基于信道空时相关性的稀疏mimo-ofdm信道估计方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于信道空时相关性的稀疏MIMO-OFDM信道估计方法，估计不同收发天线对接收到的OFDM符号中导频处的信道频域响应；将不同收发天线对估计的频域导频处的信道频域响应按一定规则排列成矩阵；应用超分辨率算法对所述矩阵进行处理，获得信道的多径时延个数；根据所获得的多径时延个数对该矩阵进行处理，获得信道的多径时延；根据获得信道的多径时延和矩阵获得延时对应的多径增益；根据获得的多径时延和增益获得数据处子载波的信道频域响应。从而解决目前MIMO-OFDM系统中信道估计所需导频数目随着天线数增多的问题，同时利用信道时域相关性进一步提高信道估计精度、显著降低系统导频开销，提高频谱效率。
【专利说明】基于信道空时相关性的稀疏MIMO-OFDM信道估计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于信道空时相关性的稀疏MMO-OFDM信道估计方法。
【背景技术】
[0002]MIMO (Multiple-1nput Multiple-Output)技术利用收发端多个天线来一方面抑制信道的衰落从而获得分集增益，利用多天线形成的多条传输通道从而获得复用增益。理论证明MMO系统的信道容量随着天线数量的增大而线性增大，因而在不增加带宽和天线发送功率下，频谱效率可以显著提高。OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术是一种多载波传输技术。该技术将信道分成若干并行子信道，将闻速串行数据流转换为低速并行数据流，这样每个子信道的衰落可以看成是平坦衰落。这种方法可以有效的对抗多径效应，提闻系统的可罪性和有效性。
[0003]MMO和OFDM作为未来通信的两个重要物理层技术，将其二者结合的MM0-0FDM技术被人们寄予了很高期望。在MM0-0FDM系统中，准确的信道状态信息是保证其系统性能的重要前提。MIM0-0FDM系统通常采用正交导频来区分和估计不同天线对之间的信道，导频的正交性可以在时域、频域实现，也可以同时时频域联合实现。传统MIM0-0FDM系统通常采用的是非参数化的信道估计方法，所需的导频数量与信道最大时延长度成正比。
[0004]因此，随着MM0-0FDM系统中发端天线数的增多，估计信道所需的导频数量也急剧增加，从而降低了实际MM0-0FDM系统的频谱效率。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:解决目前MM0-0FDM系统中信道估计所需导频数目随着天线数增多的问题，同时提高信道估计精度。
[0006]本发明实施例采用如下技术方案:
[0007]一种基于信道空时相关性的稀疏MM0-0FDM信道估计方法，包括:
[0008]S1:估计不同收发天线对接收到的OFDM符号中导频处的信道频域响应；
[0009]S2:将不同收发天线对估计的频域导频处的信道频域响应按一定规则排列成矩阵；
[0010]S3:应用超分辨率算法对所述矩阵进行处理，获得信道的多径时延个数；
[0011]S4:根据所获得的多径时延个数对该矩阵进行处理，获得信道的多径时延；
[0012]S5:根据获得信道的多径时延和矩阵获得延时对应的多径增益；
[0013]S6:根据获得的多径时延和增益获得数据处子载波的信道频域响应。
[0014]可选的，步骤SI中，根据最小均方误差方法或最小二乘方法估计不同收发天线对接收到的OFDM符号中导频处的信道频域响应。
[0015]可选的，从第j收天线接收的第i发天线OFDM符号中频域导频处的信道频域响应估计为
【权利要求】
1.一种基于信道空时相关性的稀疏MIMO-OFDM信道估计方法，其特征在于，包括: 51:估计不同收发天线对接收到的OFDM符号中导频处的信道频域响应」 52:将不同收发天线对估计的频域导频处的信道频域响应按一定规则排列成矩阵； 53:应用超分辨率算法对所述矩阵进行处理，获得信道的多径时延个数； 54:根据所获得的多径时延个数对该矩阵进行处理，获得信道的多径时延」 55:根据获得信道的多径时延和矩阵获得延时对应的多径增益」 56:根据获得的多径时延和增益获得数据处子载波的信道频域响应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤SI中，根据最小均方误差方法或最小二乘方法估计不同收发天线对接收到的OFDM符号中导频处的信道频域响应。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从第j收天线接收的第i发天线OFDM符号中频域导频处的信道频域响应估计为其中，j为任一收天线，i为任一发天线，O≤I ≤Np-1，Np为导频数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，将泠按如下规则排列成矩阵:
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，联合利用多个相邻OFDM符号的H进行处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，对该矩阵进行处理获得信道的多径时延个数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，应用频谱估计相关的算法根据所获得的多径时延个数对该矩阵处理，获得信道的多径时延。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述频谱估计算法包括:基于旋转不变技术的信号参数估计ESPRIT算法、多信号分类MUSIC等算法。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，根据获得信道的多径时延和矩阵，应用最小二乘方法或最大似然方法获得延时对应的多径增益。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6中，根据获得的多径时延和增益及离散信号的傅立叶变换和离散傅里叶变换之间的关系获得数据处子载波的信道频域响应。
【文档编号】H04L25/02GK103763223SQ201410025293
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】戴凌龙, 高镇, 张超, 王昭诚 申请人:清华大学