CN106534004A - 一种基于频域均衡的信号还原方法 - Google Patents

一种基于频域均衡的信号还原方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106534004A
CN106534004A CN201611043585.0A CN201611043585A CN106534004A CN 106534004 A CN106534004 A CN 106534004A CN 201611043585 A CN201611043585 A CN 201611043585A CN 106534004 A CN106534004 A CN 106534004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
frequency domain
estimation
piece
restored
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.)
Granted
Application number
CN201611043585.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106534004B (zh
Inventor
余华
张硕
张军
季飞
陈芳炯
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.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
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 South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201611043585.0A priority Critical patent/CN106534004B/zh
Publication of CN106534004A publication Critical patent/CN106534004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106534004B publication Critical patent/CN106534004B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种基于频域均衡的信号还原方法,所述方法包括:获取待还原信号;对所述待还原信号的第n块训练序列zn进行正向信道估计,获取第n块信号的正向信道估计根据所述对所述待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计使用所述待还原信号的第n+1块训练序列zn+1与所述发送信号的第一估计进行反向信道估计,获取第n块信号的反向信道估计通过根据所述对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计根据发送端的调制编码方式对所述第二估计进行解调与译码。实施本发明,可以提高信号还原精度。

Description

一种基于频域均衡的信号还原方法
技术领域
本发明涉及电数据处理领域,尤其涉及一种基于频域均衡的信号还原方法。
背景技术
随着通信业务的多元化发展,数据业务和多媒体业务已经超越传统的语音业务成为无线通信传输的主要载体,而信息大爆炸引发了亟待传输的庞大网络数据和视频信息,对高速率可靠稳定的通信形成了严峻的挑战。
在所有的通信系统中,时变多径无线信道是最为复杂和多变的一种。无线信道是基站天线与用户天线的传播路径,由于接收机与发射机之间传播路径的复杂性,传播路径从简单的视距传播,到遭遇各种复杂的地形、地物的反射、散射和绕射后的非视距传播,导致多径效应。同时移动终端的高速移动及周围环境的快速变化引起接收信号的幅度、相位的急剧变化,使得移动终端与发射站之间的无线信道复杂并且难以控制。
当信号经过无线信道传输后,由于信道作用使得在接收端收到的信号经多条路径传播叠加后产生幅度和相位畸变,接收的信号已经不同于原来发送的信号。所以,在接收机内为了能准确的恢复发射端发送的信号,无线通信系统中接收端一般采用信道估计加均衡的方案消除信道干扰,而现有技术还原通信信号通常并不精确。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种基于频域均衡的信号还原方法,以解决现有技术通信信号还原精度不高的问题。
具体地,本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明提供一种基于频域均衡的信号还原方法,所述信号还原方法包括:
获取待还原信号;
使用所述待还原信号的第n块训练序列zn进行正向信道估计,获取第n块信号的正向信道估计
根据所述对所述待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计
使用所述待还原信号的第n+1块训练序列zn+1与所述第n块发送信号的第一估计进行反向信道估计,获取第n块信号的反向信道估计
通过根据所述对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计
根据发送端的调制编码方式对所述第二估计进行解调与译码。
进一步的,所述根据所述对所述待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计,包括:
通过对所述做Ns点FFT运算得到信道频域响应对接收信号做Ns点FFT运算得到Yn
根据所述对所述进行频域均衡,所述·/表示向量点除;
通过对所述所述进行IFFT运算,将运算结果记为
通过对所述进行解调,获取发送信号的第一估计的估计值
进一步的,所述Π表示发送端采用的调制方式,Π-1表示所述调制方式的解调操作。
进一步的,所述通过根据所述对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计包括:
通过对接收信号做Ns点FFT运算得到Yn,对正向估计的信道响应和反向估计的信道响应做Ns点FFT运算分别得到
根据进行最大比合并频域均衡;
根据将所述转换到时域,所述表示时域;
根据对所述进行调制并解调,所述为发送信号的第二估计的估计值。
进一步的,所述Π表示发送端采用的调制方式,Π-1表示所述调制方式的解调操作。
本发明实施例,获取待还原信号,使用待还原信号的第n块训练序列zn进行正向信道估计,获取第n块信号的正向信道估计根据对待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计使用待还原信号的第n+1块训练序列zn+1与第n块发送信号的第一估计进行反向信道估计,获取第n块信号的反向信道估计通过根据对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计根据发送端的调制编码方式对第二估计进行解调与译码,在不增加算法复杂度的情况下,增加了通信信号还原的精确度。
附图说明
图1是本发明一示例性实施例提供的一种基于频域均衡的信号还原方法的流程图;
图2是本发明一示例性实施例提供的发送信号的帧结构的示意图;
图3是本发明一示例性实施例提供的接收信号的帧结构的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
如图1所示为本发明一示例性实施例提供的一种基于频域均衡的信号还原方法的流程图,所述信号接收方法包括:
步骤S101,获取待还原信号。
在本发明实施例中,信号还原系统首先接收原始的通信信号,即待还原信号。通信信号经过无线信号传输之后,由于传输路径上传播叠加后产生的幅度畸变和相位畸变,接收的信号已经不同于原来发送的信号,接收端通常需要采用信号估计加均衡的方式消除信道干扰,实现通信信号的还原。
步骤S102,使用所述待还原信号的第n块训练序列zn进行正向信道估计,获取第n块信号的正向信道估计
在本发明实施例中,使用MP算法(Matching Pursuit,匹配追踪算法)解一下方程组(1),所得结果即为
在方程组(1)中,序列为接收信号中第n块训练序列。序列为上一块计算中所得发送信号的估计。第1次迭代即n=1时,该序列初始化为0。序列为信道冲激响应。序列为信道噪声。
步骤S103,根据所述对所述待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计
在本发明实施例中,在获取了正向信道估计之后,对待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计其具体的获取方法,如下:
1、通过对所述做Ns点FFT运算得到信道频域响应对接收信号做Ns点FFT运算得到Yn
2、根据所述对所述进行频域均衡,所述·/表示向量点除。
3、通过对所述所述进行IFFT运算,将运算结果记为
在本发明实施例中,通过IFFT运算,可以将转换到时域上。
4、通过对所述进行解调,获取发送信号的第一估计的估计值
在本发明实施例中,Π表示发送端采用的调制方式,Π-1表示该调制方式的解调操作。具体的,Π可以为QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin,正交相移键控)调制,Π-1表示QPSK解调。
步骤S104,使用所述待还原信号的第n+1块训练序列zn+1与所述进行反向信道估计,获取第n块信号的反向信道估计
在本发明实施例中,使用MP算法解如下方程组(2),所得结果记为
方程组中序列为待还原信号中第n+1块训练序列,序列为第n块的正向信道估计,序列为信道冲激响应,序列为信道噪声。
步骤S105,通过根据所述对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计
在本发明实施例中,符号“·”表示向量点乘运算,即对应位置元素相乘,符号“*”表示对向量中元素求共轭,Yn以及均为Ns元向量,即
其具体的过程,如下:
1、通过对接收信号做Ns点FFT运算得到Yn,对正向估计的信道响应和反向估计的信道响应做Ns点FFT运算分别得到
2、根据进行最大比合并频域均衡。
3、根据将所述转换到时域,所述表示时域。
4、根据对所述进行调制并解调,所述为发送信号的第二估计的估计值。
在本发明实施例中,Π表示发送端采用的调制方式,Π-1表示该调制方式的解调操作。具体的,Π表示QPSK调制,Π-1表示QPSK解调。
步骤S106,根据发送端的调制编码方式对所述第二估计进行解调与译码。
在本发明实施例中,根据发送信号的调制编码方式对第二估计进行解调与译码,即可完成对信号的还原。具体的,调制方式QPSK调制,编码方式为LDPC编码。本实例中使用LDPC码的BP译码算法进行译码。
本发明实施例,获取待还原信号,使用待还原信号的第n块训练序列zn进行正向信道估计,获取第n块信号的正向信道估计根据对待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计使用待还原信号的第n+1块训练序列zn+1与第n块发送信号的第一估计进行反向信道估计,获取第n块信号的反向信道估计通过根据对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计根据发送端的调制编码方式对第二估计进行解调与译码,在不增加算法复杂度的情况下,增加了通信信号还原的精确度。
如图2所示为本发明一示例性实施例提供的发送信号的帧结构的示意图。
如图3所示为本发明一示例性实施例提供的接收信号的帧结构的示意图。
其中,图2、图3中各标号的含义如下:
q:数据分块个数,本实施例中q=8;
Np:训练序列长度,本实施例中Np=128;
Nd:一个数据块内有效数据长度,本实施例中Nd=384;
Ns:数据块长度,大小等于Np+Nd,本实施例中Ns=512;
un:训练序列,本实施例中,训练序列为长度为Np的Zadoff-chu序列;
xn:发送数据经过某种调制方式调制后的符号,本实施例中采用QPSK调制;
zn:接收到的训练序列;
yn:接收到的有效数据。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种基于频域均衡的信号还原方法,其特征在于,所述信号还原方法包括:
获取待还原信号;
使用所述待还原信号的第n块训练序列zn进行正向信道估计,获取第n块信号的正向信道估计
根据所述对所述待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计;
使用所述待还原信号的第n+1块训练序列zn+1与所述第n块发送信号的第一估计进行反向信道估计,获取第n块信号的反向信道估计
通过根据所述对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计
根据发送端的调制编码方式对所述第二估计进行解调与译码。
2.如权利要求1所述的信号还原方法,其特征在于,所述根据所述对所述待还原信号的第n块数据yn进行均衡,获取第n块发送信号的第一估计,包括:
通过对所述做Ns点FFT运算得到信道频域响应对接收信号做Ns点FFT运算得到Yn
根据所述对所述进行频域均衡,所述·/表示向量点除;
通过对所述所述进行IFFT运算,将运算结果记为
通过对所述进行解调,获取发送信号的第一估计的估计值
3.如权利要求2所述的信号还原方法,其特征在于,所述Π表示发送端采用的调制方式,Π-1表示所述调制方式的解调操作。
4.如权利要求1所述的信号还原方法,其特征在于,所述通过根据所述对待还原信号进行最大比合并频域均衡计算,并将第n块发送信号更新为第二估计包括:
通过对接收信号做Ns点FFT运算得到Yn,对正向估计的信道响应和反向估计的信道响应做Ns点FFT运算分别得到
根据进行最大比合并频域均衡;
根据将所述转换到时域,所述表示时域;
根据对所述进行调制并解调,所述为发送信号的第二估计的估计值。
5.如权利要求4所述的信号还原方法,其特征在于,所述Π表示发送端采用的调制方式,Π-1表示所述调制方式的解调操作。
CN201611043585.0A 2016-11-23 2016-11-23 一种基于频域均衡的信号还原方法 Active CN106534004B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611043585.0A CN106534004B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种基于频域均衡的信号还原方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611043585.0A CN106534004B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种基于频域均衡的信号还原方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106534004A true CN106534004A (zh) 2017-03-22
CN106534004B CN106534004B (zh) 2019-11-15

Family

ID=58356799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611043585.0A Active CN106534004B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种基于频域均衡的信号还原方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106534004B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109547067A (zh) * 2018-11-23 2019-03-29 温州大学 一种适用于电力载波通信系统的信道检测方法
CN113098806A (zh) * 2021-04-16 2021-07-09 华南理工大学 一种联邦学习下边端协同的信道适应性梯度压缩方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120263464A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Toshiaki Koike-Akino Adaptive Cross-Polarization Modulation Cancellers for Coherent Optical Communication Systems
CN103368885A (zh) * 2013-07-29 2013-10-23 四川九洲电器集团有限责任公司 一种频域双向迭代均衡的融合方法
CN104135455A (zh) * 2014-08-01 2014-11-05 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种通信系统迭代接收方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120263464A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Toshiaki Koike-Akino Adaptive Cross-Polarization Modulation Cancellers for Coherent Optical Communication Systems
CN103368885A (zh) * 2013-07-29 2013-10-23 四川九洲电器集团有限责任公司 一种频域双向迭代均衡的融合方法
CN104135455A (zh) * 2014-08-01 2014-11-05 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种通信系统迭代接收方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴本卿: "单载波频域均衡系统的迭代均衡与信道跟踪研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
戴文怡: "无线通信系统迭代均衡算法的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109547067A (zh) * 2018-11-23 2019-03-29 温州大学 一种适用于电力载波通信系统的信道检测方法
CN113098806A (zh) * 2021-04-16 2021-07-09 华南理工大学 一种联邦学习下边端协同的信道适应性梯度压缩方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106534004B (zh) 2019-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9124399B2 (en) Highly-spectrally-efficient reception using orthogonal frequency division multiplexing
US8213525B2 (en) Method of estimating and removing noise in OFDM systems
US7561643B1 (en) DC offset correction in mobile communication system
CN101379722B (zh) 均衡装置以及均衡方法
CN107431538A (zh) 对光信号进行解码的方法和接收器
CN101690055B (zh) 用于通信接收机的突发干扰的抑制
CN101383652A (zh) 一种多输入多输出系统的信号检测方法及装置
CN101292432A (zh) 包括用于降低同信道干扰的联合解调滤波器的无线通信设备及相关方法
CN113708855B (zh) 基于深度学习的otfs数据驱动接收方法、系统及介质
CN102474374A (zh) 接收设备、接收方法及程序
US20150043683A1 (en) Receiving device, receiving method, and receiving program
CN102111360A (zh) 一种基于实时信噪比估计动态切换信道均衡算法
CN106899376A (zh) 物理层网络编码连续相位调制信号的非相干检测方法
CN101711049B (zh) 一种基于干扰消除的选径方法和装置
CN101404518B (zh) 一种用于无线通信系统的频偏估计方法及装置
CN105940625A (zh) 基站装置、无线通信系统、以及通信方法
CN106534004A (zh) 一种基于频域均衡的信号还原方法
CN101409574B (zh) 一种用于td-scdma系统的信道估计方法、装置及接收机
CN101895505B (zh) 信道估计方法和装置
KR20090028490A (ko) 다중 입력 다중 출력(mimo) 수신기에서 근사적인 최대 우도(ml) 검색을 위한 방법 및 시스템
CN106230754A (zh) 一种大规模mimo系统的干扰消除‑匹配滤波信道估计方法
CN101874391B (zh) 用于d-psk的最佳二层相干解调
EP1243112A1 (en) Method for blind modulation detection
CN103023622A (zh) 一种信号检测方法和设备
CN104205694A (zh) 信道估计方法和接收机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant