一种用于滤波器组多载波系统信道估计的辅助导频方法_2

文档序号:9238089阅读:来源:国知局
,。为高斯白噪声,气'"。表示接受信号受到的 固有干扰。如果不消除干扰气。,将无法对导频位置处的信道进行估计。
[0030] 本发明提出的辅助导频估计算法核心是在发射端计算导频所受到的干扰,通过设 计一个辅助导频位置,将导频处的干扰置零,以进行信道估计和数据恢复。具体算法如下:
[0031] (1)计算系统的干扰系数tk,n,在本实施例中,采用了PHYDYAS原型滤波器,干扰系 数由原型滤波器和滤波器组结构决定,如下表1所示:
[0032] 表 1
[0033]
[0034] 其中,横轴代表传输帧符号编号,纵轴代表传输帧子信道编号。在上表中,以14个 符号和11个子载波为例进行了说明。
[0035] (2)设计辅助导频位置,假设导频位置在发射帧时频域内的位置为,根据 干扰系数设计辅助导频位置,一般设计辅助导频位置为干扰系数最大的位置,假设辅助导 频的位置为ka,na,如下表所示:
[0036]
[0037] 其中,横轴代表传输帧符号编号,纵轴代表传输帧子信道编号。在上表中,以14个 符号和11个子载波为例进行了说明。P代表实际导频位置,而A代表辅助导频位置
[0038] (3)在辅助导频位置处放置导频值畋;
[0039] (4)计算除了辅助导频位置外其他位置符号对导频位置的干扰值
[0043] (6)发射端通过IFFT和PPN进行发射,通过无线信道,加上噪声。接收端通过PPN 和FFT接收。
[0040]
[0041]
[0042]
[0044] (7)利用辅助导频进行信道估计,式中气,,。代表实际导频处的接收信号,畋."。代 表发射端放置的实际导频数据
[0045]
[0046] 然后根据插值算法,计算整个帧时频域的信道值。
[0047] (8)利用信道值进行接收信号均衡和发射数据恢复。式中xk,n代接收到的信号,d 代表恢复信号。
[0048]
[0049] 下面结合具体实施例说明本发明方法,具体实施步骤包括:
[0050] (1)根据PHYDYAS原型滤波器和滤波器组结构计算干扰系数,在本次实施中,采用 了PHYDYAS原型滤波器,则其干扰系数如表1所示;
[0051] (2)设计导频位置,在本次实施中,在频域上每隔五个载波放置一个导频,时域上 每隔6个符号放置一个导频,导频开销为1/5X1/6,如表2所示,以11个子载波和14个 0QAM符号为例说明本次实施仿真说采用的帧结构和导频及辅助导频设计,其中横轴代表符 号编号,纵轴代表子载波编号;
[0052] (3)产生发送数据之后,在导频位置处放置导频值。
[0053] (4)计算除了辅助导频位置外其他位置符号对导频位置的干扰值
[0054]
[0055] 如表3所不,在本次实施中选取了三种干扰窗口,一个是大窗口,一个是小窗口, 还有一种是将所有干扰都包含在内。
[0056] 表 3
[0057]
[0058]小窗口
[0059]
[0061]大窗口
[0062] (5)计算辅助导频的值
[0063]
[0064] (6)发射端通过IFFT和PPN进行发射,通过信道,加上噪声。接收端通过PPN和 FFT接收
[0065] (7)利用接收端导频值进行信道估计
[0066]
[0067] (8)利用信道值进行接收信号均衡和发射数据恢复
[0068]
[0069] (9)针对不同的SNR循环仿真,统计系统误比特率
[0070] 仿真结果如附图2所示,从图中可以得到如下结论:
[0071] 1、如果设置辅助导频,信道估计无法进行。
[0072] 2、小窗口消除了大部分干扰,已经可以进行信道估计,但是还有部分干扰没有消 除,信道估计准确度下降,直接反映在误码率上。
[0073] 3、与0FDM相比,小窗口辅助导频在信噪比小的时候性能好一些,随着信噪比的提 高,其性能将比0FDM差,这是由于信噪比高的时候主要影响性能的因素为残留的干扰。
[0074] 4、在信噪比低的时候,性能都差不多。但是,信噪比高的时候,小窗口的瓶颈就体 现出来了,此时残留的干扰成为性能的瓶颈。
[0075] 大窗口与完全窗口的性能几乎是一样的,都比小窗口在性能上有较大的提升。因 此我们应该选择大窗口,在获得高性能的同时减少计算量。
[0076] 本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以 限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于滤波器组多载波系统信道估计的辅助导频方法,其特征在于,所述方法包 括如下步骤: (1) 计算滤波器组多载波系统的干扰系数tk,n; (2) 设计辅助导频位置; (3) 在导频位置处放置导频值; (4) 计算除了辅助导频位置外其他位置符号对导频位置的干扰值气,,其中I t 为距离目标资源块(k,n)处的干扰 k0-kji0-n 系数; (5) 计算导频的彳中ka,na为辅助导频的位置; (6) 发射端通过IFFT和PPN进行发射,接收端通过PPN和FFT接收; (7) 利用辅助导频进行信道估计\為=>,式中气。代表实际导频处的接收信号, >no 代表发射端放置的实际导频数据,然后根据插值算法,计算整个帧时频域的信道值; (8) 利用信道值进行接收信号均衡和发射数据恢复,,式中xtn代接收到的信 号,(4;11代表恢复信号。2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中设计辅助导频位置为干扰系 数最大的位置。3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述滤波器为PHYDYAS原型滤波器。4. 如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中的干扰系数按照下表来确 定:其中,横轴代表传输帧符号编号,纵轴代表传输帧子信道编号。
【专利摘要】滤波器组多载波(Filter Bank Muticarrier,FBMC)是一种特殊的多载波通信方式,与正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)不同,FBMC子载波间并不是正交的,自然存在符号间干扰和载波间干扰。传统的OFDM信道估计方法建立在无符号间和载波间干扰的基础上。因此,想要进行精确的信道估计,必须想办法消除周围符号对导频符号的干扰,在一定的滤波器组结构和原型滤波器设计下,周围的干扰系数是一定的。辅助导频方法(Auxiliary Pilot Method)就是这样一种方法,通过在实际导频位置附近放置一个辅助导频,辅助导频的值由周围符号的值还有对应的干扰系数决定,通过这个辅助导频消除掉周围符号对导频位置的干扰,从而进行精确的信道估计。
【IPC分类】H04L25/02
【公开号】CN104954299
【申请号】CN201510338926
【发明人】王德胜, 常成龙, 熊磊, 夏鹏敏, 万晨, 刘文旭
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月18日
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