CN114884777A - 一种基于变换域的信道估计方法 - Google Patents

一种基于变换域的信道估计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114884777A
CN114884777A CN202210463122.9A CN202210463122A CN114884777A CN 114884777 A CN114884777 A CN 114884777A CN 202210463122 A CN202210463122 A CN 202210463122A CN 114884777 A CN114884777 A CN 114884777A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
channel estimation
time
pilot
pilot signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210463122.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张冲
邢旺
周硕
刘玲
周一青
石晶林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Computing Technology of CAS
Original Assignee
Institute of Computing Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Computing Technology of CAS filed Critical Institute of Computing Technology of CAS
Priority to CN202210463122.9A priority Critical patent/CN114884777A/zh
Publication of CN114884777A publication Critical patent/CN114884777A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/024—Channel estimation channel estimation algorithms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H04L27/2634—Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2649—Demodulators
    • H04L27/26524—Fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators in combination with other circuits for demodulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

本发明提供了一种在无线通信中的信道中放置导频信号的方法，包括获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号；本发明考虑将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。由此，变换后的导频信号和数据信号可叠加在一起传输，提高了传输效率；另外，由于导频信号先映射至时延多普勒域后再变换至时频域，利用时延多普勒域和时频域的正交性，变换至时频域的导频信号会被均匀地分散在时频资源平面，降低导频信号和数据信号彼此的干扰，提高传输性能。

Description

一种基于变换域的信道估计方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体来说涉及无线通信中的信道估计领域，更具体地说，涉及一种在无线通信中基于变换域的信道估计方法。
背景技术
在无线通信***中，由于发射机和接收机之间无线信道情况复杂多变，无线信号经过无线信道后会导致对应的接收信号的畸变。为了能正确地解出发射机发出的信号，接收机需要进行信道估计，并通过信道估计结果对接收信号进行补偿。
现有的实现信道估计的技术方案主要包括以下两种：
方案一：通过为导频信号划分时频资源，将时频资源划分为传输数据信号的部分和传输导频信号的部分，在传输导频信号的时频资源中放置导频信号。但是，方案一中由于导频信号占据一定的开销，导致实际信道传输利用率低，传输效率不高。为此，研究者提出了方案二。
方案二：将导频信号与数据信号在时频域进行叠加，提高时频资源利用率。在接收端通过干扰消除的方式进行信道估计。虽然方案二可以提高信道传输效率，却带来信号间的干扰，降低传输性能，进而使得接收机从对应的接收信号提取数据的性能受到影响。
因此，有必要对现有技术进行改进，以在有效保障传输效率的同时，提高传输性能。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种在无线通信中基于变换域的信道估计方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
根据本发明的第一方面，提供一种放置导频信号的方法(或者称一种在无线通信中放置导频信号的方法)，包括：获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。
在本发明的一些实施例中，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行线性叠加，得到叠放的信号。
在本发明的一些实施例中，所述导频信号线性叠加在数据信号所占用的时隙资源上，不在所述数据信号所占用的时隙资源之外占用其他的时隙资源。
根据本发明的第二方面，提供一种发送无线信号的方法，包括：获取信息比特，对信息比特进行编码调制得到数据信号；基于第一方面所述的放置导频信号的方法在数据信号上叠加导频信号，得到叠放的信号；将叠放的信号以无线信号的形式发送。
根据本发明的第三方面，提供一种信道估计方法，包括：获取按照第二方面所述的发送无线信号的方法发出的无线信号对应的接收信号；将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果。
在本发明的一些实施例中，所述将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果的步骤包括：将接收信号变换至时延多普勒域后，根据预定的检测阈值从时延多普勒域表示的接收信号中检测导频信号，得到初始信道估计结果；基于初始信道估计结果对接收信号中的数据信号进行信道均衡，得到信道均衡后的数据信号；从接收信号中减去根据当前的信道估计结果对接收信号中的数据信号进行信道均衡后的数据信号和噪声，得到干扰消除后的接收信号；将干扰消除后的接收信号变换至时延多普勒域后，根据预定的检测阈值从时延多普勒域表示的干扰消除后的接收信号中检测导频信号，得到信道估计结果。
根据本发明的第四方面，提供一种信号处理方法，其特征在于，包括：接收按照第二方面所述的发送无线信号的方法发出的无线信号，得到对应的接收信号；根据第三方面所述的信道估计方法以及无线信号对应的接收信号对传递所述无线信号的信道进行信道估计，得到信道估计结果；根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理，以提取信息比特。
根据本发明的第五方面，提供一种无线通信方法，该无线通信方法用于包括发射端和接收端的无线通信***，所述无线通信方法包括：由发射端获取信息比特，对信息比特进行编码调制得到数据信号；由发射端获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；由发射端获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号；由发射端将叠放的信号以无线信号的形式发送；由接收端接收发射端发送的无线信号，得到对应的接收信号；由接收端将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果；由接收端根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理，以提取信息比特。
根据本发明的第六方面，提供一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；以及存储器，其中存储器用于存储可执行指令；所述一个或多个处理器被配置为经由执行所述可执行指令以实现第一方面、第二方面、第三方面、第四方面和/或第五方面所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明考虑将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。由此，变换后的导频信号和数据信号可叠加在一起传输，提高了传输效率；另外，由于导频信号先映射至时延多普勒域后再变换至时频域，利用时延多普勒域和时频域的正交性，变换至时频域的导频信号会被均匀地分散在时频资源平面，降低导频信号和数据信号彼此的干扰，提高传输性能。
附图说明
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
图1为根据本发明实施例的无线通信方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的时延多普勒域与时频域的变换关系；
图3为根据本发明实施例的导频信号在时延多普勒域与时频域分布情况示意图；
图4为根据本发明实施例的数据信号在时频域的分布情况示意图；
图5为根据本发明实施例的变换后的导频信号和数据信号在时频域进行信号叠加的示意图；
图6为根据本发明实施例的检测导频信号的示意图；
图7为根据本发明实施例的处理无线信号的接收信号的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如在背景技术部分提到的，将导频信号与数据信号在时频域直接叠放的方案虽然可以提高信道传输效率，却带来信号间的干扰，降低传输性能，进而使得接收机从对应的接收信号提取数据的性能受到影响。因此，本发明考虑将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。由此，变换后的导频信号和数据信号可叠加在一起传输，提高了传输效率；另外，由于导频信号先映射至时延多普勒域后再变换至时频域，利用时延多普勒域和时频域的正交性，变换至时频域的导频信号会被均匀地分散在时频资源平面，降低导频信号和数据信号彼此的干扰，提高传输性能。
实施方式1：
根据本发明的一个方面，针对当前已有方法的不足，从信号发送层面给出了一种可有效保障传输效率，同时提高传输性能的方法。根据本发明的一个实施例，提供一种无线通信***，该无线通信***包括发射端和接收端；所述无线通信***被配置为执行无线通信方法，所述无线通信方法包括：步骤S1、S2、S3、S4、S5、S5、S7。为了更好地理解本发明，下面结合具体的实施例针对每一个步骤分别进行详细说明。
步骤S1：由发射端获取信息比特，对信息比特进行编码调制得到数据信号。
根据本发明的一个实施例，信息比特是指由0、1比特构成的待发送的数据。对信息比特进行编码所采用的编码规则可以是Polar码、LDPC码和/或Turbo码对应的编码规则，或者现有可用的其他编码规则，甚至于本申请之后新出现的编码规则，只要不与本发明的原理相冲突仍可使用，本发明对此不作任何限制。对信息比特进行编码后得到码字，对码字进行调制得到数据信号。调制方式可以采用正交幅度调制(QAM)、高斯滤波最小移频键调制(GMSK)等现有调制方式，甚至于本申请之后新出现的调制方式，只要不与本发明的原理相冲突仍可使用，本发明对此不作任何限制。
步骤S2：由发射端获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号。
根据本发明的一个实施例，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域的步骤包括：由发射端将导频信号映射至时延多普勒域(即：时延-多普勒域，Delay-Doppler,简写为DD)，得到在时延多普勒域表示的导频信号；由发射端将在时延多普勒域表示的导频信号通过逆有限辛傅里叶变换(The Inverse Symplectic Finite Fourier transform,ISFFT)至时频域(即：时间-频率域，Time-Frequency，简写为TF)，得到变换后的导频信号。由于时延多普勒域和时频域具有正交性，变换至时频域的导频信号会被均匀地分配在时频资源平面，降低导频信号和数据信号彼此的干扰，提高传输性能。
步骤S3：由发射端获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。
根据本发明的一个实施例，本发明将数据信号映射至时频域，然后将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行线性叠加，得到叠放的信号。即：获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。优选的，所述导频信号是线性叠加在数据信号所占用的时隙资源上，并且不在所述数据信号所占用的时隙资源之外占用其他的时隙资源。例如，假设变换后的导频信号在某个时隙的值是A，数据信号在该时隙的值是B，则在叠放的信号中，该时隙的值＝A+B。
步骤S4：由发射端将叠放的信号以无线信号的形式发送。
根据本发明的一个实施例，此处通过发射端的天线将叠放的信号发出。
步骤S5：由接收端接收发射端发送的无线信号，得到对应的接收信号。
根据本发明的一个实施例，此处通过接收端的天线接收无线信号，得到对应的接收信号。
步骤S6：由接收端将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果。
根据本发明的一个实施例，接收端对接收信号进行有限辛傅里叶变换(TheSymplectic Finite Fourier transform,SFFT)，可以得到在时延多普勒域表示的接收信号。信道估计结果即估计出的信道参数(一些文献也称信道状态信息，Channel StateInformation，简写为CSI)。例如，一些通信***中，信道参数包括多普勒偏移、时延和信道系数。但应当理解，不同的通信***中，需要估计的信道参数的具体类型可能存在差异；在检测导频信号时，基于对应的信道估计算法，可以得到对应的信道参数，本发明对此不作任何限制。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S6包括：
S61：将接收信号变换至时延多普勒域后，根据预定的检测阈值从时延多普勒域表示的接收信号中检测导频信号，得到初始信道估计结果；
S62：基于初始信道估计结果对接收信号中的数据信号进行信道均衡，得到信道均衡后的数据信号；
S63：从接收信号中减去根据当前的信道估计结果对接收信号中的数据信号进行信道均衡后的数据信号和噪声，得到干扰消除后的接收信号；(步骤S63相当于去除接收信号中数据信号和噪声影响，以更好地检测导频)
S64：将干扰消除后的接收信号变换至时延多普勒域后，根据预定的检测阈值从时延多普勒域表示的干扰消除后的接收信号中检测导频信号，得到信道估计结果。
优选的，步骤S64中，得到的可以是中间信道估计结果，需重复步骤S63和S64达到预定次数后，得到最终的信道估计结果(在本申请的后续描述中，信道估计结果即指最终的信道估计结果)。由此，进行迭代式的干扰消除，以得到更准确的信道估计结果。
步骤S7：由接收端根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理，以提取信息比特。
根据本发明的一个实施例，根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理的步骤包括：从接收信号中减去导频信号后利用信道估计结果进行信道均衡，根据信道均衡的结果进行解调和译码，得到信息比特。应当理解，信道均衡、解调或者译码的方式均可以采用现有的信道均衡、解调或者译码技术方式，甚至于本申请之后新出现的方式，本发明对此不作任何限制。
下面结合具体的示例来对本申请的放置导频的技术和信道估计的技术进行说明。
首先，对本示例需要用到的一些示意性参数设定如下：
以正交频分复用***(简称OFDM***)为例，假设OFDM***的***带宽为B＝MΔf(Hz)，一次发送单个时隙的持续时间为Tf＝NT，其中，M表示子载波总数，Δf(Hz)表示子载波频率间隔，N表示OFDM符号总数，一个OFDM符号包含M个信号，T表示单个OFDM符号持续时间周期，T＝1/Δf。因此，可以得到时频域可用资源数为MN与对应时延多普勒域可用资源数MN，发送的每个无线信号占据一块资源格。
时频资源平面表示为：Λ＝{(nT,mΔf),n＝0,…,N-1,m＝0,…,M-1}，N,M＞0，N表示发送OFDM符号总数，M表示子载波总数，n表示第n个OFDM符号，m表示第m个子载波；
在时频域的信号表示为：X[n,m],n＝0,…,N-1,m＝0,…,M-1；对应的接收信号表示为：Y[n,m]；
时延多普勒资源平面表示为：
Figure BDA0003621065100000071
时延间隔τ＝1/MΔf，多普勒间隔ν＝1/NT，k表示第k个时延间隔，l表示第l个多普勒间隔；
时延多普勒域的信号表示为：x[k,l],k＝0,…,N-1,l＝0,…,M-1；对应的接收信号表示为：y[k,l]。
无线信道的时延-多普勒域冲击响应表示：
Figure BDA0003621065100000072
其中，P是多径数量，hi表示第i条路径的信道系数，τ表示时延间隔，τi表示第i条路径的时延，ν表示多普勒间隔，νi表示第i条路径的多普勒频移，δ(·)表示冲击函数。因此，通过估计信道的信道系数、时延以及多普勒频移可以得到完整的信道信息(对应于信道估计结果)。
按照以上示意性的设定参数，无线信号可以在时间-频率(time-frequency,TF)域(对应于时频域)进行表示，也可以在时延-多普勒(delay-Doppler,DD)域(对应于时延多普勒域)进行表示，其中，时延多普勒域如图2a所示，时频域如图2b所示，两个域相互可以通过ISFFT与SFFT进行变换；其中，时延多普勒域的信号可以通过逆有限辛傅里叶变换转换为时频域的信号，时频域的信号也可通过有限辛傅里叶变换转换为时延多普勒域与时频域。
根据本发明的一个示例，示出一种无线通信方法，包括步骤K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。其中：步骤K1对应于实施方式1中的步骤S1；步骤K2、K3对应于实施方式1中的步骤S3、S4；步骤K4、K5、K6对应于实施方式1中的步骤S5、S6；步骤K7对应于实施方式1中的步骤S7。
K1、将导频信号映射在时延多普勒域，然后通过逆有限辛傅里叶变换(TheInverse Symplectic Finite Fourier Transform,简写为ISFFT)至时间-频率域(对应时频域)。
其中，ISFFT对应的公式如下：
Figure BDA0003621065100000081
其中，j表示虚数。
例如，如图3a所示，先将导频信号
Figure BDA0003621065100000082
映射在时延多普勒域Γ。导频信号的功率设置一般比数据信号的功率高20dB，由此以便后续更好地进行信道估计。然后，如图3b所示，通过逆有限辛傅里叶变换(ISFFT)至时频域
Figure BDA0003621065100000083
此处1个导频信号在时延多普勒域占据1个资源格，经过变换后，得到MN个时频域的导频信号占据整个时频资源平面(发送导频信号时，导频信号的能量会均匀分布到整个时频资源平面，叠加时导频信号对数据信号的干扰会比将两者直接叠加的现有技术大大降低，提高传输性能)；
K2、将数据信号映射至时间-频率域。
例如，MN个数据信号
Figure BDA0003621065100000084
映射至时频域，每个数据信号占据一个时频资源格，图4所示。
K3、将时频域的导频信号(对应于变换后的导频信号)与数据信号进行叠加后发射。
例如，将如图5a所示的时频域的导频信号(对应于变换后的导频信号)与如图5b所示的数据信号进行叠加，得到如图5c所示的叠放的信号后发射；叠放的信号对应的公式表示为：
Figure BDA0003621065100000091
其中，
Figure BDA0003621065100000092
表示变换后的导频信号，
Figure BDA0003621065100000093
表示数据信号。右上角的TF表示时频域。
K4、接收端接收无线信号，得到对应的接收信号；接收端对接收到的接收信号(属于时频信号)进行有限辛傅里叶变换(The Symplectic FiniteFourier Transform,SFFT)，将其变换到时延多普勒域。根据提前设定的判别门限值(对应于预定的检测阈值)，对导频信号进行检测，进行信道估计，得到信道估计结果，其中，第一次对某接收信号进行信道估计是对没有减去信道均衡后的数据信号的初始信道估计，后续对某接收信号进行信道估计是减去信道均衡后的数据信号的中间信道估计或者最终信道估计；
其中，SFFT对应的公式如下：
Figure BDA0003621065100000094
例如，接收端首先对接收信号Y[n,m]进行有限辛傅里叶变换(SFFT)，将其变换到时延多普勒域得到y[k,l]。
应当理解，导频信号可能是叠加在部分的数据信号上，因此，时延多普勒域接收y[k,l]可分为两类：
Figure BDA0003621065100000095
其中，H[k,l]表示在时延多普勒域的[k,l]处的信道状态参数(即需要确定的信道估计结果)，n是服从N(0,σ2)的高斯噪声，xd表示数据信号，xd[k,l]在时延多普勒域的[k,l]处的数据信号，xp表示导频信号，xp[k,l]表示在时延多普勒域的[k,l]处的导频信号。应当理解，时延多普勒域的[k,l]处表示第k个时延间隔和第l个多普勒间隔对应的资源块处。信道估计时，检测导频信号会依据判别门限值，从而检测出导频信号。如图5数据符号变换到时延多普勒域后被视为数据干扰，在进行初始信道估计时，初始的判别门限值一般预先设定一个值；在后续对某接收信号进行信道估计时，会联合考虑数据干扰的期望功率和加性白噪声的功率，动态调整判别门限值。动态的判别门限值设定为
Figure BDA0003621065100000101
其中，SINRP表示导频信号的信干噪比，
Figure BDA0003621065100000102
E{}表示期望，xd表示数据信号，σ2表示白噪声方差，为E{xd}2＝SNRdσ2，SNRd表示数据信号信噪比。导频信号的信干噪比和数据信号信噪比可以根据前次信道估计的结果动态调整，因此，判别门限值可以对应的动态调整。根据判别门限值，对导频信号进行检测，可得信道的多普勒偏移、时延、信道系数三个参数。作为示意，接收信号如图6a所示，将接收信号从时频域转换至时延多普勒域后，检测出的导频信号如图6b所示(应当理解，虽然图3a对应的示意图中只有一个导频信号，由于多径效应，接收端在不同的资源块处接收到相应的导频信号，例如图6b所示的，接收到4个导频信号)。应当理解，前面给出的动态的判别门限值仅为示意性的，只是想说明信道估计可以进行多轮迭代以获得更优的信道估计结果，现有技术中还有其他可以应用于本发明的信道估计的判别门限值的初始设置和调整方式，本发明对此不作任何限制。
K5、接收端根据当前的信道估计结果，进行数据信号的信道均衡。
K6、从接收信号中减去加性白噪声和均衡后的数据信号，再依次执行步骤K4-K6进行迭代式干扰消除，重复预定次数后转至步骤K7；循环迭代的示意图过程如图7所示。
例如，接收端根据当前信道估计结果，对TF域信号做信号检测，并基于该信号检测结果对DD域信号进行干扰消除，除去数据信号和加性白噪声对导频的干扰；将干扰消除后的DD域信号作为输入信号，迭代执行上述K4-K6步骤，得到更精确的信道估计结果，每次迭代根据当前数据信号信噪比与导频信号信噪比优化门限值。一般迭代2-5轮次即可得到可靠性较高的最终的信道估计结果；
K7、根据最终得到的信道估计结果和接收信号进行数据信号的解调与译码。
此处接收端根据最终的信道估计结果完成数据信号的检测，得到待译码数据，最后译码得到信息比特。例如，在接收端，根据最终得到的信道估计结果，将接收信号减去导频信号，对得到的减去导频信号的信号进行信道均衡，得到信道均衡后的数据信号；对信道均衡后的数据信号进行解调，得到待译码数据；对待译码数据进行译码，得到信息比特。
实施方式2
根据本发明的一个实施例，提供一种放置导频信号的方法，包括：获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S2，此处不再赘述)；获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S3，此处不再赘述)。
实施方式3
根据本发明的一个实施例，提供一种发送无线信号的方法，包括：获取信息比特，对信息比特进行编码调制得到数据信号(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S1，此处不再赘述)；
获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S2，此处不再赘述)；获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S3，此处不再赘述)；将叠放的信号以无线信号的形式发送(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S4，此处不再赘述)。
实施方式4
根据本发明的一个实施例，提供一种信道估计方法，包括：获取按照实施方式3中发送无线信号的方法发出的无线信号对应的接收信号；将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S6，此处不再赘述)。
实施方式5
根据本发明的一个实施例，提供一种信号处理方法，包括：接收按照实施方式3所述的发送无线信号的方法发出的无线信号，得到对应的接收信号；根据实施方式4所述的信道估计方法以及无线信号对应的接收信号对传递所述无线信号的信道进行信道估计，得到信道估计结果；根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理，以提取信息比特(具体实施细节可参照实施方式1中的步骤S7，此处不再赘述)。
需要说明的是，虽然上文按照特定顺序描述了各个步骤，但是并不意味着必须按照上述特定顺序来执行各个步骤，实际上，这些步骤中的一些可以并发执行，甚至改变顺序，只要能够实现所需要的功能即可。
本发明可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种放置导频信号的方法，其特征在于，包括：
获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；
获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号。
2.根据权利要求1所述的放置导频信号的方法，其特征在于，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行线性叠加，得到叠放的信号。
3.根据权利要求1或2所述的放置导频信号的方法，其特征在于，所述导频信号线性叠加在数据信号所占用的时隙资源上，不在所述数据信号所占用的时隙资源之外占用其他的时隙资源。
4.一种发送无线信号的方法，其特征在于，包括：
获取信息比特，对信息比特进行编码调制得到数据信号；
基于权利要求1至3中任一项所述的放置导频信号的方法在数据信号上叠加导频信号，得到叠放的信号；
将叠放的信号以无线信号的形式发送。
5.一种信道估计方法，其特征在于，包括：
获取按照权利要求4所述的发送无线信号的方法发出的无线信号对应的接收信号；
将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果。
6.根据权利要求5所述的信道估计方法，其特征在于，所述将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果的步骤包括：
将接收信号变换至时延多普勒域后，根据预定的检测阈值从时延多普勒域表示的接收信号中检测导频信号，得到初始信道估计结果；
基于初始信道估计结果对接收信号中的数据信号进行信道均衡，得到信道均衡后的数据信号；
从接收信号中减去根据当前的信道估计结果对接收信号中的数据信号进行信道均衡后的数据信号和噪声，得到干扰消除后的接收信号；
将干扰消除后的接收信号变换至时延多普勒域后，根据预定的检测阈值从时延多普勒域表示的干扰消除后的接收信号中检测导频信号，得到信道估计结果。
7.一种信号处理方法，其特征在于，包括：
接收按照权利要求4所述的发送无线信号的方法发出的无线信号，得到对应的接收信号；
根据权利要求书5或6所述的信道估计方法以及无线信号对应的接收信号对传递所述无线信号的信道进行信道估计，得到信道估计结果；
根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理，以提取信息比特。
8.一种无线通信方法，该无线通信方法用于包括发射端和接收端的无线通信***，所述无线通信方法包括：
由发射端获取信息比特，对信息比特进行编码调制得到数据信号；
由发射端获取导频信号，将导频信号映射至时延多普勒域后再变换至时频域，得到变换后的导频信号；
由发射端获取数据信号，将数据信号映射至时频域，将变换后的导频信号和数据信号在时频域进行叠加，得到叠放的信号；
由发射端将叠放的信号以无线信号的形式发送；
由接收端接收发射端发送的无线信号，得到对应的接收信号；
由接收端将接收信号变换至时延多普勒域后进行信道估计，得到信道估计结果；
由接收端根据信道估计结果对接收信号中的数据信号进行处理，以提取信息比特。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，其中存储器用于存储可执行指令；
所述一个或多个处理器被配置为经由执行所述可执行指令以实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
CN202210463122.9A 2022-04-28 2022-04-28 一种基于变换域的信道估计方法 Pending CN114884777A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210463122.9A CN114884777A (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种基于变换域的信道估计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210463122.9A CN114884777A (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种基于变换域的信道估计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114884777A true CN114884777A (zh) 2022-08-09

Family

ID=82670991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210463122.9A Pending CN114884777A (zh) 2022-04-28 2022-04-28 一种基于变换域的信道估计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114884777A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115714704A (zh) * 2022-11-08 2023-02-24 中国科学院计算技术研究所 一种基于变换域的信号调制、传输方法以及通信***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101444055A (zh) * 2006-05-11 2009-05-27 艾利森电话股份有限公司 时延多普勒信道响应解调方法
CN105471802A (zh) * 2016-01-12 2016-04-06 上海工程技术大学 梳状导频ofdm***接收机
US20170012749A1 (en) * 2012-06-25 2017-01-12 Cohere Technologies, Inc. Orthogonal time frequency space communication system compatible with ofdm
CN110445733A (zh) * 2019-06-27 2019-11-12 熊军 迭代自适应信道去噪方法及迭代自适应信道去噪装置
CN112929316A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 南京邮电大学 基于otfs调制的交错式时频多址方式调制解调方法及装置
CN113098819A (zh) * 2021-04-01 2021-07-09 成都星联芯通科技有限公司 一种低轨宽带卫星***小数倍子载波间隔频偏估算方法
CN113395221A (zh) * 2021-04-25 2021-09-14 北京邮电大学 一种基于正交时频空联合信道估计与符号检测方法
CN113612709A (zh) * 2021-08-17 2021-11-05 西安电子科技大学 基于联合式放置正交时频空otfs导频的信道估计方法
CN114026814A (zh) * 2019-06-27 2022-02-08 At&T知识产权一部有限合伙公司 用坍缩时频网格在不同域中生成无线参考信号以供发射

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101444055A (zh) * 2006-05-11 2009-05-27 艾利森电话股份有限公司 时延多普勒信道响应解调方法
US20170012749A1 (en) * 2012-06-25 2017-01-12 Cohere Technologies, Inc. Orthogonal time frequency space communication system compatible with ofdm
CN105471802A (zh) * 2016-01-12 2016-04-06 上海工程技术大学 梳状导频ofdm***接收机
CN110445733A (zh) * 2019-06-27 2019-11-12 熊军 迭代自适应信道去噪方法及迭代自适应信道去噪装置
CN114026814A (zh) * 2019-06-27 2022-02-08 At&T知识产权一部有限合伙公司 用坍缩时频网格在不同域中生成无线参考信号以供发射
CN112929316A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 南京邮电大学 基于otfs调制的交错式时频多址方式调制解调方法及装置
CN113098819A (zh) * 2021-04-01 2021-07-09 成都星联芯通科技有限公司 一种低轨宽带卫星***小数倍子载波间隔频偏估算方法
CN113395221A (zh) * 2021-04-25 2021-09-14 北京邮电大学 一种基于正交时频空联合信道估计与符号检测方法
CN113612709A (zh) * 2021-08-17 2021-11-05 西安电子科技大学 基于联合式放置正交时频空otfs导频的信道估计方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HIMANSHU B. MISHRA等: ""OTFS Channel Estimation and Data Detection Designs With Superimposed Pilots"", 《》 IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS *
P. RAVITEJA等: ""Embedded Pilot-Aided Channel Estimation for OTFS in Delay–Doppler Channels"", 《 IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY》 *
WEIJIE YUAN等: ""Data-Aided Channel Estimation for OTFS Systems With a Superimposed Pilot and Data Transmission Scheme"", 《IEEE WIRELESS COMMUNICATIONS LETTERS 》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115714704A (zh) * 2022-11-08 2023-02-24 中国科学院计算技术研究所 一种基于变换域的信号调制、传输方法以及通信***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7082159B2 (en) Methods and arrangements in a telecommunications system
CN101606342B (zh) 利用取决于秩的预编码进行mimo传输
JP4911780B2 (ja) 無線通信システム、受信装置及び受信方法
CN110445734B (zh) 一种频偏估计方法及装置、存储介质、终端
US8824605B2 (en) Receiving device, receiving method, receiving program, and processor
US10924248B2 (en) Signal-to-noise ratio determining method and device, and channel equalization method and device
US20110158334A1 (en) Parameter and scattered pilot based symbol timing recovery
WO2009081860A1 (ja) 無線通信システム、受信装置、受信方法
US20120033683A1 (en) Method and Receiver For Jointly Decoding Received Communication Signals Using Maximum Likelihood Detection
US8666003B2 (en) Reception device, reception method, and reception program
KR20160129628A (ko) 무선 통신 시스템에서 하향링크 채널 추정 장치 및 방법
CN110581813A (zh) 一种多载波***导频信号的传输方法
CN113452641A (zh) 一种fbmc信道估计方法、***、计算机设备、终端
CN115699690A (zh) 广义正交线性调频波形
CN109560850B (zh) Mrc软检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质
WO2010091317A2 (en) Methods and systems for frequency domain gain control in ofdm mimo systems
CN114884777A (zh) 一种基于变换域的信道估计方法
KR20040008194A (ko) 다중 캐리어 신호 전송 채널의 전송기능및 그에 일치하는리시버의 평가방법
CN114826832A (zh) 信道估计方法、神经网络的训练方法及装置、设备
Haghighi et al. Effects of side information on complexity reduction in superimposed pilot channel estimation in OFDM systems
JP2006245810A (ja) 分数間隔等化器及びそれを用いた受信機
CN113556305B (zh) 适用于高频率选择性衰落的fbmc迭代信道均衡方法及***
WO2013171823A1 (ja) 受信装置および受信方法
CN114866375A (zh) 一种信道估计的方法、装置、存储介质及电子设备
CN114244670A (zh) 一种基于信道编码辅助的盲信道估计方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination