发射端快速傅里叶逆变换对应的快速傅里叶变换，恢复出P*G个子载波上的信号，形成P*G路并行数据分组；步骤2对形成的P*G路并行数据分组，分别提取出第一位，得到各移动用户块状导频经矿井巷道传输后叠加的频域数组；步骤3用上述频域数组点除用户1的频域导频序列，得到各移动用户频域信道增益的叠加；步骤4对各移动用户频域信道增益的叠加进行快速傅里叶逆变换，得到各移动用户信道时域冲激响应的叠加；步骤5根据各用户导频序列的时移特性，从各移动用户信道时域冲激响应的叠加中，分离出个各移动用户的信道时域冲激响应；步骤6对各移动用户的信道时域冲激响应进行快速傅里叶变换，得到各移动用户P*G个子载波对应的信道增益。