一种ofdm系统的导频发射方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信领域，涉及一种导频发射方法，具体涉及一种OFDM系统的导 频发射方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，越来越多的实际测量和理论研宄表明无线多径信道往往在带宽很宽或多 天线系统的情况下呈现出稀疏性，如果能利用信道稀疏这一先验信息就可能利用更少的导 频资源精确地估计信道，从而提高频谱利用率和能效，但现有的技术在OFDM系统中，测量 矩阵的设计问题对应于无线通信系统导频位置的设计问题。目前在频域放置导频的方法 有：等间隔放置及随机放置求解最优位置，但上述方法均不能准确的求解出最优位置使测 量矩阵的最大矩阵相关性最小，因此严重的影响了 OFDM系统的导频发射。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种OFDM系统的导频发射 方法，该方法可以通过获取最优的最大矩阵相关性来进行OFDM系统的导频发射。
[0004] 为达到上述目的，本发明所述的OFDM系统的导频发射方法包括以下步骤：
[0005] 设单发单收OFDM系统中有N个子载波，选取其中Np个子载波作为导频，所 述Np个导频的位置分别为&為.·…A、. (K \ S Λ〇，发送的导频符号为 Z认，接收的导频符号为Γ汍)，F(h)，...，；F(心」，在频域进行信道估计， 则从发射端到接收端用式（2)表示，其中式（2)为：
[0006] y = Ah+ η. (2)
[0007] 其中，ASnpXL的测量矩阵，A满足RIP条件，…，OW，n为 高斯加性白噪声，h为长度为L的时域离散脉冲响应，h = [h (I)，h (2)，. . .，h (L) ]τ，设所有 导频符号均相同，且矩阵的互相关性为矩阵列向量间的最大相关性，则导频符号不会影响 测量矩阵A的互相关性，影响测量矩阵的互相关性的因素只有导频的放置位置，则优化目 标为：
[0008]
【主权项】
1. 一种OFDM系统的导频发射方法，其特征在于，包括W下步骤： 设单发单收OFDM系统中有N个子载波，选取其中Np个子载波作为导频，所 述Np个导频的位置分别为^…^ /f、，^ 'V) '发送的导频符号为 X诉)，x传如P)，接收的导频符号为r〇g，F作)，...，;r如P)，在频域进行信道估计，则 从发射端到接收端用式（2)表示，其中式（2)为： y=Ah+n似 其中，A为NpXL的测量矩阵，A满足RIP条件，y二[>"(句…，n为高斯 加性白噪声，h为长度为L的时域离散脉冲响应，h=比(1)，h(2)，. ..，h(L) ]T，设所有导频 符号均相同，且矩阵的互相关性为矩阵列向量间的最大相关性，则导频符号不会影响测量 矩阵A的互相关性，影响测量矩阵的互相关性的因素只有导频的放置位置，则优化目标为：
建立式（6)与粒子群算法之间建立连接，具体的，设初始化粒子的每个维度值、更新速 度、W及下一个迭代产生的离子均为整数，设每个粒子为Np维，第一维的值为第一个导频的 实际位置，其他维度的值依次为后一个导频实际位置与前一个导频实际位置之间的差，即 定义粒子义=他如...，皆巧，！，则优化条件为：
其中，CG(2,3，…，Np}，fG(1，2，…，Np}，k。为真实的导频位置，4。为相邻导频 的距离值，兰
时，用该粒子当前最好位置pbest替换当前位置，然后进行下一次迭 代； 根据式优化目标（6)及所述优化条件利用粒子算法通过迭代算法得最优的最大矩阵 互相关性，然后根据最优的最大矩阵互相关性进行(FDM系统的导频发射。
2. 根据权利要求1所述的OFDM系统的导频发射方法，其特征在于，获取式（2)的具体 操作为： 在单发单收的OFDM系统中有N个子载波，选取其中Np个子载波作为导频，所 述Np个导频的位置分别为..…^'、,(1^*1^*2^~含*?。^^)，发送的导频符号为 X化)，x诉)，...，x如。)，接收的导频符号为；r化)，y佑)，...，F做.> 在频域进行信道估计，则 有
其中，h为长度为L的时域离散脉冲响应，且h=比(l)，h(2)，...，h(L)]T，长度为L的 时域离散脉冲响应h的稀疏度为K，其中，h中有K个元素不为零，其他均为零，即IIhII。= K，则NXNDFT矩阵中的前L列、随机选取的Np行形成的矩阵Cvfxi为：
其中
设X二从(如方(/(,).方(,'(2).....方(/(、. )}，少= [y(VU(A2)，...，^A、,,)]'，'扣Wv.yL则在频域 进行信道估计，则从发射端到接收端表示为：y=Ah+n似。
3.根据权利要求1所述的OFDM系统的导频发射方法，其特征在于，获取最优目标式 (6)的具体操作为： 设矩阵互相关性y{A}为矩阵列向量间的最大相关性，则有：
其中，Ti为测量矩阵A的第i列，根据似和做得测量矩阵A中第a行、第b列的元 素为：
其中，〇 = …，&咕；b= 0，1，...L-l; 设所有导频符号都相同，则导频符号不会影响测量矩阵A的互相关性，将测量矩阵A按 列进行归一化，由（4)，得到测量矩阵3中第a行、第b列的元素为：
由式（5)可知导频位置唯一决定测量矩阵3的互相关性，则优化目标为在N个子载波 中选出Np个子载波作为导频，使测量矩阵2的互相关性最小，优化变量为导频位置，则得到 优化目标为：
【专利摘要】本发明公开了一种OFDM系统的导频发射方法，包括以下步骤：建立从发射端到接收端的联系，再设所有导频符号均相同，且矩阵的互相关性为矩阵列向量间的最大相关性，则导频符号不会影响测量矩阵的互相关性，影响测量矩阵的互相关性的因素只有导频的放置位置，从而得到优化目标，然后建立优化目标与粒子群算法之间建立连接，得优化条件，根据式优化目标及所述优化条件利用粒子算法通过迭代算法得最优的最大矩阵互相关性，然后根据最优的最大矩阵互相关性进行OFDM系统的导频发射。本发明可以通过获取最优的最大矩阵相关性来进行OFDM系统的导频发射。
【IPC分类】H04L27-26
【公开号】CN104796373
【申请号】CN201510181971
【发明人】李锋, 段文磊, 刘哲, 李海林, 李书源
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月16日