基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，包括如下：建立BICM的系统模型，在系统模型中将信息比特序列a转换为发送信号x并建立信道模型y＝h·x+n+i，其中y为接收信号，h为衰落系数，n是均值为零、方差为的复高斯噪声，i为干扰噪声，也是复高斯变量，其均值为零，方差为；同时考虑信道估计误差和窄带干扰噪声对接收信号y采用解调算法解调；计算解调算法的修正因子并根据修正因子对解调算法进行修正。通过本发明提出的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，可以使各个子信道上的关键点对齐，从而使系统的广义互信息增加，从而为性能提升带来理论依据。
【专利说明】基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传输，具体地，涉及基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法。
【背景技术】
[0002]随着无线频谱资源的日益紧缺，以及无线网络中多媒体数据量的指数级增长，如何有效地提高频谱利用效率是新一代移动通信系统无线传输链路技术必须解决的技术难点。优化物理层编码调制技术是带宽有限传输下实现高频谱效率的重要途径，其研究的目的是最大限度地利用传输资源，选择最优的传输机制，以逼近香农极限。
[0003]比特交织编码调制技术(BICM,Bit-1nterleaved Coded Modulation)作为一种联合编码调制方案，通过在编码与调制间引入交织器，使得编码与调制可独立设计，所以具有设计简单，实现方便的优点，而其性能与多级编码调制方案相似，所以不仅广泛地应用于各种商用通信系统，而且还是下一代无线移动通信链路中的关键技术。BICM是一种可以有效抗频率选择性衰落信道影响的技术，也是下一代无线通信系统中的核心技术之一。
[0004]无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，如阴影衰落和频率选择性衰落等等，使得发射机和接收机之间的传播路径非常复杂。无线信道并不像有线信道固定并可预见，而是具有很大的随机性，这就对接收机的设计提出了很大的挑战。为了能在接收端准确的恢复发射端的发送信号人们采用各种措施来抵抗多径效应对传输信号的影响，信道估计技术的实现需要知道无线信道的信息，如信道的阶数、多普勒频移和多径时延或者信道的冲激响应等参数。就需要在接收信息时，对信道的参数进行估计。因此，信道参数估计是实现无线通信系统的一项关键技术。但是，移动无线信道的响应特性是时变的，随机性很大，尽管采用各种不同信道估计算法，信道估计误差总是存在的。
[0005]BICM作为一种通信系统，在实际通信过程中难免会受到各种干扰的影响，包括窄带干扰(Narrow-band Interference,NBI)和宽带干扰(Wide-band Interference,WBI)。在民用通信领域，BICM系统难免会与其他的窄带通信系统共带工作，相对于BICM系统来说，此窄带通信系统就属于NBI，会使系统的信道适应力下降，还会降低与其他系统的兼容性，从而对系统性能造成影响。而在蜂窝移动通信中，小区边缘用户会受到处于同一频段的周边小区的干扰，如图1所示，它被称为同信道干扰(Co-Channel Interference, CCI),也是属于窄带干扰的一种常见形式。
[0006]信道解调主要是关于将接收到的符号消息如何进行判决的问题。出发点是如何使判决后的错误概率为最小，从而得到最大后验概率准则，此时定义BICM的对数似然值LLR(Log Likelihood Ratio,对数似然比)为:
【权利要求】
1.一种基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:建立BICM系统模型，在系统模型中将信息比特序列转换为发送信号序列并建立信道模型，根据信道模型求得接收信号； 步骤2:同时考虑信道估计误差和窄带干扰噪声，对接收信号采用解调算法解调； 步骤3:计算解调算法的修正因子并根据修正因子对解调算法进行修正。
2.根据权利要求1所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，所述系统模型包括顺次相连的编码器、交织器、QAM数字调制器、QAM数字解调器、解交织器和译码器。
3.根据权利要求2所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，所述步骤I包括如下步骤: 步骤1.1:在发送端，信息比特序列a = {a0, a1；夂&1?}依次经过码率为R的编码器，其中K为信息序列长度，aK_i为第K-1个二元比特O或1，得到序列c = {c0, C1,，其中Ck/e-!为第Κ/R-l个编码后比特,序列c经过交织器后变为序列b = Ibtl, bu,其中bK/ K-:为第Κ/R-l个交织后比特，序列b再经过星座点的个数为M = 2m的QAM数字调制器产生N = K/mR个传输符号X:x = {x0,…，xk,…，Xn^1 },其中N为码长为调制阶数,M为星座点的个数，Xk为第k个传输符号； 步骤1.2:考虑无记忆衰落信道，将信道模型表示为:
Yk 一 hk.xk+nk+ik 其中yk为第k个发送信号，Xk为第k个接收信号，hk为为第k个时刻的衰落系数，nk为复高斯噪声，其均值为零，方差为σξ，ik干扰噪声，也是复高斯变量，其均值为零，方差为; 由于在实际信道估计过程中不能完全准确估计出信道衰落系数hk，则准确信道衰落系数I为: h=h+^- 其中ek为信道估计误差，是均值为零，方差为的复高斯变量。 步骤1.3:在接收端，对接收到的接收信号去除循环前缀后进行串/并转换，然后再依次进行解调、解交织、译码。
4.根据权利要求3所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤: 步骤2.1:考虑信道估计误差和窄带干扰噪声，根据信道模型可得信道转移概率p{yk\xkA).P (λ \xkA) = p{yk- hxk) = p (-? xk + fh + 4) 当Xk确定时，-ekxk+nk+ik是一个高斯变量，均值为零，方差为?+d+c^,，所以
5.根据权利要求4所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤: 步骤3.1:由于符号间相互独立，将BICM系统模型等效成Ni个独立的干扰信道表示，所以广义互信息Ix，Y(s)分解为:
6.根据权利要求1所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，干扰噪音的强度可分为Ni种，a:k是干扰噪音方差集合…中的任一值。
7.根据权利要求3所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，根据符号能量归一化后，定义信噪比(SNR)，信干比(SIR)和信干噪比(SINR)分别为
8.根据权利要求7所述的基于非理想信道估计含窄带干扰的新型解调修正方法，其特征在于，根据SINR，定义信道估计误差噪声比ξ为
【文档编号】H04L1/00GK104009822SQ201410203438
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】夏斌, 赵骥, 陈智勇 申请人:上海交通大学