本发明专利技术提出一种基于时域训练序列的信道估计方法，应用于F个发射天线S个接收天线的MIMO系统，包括以下步骤：S1，发射天线分别发送待发送信号帧；S2，接收天线获得接收信号帧，并根据连续预定数目的接收信号帧的接收时域训练序列获取无干扰向量，构建测量矩阵；S3，根据待发送时域训练序列，构建观测矩阵；S4，根据测量矩阵和观测矩阵，结合稀疏MIMO信道的空间和时间相关性和结构化压缩感知算法，获得F个发射天线一一对应的F个信道冲激响应的估计信息。本发明专利技术的方法具有开销低、频谱效率和估计精度高的特点。本发明专利技术还提出一种基于时域训练序列的信道估计系统及天线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于时域训练序列的信道估计方法及系 统、天线。
技术介绍
正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)和多输入 多输出（Multiple Input Multiple 0utput，MIM0)技术由于其突出的抗信道衰落能力和高 频谱效率，被认为是下一代无线通信系统的两项主要物理层技术，受到了来自学术界和工 业界的广泛关注。MMO-OFDM技术也成为了许多现有无线通信标准采用的主流技术，这其中 包括 IEEE 802. llac/ad，WiMax，3GPP LTE 等等。 在MMO-OFDM系统中，准确的信道状态信息为信道预编码（Channel Pre-coding)、波束成型（Beamforming)、空时解码（Space-time Decoding)、空频解码 (Space-frequency Decoding)提供了必要的信息，是保证系统性能的重要前提。传统的 MM0-0FDM系统中的信道估计方法可以分为两类：频域估计方法和时域估计方法。频域估 计方法利用频分复用的导频（又称正交导频）可将MMO系统中的信道估计问题转化为简 单的单输入单输出（Single Input Single Output，SIS0)系统中的信道估计问题。时域估 计方法利用前导序列进行信道估计，利用所有的子载波，可以在慢变信道中提供更为可靠 的估计结果。 但是MM0-0FDM系统中基于导频的频域信道估计方法，所需的导频会随着天线数 的增加而线性增加，对于未来天线数据巨大的大规模MIMO系统而言，系统的导频开销会非 常大，频谱效率极低。基于前导序列的时域信道估计方法，在大规模MMO系统中信道时变 时，前导序列必须大量频繁插入，最终导致前导序列的开销巨大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的 第一方面目的在于提出一种开销低、估计精度和频谱效率高的基于时域训练序列的信道估 计方法。 本专利技术第二方面目的在于提出一种基于时域训练序列的信道估计系统。 本专利技术第三方面目的在于提出一种天线。 为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出一种基于时域训练序列的信道估 计方法，包括以下步骤：S1，发射天线分别发送待发送信号帧，待发送信号帧包括待发送时 域训练序列和待发送数据；S2,接收天线获得接收信号帧，并根据连续预定数目的所述接收 信号帧的接收时域训练序列获取无干扰向量，构建测量矩阵，所述接收信号帧为所述接收 天线接收的所述发射天线发送的经过衰落信道和噪声干扰的所述待发送信号帧；S3,根据 所述待发送时域训练序列，构建观测矩阵；S4,根据所述测量矩阵和所述观测矩阵，结合稀 疏MIMO信道的空间和时间相关性和结构化压缩感知算法，获得所述F个发射天线--对应 的F个信道冲激响应的估计信息。 根据本专利技术实施例的基于时域训练序列的信道估计方法，利用非正交时域训练序 列中的无干扰向量构建测量矩阵，并利用观测矩阵结合稀疏MMO信道的空间和时间相关 性和结构化压缩感知算法，获得F个发射天线一一对应的F个信道冲激响应的估计。本发 明的信道估计方法能够大大降低训练序列开销，具有高频谱效率以及高估计精度等特点。 在一些示例中，所述待发送时域训练序列包括m序列和满足等概率二项分布的序 列。 在一些示例中，根据所述信道和所述接收时域训练序列获取所述无干扰向量。 在一些示例中，所述观测矩阵由F个发射天线对应的待发送时域训练序列构成的 子矩阵构成。 本专利技术第二方面实施例提出一种基于时域训练序列的信道估计系统，应用于F个 发射天线S个接收天线的MMO系统，包括：接收模块，用于获得接收信号帧，所述接收信号 帧为所述接收天线接收的所述发射天线发送的经过衰落信道和噪声干扰的待发送信号帧， 待发送信号帧包括待发送时域训练序列和待发送数据；测量矩阵构建模块，用于根据连续 预定数目的所述接收信号帧的接收时域训练序列获取无干扰向量，构建测量矩阵；观测矩 阵构建模块，用于根据所述待发送时域训练序列，构建观测矩阵；估计模块，用于根据所述 测量矩阵和所述观测矩阵，结合稀疏MMO信道的空间和时间相关性和结构化压缩感知算 法，获得所述F个发射天线一一对应的F个信道冲激响应的估计信息。 根据本专利技术实施例的基于时域训练序列的信道估计系统，利用非正交时域训练序 列中的无干扰向量构建测量矩阵，并利用观测矩阵结合稀疏MMO信道的空间和时间相关 性和结构化压缩感知算法，获得F个发射天线一一对应的F个信道冲激响应的估计信本发 明的信道估计系统能够大大降低训练序列开销，具有高频谱效率以及高估计精度等特点。 在一些示例中，所述待发送时域训练序列包括m序列和满足等概率二项分布的序 列。 在一些示例中，根据所述信道和所述接收时域训练序列获取所述无干扰向量。 在一些示例中，所述观测矩阵由F个发射天线对应的待发送时域训练序列构成的 子矩阵构成。 本专利技术第三方面实施例提出一种天线，包括如上所述的基于时域训练序列的信道 估计系统。 本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】 图1是根据本专利技术一个实施例的基于时域训练序列的信道估计方法的流程图； 图2是本专利技术一个实施例的第一信号帧的结构示意图； 图3是本专利技术一个实施例的无干扰区域示意图；和 图4是根据本专利技术一个实施例的基于时域训练序列的信道估计系统的结构框图。【具体实施方式】 在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"、"顺时 针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。 此外，术语"第一"当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于时域训练序列的信道估计方法，应用于F个发射天线S个接收天线的MIMO系统，其特征在于，包括以下步骤：S1，发射天线分别发送待发送信号帧，待发送信号帧包括待发送时域训练序列和待发送数据；S2，接收天线获得接收信号帧，并根据连续预定数目的所述接收信号帧的接收时域训练序列获取无干扰向量，构建测量矩阵，所述接收信号帧为所述接收天线接收的所述发射天线发送的经过衰落信道和噪声干扰的所述待发送信号帧；S3，根据所述待发送时域训练序列，构建观测矩阵；S4，根据所述测量矩阵和所述观测矩阵，结合稀疏MIMO信道的空间和时间相关性和结构化压缩感知算法，获得所述F个发射天线一一对应的F个信道冲激响应的估计信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昉，丁文伯，宋健，刘思聪，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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