本申請公開了一種基于多天線分集技術的時域信道估計方法及裝置，先將比特流映射為符號流構建發射信號矩陣，進行STBC編碼并插入時域導頻信號得到插入后的矩陣，再選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號，之后進行矩陣變換得到STBC解碼矩陣，引入權重矩陣對建立的MIMO?OFDM系統輸入輸出模型進行更新得到時域信道估計值，最后對時域信道估計值進行FFT變換得到頻域信道矩陣估計值，將頻域信道矩陣估計值代入STBC解碼矩陣之后進行ML信號檢測得到最終估計值。引入信道估計算法提高對動態信道的估計，結合空時塊編碼技術，提升多輸入多輸出系統的解調信號精度，對MIMO系統全狀態信道進行估計。
【技術實現步驟摘要】
本申請涉及無線通信，具體而言，涉及一種基于多天線分集技術的時域信道估計方法及裝置。
技術介紹
1、在高斯白噪聲(additive?white?gaussian?noise,awgn)信道下，當信噪比(signal?noise?ratio,snr)增大時，理論誤比特率(bit?error?rate,ber)曲線的斜率會趨近于無窮大，呈現斷崖式下跌。在瑞利衰落信道下，ber曲線的斜率是線性的，即使系統工作在通信環境良好的環境下，通過瑞利信道后，通信系統性能明顯受限。對于無線通信環境，信道是動態變化且不可預測的，awgn所帶來的噪聲是加性的，同加性噪聲不同，衰落是非加性干擾導致的，無線信號通過不同路徑傳輸，最終在接收端疊加后出現無規律的擾動。
2、多輸入多輸出(multiple-input?multiple-output,mimo)系統通常具有多根發射天線與多根接收天線，接收天線上會收到不同發射天線所輸出的發射信號，由此造成接收信號混疊，無法區分所需的接收信號。
技術實現思路
1、本申請的目的在于，為了克服現有的技術缺陷，提供了一種基于多天線分集技術的時域信道估計方法及裝置，引入信道估計算法提高對動態信道的估計，結合空-時塊編碼技術，提升多輸入多輸出系統的解調信號精度，對mimo系統全狀態信道進行估計。
2、本申請目的通過下述技術方案來實現：
3、第一方面，本申請提出了一種基于多天線分集技術的時域信道估計方法，應用于mimo系統，所述方法包括：
4、將比特流映射為符號流構建發射信號矩陣，對發射信號矩陣進行stbc編碼并插入時域導頻信號得到插入后的矩陣；
5、選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號，之后進行矩陣變換得到stbc解碼矩陣；
6、引入權重矩陣對建立的mimo-ofdm系統輸入輸出模型進行更新得到時域信道估計值；
7、對時域信道估計值進行fft變換得到頻域信道矩陣估計值，將頻域信道矩陣估計值代入stbc解碼矩陣之后進行ml信號檢測得到最終估計值。
8、在一種可能的實施方式中，將比特流映射為符號流構建發射信號矩陣，對發射信號矩陣進行stbc編碼并插入時域導頻信號得到插入后的矩陣的步驟，包括：
9、將比特流xb映射為符號流使用符號流構建正交頻分復用的發射信號矩陣xt：
10、
11、對發射信號矩陣xt進行stbc編碼得到編碼矩陣a：
12、
13、對編碼矩陣按列對發射信號矩陣進行提取，之后通過編碼矩陣得到編碼后的矩陣；
14、將多個ofdm符號的時域導頻信號均勻插入至編碼后的矩陣得到插入后的矩陣。
15、在一種可能的實施方式中，選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號，之后進行矩陣變換得到stbc解碼矩陣的步驟，包括：
16、選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號：
17、
18、其中[h1,h2,h3,h4]為瑞利衰落信道的相關參數，[z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8]是均值為0，方差為σ2的高斯白噪聲；
19、對頻域接收信號進行矩陣變換得到stbc解碼矩陣：
20、
21、在一種可能的實施方式中，引入權重矩陣對建立的mimo-ofdm系統輸入輸出模型進行更新得到時域信道估計值的步驟，包括：
22、建立mimo-ofdm系統輸入輸出模型：ri＝xphi+zi，其中ri＝[ri[0],ri[1],...,ri[n-1]]t表示第i根天線的不同子載波的導頻接收信號，ri[n],n＝1,2,...,n-1表示第i根天線第n個子載波上的導頻元素，表示導頻信號矩陣，其中j＝1,2,...,ntx，xj＝[xj[1],xj[2],...,xj[n-1]]t表示第j根天線上發射的導頻信號向量，xj[n]表示第j根天線上第n個子載波上的導頻元素，n＝1,2,...,n，表示mimo系統全狀態頻域信道矩陣，hj,i＝[hj,i[1],hj,i[2],...,hj,i[n]]t表示第j根發射天線與第i根接收天線所對應的頻域信道向量，hj,i[n]表示第j根發射天線與第i根接收天線所對應的頻域信道向量中第n個子載波上的頻域信道元素，zi＝[zi[1],zi[1],...,zi[n]]t表示第i根天線的高斯白噪聲矩陣，zi[n]表示第i根天線的第n個子載波上的高斯白噪聲元素；
23、將設置多徑信道數為l并將時域信道向量表示為hj,i＝[hj,i[1],hj,i[2],...,hj,i[l-1]]t，hj,i[l]表示第j根發射天線與第i根接收天線之間的時域信道元素，l＝1,2,...,l，時域信道向量與頻域信道向量之間存在轉換關系為：hj,i＝flhj,i，fl表示維度為l×l的離散傅里葉正變換矩陣。
24、利用權重矩陣w對mimo-ofdm系統輸入輸出模型進行更新：
25、ri＝whi+zi
26、
27、得到時域信道估計值：
28、在一種可能的實施方式中，最終估計值為：為頻域信道矩陣估計值，bi為編碼后的待發射符號向量。
29、第二方面，本申請提出了一種基于多天線分集技術的時域信道估計裝置，所述裝置包括：
30、編碼模塊，用于將比特流映射為符號流構建發射信號矩陣，對發射信號矩陣進行stbc編碼并插入時域導頻信號得到插入后的矩陣；
31、矩陣變換模塊，用于選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號，之后進行矩陣變換得到stbc解碼矩陣；
32、更新模塊，用于引入權重矩陣對建立的mimo-ofdm系統輸入輸出模型進行更新得到時域信道估計值；
33、生成模塊，用于對時域信道估計值進行fft變換得到頻域信道矩陣估計值，將頻域信道矩陣估計值代入stbc解碼矩陣之后進行ml信號檢測得到最終估計值。
34、在一種可能的實施方式中，編碼模塊，用于：
35、將比特流xb映射為符號流使用符號流構建正交頻分復用的發射信號矩陣xt：
36、
37、對發射信號矩陣xt進行stbc編碼得到編碼矩陣a：
38、
39、對編碼矩陣按列對發射信號矩陣進行提取，之后通過編碼矩陣得到編碼后的矩陣；
40、將多個ofdm符號的時域導頻信號均勻插入至編碼后的矩陣得到插入后的矩陣。
41、在一種可能的實施方式中，矩陣變換模塊，用于：
42、選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號：
43、
44、其中[h1,h2,h3,h4]為瑞利本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種基于多天線分集技術的時域信道估計方法，其特征在于，應用于MIMO系統，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，將比特流映射為符號流構建發射信號矩陣，對發射信號矩陣進行STBC編碼并插入時域導頻信號得到插入后的矩陣的步驟，包括：
3.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號，之后進行矩陣變換得到STBC解碼矩陣的步驟，包括：
4.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，引入權重矩陣對建立的MIMO-OFDM系統輸入輸出模型進行更新得到時域信道估計值的步驟，包括：
5.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，最終估計值為：為頻域信道矩陣估計值，bi為編碼后的待發射符號向量。
6.一種基于多天線分集技術的時域信道估計裝置，其特征在于，所述裝置包括：
7.如權利要求6所述的時域信道估計裝置，其特征在于，編碼模塊，用于：
8.如權利要求6所述的時域信道估計裝置，其特征在于，矩陣變換模塊，用于：
9.如權利要求6所述的時域信道估計裝置，其特征在于，更新模塊，用于：
10.如權利要求6所述的時域信道估計裝置，其特征在于，最終估計值為：為頻域信道矩陣估計值，bi為編碼后的待發射符號向量。
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【技術特征摘要】
1.一種基于多天線分集技術的時域信道估計方法，其特征在于，應用于mimo系統，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，將比特流映射為符號流構建發射信號矩陣，對發射信號矩陣進行stbc編碼并插入時域導頻信號得到插入后的矩陣的步驟，包括：
3.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，選取插入后的矩陣中的向量，與高斯白噪聲與瑞利衰落信道的相關參數結合得到頻域接收信號，之后進行矩陣變換得到stbc解碼矩陣的步驟，包括：
4.如權利要求1所述的時域信道估計方法，其特征在于，引入權重矩陣對建立的mimo-ofdm系統輸入輸出模型進行更新得到時域信道估計...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃子懿，王娟，秦帆，吳雪玲，王加榮，王玉鵬，
申請(專利權)人：成都航天通信設備有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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