次数，在性能与复杂度之间进行平衡。 本发明的目的在于提供一种基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方法， 本发明的技术方案如下：一种基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方法， 其包括W下步骤：
[0013] 101、在发送端，对基带数据进行信道编码、调制与OFDM复用后，进行导频与循环 冗余校验码CRC的插入步骤，其中导频与循环冗余校验码CRC采用伪随机导频图案生成算 法进行计算与插入，然后将进行导频与循环冗余校验码CRC插入后的OFDM信号通过无线信 道转发给接收端；
[0014] 102、接收端接收到信号后，进行OFDM信号解复用的步骤，分离出导频与数据，对 分离出的导频采用自适应分段加权匹配追踪算法进行信道估计得出信道信息，然后对接收 到的数据及导频进行降噪、均衡，然后进行软解调；
[0015] 103、对软解调的信息送入信道译码器，译码采用传统的Log-Map算法，对每两个 导频间的数据进行分段译码，并在每次迭代后利用循环冗余校验码CRC码检测是否解码正 确，同时把用在此译码正确段的信噪比zf反馈到步骤102的信道估计步骤中；若解码错误， 则发出重传信号计算误码率与误块率；若解码正确则找出本次迭代译出的所有正确数据 段，使用同发送端一样的参数对该些数据段进行重新编码调制并复用成与原位置相同OFDM 符号，此时将该段数据当成导频看待，送入压缩感知信道估计器进行下一次迭代信道估计； 直到全部译码正确，若整个块译码正确，则把整个块全部看成导频，计算得到信道估计值。
[0016] 进一步的，步骤101中的循环冗余校验码CRC是占用一个子载波的复数符号，生成 方式为：先由前后两个导频符号间的数据计算出比特形式的CRC，CRC的位数由此段数据 的调制方式决定，当调制方式为QPSK时，QPSK对应2位的CRC、当调制方式为16QAM时，对 应4位的CRC、当调制方式为64QAM时，64QAM对应6位的CRC，然后将CRC编码用与此段数 据块相同的调制方式调制成复数符号插入导频的前一个子载波。
[0017] 进一步的，步骤101中的无线信道为稀疏多径信道，所述稀疏多径信道的信道冲 激响应的数学表达式为
【主权项】
1. 一种基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方法，其特征在于，包括 以下步骤： 101、 在发送端，对基带数据进行信道编码、调制与OFDM复用后，进行导频与循环冗余 校验码CRC的插入步骤，其中导频与循环冗余校验码CRC采用伪随机导频图案生成算法进 行计算与插入，然后将进行导频与循环冗余校验码CRC插入后的OFDM信号通过无线信道转 发给接收端； 102、 接收端接收到信号后，进行OFDM信号解复用的步骤，分离出导频与数据，对分离 出的导频采用自适应分段加权匹配追踪算法进行信道估计得出信道信息，然后对接收到的 数据及导频进行降噪、均衡，然后进行软解调； 103、 对软解调的信息送入信道译码器，译码采用传统的Log-Map算法，对每两个导频 间的数据进行分段译码，并在每次迭代后利用循环冗余校验码CRC码检测是否解码正确， 同时把用在此译码正确段的信噪比Z f反馈到步骤102的信道估计步骤中；若解码错误，则 发出重传信号计算误码率与误块率；若解码正确则找出本次迭代译出的所有正确数据段， 使用同发送端一样的参数对这些数据段进行重新编码调制并复用成与原位置相同OFDM符 号，此时将这段数据当成导频看待，送入压缩感知信道估计器进行下一次迭代信道估计；直 到全部译码正确，若整个块译码正确，则把整个块全部看成导频，计算得到信道估计值。
2. 根据权利要求1所述的基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方法， 其特征在于，步骤101中的循环冗余校验码CRC是占用一个子载波的复数符号，生成方式 为：先由前后两个导频符号间的数据计算出比特形式的CRC，CRC的位数由此段数据的调制 方式决定，当调制方式为QPSK时，QPSK对应2位的CRC、当调制方式为16QAM时，对应4位 的CRC、当调制方式为64QAM时，64QAM对应6位的CRC，然后将CRC编码用与此段数据块相 同的调制方式调制成复数符号插入导频的前一个子载波。
3. 根据权利要求1所述的基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方法， 其特征在于，步骤101中的无线信道为稀疏多径信道，所述稀疏多径信道的信道冲激响应 的数学表达式为
I设发送端的OFDM子载波数目为N，发送的时域信息序 列记为X (η)、在频域上记为X，频域中插入的P个导频记为序列Xp，零均值高斯加性白噪声 为ζ (η)，接收端收到的时域信号为y，则频域表示为： FFT(y) = Y - FFT{x(n) ? h(n) + z(//)) = XFh + Z F为NXN维傅里叶矩阵中前L列构成的部分随机傅里叶矩阵：
其中< =X ?，表示行列数之积。
4. 根据权利要求1所述的基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方法， 其特征在于，步骤102中信道复用的步骤具体为：接收端一个OFDM符号在频域的数据向量 Y的长度也为N ;将导频位置相应的接收信息抽取出来，记为Yp，长度为Ρ，对应的表达式为： Yp= XpFph+Zp，其部分随机傅里叶矩阵为PXL维矩阵，系数为：
% i = 1，2,…P，b = 1，2,…L，然后将Y1^入步骤102中的自适应 分段加权匹配追踪算法步骤进行信道信道估计，其相应的时域信号表示为yp。
【专利摘要】本发明请求保护一种基于OFDM系统下联合信道编译码的压缩感知信道估计方案，包括：导频与CRC的插入步骤、改进型的压缩感知信道估计方法、信道译码与判决、模拟编码调制与复用、信道信息计算，其中改进型的压缩感知信道估计包括噪声初估计、改进的压缩感知信道估计、自适应停止条件计算、噪声迭代估计。设计新的导频与CRC插入方案，采用自适应加权技术，将估计器与译码器进行联合迭代处理，在不知道信道稀疏度与信噪比的情况下估计出多径信道信息与信噪比，并采用CRC分段判决反馈，同时加快迭代速度与精度。并增加在接收端重新模拟发送端数据，将正确译码后的信息看做导频，与接收到的数据对比，得到较精确的信道信息，同时降低误码率。
【IPC分类】H04L27-26, H04L1-00, H04L25-02
【公开号】CN104767587
【申请号】CN201510104868
【发明人】余翔, 徐宇明, 段思睿, 郑寒冰, 吕世起
【申请人】重庆邮电大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月10日