域平均（Intra-Symbol Frequency-domain Averaging，ISFA)，或最小均方误差 (Minimum Mean Square Error，MMSE)的初步的信道估计。其中，采用最小二乘法LS对无 线信道进行初步的信道估计包括采用LS算法计算信道矩阵，第i帧的信道转换函数可 以写为
[0046] 式中，Yp Xi*别为第i帧接收和发送训练序列；或者利用ISFA和MMSE提高信道 估计精度。
[0047] 其中，采用符号内频域平均法ISFA对无线信道进行初步的信道估计包括ISFA信 道转换函数为：
[0049] 式中，m表示用于频域平均的相邻子载波数，，p表示第p个接收或发送训练序列， k表示第k个信道转换值，max表示取计算结果的最大值，min表示取计算结果的最小值；
[0050] 其中，采用最小均方误差法MMSE对无线信道进行初步的信道估计包括MMSE信道 转换函数为：
[0052] 式中，Rhh是金,的自协方差矩阵，σ n2噪声方差；
[0053] (7)采用WIFA算法进行帧平均并计算信道估计结果；包括利用WIFA算法进行帧 平均，并结合LS、ISFA或MMSE算法计算结果与WIFA算法的前帧加权计算得到信道估计结 果。通过LS、ISFA或丽SE算法得到信道函数为η ,,然后对帧平均算法h:_的进行加权计 算，WIFA基本思想是重新利用信号转换函数的前帧，第i帧的信道转换函数为
[0055] 式中，δ表示在〇与1之间的加权因子，为第i-Ι帧信道转换函数，加权 因子S越小，信道转换函数估计精度越高，为了保证WIFA算法可以实时跟踪信道变化，δ 不能太小，这里S为
[0057] 其中，i表示帧索引，δ。为1固定常数，当帧索引i小于固定常数时，J = |当 <:),； * ： 帧索引i大于等于固定常数；;时，S = δ。。
[0058] (8)解调数字信息，得到数据信息；进行频域信道均衡进一步进行信道解调，解调 数字信息后得到数据信息。
[0059] 其中，对于信道脉冲响应估计算法，LS算法是信道估计函数中最简单的方法，但是 0FDM系统中，估计精度会受到信道噪声，残余频偏和非线性的影响，为了提高信道估计精 度，可以利用基于时域平均（Time-Domain Averaging，TDA)，ISFA，时域最大似然估计，频域 块最小均方算法和块递归最小二乘自适应均衡算法、加权帧间平均等算法。
[0060] TDA算法通过平均每个频域子载波的多训练序列估计的信道矩阵实现信道估计， 降低了估计误差同时增加了通信开销，ISFA通过在相同训练序列情况下多个相邻频率子载 波估计矩阵的平均来降低开销，使得反应速率提升。WIFA算法通过相邻帧的平均提升估计 精度，然而在加权平均之前，相邻帧间的相位旋转估计，增加了估计的复杂度。
[0061] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种 形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技 术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述方法包括 (1) 发送端将基带信号进行QAM调制； (2) 将QAM调制后的数字信号进行串并转换； (3) 增加导频并进行逆离散傅里叶变换； (4) 插入循环前缀和循环后缀； (5) 接收端对于接收到的数字信号进行同步，移除循环前缀和循环后缀； (6) 对无线信道进行初步的信道估计； (7) 采用WIFA算法进行帖平均，并结合初步估计的的信道结果； (8) 解调数字信息，得到数据信息。2. 根据权利要求1所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述步骤（1)包 括发送端数据块编码为基带信号，将基带信号转化为二进制数据后进行QAM调制。3. 根据权利要求1所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述步骤（3)包 括基带信号中每个OFDM符号前都有一个保护间隔，在发送端处前后相继的OFDM符号之间 的保护间隔处插入导频，并进行逆离散傅里叶变换。4. 根据权利要求1所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述步骤（6)包 括采用最小二乘法LS、符号内频域平均法ISFA或最小均方误差法MMSE对无线信道进行初 步的信道估计。5. 根据权利要求4所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述采用最小二 乘法LS对无线信道进行初步的信道估计包括采用LS算法计算信道矩阵，第i帖的信道转 换函数Hw可W写为式中，Yi,Xi分别为第i帖接收和发送训练序列； 采用符号内频域平均法ISFA对无线信道进行初步的信道估计包括ISFA信道转换函数 为：式中，m表示用于频域平均的相邻子载波数，P表示第P个接收或发送训练序列，k表示 第k个信道转换值，max表示取计算结果的最大值，min表示取计算结果的最小值； 采用最小均方误差法匪SE对无线信道进行初步的信道估计包括匪SE信道转换函数 为：式中，Rhh是H,..AacE的自协方差矩阵，。。2噪声方差。6. 根据权利要求1所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述步骤（7)包 括利用WIFA算法进行帖平均，并结合LS、ISFA或MMSE算法计算结果与WIFA算法的前帖加 权计算得到信道估计结果，提高信道估计精度。7. 根据权利要求6所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：通过LS、ISFA或 匪SE算法得到信道函数为H,，对帖平均算法的进行加权计算，第i帖的信道转换函 数为 Hr脚=(_1 -巧H,' -1' 脚一苗H,. 式中，5表示在O与1之间的加权因子，合为第i-1帖信道转换函数，加权因子 5越小，信道转换函数估计精度越高，WIFA算法实时跟踪信道变化，式中5为：其中，i表示帖索引，8。为固定常数，当帖索引i小于固定常数当帖索引 i大于等于固定常数8.根据权利要求1所述的一种无线数字信道估计方法，其特征在于：所述步骤（8)包 括进行频域信道均衡进一步进行信道解调，解调数字信息后得到数据信息。
【专利摘要】本发明涉及一种无线数字信道估计方法，所述方法包括(1)发送端将基带信号进行QAM调制；(2)将QAM调制后的数字信号进行串并转换；(3)增加导频并进行逆离散傅里叶变换；(4)插入循环前缀和循环后缀；(5)接收端对于接收到的数字信号进行同步，移除循环前缀和循环后缀；(6)对无线信道进行初步的信道估计；(7)采用WIFA算法进行帧平均，并结合初步估计的信道结果；(8)解调数字信息，得到数据信息。本发明的有益效果为：本发明降低了无线信道估计过程计算复杂度，降低开销的同时，提高估计精度增强通信的可靠性，有效抵抗通信噪声的干扰。
【IPC分类】H04L25/02
【公开号】CN105376183
【申请号】CN201510843782
【发明人】马建生, 徐力, 王建玲, 刘刚, 王明建, 李中华, 张薇伟
【申请人】国网山东省电力公司潍坊供电公司, 国家电网公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月26日