一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计方法技术

本发明专利技术属于无线通信技术领域，具体的说是一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计方法。本发明专利技术提供一种发送端发送一组正交ZC序列，在接收端先用这组ZC序列在频偏做频偏估计，然后在对接收到的导频符号做频偏补偿，最后用补偿后的导频信息做信道估计的方法。本发明专利技术的有益效果为，可以有效提高系统的频谱效率。

A frequency offset estimation and channel estimation method based on ZC sequence

The invention belongs to the field of wireless communication technology, in particular to a frequency offset estimation and channel estimation method based on ZC sequence. The invention provides a method for transmitting a group of orthogonal ZC sequences at the transmitter, estimating the frequency offset with the ZC sequences at the receiver, then compensating the received pilot symbols for the frequency offset, and finally estimating the channel with the compensated pilot information. The beneficial effect of the invention is that the spectrum efficiency of the system can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计方法
本专利技术属于无线通信
，具体的说是一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计方法。
技术介绍
由于OFDM系统对频偏很敏感，因此IDMA-OFDM系统对频偏同样很敏感(InterleaveDivisionMultipleAccess，IDMA，交织多址技术)，特别是在高速移动场景下的多普勒频移会带来严重的频率偏移，频率偏移会严重破坏子载波之间的正交性，引起ICI(inter-carrierinterference),从而恶化接收信号的信噪比,影响系统性能。ZC(Zadoff-Chu)序列具有以下特点：1.恒包络特性：任意长度的ZC序列幅值恒定；2.理想的周期自相关特性：任意ZC序列移位n位后，n不是ZC序列的周期的整倍数时，移位后的序列与原序列不相关；3.良好的互相关特性：互相关和部分相关值接近于0；4.低峰均比特性：任意ZC序列组成的信号，其峰值与其均值的比值很低；5.傅里叶变换后仍然是ZC序列：任意ZC序列经过傅里叶正反变化后仍然是ZC序列。基于ZC序列的这些特点，ZC序列在LTE中得到了广泛的应用。ZC序列作为同步的训练序列，PRACH(PhysicalRandomAccessChannel)的前导序列，上下行DMRS(Demodulationreferencesignal)序列做信道估计，ZC序列作为上行SRS(Soundingreferencesignal)序列探测信道质量。在LTE标准中，虽然ZC序列被用来为同步训练序列和信道估计的导频序列，但是它们采用的是不同的序列，这样会导致频谱效率的下降。专利技术内容本专利技术的目的，就是针对上述问题，提供一种发送端发送一组正交ZC序列，在接收端先用这组ZC序列在频偏做频偏估计，然后在对接收到的导频符号做频偏补偿，最后用补偿后的导频信息做信道估计的方法。本专利技术所采用的技术方案为：一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计，该方法用于IDMA-OFDM系统，设定系统中一个子帧有S个OFDM符号，正交导频序列放置在一个子帧中的第i和第l个符号上，一个OFDM符号子载波个数为N，用户数为K，每个用户只有一个发送天线，接收天线的个数为M，可用的正交的ZC序列导频集合为Φ′，其特征在于，包括以下步骤：发送端S1、从正交导频序列集合Φ′中选取一个导频序列作为第k个用户的导频序列{xk,xk}，剩下的K-1个用户在剩余的正交导频序列中选取；接收端S2、第i个符号接收到的导频符号信息Yi乘以得到：S3、第l个符号接收到的导频符号信息Yl乘以得到：S4、根据步骤S2和步骤S3的计算结果，计算出第k个用户的频偏估计值为：S5、根据步骤S4中的频偏估计值对第k个用户在第i个符号上接收到的导频符号进行频偏补偿：其中，S6、根据步骤S4中的频偏估计值对第k个用户在第l个符号上接收到的导频符号进行频偏补偿：其中，S7、利用步骤S5中补偿后的接收信号Y′i和导频序列Xk做DFT信道估计，得到第k个用户在第i个符号上信道的频域响应：其中，η(·)代表DFT信道估计算法；S8、利用步骤S6中补偿后的接收信号Y′l和导频序列Xk做DFT信道估计，得到第k个用户在第l个符号上信道的频域响应：其中，η(·)代表DFT信道估计算法；S9、根据步骤S7和步骤S8得到的第k个用户在第i个符号和第l个符号的信道频域响应，采用三次样条函数插值拟合出第k个用户的信道频域响应：本专利技术的有益效果为，可以有效提高系统的频谱效率。附图说明图1为IDMA-OFDM系统框图；图2为8用户在QPSK调制，1/2卷积码，1/2重复码，ESE检测的条件下BLER性能仿真示意图。具体实施方式下面结合实施例，详细描述本专利技术的技术方案：实施例本例中设定所述的IDMA-OFDM系统中一个子帧有16个OFDM符号，正交导频序列放置在一个子帧中的第6和第11个符号上，一个OFDM符号子载波个数为144，用户数为8且每个用户只有一个发送天线，接收天线的个数为2，可用的正交的ZC序列导频集合F′通过一个基序列x循环移位8次得到。发送端步骤1：在发送端，第一个从正交导频序列集合Φ′中选取第一个的导频序列作为第一个用户的导频序列{x1,x1}。剩下的7个用户导频序列分别为{x2,x2}…{x8,x8}。接收端步骤2：第6个符号接收到的导频符号信息Y6乘以得到：步骤3：第11个符号接收到的导频符号信息Y11乘以得到：步骤4：根据步骤2和步骤3的计算结果，计算出第k个用户的频偏估计值为：步骤5：根据步骤4中的频偏估计值对第k个用户在第6个符号上接收到的导频符号进行频偏补偿：其中，步骤6：根据步骤4中的频偏估计值对第k个用户在第11个符号上接收到的导频符号进行频偏补偿：其中，步骤7：利用步骤5中补偿后的接收信号Y′6和导频序列Xk做DFT信道估计，得到第k个用户在第6个符号上信道的频域响应：其中，η(·)代表DFT信道估计算法。步骤8：利用步骤6中补偿后的接收信号Y′11和导频序列Xk做DFT信道估计，得到第k个用户在第11个符号上信道的频域响应：其中，η(·)代表DFT信道估计算法。步骤9：根据步骤7和步骤8得到的第k个用户在第6个符号和第11个符号的信道频域响应，采用三次样条函数插值拟合出第k个用户的信道频域响应：根据图2可的，本专利技术的方法可以有效提高系统的频谱效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计方法，该方法用于IDMA‑OFDM系统，设定系统中一个子帧有S个OFDM符号，正交导频序列放置在一个子帧中的第i和第l个符号上，一个OFDM符号子载波个数为N，用户数为K，每个用户只有一个发送天线，接收天线的个数为M，可用的正交的ZC序列导频集合为Φ′，其特征在于，包括以下步骤：发送端S1、从正交导频序列集合Φ′中选取一个导频序列作为第k个用户的导频序列{xk,xk}，剩下的K‑1个用户在剩余的正交导频序列中选取；接收端S2、第i个符号接收到的导频符号信息Yi乘以

【技术特征摘要】
1.一种基于ZC序列的频偏估计和信道估计方法，该方法用于IDMA-OFDM系统，设定系统中一个子帧有S个OFDM符号，正交导频序列放置在一个子帧中的第i和第l个符号上，一个OFDM符号子载波个数为N，用户数为K，每个用户只有一个发送天线，接收天线的个数为M，可用的正交的ZC序列导频集合为Φ′，其特征在于，包括以下步骤：发送端S1、从正交导频序列集合Φ′中选取一个导频序列作为第k个用户的导频序列{xk,xk}，剩下的K-1个用户在剩余的正交导频序列中选取；接收端S2、第i个符号接收到的导频符号信息Yi乘以得到：S3、第l个符号接收到的导频符号信息Yl乘以得到：S4、根据步骤S2和步骤S3的计算结果，计算出第k个用户的频偏估计值为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，肖悦，康洁思，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51