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专利号: 2017104681053
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,设计发送与接收信号方程,包括创建训练矩阵及与训练矩阵对应的接收信号;

步骤二,基于迭代的信道估计,利用步骤一的方程重新估计信道。

2.根据权利要求1所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤一中,创建训练矩阵包括:

1.1设定训练序列,假定系统有L个小区,每个小区有一个基站和K个用户,每个基站配有M根天线,且小区之间存在同频干扰。假定第l个小区的第k个用户先发送长度为τ的训练序列Φlk=(φlk,1,φlk,2,…,φlk,τ),其中φlk,1,φlk,2,…,φlk,τ,k=1,2,…,K是第l个小区的第k个用户分别在第1,2,…,τ时刻发送的训练符号;L≥1、K≥1、M≥1,L、K、M取自然数,τ>0;

1.2得出LK×τ的训练矩阵,令 为K×τ矩阵,则Φ=(Φ1,Φ2,…,ΦL)h为LK×τ的训练矩阵,其中上标h表示向量或矩阵的转置。

3.根据权利要求2所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤一中,训练矩阵对应的接收信号的创建包括

1.3创建信号矩阵X,假设信道的相干时间为T,在相干时间内,发送端每个用户发送T个数据信息。则相干时间内,发送端发送KL×T维的信号矩阵X,即X=(X1,X2,…,XT);其中,表示第t时刻发送端KL个用户发送的信号,0≤t≤T,T>0;

1.4信道环境不变,假设第1个基站中与Φ和X对应的接收信号分别为:其中,H=[H1,H2,…,HL],Hl表示第l个基站中的用户到第1个基站天线的信道增益,显然Hl为M×K的矩阵;B=diag[B1,B2,…,BL],其中Bl为K×K的对角矩阵,表示第l个基站中的用户到第1个基站天线的大尺度衰弱因子;

Y=(Y1,Y2,…,YT)表示M×T维的矩阵,Yt表示第t时刻基站端接收到的M×1维信号向量,其中,t=1,2,…,T;W0和W1均表示高斯白噪声,ρ0和ρ1均为信噪比。

4.根据权利要求1所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤二包括:

2.1首次估计信道,根据发送的训练矩阵Φ和相应的接收信号Y0,用MMSE估计方法估计信道H;

2.2用MMSE解码方法在接收端对接收信号进行解码,由估计信道 可得到解码滤波矩阵;

2.3解码信号筛选,筛选出m个时刻前L-1个小区的信号矩阵,其中m>0,得到接收信号矩阵;

2.4重新估计信道,MMSE准则估计信道得到新的信道矩阵,

2.5利用重新估计的信道进行基于迭代信道的MMSE解码。

5.根据权利要求5所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤2.1具体为:根据发送的训练矩阵Φ和相应的接收信号Y0,用MMSE估计方法估计信道H,可得估计信道:其中 为M×LK的矩阵,令 其中 为M×K的矩阵。

6.根据权利要求5所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤2.2具体为:用MMSE解码方法在接收端对接收信号进行解码,由估计信道 可得到解码滤波矩阵为:其中: σ2=1+ρ1tr(BA-1B)。在相干时间T内,接收端通过MMSE准则可以得到T组前L-1个小区的解码信号。

7.根据权利要求5所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤2.3具体为:利用解码信号的筛选准则对信号进行筛选,经过信号的筛选,假设可以筛选出m个时刻前L-1个小区的信号矩阵,并用前L-1个小区的信号去估计第L个小区信号,在ti时刻,在接收信号 中减去前L-1个小区的估计接收信号得到第L个小区的估计接收信号 可以表示为:则估计出的第L个小区发送信号信息:

可以以获得KL×m维信号矩阵 及相对应的M×m维接收信号矩阵 记:其中,

8.根据权利要求5或7所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤2.3中解码信号的筛选,利用的筛选准则为准则一,发送端不同小区用户信号取自同一星座QPSK,且在第t时刻,

或者,

准则二,发送端相邻小区用户信号分别取自星座图QPSK,QPSK1,QPSK1=exp(jπ/4)×QPSK,

9.根据权利要求5所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤2.4具体为:从筛选出的m个时刻信号矩阵 中选出s列和矩阵Φ组成新的训练序列矩阵F,使矩阵F秩为最大,并将对应s个时刻的接收信号矩阵和矩阵Y0组成新的接收矩阵Y00。重新用MMSE准则估计信道得到新的信道矩阵:由估计信道 可得MMSE解码滤波矩阵为:

10.根据权利要求5所述的一种基于迭代的信道估计方法,其特征在于,所述步骤2.5具体为:用新估计的信道矩阵 和新的解码滤波矩阵Gdmmse进行解码,则第一个小区的第k个用户的MMSE解码可以表示为:其中,