一种基于OFDM无线系统的信道估计方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于OFDM无线系统的信道估计方法及其系统，所述信道估计方法包括以下步骤：步骤S1，通过接收信号训练序列与本地训练序列之间的信号差异，估计OFDM无线系统的信道响应，得到信道估计值；步骤S2，通过信道响应所得到的信道估计值或修正后的信道估计值，对数据符号进行均衡；步骤S3，对均衡后的数据符号进行数据解调，直到恢复原始信息流；步骤S4，通过所述原始信息流，按照发送规则编码获得当前符号的频域信号；步骤S5，通过所述步骤S2得到的均衡后的数据符号与所述步骤S4得到的当前符号的频域信号进行对比，进而实现信道估计值的修正。本发明专利技术不需要在数据符号内进行相位跟踪，且能够有效提升系统的接收性能。 1

A channel estimation method based on OFDM wireless system and its system

The present invention provides a channel estimation method and a system based on a OFDM wireless system. The channel estimation method includes the following steps: step S1, through the signal difference between the receiving signal training sequence and the local training sequence, the channel response of the OFDM wireless system is estimated, the channel estimation value is obtained; step S2, through the channel. The data symbols are balanced in response to the estimated value of the channel or the corrected channel estimation value; step S3 demodulates the data symbol after the equalization until the original information stream is restored; step S4, through the original information stream, obtains the frequency domain signal of the current symbol in accordance with the transmission rule code; step S5, The balanced data symbol obtained through the step S2 is compared with the frequency domain signal of the current symbol obtained by the step S4, and then the correction of the channel estimation value is realized. The invention does not need to carry out phase tracking in data symbols, and can effectively enhance the receiving performance of the system. One

【技术实现步骤摘要】
一种基于OFDM无线系统的信道估计方法及其系统
本专利技术涉及一种信道估计方法，尤其涉及一种基于OFDM无线系统的信道估计方法，并涉及采用了该基于OFDM无线系统的信道估计方法的信道估计系统。
技术介绍
在实际应用中，基于LS的信道估计和均衡，在数据解调时，如果信道估计带有残偏，那么距离训练序列时间间隔越长的符号，其解调性能越差。而基于OFDM通信802.11系统，在数据符号内也添加了少量参考信号，用于相位跟踪，纠正随时间变化后的信道估计值，此方法实现简单，效果也较为明显，但是用少量参考信号跟踪信道估计，始终存在偏差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种不需要在数据符号内进行相位跟踪，而且还能够提升接收信号的性能的基于OFDM无线系统的信道估计方法，并提供采用了该基于OFDM无线系统的信道估计方法的信道估计系统。对此，本专利技术提供一种基于OFDM无线系统的信道估计方法，包括以下步骤：步骤S1，通过接收信号训练序列与本地训练序列之间的信号差异，估计OFDM无线系统的信道响应，得到信道估计值；步骤S2，通过信道响应所得到的信道估计值或修正后的信道估计值，对数据符号进行均衡；步骤S3，对均衡后的数据符号进行数据解调，直到恢复出原始信息流；步骤S4，通过所述原始信息流，按照发送规则编码获得当前符号的频域信号；步骤S5，通过所述步骤S2得到的均衡后的数据符号与所述步骤S4得到的当前符号的频域信号进行对比，进而实现信道估计值的修正。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S5中，得到修正后的信道估计值后，将所述修正后的信道估计值返回至所述步骤S2中用于实现对下一个数据符号的均衡。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2至步骤S5不断依次完成迭代，直到数据帧中所有数据符号的解析完成则退出。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S1中，本地训练序列为Xref＝[xref(1),xref(2),…,xref(L)]，L为有效载波符号的序号，在训练期间内的接收信号训练序列为Yref＝[yref(1),yref(2),…,yref(L)]，则通过公式HLS＝YrefXrefH(XrefXrefH)-1估计所述OFDM无线系统信道响应的信道估计值HLS，其中，信道估计值HLS＝[hLS(1),hLS(2),…,hLS(L)]，XrefH为xref的共轭。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2中，在数据符号期间内接收信号的频域表示为Yk＝[yk(1),yk(2),…,yk(L)],k表示数据符号的序号，通过所述信道估计值HLS对数据符号进行均衡，均衡后的频域数据为均衡公式为为均衡后的数据符号。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S4中，使用步骤S3得到的原始信息流，按照发送规则编码，获得当前符号的频域信号Yk_idel为Yk_idel＝[yk_idel(1),yk_idel(2),…,yk_idel(L)]。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S5包括以下子步骤：步骤S501，利用所述步骤S2得到的均衡后的频域数据及所述步骤S4得到的当前符号的频域信号Yk_idel，进行数据符号信道估计，得到数据符号的信道估计值HLS,Date；步骤S502，按子载波序号，将数据符号的信道估计值HLS,Date转换为幅度和相位表示；步骤S503，通过求幅度差和相位差计算当前符号的信道估计幅度和相位估计值，进而得到相位的修正值；步骤S504，通过预设的权值和所述相位的修正值修正所述信道估计值HLS。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S5中，所述步骤S501通过公式进行数据符号信道估计，得到数据符号的信道估计值HLS,Date；所述步骤S502中，所述通过公式Amp(HLS,Date)＝[|HLS,Date(1)|,|HLS,Date(2)|,…,|HLS,Date(L)|]将数据符号的信道估计值HLS,Date转换为幅度Amp(HLS,Date)，通过公式Phase(HLS,Date)＝[angle(HLS,Date(1)),angle(HLS,Date(2)),…,angle(HLS,Date(L))]将数据符号的信道估计值HLS,Date转换为相位Phase(HLS,Date)，其中，|HLS,Date(L)|为求HLS,Date(L)的模值，angle(HLS,Date(L))＝arctan(imag(HLS,Date(L))/real(HLS,Date(L)))；所述步骤S503中，通过公式Fact＝AmpFact*cos(PhaseFact)+i*AmpFact*sin(PhaseFact)计算相位的修正值Fact，其中，通过公式AmpFact＝E(Amp(HLS,Date))计算当前符号的信道估计幅度AmpFact，通过公式PhaseFact＝E(Phase(HLS,Date))计算相位估计值PhaseFact，E(Amp(HLS,Date))为求Amp(HLS,Date)的均值，E(Phase(HLS,Date))为求Phase(HLS,Date)的均值；所述步骤S504中，通过公式HLS＝(1-α)HLS*Fact修正所述信道估计值HLS，α为预设的权值，α∈(0,1)。本专利技术的进一步改进在于，所述预设的权值默认取值为α＝0.2。本专利技术还提供一种基于OFDM无线系统的信道估计系统，采用了如上所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，并包括：信道估计模块，通过接收信号训练序列与本地训练序列之间的信号差异，估计OFDM无线系统的信道响应，得到信道估计值；数据均衡模块，与所述信道估计模块相连接，通过信道响应所得到的信道估计值或修正后的信道估计值，对数据符号进行均衡；数据解调模块，与所述数据均衡模块相连接，用于对均衡后的数据符号进行数据解调，直到恢复出原始信息流；频域恢复模块，与所述数据解调模块相连接，通过所述原始信息流，按照发送规则编码获得当前符号的频域信号；信道估计修正模块，分别与所述数据均衡模块和频域恢复模块相连接，通过所述数据均衡模块得到的均衡后的数据符号与所述频域恢复模块得到的当前符号的频域信号进行对比，进而实现信道估计值的修正。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：在处理接收信号时，完成第一个数据符号解析后，按发送规则恢复出当前符号的理想相位，然而后对信道估计值做相位补偿，而补偿后的信道估计值再用于下一个数据符号的均衡，最终达到提升接收性能的目的；因此，本例不需要在数据符号内进行相位跟踪，而且还能够有效提升接收信号的性能。附图说明图1是本专利技术一种实施例的工作流程示意图；图2是本专利技术一种实施例的系统结构原理示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明。本例涉及802.11a/g/n/ac标准信道估计的改进的信道估计方法。在IEEE802.11基于OFDM通信的WiFi标准(802.11a/g/n/ac)中，整个传输带宽划分成多个带宽相同且相互正交的独立子信道并行传输数据。为了完成接收信号的解调，802.11标准在前导码中插入特定的参考信号，接收端首先对接收到的参考信号进行信道估计，然后再用估计出来的信道响应对接收信号进行均衡。因此，信道估计的精确度将严重影响整个接收机的性能。在绝大多数实际OFDM系统中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，通过接收信号训练序列与本地训练序列之间的信号差异，估计OFDM无线系统的信道响应，得到信道估计值；步骤S2，通过信道响应所得到的信道估计值或修正后的信道估计值，对数据符号进行均衡；步骤S3，对均衡后的数据符号进行数据解调，直到恢复出原始信息流；步骤S4，通过所述原始信息流，按照发送规则编码获得当前符号的频域信号；步骤S5，通过所述步骤S2得到的均衡后的数据符号与所述步骤S4得到的当前符号的频域信号进行对比，进而实现信道估计值的修正。2.根据权利要求1所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，所述步骤S5中，得到修正后的信道估计值后，将所述修正后的信道估计值返回至所述步骤S2中用于实现对下一个数据符号的均衡。3.根据权利要求2所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，所述步骤S2至步骤S5不断依次完成迭代，直到数据帧中所有数据符号的解析完成则退出。4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，所述步骤S1中，本地训练序列为Xref＝[xref(1),xref(2),…,xref(L)]，L为有效载波符号的序号，在训练期间内的接收信号训练序列为Yref＝[yref(1),yref(2),…,yref(L)]，则通过公式HLS＝YrefXrefH(XrefXrefH)-1估计所述OFDM无线系统信道响应的信道估计值HLS，其中，信道估计值HLS＝[hLS(1),hLS(2),…,hLS(L)]，XrefH为Xref的共轭。5.根据权利要求4所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，所述步骤S2中，在数据符号期间内接收信号的频域表示为Yk＝[yk(1),yk(2),…,yk(L)],k表示数据符号的序号，通过所述信道估计值HLS对数据符号进行均衡，均衡后的频域数据为均衡公式为为均衡后的频域数据。6.根据权利要求5所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，所述步骤S4中，使用步骤S3得到的原始信息流，按照发送规则编码，获得当前符号的频域信号Yk_idel为Yk_idel＝[yk_idel(1),yk_idel(2),…,yk_idel(L)]。7.根据权利要求6所述的基于OFDM无线系统的信道估计方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下子步骤：步骤S501，利用所述步骤S2得到的均衡后的频域数据及所述步骤S4得到的当前符号的频域信号Yk_idel，进行数据符号信道估计，得到数据符号的信道估计值HLS,Date；步骤S502，按子载波序号，将数据符号的信道估计值HLS,Date转换为幅度和相位表示；步骤S503，通过求幅度差和相位差计算当前符号的信道估计幅度和相位估计值，进而得到相位的修正值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴帅，蒋芜，
申请(专利权)人：深圳市极致汇仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44