1.一种时变信道参数估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:接收端采集多天线上接收到的信号;
步骤2:根据接收到的信号构造正交子空间投影矩阵;
步骤3:利用正交子空间投影矩阵,将接收到的信号投影到相互正交的子空间上;
步骤4:在每个正交子空间内进行信道估计,得到每个正交子空间内的信道冲激响应估计值;
步骤5:对正交子空间内的信道冲激响应估计值进行多普勒补偿;
步骤6:将正交子空间中的信道冲激响应估计值进行合并,得到最终信道估计结果;
所述步骤1还包括:接收端采集排列成均匀圆阵的多天线上接收到的信号,接收信号表示为:式中,αl为第l条径的散射系数,al为第l条径的接收阵列响应矩阵,fd为多普勒频率,Ts为样本周期,θl为接收信号入射方向与水平方向的夹角, 为时域发送信号,dl为第l条径的相关时延,z(n)为高斯白噪声。
2.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法,其特征在于,所述步骤2还包括:构造正交子空间投影矩阵,首先定义空间滤波器矩阵,式中,βk为第k个正交子空间的平均角度,nr为正交子空间个数,即接收天线数,ω为载波角频率,r为均匀圆阵的半径,c为光速, 为接收信号与垂直方向的夹角;接着定义正交子空间投影矩阵,即,式中, 为第k个空间滤波器矩阵。
3.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法,其特征在于,所述步骤3还包括:利用正交子空间投影矩阵将接收信号投影到相互正交子空间内,可以得到投影到正交子空间上的接收信号,式中, 为正交子空间投影矩阵Ur的转置矩阵,y(n)为接收端采集到的多天线上接收的信号。
4.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法,其特征在于,所述步骤4还包括:在每个正交子空间内进行信道估计,首先采用基扩展模型,那么第k个正交子空间的接收信号可以表示为:其中,Q为基扩展模型的阶数,δq(n)为基扩展模型基函数, 为待估计的基扩展模型系数, 为时域发送信号,dl为第l条径的相关时延,z'(n)为正交子空间中的高斯白噪声。
5.根据权利要求1或3所述的一种时变信道参数估计方法,其特征在于,所述步骤3还包括将投影到每个正交子空间的接收信号表示成矩阵形式,即,式中,z'为高斯白噪声矩阵,Β为Βq和 组成的增广矩阵,即,其中,
Βq=diag[δq(0) δq(1) … δq(Nc-1)],式中,Βq为由δq(n)组成的对角矩阵,δq(n)为基扩展模型基函数;
式中, 为由 圆周移位组成的L列矩阵, 为时域发送信号;
式中, 为矩阵 的转置,
为待估计的基扩展模型系数;
采用最小二乘法对基扩展模型系数进行估计,即,式中, 为第k个正交子空间中的基扩展模型系数估计值,Β+为Β的伪逆矩阵, 为第k个正交子空间的接收信号;
那么,可以得到每个正交子空间的信道冲激响应估计值,即,其中, 为第k个正交子空间中的基扩展模型系数估计值 的转置矩阵,为基扩展模型的基函数。
6.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法,其特征在于,所述步骤5还包括:对正交子空间内的信道冲激响应估计值进行多普勒补偿,首先多普勒补偿矩阵可以表示为;
式中,βk为第k个正交子空间的平均角度,fd为多普勒频率,Ts为样本周期;
然后对每个正交子空间内的信道冲激响应估计值进行多普勒补偿,每个子空间内补偿后的信道冲激响应估计值为:其中 为两个矩阵对应元素相乘, 为第k个正交子空间的信道冲激响应估计值,为第k个正交子空间的多普勒补偿矩阵。
7.根据权利要求1所述的一种时变信道参数估计方法,其特征在于,步骤6:将正交子空间中的信道冲激响应估计值进行合并,定义一个大小为nr×1的合并矩阵,即将各个子空间中的信道冲激响应进行合并,得到最终的信道冲激响应估计值,即,式中, 为第k个子空间内补偿后的信道冲激响应估计值,P为合并矩阵。