本发明专利技术公开了一种基于二次曲线拟合方法设计的MIMO-OFDM信道估计器，包括发送端和接收端，其特征在于：所述发送端包括多组等距分布在OFDM符号中的导频，每组导频中的零导频和非零导频夹杂在子载波处交替插入，并用零导频作为保护间隔，所述接收端用于接收所述发送端发出的信号，并经FFT变换后计算在零导频处的估计值及滤波系数，所述零导频处的估计值和滤波系数分别通过6点平滑滤波器2次曲线拟合方法计算得到。本发明专利技术避免不当的平均方法将会损坏信道估计。STBC技术将多维矩阵的LS运算转化为一维矩阵运算降低复杂度，并基于系统上优化思想，提升了传统信道估计方法的估计精度，扩大了其信噪比适用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，更具体地说，特别涉及一种基于二次曲线拟合方法设 计的MM0-0FDM信道估计器。
技术介绍
无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)技术的发展与应用已经深深 的改变了人们的交流方式和工作方式，带给人们前所未有的便捷，加之各种智能终端（如 SmartPhone、iPad、IPTV等）的快速普及，和"SmartHome"概念的提出与实施，人们对WLAN 所带来的便捷性、传输信号的高效性要求越来越高。在高速传输下，正交频分复用（OFDM) 信号在信道中传输，受频率选择性衰落、多普勒频移和载波频率偏移等影响，其相位会偏 移、幅度会衰减。为了在接收端恢复发送数据，必须要采取措施消除每个子载波信道所引入 的相位和幅度的影响。在接收机中进行信道估计与均衡可解决上述问题，提高OFDM系统的 性能。 在实验室环境下搭建一个MM0信道模型对无线音频传输芯片的前期系统测 试有重要意义，在接收端，信道估计对实际无线MM0信道的多径衰落特征进行估计，是 MIM0-0FDM系统的关键技术之一，对宽带无线通信系统的性能具有非常重要的影响，可将估 计得到的发送载波信息，用于接收端均衡、相干解调、检测和解码模块。 目前来看，信道估计算法主要分两大类：盲估计和非盲估计。盲估计无须利用导 频等信息，通过对接收信号进行信号处理来估算信道。由于不需要在传输信号中插入特定 信息，盲估计技术可以大大提高OFDM系统的传输效率。然而，盲估计算法也有不足的地方： 收敛速度较慢，不利于实时跟踪快衰落信道；数据需求量大、计算复杂，不适合于实际工程 应用。非盲估计是目前普遍采用的估计方法，它在收敛速度和数据传输效率之间取得平衡。 非盲估计算法在传输信号中插入训练序列、导频等特定信息，虽然会增加额外开销从而降 低了OFDM系统的传输效率，但相对盲估计算法来说收敛速度较快。非盲估计主要是利用接 收机已知的导频信息进行信道估计，这些导频信息主要有梳状导频和块状导频两种。基于 梳状导频的信道估计需要配合信道插值一起进行，适合于快衰落信道。基于块状导频的信 道估计无须进行频域内插，对信道频率选择性不敏感，适合于慢衰落信道。 在实际应用中，信道的冲激响应可以利用导频信息进行估计。基于导频的信道 估计具有估计性能好，容易实现的优点，一直是无线通信方面研宄的热点，应用较为广 泛。基于此的估计算法如最大似然法（ML，maximumlikelihood)、最小二乘法（LS，least squares)、最小均方误差法（MMSE，mimimummeamsquareerror)等。为了更好的跟踪信道 变化，根据不同的信道和估计方法，出现了许多对导频插入位置，导频相互间隔，导频功率 配置，内插算法、滤波均衡的研宄。 当前的无线音频传输技术主要有蓝牙和WI-FI，蓝牙技术的传输距离短，数据传输 率低、抗干扰能力弱，几乎无法在高品质的无线音频系统方面使用。目前，WI-FI技术依然 存在其自身的局限性，为应满足更高品质音频的要求，MIM0与OFDM的联合技术作为新一 代无线音频传输芯片的核心技术。在无线通信系统中，信道估计是MMO-OFDM系统的关键 技术之一，因而本文重点研宄在频率选择性衰落信道环境下，无线音频传输芯片MIM0-0FDM 系统中的信道估计方法。在前人的研宄中，MM0无线传输信道具有较大的相干时间，特别 是在子载波DC处对应X0 = 0时，信道估计算法不能求出DC处对应的信道增益。同时在 802.lln协议下，接收机从长训练序列（LTF)中提取两个长训练序列码元的用于信道估计， 由相对运动引起的信道时变特性使OFDM系统出现载波间干扰，严重影响了通信的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种优化LS算法和内插算法，针对MM0-0FDM系统零导频 或者子载波为零的位置上插值、滤波的基于二次曲线拟合方法设计的MM0-0FDM信道估计 器。 为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下： -种基于二次曲线拟合方法设计的MM0-0FDM信道估计器，包括发送端和接收 端，其特征在于：所述发送端包括多组等距分布在OFDM符号中的导频，每组导频中的零导 频和非零导频夹杂在子载波处交替插入，并用零导频作为保护间隔，所述接收端用于接收 所述发送端发出的信号，并经FFT变换后计算在零导频处的估计值及滤波系数，所述零导 频处的估计值和滤波系数分别通过6点平滑滤波器2次曲线拟合方法计算得到。 进一步地，所述发送端经STBC编码后发出信号，所述接收端经STBC解码后接收信 号。 进一步地，所述接收端先经过低通滤波器过滤噪声，去循环前缀后，再进行FFT变 换。 进一步地，所述零导频处的估计值计算公式为：【主权项】1. 一种基于二次曲线拟合方法设计的MIMO-OFDM信道估计器，包括发送端和接收端， 其特征在于：所述发送端包括多组等距分布在OFDM符号中的导频，每组导频中的零导频和 非零导频夹杂在子载波处交替插入，并用零导频作为保护间隔，所述接收端用于接收所述 发送端发出的信号，并经FFT变换后计算在零导频处的估计值及滤波系数，所述零导频处 的估计值和滤波系数分别通过6点平滑滤波器2次曲线拟合方法计算得到。2. 根据权利要求1所述的基于二次曲线拟合方法设计的MMO-OFDM信道估计器，其特 征在于：所述发送端经STBC编码后发出信号，所述接收端经STBC解码后接收信号。3. 根据权利要求2所述的基于二次曲线拟合方法设计的MMO-OFDM信道估计器，其特 征在于：所述接收端先经过低通滤波器过滤噪声，去循环前缀后，再进行FFT变换。4. 根据权利要求1所述的基于二次曲线拟合方法设计的MMO-OFDM信道估计器，其特 征在于：所述零导频处的估计值计算公式为：式（1)的推导过程如下： 用待定系数法列出零子载波处的增益为：利用2次曲线拟合的方法计算滤波系数，设拟合曲线为：令可以设定如公式13所示的最小二乘准则，并求出公 式14所示C的解不失一般性，式（4)中代入 t_3= -3, t _2= -2, t <= -1，t i= 1，12= 2, 13= 3,可求 出C。 = /七5. 根据权利要求1所述的基于二次曲线拟合方法设计的MMO-OFDM信道估计器，其 特征在于：每个所述OFDM符号含52个子载波，设序号为的OFDM符号对应有y 1;m，其中m =-26,. . .，26, m辛0。对yi，m进行信道均衡可得到D ^，其公式为：6. 根据权利要求1所述的基于二次曲线拟合方法设计的MMO-OFDM信道估计器，其特 征在于：多组所述导频相互正交分布，且包括重叠导频和交错导频。【专利摘要】本专利技术公开了一种基于二次曲线拟合方法设计的MIMO-OFDM信道估计器，包括发送端和接收端，其特征在于：所述发送端包括多组等距分布在OFDM符号中的导频，每组导频中的零导频和非零导频夹杂在子载波处交替插入，并用零导频作为保护间隔，所述接收端用于接收所述发送端发出的信号，并经FFT变换后计算在零导频处的估计值及滤波系数，所述零导频处的估计值和滤波系数分别通过6点平滑滤波器2次曲线拟合方法计算得到。本专利技术避免不当的平均方法将会损坏信道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于二次曲线拟合方法设计的MIMO‑OFDM信道估计器，包括发送端和接收端，其特征在于：所述发送端包括多组等距分布在OFDM符号中的导频，每组导频中的零导频和非零导频夹杂在子载波处交替插入，并用零导频作为保护间隔，所述接收端用于接收所述发送端发出的信号，并经FFT变换后计算在零导频处的估计值及滤波系数，所述零导频处的估计值和滤波系数分别通过6点平滑滤波器2次曲线拟合方法计算得到。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐永键，陆许明，齐立成，谭洪舟，
申请(专利权)人：中山大学花都产业科技研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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