Способ квазикогерентного приема многолучевого сигнала
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области радиотехники, в частности к способу квазикогерентного приема многолучевого сигнала, и решает задачу повышения помехоустойчивости квазикогерентного приема многолучевого сигнала в системах связи со многими поднесущими (OFDM). Способ квазикогерентного приема сигнала OFDM системы связи отличается использованием адаптивного к статистике канала распространения алгоритма оценки комплексной огибающей гармоник, который не требует значительных вычислительных затрат при реализации. Использование статистических свойств канала позволяет повысить точность выносимых оценок комплексной огибающей и, как следствие, помехоустойчивость приема данных. 15 з.п. ф-лы, 9 ил.
Реферат
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу квазикогерентного приема многолучевого сигнала в системах связи со многими поднесущими (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
В последнее время большое развитие получили OFDM системы связи. OFDM сигнал представляет собой последовательность OFDM символов. Каждый такой символ состоит из двух частей - префикса и многочастотного информационного символа. Многочастотный информационный символ представляет собой сумму модулированных гармоник. Обычно используют многоуровневые фазовые (PSK - phase-shift keying) и амплитудно-фазовые (QAM - quadrature amplitude modulation) виды модуляции сигнала. Под префиксом понимают некую последовательность отсчетов сигнала, которая непосредственно предшествует каждому многочастотному информационному символу и представляет собой часть этого символа. Как правило, длительность префикса меньше длительности информационного символа. Наличие префикса при обработке сигнала позволяет уменьшить или полностью устранить межсимвольную интерференцию (см. IEEE Std 802.11а - 1999, Прокис Дж., Цифровая связь, Перевод с английского, М.: Радио и связь, 2000 г., с.593) [1].
Передаваемое сообщение представляет собой последовательность информационных символов (модулирующих гармоники). В эту последовательность периодически вставляют известные пилот-символы, предназначенные для оценки комплексной огибающей гармоник. В системе связи IEEE 802.11а (см. Supplement to IEEE Standard for Information technology. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: High-speed Physical Layer in the 5 GHZ Band) [2] для оценки комплексной огибающей гармоник может использоваться также вторая часть преамбулы, которая включает два длинных обучающих многочастотных символа и защитный интервал (префикс). Преамбула - это специальный известный сигнал, который предшествует информационному сообщению. Пример структуры опорных сигналов (пилот-символов и второй части преамбулы) представлен на фиг.1.
В системах связи каналы распространения сигнала между приемником и передатчиком данных являются многолучевыми и нестационарными. При приеме MPSK или MQAM модулированных сигналов эффективность систем связи во многом определяется способностью алгоритмов оценки канала обеспечить в многолучевых нестационарных каналах необходимую точность оценки комплексной огибающей. Заметим, что в OFDM системах связи оценка комплексной огибающей осуществляется в двумерной частотно-временной области.
Известны способы квазикогерентного приема сигнала в OFDM системах связи, описанные, например, в работе Sandell М, О.Edfors A Comparative Study of Pilot-Based Channel Estimators for Wireless OFDM, Research Report TULEA, Sep., 1996 [3]. В этой работе предлагают несколько алгоритмов оценки комплексной огибающей по пилот-сигналу. Выделено два основных подхода к оценке комплексной огибающей. Первый - использование фильтра в двумерной частотно-временной области. Второй - применение двух фильтров (в частотной и временной областях). При использовании фильтра в двумерной частотно-временной области оценка комплексной огибающей информационных символов представляет собой результат весового суммирования комплексной огибающей, ближайших (в частотно-временной области) пилот-символов. Применение двух разделенных фильтров в частотной и временной областях позволяет реализовать несколько более простой алгоритм оценки комплексной огибающей. Сначала осуществляют весовое суммирование значений комплексной огибающей пилот-символов во временной области, а затем в частотной.
При использовании пилот-символов для оценки комплексной огибающей качественная демодуляция информационных символов возможна, если интервал многолучевости принимаемого сигнала τmax удовлетворяет неравенству (см. Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000) [4]
где Fp - разность частот, соответствующих соседним пилот-символам. В соответствии со спецификациями системы связи [2] разность частот соседних пилот-символов Fp=4375 kHz. В этом случае в соответствии с (1) допустимый интервал многолучевости принимаемого сигнала равен 0≤τmax≤110 ns, что значительно меньше требуемого интервала 0≤τmax≤800 ns. Таким образом, использование только пилот-символов для оценки комплексной огибающей является недопустимым.
Известен способ оценки канала, минимизирующий средний квадрат ошибки (MMSE - minimum mean-square error) оценки комплексной огибающей, описанный в работе J. - J. van de Beek, О. Edfors, M. Sandell, S.K.Wilson and P.O.Borjesson. On channel estimation in OFDM systems. In Proc. IEEE Vehic. Technol. Conf., vol.2, pages 815-819, Chicago, IL, July 1995 [5]. В соответствии с алгоритмом MMSE оценка комплексной огибающей гармоник (поднесущих) формируется в соответствии со следующим выражением
где y - наблюдаемая реализация сигнала, Х - передаваемые данные, F - матрица преобразования Фурье, Rgg - автоковариационная матрица импульсной характеристики канала распространения, - дисперсия шума. В алгоритме MMSE производится адаптация к каналу распространения за счет оценки автоковариационной матрицы Rgg. Структура алгоритма MMSE оценки канала показана на фиг.2.
Описанный алгоритм MMSE позволяет производить достаточно качественную оценку комплексной огибающей. Однако реализация алгоритма является достаточно сложной, так как кроме выполнения обратного и прямого преобразования Фурье необходимо выполнять оценку автоковариационной матрицы Rgg, обращение и перемножение матриц.
Наиболее близким к заявляемому решению является способ квазикогерентного приема сигнала, приведенный в книге Nee R. Prasad R., OFDM for Wireless Multimedia Communication, London: "Artech House", 2000, chapter 5. Coherent and Differential Detection, 5.2. Coherent Detection, 5.2.3. Special Training Symbols, стр.104-106; chapter 10. Applications of OFDM. 10.5.4 Training, стр.246-248 [6].
Этот способ квазикогерентного приема сигнала заключается в следующем:
входной сигнал фильтруют, усиливают, переносят на видео частоту, осуществляют его аналогово-цифровое преобразование и децимацию, формируя входной цифровой комплексный сигнал на видеочастоте;
осуществляют частотно-временную синхронизацию, определяя временное положение начала преамбулы и частотный сдвиг между несущей частотой входного сигнала и частотой опорного сигнала,
корректируют фазу входного цифрового комплексного сигнала с учетом оценки частотного сдвига между несущей частотой входного сигнала и частотой опорного сигнала;
находят комплексные спектры длинных многочастотных символов преамбулы скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, временные положения которых определяются по временному положению начала преамбулы,
формируют оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы, используя комплексные спектры длинных многочастотных символов преамбулы,
объединяют оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы, формируя предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник,
находят комплексные спектры многочастотных информационных символов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, временные положения которых определяют по временному положению начала преамбулы,
запоминают составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, соответствующие модулированным гармоникам,
формируют оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов, используя составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, используемые для передачи пилот-символов,
для каждого многочастотного информационного символа формируют корректирующую величину, используя оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник этого многочастотного информационного символа и соответствующие им предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник,
для каждого многочастотного информационного символа формируют окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник путем коррекции предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник с использованием соответствующей этому многочастотному информационному символу корректирующей величины,
формируют мягкие решения об информационных символах, используя соответствующие им составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов и окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник этих многочастотных информационных символов.
При этом частотно-временная синхронизация осуществляется, например, как приведено в книге Nee R. Prasad R., OFDM for Wireless Multimedia Communication, London: "Artech House", 2000, chapter 4. Synchronization. 4.6. Synchronization using Special Training Symbols, стр.86-88; chapter 10. Applications of OFDM. 10.5.4 Training, стр.246-247 [7].
Фазу входного цифрового комплексного сигнала корректируют, умножая отсчеты входного цифрового комплексного сигнала на комплексный множитель единичной амплитуды, фаза которого равна произведению оценки частотного сдвига на временные положения отсчетов.
Комплексные спектры многочастотных символов определяют путем быстрого дискретного преобразования Фурье отсчетов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, соответствующих анализируемым многочастотным символам. Временное положение начала длинного многочастотного символа преамбулы определяют как сумму временного положения начала преамбулы и априори известного временного положения этого длинного многочастотного символа относительно начала преамбулы. Временное положение начала многочастотного информационного символа определяют как сумму временного положения начала преамбулы, априори известного временного положения OFDM символа, включающего этот многочастотный символ, относительно начала преамбулы и длительности префикса.
Оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы формируют, например, умножая составляющие комплексных спектров длинных многочастотных символов преамбулы на комплексно сопряженные значения символов, модулирующих соответствующие гармоники. Значения символов, модулирующих гармоники длинных многочастотных символов преамбулы, априори известны.
Объединение оценок комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы выполняют путем усреднения сумм оценок комплексной огибающей соответствующих модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы.
Оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов формируют, умножая составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, используемые для передачи пилот-символов, на комплексно сопряженные значения пилот-символов, модулирующих соответствующие гармоники. Значения пилот-символов априори известны.
Корректирующую величину многочастотного информационного символа формируют как усредненную сумму отношений произведения оценки комплексной огибающей модулированной пилот-символом гармоники и соответствующей ей комплексно сопряженной предварительной оценки комплексной огибающей к квадрату модуля оценки комплексной огибающей модулированной пилот-символом гармоники.
Окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник многочастотного информационного символа формируют, умножая предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник на корректирующую величину, соответствующую этому многочастотному информационному символу.
Мягкие решения об информационных символах формируют, например, умножая соответствующие им составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов на комплексно сопряженные окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник этих многочастотных информационных символов.
Заметим, что значения огибающей гармоник изменяются по непрерывному закону, являясь коррелированными, как правило, на интервале нескольких гармоник. Поэтому основным недостатком способа-прототипа является отказ от использования значений оценок комплексной огибающей соседних гармоник при получении предварительной оценки комплексной огибающей гармоники, что ухудшает помехоустойчивость квазикогерентного приема многолучевого сигнала.
Задача, которую решает заявляемое изобретение, - это повышение помехоустойчивости квазикогерентного приема многолучевого сигнала OFDM системы связи.
Технический результат достигается за счет того, что в способ квазикогерентного приема многолучевого сигнала, заключающийся в том, что:
входной сигнал фильтруют, усиливают, переносят на видео частоту, осуществляют его аналогово-цифровое преобразование и децимацию, формируя входной цифровой комплексный сигнал на видеочастоте,
осуществляют частотно-временную синхронизацию, определяя временное положение начала преамбулы и частотный сдвиг между несущей частотой входного сигнала и частотой опорного сигнала,
корректируют фазу входного цифрового комплексного сигнала с учетом оценки частотного сдвига между несущей частотой входного сигнала и частотой опорного сигнала,
находят комплексные спектры длинных многочастотных символов преамбулы скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, временные положения которых определяют по временному положению начала преамбулы,
формируют оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы, используя комплексные спектры длинных многочастотных символов преамбулы,
объединяют оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы, формируя предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник,
находят комплексные спектры многочастотных информационных символов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, временные положения которых определяются по временному положению начала преамбулы,
запоминают составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, соответствующие модулированным гармоникам,
формируют оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов, используя составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, применяемые для передачи пилот-символов,
для каждого многочастотного информационного символа формируют корректирующую величину, используя оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник этого многочастотного информационного символа и соответствующие им предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник,
для каждого многочастотного информационного символа формируют окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник путем коррекции предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник с использованием соответствующей этому многочастотному информационному символу корректирующей величины,
формируют мягкие решения об информационных символах, используя соответствующие им составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов и окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник этих многочастотных информационных символов,
согласно изобретению вводят следующую последовательность действий:
формируют среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник,
корректируют предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник, вычитая среднее значение этих оценок,
формируют оценки отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник, используя скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник,
формируют оценку интервала многолучевости входного сигнала, используя сформированные оценки отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник,
фильтруют скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник, определяя весовые коэффициенты фильтрации по оценке интервала многолучевости входного сигнала,
формируют уточненные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник, прибавляя среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник к профильтрованным скорректированным предварительным оценкам комплексной огибающей модулированных гармоник,
после формирования оценок комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов формируют уточненные оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов, фильтруя значения оценок комплексной огибающей модулированных пилот-символами соответствующих гармоник многочастотных информационных символов,
причем при формировании корректирующей величины для каждого многочастотного информационного символа используют уточненные оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник этого многочастотного информационного символа и соответствующие им уточненные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник,
окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник для каждого многочастотного информационного символа формируют путем коррекции уточненных предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник с использованием соответствующей этому многочастотному информационному символу корректирующей величины.
Причем частотно-временную синхронизацию осуществляют, например, как описано в [7].
Фазу входного цифрового комплексного сигнала корректируют, умножая отсчеты входного цифрового комплексного сигнала на комплексный множитель единичной амплитуды, фаза которого равна произведению оценки частотного сдвига на временные положения отсчетов.
Комплексные спектры многочастотных символов определяют путем быстрого дискретного преобразования Фурье отсчетов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, соответствующего этим многочастотным символам.
Временное положение начала длинного многочастотного символа преамбулы определяют как сумму временного положения начала преамбулы и априори известного временного положения этого длинного многочастотного символа относительно начала преамбулы.
Оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы формируют, умножая составляющие комплексных спектров длинных многочастотных символов преамбулы на комплексно сопряженные значения символов, модулирующих соответствующие гармоники, причем значения символов, модулирующих гармоники длинных многочастотных символов преамбулы, априори известны.
Объединение оценок комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы выполняют путем усреднения сумм оценок комплексной огибающей соответствующих модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы.
Среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник формируют как отношение суммы предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник на их количество.
Скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник получают, вычитая из предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник.
Оценки отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник формируют как полусумму оценок отсчетов корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих комплексной огибающей гармоник.
Оценку интервала многолучевости входного сигнала формируют, усредняя оценки интервала многолучевости входного сигнала, полученные по различным оценкам отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник, и находя отношение разности оценки отсчета корреляционной функции комплексной огибающей гармоники и параметра b на произведение номера отсчета, разности частот соседних гармоник и параметра а.
Параметры b и а зависят от величины оценки отсчета корреляционной функции и представляют собой коэффициенты аппроксимации ломаной линии корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих комплексной огибающей.
Скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник фильтруют, выполняя весовое суммирование скорректированных предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник, при этом весовые коэффициенты фильтрации определяют пропорционально функции Бесселя нулевого порядка от произведения интервала многолучевости входного сигнала и разности частот гармоник.
Комплексные спектры многочастотных информационных символов определяют путем быстрого дискретного преобразования Фурье отсчетов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, соответствующего этим многочастотным символам.
Временное положение начала многочастотного информационного символа определяют как сумму временного положения начала преамбулы, априори известного временного положения начала OFDM символа - сигнального блока, включающего этот многочастотный символ, относительно начала преамбулы и длительности префикса.
Оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов формируют, умножая составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, используемые для передачи пилот-символов, на комплексно сопряженные значения пилот-символов, модулирующих соответствующие гармоники, причем значения пилот-символов априори известны.
Уточненные оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов формируют, усредняя значения оценок комплексной огибающей модулированных пилот-символами соответствующих гармоник многочастотных информационных символов.
Корректирующую величину многочастотного информационного символа формируют как усредненную сумму отношений произведения уточненной оценки комплексной огибающей модулированной пилот-символом гармоники и соответствующей ей комплексно сопряженной уточненной предварительной оценки комплексной огибающей к квадрату модуля оценки комплексной огибающей модулированной пилот-символом гармоники.
Окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник многочастотного информационного символа формируют, умножая уточненные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник на корректирующую величину, соответствующую этому многочастотному информационному символу.
Мягкие решения об информационных символах формируют, умножая соответствующие им составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов на комплексно сопряженные окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник этих многочастотных информационных символов.
Заявляемый способ квазикогерентного приема многолучевого сигнала имеет существенные отличия от наиболее близких технических решений, выявленных из известного уровня техники. Отличия заключаются в использовании адаптивного к статистике канала распространения алгоритма оценки комплексной огибающей гармоник, который основан на разработанном оригинальном алгоритме оценки интервала многолучевости канала распространения.
Эти отличия обеспечивают повышение помехоустойчивости квазикогерентного приема многолучевого сигнала в OFDM системе связи.
Описание изобретения поясняется примерами выполнения и чертежами:
На фиг.1 показана структура опорных сигналов (пилот-символов и второй части преамбулы).
На фиг.2 выполнена структурная схема известного алгоритма MMSE.
На фиг.3 - структурная схема устройства, на котором осуществляют заявляемый способ.
На фиг.4 - структурная схема блока 8 временной синхронизации.
На фиг.5 - структурная схема блока 11 формирования уточненных предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник.
На фиг.6 - структурная схема блока 1 формирования корректирующей величины.
На фиг.7 - структурная схема блока 14 формирования окончательных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник.
На фиг.8 - структурная схема блока 13 формирования мягких решений об информационных символах.
Структурные схемы блоков 8, 11, 12, 13 и 14, выполненные соответственно на фиг.4, 5, 6, 8 и 7, приведены как примеры выполнения.
Заявляемый способ квазикогерентного многолучевого приема сигнала осуществляют, используя следующую последовательность действий.
Входной сигнал фильтруют, усиливают, переносят на видео частоту, осуществляют его аналогово-цифровое преобразование и децимацию, формируя входной цифровой комплексный сигнал на видеочастоте.
Осуществляют частотно-временную синхронизацию, определяя временное положение начала преамбулы и частотный сдвиг между несущей частотой входного сигнала и частотой опорного сигнала. Причем частотно-временную синхронизацию осуществляют, например, как описано в [7].
Корректируют фазу входного цифрового комплексного сигнала с учетом оценки частотного сдвига между несущей частотой входного сигнала и частотой опорного сигнала. Причем фазу входного цифрового комплексного сигнала корректируют, например, умножая отсчеты входного цифрового комплексного сигнала на комплексный множитель единичной амплитуды, фаза которого равна произведению оценки частотного сдвига на временные положения отсчетов.
Находят комплексные спектры длинных многочастотных символов преамбулы скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, временные положения которых определяют по временному положению начала преамбулы. Причем комплексные спектры многочастотных символов определяют путем быстрого дискретного преобразования Фурье отсчетов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, соответствующего этим многочастотным символам, а временное положение начала длинного многочастотного символа преамбулы определяют как сумму временного положения начала преамбулы и априори известного временного положения этого длинного многочастотного символа относительно начала преамбулы.
Формируют оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы, используя комплексные спектры длинных многочастотных символов преамбулы. При этом оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы формируют, например, умножая составляющие комплексных спектров длинных многочастотных символов преамбулы на комплексно сопряженные значения символов, модулирующих соответствующие гармоники, причем значения символов, модулирующих гармоники длинных многочастотных символов преамбулы, априори известны.
Объединяют оценки комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы, формируя предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник. При этом, например, объединение оценок комплексной огибающей модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы выполняют путем усреднения сумм оценок комплексной огибающей соответствующих модулированных гармоник длинных многочастотных символов преамбулы.
Формируют среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник. Причем среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник формируют, например, как отношение суммы предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник на их количество.
Корректируют предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник, вычитая среднее значение этих оценок.
Формируют оценки отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник, используя скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник. Причем оценки отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник формируют, например, как полусумму оценок отсчетов корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих комплексной огибающей гармоник, как описано в Купер Дж., Макгиллем К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 376 с. ил. Глава 11 - Цифровые методы анализа, 11.4.1. - Непосредственное оценивание ковариационной функции, стр.380 [8].
Формируют оценку интервала многолучевости входного сигнала, используя сформированные оценки отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник. Причем оценку интервала многолучевости входного сигнала формируют, например, усредняя оценки интервала многолучевости входного сигнала, полученные по различным оценкам отсчетов корреляционной функции комплексной огибающей гармоник, и находя отношение разности оценки отсчета корреляционной функции комплексной огибающей гармоники и параметра b на произведение номера отсчета, разности частот соседних гармоник и параметра а, при этом параметры b и а зависят от величины оценки отсчета корреляционной функции и представляют собой коэффициенты аппроксимации ломаной линии корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих комплексной огибающей.
Фильтруют скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник, определяя весовые коэффициенты фильтрации по оценке интервала многолучевости входного сигнала. Причем скорректированные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник получают, например, вычитая из предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник.
Формируют уточненные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник, прибавляя среднее значение предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник к профильтрованным скорректированным предварительным оценкам комплексной огибающей модулированных гармоник.
Находят комплексные спектры многочастотных информационных символов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, временные положения которых определяются по временному положению начала преамбулы. Комплексные спектры многочастотных информационных символов определяют, например, путем быстрого дискретного преобразования Фурье отсчетов скорректированного по фазе входного цифрового комплексного сигнала, соответствующего этим многочастотным символам, а временное положение начала многочастотного информационного символа определяют как сумму временного положения начала преамбулы, априори известного временного положения начала OFDM символа - сигнального блока, включающего этот многочастотный символ, относительно начала преамбулы и длительности префикса.
Запоминают составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, соответствующие модулированным гармоникам.
Формируют оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов, используя составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов, применяемые для передачи пилот-символов.
Формируют уточненные оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник многочастотных информационных символов, фильтруя и, например, усредняя значения оценок комплексной огибающей модулированных пилот-символами соответствующих гармоник многочастотных информационных символов.
Для каждого многочастотного информационного символа формируют корректирующую величину, используя уточненные оценки комплексной огибающей модулированных пилот-символами гармоник этого многочастотного информационного символа и соответствующие им уточненные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник. Причем корректирующую величину многочастотного информационного символа формируют, например, как усредненную сумму отношений произведения уточненной оценки комплексной огибающей модулированной пилот-символом гармоники и соответствующей ей комплексно сопряженной уточненной предварительной оценки комплексной огибающей к квадрату модуля оценки комплексной огибающей модулированной пилот-символом гармоники.
Для каждого многочастотного информационного символа формируют окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник путем коррекции уточненных предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник с использованием соответствующей этому многочастотному информационному символу корректирующей величины. Причем окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник многочастотного информационного символа формируют, например, умножая уточненные предварительные оценки комплексной огибающей модулированных гармоник на корректирующую величину, соответствующую этому многочастотному информационному символу.
Формируют мягкие решения об информационных символах, используя соответствующие им составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов и окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник этих многочастотных информационных символов. Причем мягкие решения об информационных символах формируют, например, умножая соответствующие им составляющие комплексных спектров многочастотных информационных символов на комплексно сопряженные окончательные оценки комплексной огибающей модулированных информационными символами гармоник этих многочастотных информационных символов.
Осуществляют заявляемый способ квазикогерентного приема многолучевого сигнала на устройстве, структурная схема которого приведена на фиг.3.
Устройство квазикогерентного приема многолучевого сигнала (фиг.3) содержит приемный тракт 1, блок 2 частотно-временной синхронизации, комплексный перемножитель 3, блок 4 формирования гармоники, первый регистр 5 и второй регистр 6, тактовый генератор 7, блок 8 временной синхронизации, блок 9 расчета комплексного спектра сигнала, блок 10 коммутации, блок 11 формирования уточненных предварительных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник, блок 12 формирования корректирующей величины, блок 13 формирования мягких решений об информационных символах и блок 14 формирования окончательных оценок комплексной огибающей модулированных гармоник, при этом вход приемного тракта 1 является входом устройства, первый и второй выходы приемного тракта соединены соответственно с первыми и вторыми входами комплексного перемножителя 3 и блока 2 частотно-временной синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом блока 4 формирования гармоники, второй вход которого объединен с третьим входом блока 2 частотно-временной синхронизации и первым входом блока 8 временной синхронизации и соединен с выходом тактового генератора 7, первый и второй выходы блока 4 формирования гармоники соединены соответственно с третьим и четвертым входами комплексного перемножителя 3, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами первого 5 и второго 6 регистров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 9 расч