專利名稱：認(rèn)知無線系統(tǒng)中基于加性高斯白噪聲信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比誤差矢量幅值估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的信道參數(shù)估計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于加性高斯白噪聲(AWGN)信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比(SNR)誤差矢量幅值估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
在認(rèn)知無線通信系統(tǒng)中，通信信號(hào)的信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)估計(jì)一直是一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。信噪比估計(jì)應(yīng)用非常廣泛，尤其是在軟判決譯碼、功率控制、 模式識(shí)別和自適應(yīng)編碼調(diào)制等方面起著重要的作用。目前SNR估計(jì)方法可大致可分為兩類一類是有數(shù)據(jù)輔助的(data-aided，DA)，即周期性的發(fā)送訓(xùn)練序列(導(dǎo)頻)或者對(duì)發(fā)送符號(hào)有先驗(yàn)知識(shí)，然后根據(jù)實(shí)際接收符號(hào)和理想發(fā)送符號(hào)之間的差異或數(shù)學(xué)關(guān)系估計(jì)出 SNR;—類是無數(shù)據(jù)輔助的(non-data-aided，NDA)，即盲信噪比估計(jì)，直接對(duì)實(shí)際接收數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)分析，然后估計(jì)出SNR。對(duì)于SNR估計(jì)的通信信號(hào)，可以分為恒包絡(luò)信號(hào)(幅值為定值)與非恒包絡(luò)信號(hào) (幅值變化，不為定值)兩類。恒包絡(luò)信號(hào)的信噪比估計(jì)方法較簡(jiǎn)單，可以將信號(hào)包絡(luò)的變化歸結(jié)為噪聲的影響，把信號(hào)包絡(luò)的方差作為噪聲的功率，信號(hào)包絡(luò)均值的平方作為信號(hào)功率，然后就可以較為精確地估計(jì)出信號(hào)的信噪比。而非恒包絡(luò)信號(hào)的信噪比估計(jì)需要對(duì)接收信號(hào)的各種參數(shù)有精確的了解，估計(jì)精度依賴較多的先驗(yàn)知識(shí)(如調(diào)制方式等)，而且估計(jì)復(fù)雜度高。在認(rèn)知無線通信相位調(diào)制方式中，多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制(MPSK)和多進(jìn)制正交幅度調(diào)制(MQAM)是比較常用的兩種調(diào)制方式。由于MPSK信號(hào)是恒包絡(luò)信號(hào)，而MQAM信號(hào)是非恒包絡(luò)信號(hào)，現(xiàn)存的SNR估計(jì)方法中，很少有能均適用于MPSK和MQAM信號(hào)的算法。而誤差矢量幅值(error vector magnitude, EVM)估計(jì)方法就是上述估計(jì)方法之一。事實(shí)上，EVM估計(jì)方法已廣泛應(yīng)用于許多無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中，比如 IEEE802. lla-1999標(biāo)準(zhǔn)和IEEE802. 16e_2005WiMAX標(biāo)準(zhǔn)。EVM估計(jì)方法能減少無線通信系統(tǒng)的復(fù)雜性，并可在單向通信鏈路中提供發(fā)送機(jī)參數(shù)波動(dòng)的相關(guān)信息。通過利用EVM和SNR之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，EVM估計(jì)方法可比較精確地估計(jì)出AWGN復(fù)信道或多徑衰落信道中的MPSK和MQAM信號(hào)的SNR值。EVM能通過DA或者NDA方式精確地估計(jì)出。但是，如果采用NDA方式，接收信號(hào)需要按發(fā)送機(jī)采用的調(diào)制方式進(jìn)行再調(diào)制，且為了提高系統(tǒng)誤碼性能而采用軟判決解調(diào)譯碼時(shí)，接收信號(hào)還需進(jìn)行再編碼。因此，當(dāng)系統(tǒng)采用比較復(fù)雜的編碼方式且要求軟判決時(shí)， NDA方式的EVM估計(jì)方法的應(yīng)用就有很大的局限性。而DA方式的EVM估計(jì)方法就可彌補(bǔ)此缺陷。在常見的通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)往往以幀的形式發(fā)送，而為了彌補(bǔ)此缺陷，使用DA方式的 EVM估計(jì)方法，需要在幀中加入特殊的導(dǎo)頻序列，即無需調(diào)制編碼的具有恒包絡(luò)特性的復(fù)數(shù)序列，才能使系統(tǒng)復(fù)雜度降低，以及提高SNR值的估計(jì)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有EVM估計(jì)方法對(duì)接收信號(hào)需有先驗(yàn)知識(shí)或接收信號(hào)需再調(diào)制與再編碼，系統(tǒng)復(fù)雜性程度較高的問題，從而提供一種認(rèn)知無線系統(tǒng)中基于加性高斯白噪聲信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比誤差矢量幅值估計(jì)方法。認(rèn)知無線系統(tǒng)中基于加性高斯白噪聲信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比誤差矢量幅值估計(jì)方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、在認(rèn)知無線系統(tǒng)的發(fā)送端調(diào)制器輸出的每幀發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)前，將每幀發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)分別與符號(hào)數(shù)為N的導(dǎo)頻序列相加，所述符號(hào)數(shù)為N的導(dǎo)頻序列為理想 Zadoff-Chu
權(quán)利要求
1.認(rèn)知無線系統(tǒng)中基于加性高斯白噪聲信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比誤差矢量幅值估計(jì)方法，其特征是它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、在認(rèn)知無線系統(tǒng)的發(fā)送端調(diào)制器輸出的每幀發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)前，將每幀發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)分別與符號(hào)數(shù)為N的導(dǎo)頻序列相加，所述符號(hào)數(shù)為N的導(dǎo)頻序列為理想^dofT-ChU 復(fù)數(shù)序列χ (η)，表示為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認(rèn)知無線系統(tǒng)中基于加性高斯白噪聲信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比誤差矢量幅值估計(jì)方法，其特征在于步驟一中所述的理想^doff-Chu復(fù)數(shù)序列x(n)的含義是無需調(diào)制編碼的具有恒包絡(luò)特性的hdoff-Chu復(fù)數(shù)序列。
全文摘要
認(rèn)知無線系統(tǒng)中基于加性高斯白噪聲信道數(shù)據(jù)輔助通信信號(hào)的信噪比誤差矢量幅值估計(jì)方法，涉及通信系統(tǒng)中的信道參數(shù)估計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。它克服了目前的誤差矢量幅值估計(jì)方法需要接收符號(hào)再調(diào)制甚至再編碼的缺點(diǎn)，可降低系統(tǒng)復(fù)雜性，操作簡(jiǎn)單，估計(jì)精度高，性能穩(wěn)定。它利用無需調(diào)制編碼的具有恒包絡(luò)特性的Zadoff-Chu復(fù)數(shù)序列作為導(dǎo)頻序列，將接收到的導(dǎo)頻序列與理想發(fā)送的導(dǎo)頻序列進(jìn)行比較，計(jì)算出歸一化的誤差矢量幅值，然后根據(jù)所推導(dǎo)出的誤差矢量幅值與信噪比之間的關(guān)系，得到信噪比的估計(jì)值。本發(fā)明適用于通信系統(tǒng)中的信道參數(shù)估計(jì)。
文檔編號(hào)H04L25/02GK102387099SQ201110318829
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者孫鵬飛, 張琪, 李夏, 李秀華, 王孝, 譚學(xué)治, 馬琳, 魏守明 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)