一種基于判決反饋的ofdm信道質(zhì)量估計算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于判決反饋的OFDM信道質(zhì)量估計算法，屬于電力線載波通信 芯片技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力線載波通信技術(shù)是利用電力線作為媒介進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式，具有 天然的優(yōu)勢。隨著國家智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力線作為一種經(jīng)濟方便的通信媒介受到青睞，然 而我國電網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜，諸多接入到電網(wǎng)中的電器帶由于自身產(chǎn)生的一些干擾信號使得電力 線通信信道上存在多種干擾，并且接入的電器引起負載、阻抗等的變化，使得電力線通信信 道產(chǎn)生頻率選擇性衰落，對電力線通信帶來較大的影響，尤其是對寬帶電力線通信系統(tǒng)的 高速傳輸極為不利。
[0003] 正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，縮寫為OFDM)是 當(dāng)前高速應(yīng)用中使用較多的調(diào)制方法，其優(yōu)點是將頻率選擇性信道轉(zhuǎn)變?yōu)槠教顾ヂ湫诺溃?利用循環(huán)前綴克服碼間干擾（Inter-SymbolInterference,ISI)的影響，然而電力線信道 環(huán)境中，多徑時延不穩(wěn)定，利用循環(huán)前綴并不能完全消除多徑的影響，系統(tǒng)仍然存在頻率選 擇性衰落，并且電網(wǎng)中某些電器引入的干擾也會導(dǎo)致OFDM系統(tǒng)中某些頻段上的深衰落，這 就需要有有效的手段來進行信道質(zhì)量的估計，為系統(tǒng)的解碼、解調(diào)提供有效的信息。同時可 以利用OFDM系統(tǒng)的特點，可以針對不同的子載波的信道增益和信道質(zhì)量分配不同的發(fā)送 功率和承載比特數(shù)，最優(yōu)化系統(tǒng)傳輸性能，這就需要精準(zhǔn)、實時的信道估計手段和方法，尤 其是在電力線通彳目環(huán)境中。
[0004] 目前多個寬帶電力線載波通信協(xié)議，包括ITUG.hn，HomePlugAV等，每個物理層 數(shù)據(jù)幀通常由前導(dǎo)OFDM符號，幀頭OFDM符號和用戶數(shù)據(jù)OFDM符號等多個OFDM符號構(gòu)成。 信道質(zhì)量即每個子載波的等效高斯白噪聲信噪比，其估計一般有兩種方式，基于已知的前 導(dǎo)符號，或者基于間歇發(fā)送的信道探測幀，即這種幀的用戶數(shù)據(jù)OFDM符號也是由已知數(shù)據(jù) 構(gòu)造。前導(dǎo)符號出現(xiàn)頻率較高，但占整個物理幀長度比率較低，樣本點數(shù)較少，且不具備實 時跟蹤整幀信道情況的能力，而信道探測幀包括較多的OFDM符號，但出現(xiàn)頻率較低，不能 夠?qū)崟r跟蹤每一幀信號的信道情況。為了實現(xiàn)電力線載波通信信道質(zhì)量的連續(xù)可靠估計， 尤其是在寬帶電力線通信環(huán)境下，可以利用幀頭和普通用戶數(shù)據(jù)幀的前向糾錯解碼結(jié)果來 估計信道質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了解決電力線通信系統(tǒng)中由于負載阻抗的變化以及接入電 器的插拔等因素引起的信道時變性無法長期跟蹤的問題，提出利用幀控制頭和后續(xù)有效的 載荷數(shù)據(jù)的譯碼結(jié)果進行再次編碼的操作與解調(diào)、譯碼前的信息進行運算，得到數(shù)據(jù)幀的 平均信噪比。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0007] -種基于判決反饋的OFDM信道質(zhì)量估計算法，所采用的簡化的系統(tǒng)頻域模型為，
[0008]
[0009] 其中，柯為頻域發(fā)送符號，^為信道傳遞函數(shù)，為頻域等效噪聲干擾，n為 OFDM符號序號，k為子載波序號；該算法具體步驟如下：
[0010] 1)存儲頻域均衡后的符號序列{#}
[0011]
[0012] 其中甩第n個OFDM符號，第k個子載波的頻域信道估計值；
[0013] 2)根據(jù){趕}計算原始比特軟判決值，經(jīng)過比特軟判決重組和前向糾錯解碼獲得信 息比特序列{bj};
[0014] 3)根據(jù)恢復(fù)的信息比特序列{^}重新編碼調(diào)制，獲得估計的發(fā)送符號{趕};如果 前向糾錯解碼失敗，發(fā)送符號{趕}等于{竚}啲歐氏判決值；
[0015] 4)計算子載波k的等效高斯白噪聲信噪比SNRk，
[0016]
[0017] 其中N為OFDM符號個數(shù)。
[0018] 該發(fā)明的有益效果在于：利用FEC迭代解碼后的結(jié)果經(jīng)過反饋后與解碼前經(jīng)過均 衡的數(shù)據(jù)進行對比運算，得到各個子載波上信噪比的值。此算法在電力線通信系統(tǒng)中的應(yīng) 用。反饋可以復(fù)用發(fā)送端的編碼模塊。由于統(tǒng)計的樣本點數(shù)增加，并且算法利用了解映射 的軟判決以及解碼的糾錯能力去除了噪聲和干擾的影響，得到的序列更接近真實正確的序 列值，此方法不僅可以在接收端實現(xiàn)，還可以利用這種序列反饋到發(fā)送端的編碼模塊進行 編碼、映射操作后，再與接收端解映射解碼之前的序列進行運算，估計出來的信噪比的值更 加精準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實施例中所使用系統(tǒng)原理框圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0021] 實施例
[0022] 如圖1所示為系統(tǒng)原理框圖，本實施例中的基于判決反饋的OFDM信道質(zhì)量估計算 法，所采用的簡化的系統(tǒng)頻域模型為，
[0023]
[0024] 其中，邛為頻域發(fā)送符號，為信道傳遞函數(shù)，咐為頻域等效噪聲干擾，n為OFDM符號序號，k為子載波序號；該算法具體步驟如下：
[0025] 1)存儲頻域均衡后的符號序列{#}
[0026]
[0027] 其中坶第n個OFDM符號，第k個子載波的頻域信道估計值；
[0028] 2)根據(jù){趕}計算原始比特軟判決值，經(jīng)過比特軟判決重組和前向糾錯解碼獲得信 息比特序列{bj};
[0029] 3)根據(jù)恢復(fù)的信息比特序列{bj重新編碼調(diào)制，獲得估計的發(fā)送符號{趕};如果 前向糾錯解碼失敗，發(fā)送符號{竚}等于{竚}啲歐氏判決值；
[0030] 4)計算子載波k的等效高斯白噪聲信噪比SNRk，
[0031]
[0032] 其中N為OFDM符號個數(shù)。
[0033] 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于判決反饋的OFDM信道質(zhì)量估計算法，其特征在于：所采用的簡化的系統(tǒng)頻 域模型為，其中，砧:為頻域發(fā)送符號，為信道傳遞函數(shù)，町:為頻域等效噪聲干擾，η為 OFDM符號序號，k為子載波序號；該算法具體步驟如下： 1) 存儲頻域均衡后的符號序列丨竚}其中啦第η個OFDM符號，第k個子載波的頻域信道估計值； 2) 根據(jù)丨竚}計算原始比特軟判決值，經(jīng)過比特軟判決重組和前向糾錯解碼獲得信息 比特序列{bj}; 3) 根據(jù)恢復(fù)的信息比特序列{bj重新編碼調(diào)制，獲得估計的發(fā)送符號·}對1};如果前向 糾錯解碼失敗，發(fā)送符號{竚}等于{竚}啲歐氏判決值； 4) 計算子載波k的等效高斯白噪聲信噪比SNRK，其中N為OFDM符號個數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于判決反饋的OFDM信道質(zhì)量估計算法，所采用的簡化的系統(tǒng)頻域模型為，該算法具體步驟如下：1)存儲頻域均衡后的符號序列根據(jù)計算原始比特軟判決值，經(jīng)過比特軟判決重組和前向糾錯解碼獲得信息比特序列{bj}；3)根據(jù)恢復(fù)的信息比特序列{bj}重新編碼調(diào)制，獲得估計的發(fā)送符號如果前向糾錯解碼失敗，發(fā)送符號等于的歐氏判決值；4)計算子載波k的等效高斯白噪聲信噪比SNRK。該發(fā)明算法利用了解映射的軟判決以及解碼的糾錯能力去除了噪聲和干擾的影響，得到的序列更接近真實正確的序列值。
【IPC分類】H04L1/00, H04L12/26, H04L25/02, H04B3/54
【公開號】CN104980321
【申請?zhí)枴緾N201510477532
【發(fā)明人】胡亞軍, 王銳, 董海濤, 王曉輝
【申請人】青島東軟載波科技股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年8月6日