OTFS嵌入式序列导频信号及基于其的信道估计方法、接收端

专利2026-02-14  20


本发明属于无线通信,具体涉及一种otfs嵌入式序列导频信号及基于其的信道估计方法、接收端。


背景技术:

1、随着高铁、卫星以及高速甚至超高速飞行器的大规模部署与应用,高时延强多普勒信道环境下的无线通信面临着很大的挑战。这种信道环境下,传统的正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing,ofdm)系统会受到强多普勒的影响,导致系统性能急剧下降。近年来,正交时频空间调制(orthogonal time frequency space,otfs)技术的提出与发展,为解决这些问题提供了可供实施的方法。

2、与ofdm系统将信号调制在时频域不同,otfs通过二维变换将信号拓展分布到了时延多普勒域上,并将符号转换到时频域传输。otfs采用的这种方式使得接收端可以在时延-多普勒域上对信号进行处理,这也使得otfs技术在快速时变信道下有着优异的性能。

3、目前otfs信道采用的导频方法有两类,一类是叠加导频,一类是嵌入式导频。叠加导频是将导频信号叠加到业务信号上,因此在信道估计时需要消除导频信号与业务信号之间的干扰,信号处理过程较为复杂。嵌入式脉冲导频处理方法简单,需要在脉冲周围保留零保护。但是,当前流行的脉冲嵌入式导频方法无法实现mimo技术或者多址技术,沿时延域扩展的嵌入式导频方法会对数据域信号产生干扰使得信道估计与均衡困难。

4、因此,当前的导频信号要么处理过程困难、复杂,要么在进行信道估计时,无法实现mimo技术和多址技术。


技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种otfs嵌入式序列导频信号及基于其的信道估计方法、接收端,可以解决当前的导频信号要么处理过程困难、复杂,要么在进行信道估计时,无法实现mimo技术和多址技术的问题。

2、第一方面,本发明实施例提供的一种otfs嵌入式序列导频信号,包括:。

3、沿多普勒域扩展的一维zc序列组,其中,一维zc序列组包括至少一个放置位置相同的zc序列;

4、零保护区,零保护区包括第一零保护区和第二零保护区,第一零保护区和第二零保护区分别沿时延域设置在一维zc序列组之前和之后;

5、时延保护区,时延保护区沿时延域设置在第一零保护区之前。

6、第二方面,本发明实施例提供了一种基于otfs嵌入式序列导频信号的信道估计方法,包括:

7、对接收信号的扩展区域沿多普勒域进行傅里叶变换,得到变换后的接收信号;

8、其中,接收信号为接收到的经过信道传输的发送信号,发送信号包括otfs嵌入式序列导频信号和用户信号,otfs嵌入式序列导频信号包括:沿多普勒域扩展的一维zc序列组、零保护区及时延保护区;一维zc序列组包括至少一个放置位置相同的zc序列,zc序列与用户信号一一对应,用于标识用户信号;零保护区包括第一零保护区和第二零保护区,第一零保护区和第二零保护区分别沿时延域设置在一维zc序列组之前和之后;时延保护区沿时延域设置在第一零保护区之前,接收信号的扩展区域包括zc序列组及第二零保护区;

9、对变换后的接收信号进行频域估计,得到频域估计结果;

10、对频域估计结果进行逆傅里叶变换,得到导频信号的脉冲响应。

11、第三方面,本发明实施例提供了一种接收端,包括:

12、傅里叶变换模块,傅里叶变换模块用于对接收信号的扩展区域沿多普勒域进行傅里叶变换,得到变换后的接收信号;

13、其中,接收信号为接收到的经过信道传输的发送信号,发送信号包括otfs嵌入式序列导频信号和用户信号,otfs嵌入式序列导频信号包括:沿多普勒域扩展的一维zc序列组、零保护区及时延保护区;一维zc序列组包括至少一个放置位置相同的zc序列,zc序列的个数与用户信号一一对应,用于标识用户信号;零保护区包括第一零保护区和第二零保护区,第一零保护区和第二零保护区分别沿时延域设置在一维zc序列组之前和之后;时延保护区沿时延域设置在第一零保护区之前,接收信号的扩展区域包括zc序列组及第二零保护区;

14、频域估计模块,频域估计模块用于对变换后的接收信号进行频域估计,得到频域估计结果;

15、傅里叶变换模块还用于对频域估计结果进行逆傅里叶变换,得到导频信号的脉冲响应。

16、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:通过将至少一个zc序列沿着多普勒域放置在同一位置,而不是沿着时延域扩展,本发明提供的导频信号既能够实现mimo技术及多址技术,又能够避免在时延域扩展带来的适用范围较窄、消耗资源较多、信道难以均衡等问题;放置位置相同的zc序列还能够避免导频间存在信号干扰的问题。



技术特征:

1.一种otfs嵌入式序列导频信号,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的otfs嵌入式序列导频信号,其特征在于,所述一维zc序列组包括多个放置位置相同且相互正交的zc序列。

3.根据权利要求1所述的otfs嵌入式序列导频信号,其特征在于,所述一维zc序列组包括多个放置位置相同且循环移位不同的zc序列。

4.根据权利要求3所述的otfs嵌入式序列导频信号,其特征在于,每两个zc序列间的循环移位差大于或者等于所述zc序列的长度与所述zc序列的个数之商。

5.一种基于otfs嵌入式序列导频信号的信道估计方法,其特征在于,所述方法应用于接收端,所述方法包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述一维zc序列组包括多个放置位置相同且相互正交的zc序列。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述一维zc序列组包括多个放置位置相同且循环移位不同的zc序列。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,每两个zc序列间的循环移位差大于或者等于所述zc序列的长度与所述zc序列的个数之商。

9.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

10.一种接收端,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开了一种OTFS嵌入式序列导频信号及基于其的信道估计方法、接收端。该导频信号包括:沿多普勒域扩展的一维ZC序列组、零保护区及时延保护区,一维ZC序列组包括至少一个放置位置相同的ZC序列。通过将至少一个ZC序列沿着多普勒域放置在同一位置,而不是沿着时延域扩展,本发明提供的导频信号既能够实现MIMO技术及多址技术,又能够避免在时延域扩展带来的适用范围较窄、消耗资源较多、信道难以均衡等问题;放置位置相同的ZC序列还能够避免导频间存在信号干扰的问题。

技术研发人员:任光亮,钟金祥,刘飞扬,王奇伟
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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