【摘要】 基于非参量估计ICA的MIMO-OFDM系统盲去卷积方法，将非参量估计ICA与MIMO-OFDM结合，在MIMO-OFDM系统的发射端设置信号预处理模块对映射到子载波上的频域信号作非冗余线性预编码，以消除独立成分分析算法在重构信号排序、能量上的模糊性，在系统的接收端设置非参量ICA模块进行信道估计，恢复出源信号。本发明节约频谱资源，计算量减少，运算速度提高，对时变信道有较好的估计。。 【专利类型】发明申请 【申请人】南京大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】210093 江苏省南京市鼓楼区汉口路22号 【申请人地区】中国 【申请人城市】南京市 【申请人区县】鼓楼区 【申请号】CN201010581170.5 【申请日】2010-12-09 【申请年份】2010 【公开公告号】CN102025459A 【公开公告日】2011-04-20 【公开公告年份】2011 【授权公告号】CN102025459B 【授权公告日】2014-05-07 【授权公告年份】2014.0 【发明人】成孝刚; 李勃; 安明伟; 唐岚; 董蓉; 吴聪; 刘晓男; 陈启美 【主权项内容】1.基于非参量估计ICA的MIMO-OFDM系统盲去卷积方法，MIMO-OFDM系统包括发射端与接收端两部分，采用无线信道传输，其特征是发射端包括依次连接的信道预编码模块、串并转换模块，串并转换模块连接H组星座映射模块、子载波映射模块、信号预处理模块、IFFT/IDFT模块、插入循环前缀CP模块、数模转换模块和载波调制模块，接收端包括H组依次连接的模数转换模块、移除循环前缀CP模块、FFT/DFT模块和非参量ICA模块； 所述MIMO-OFDM系统实现以下步骤： 步骤I，发射端：源信号序列经信道编码模块、串并转换模块和星座映射模块后转换为频域信号，子载波映射模块将这些频域信号映射到H个子载波上，输出Xnk(i)至信号预处理模块，信号预处理模块对映射到子载波上的频域信号作非冗余线性预编码，用于消除独立成分分析算法在重构信号排序、能量上的模糊性，信号预处理遵循以下规则： 其中，X′nk(i)表示由第n个天线发送的，第k个子载波中信号块的第i个符号，k∈[0，H-1]，Xref，k(i)是参考信号，γ，0≤γ≤1是预编码常数，对传输功率分配起到平衡的作用； IFFT/IDFT模块将经过预处理的H个并行子载波上的频域信号X′nk(i)转换为时域信号，并输出具备λ个采样点的时域信号，λ≥N，N为MIMO-OFDM系统发射天线的个数，IFFT/IDFT模块将转换后的H个子载波上的时域信号合并波形，插入循环前缀CP模块用于保证多径衰落环境下各个子载波之间的正交性，将OFDM符号结尾处的若干采样点复制到OFDM的符号之前，循环前缀CP的长度长于多径时延，使多径分量都落在CP长度内，多个子载波上的OFDM发送信号，经由数模转换模块和载波调制模块，进行信号发送； 步骤II，接收端：信号接收端为发射端的逆过程，发射端发送的OFDM调制信号经由模数转换模块转换为数字信号，移除循环前缀CP模块去除循环前缀，通过FFT/DFT模块将落在CP长度内的多径分量合并，并保证子载波之间的正交性，经过FFT/DFT模块后，时域的OFDM信号转换为频域信号，也就是发射端每个子载波上的发送信号； 对FFT/DFT模块输出的调制信号，输入非参量ICA模块做盲均衡处理，输出最接近真值，即源信号，包括如下步骤： 1)初始化参数：W，χ，ζ，h，W是非参量ICA中的分离矩阵，满足满秩、正交特性；χ，ζ为算法的优化参数，分别取值0.2，0.5；h为Hessian阵； 2)计算非参量ICA的目标函数及其梯度初值： 目标函数L(W)如下： 其中 表示发送端源信号的概率密度； 目标函数的梯度 其中，L0(W)表示目标函数的前半部分，即 (WT)-1是目标函数后半部分的梯度，即 W为分离矩阵，梯度函数是目标函数对W的偏导， 分别对W的每一个元素Wξη求导，其结果按照(ξ，η)的顺序，构成一个梯度矩阵； 3)计算最值方向：根据目标函数梯度Hessian阵的逆矩阵，计算得到基于非参量估计ICA的MIMO-OFDM系统盲去卷积算法的方向，即 4)计算步长s： 41)初始设步长s：＝1； 42)计算判断条件式 43)若满足条件42)，则更新步长s：＝ζs，否则s不变； 5)根据步骤4)的步长s更新参数：h：＝h-1，W：＝W+sD，之后进入步骤6)； 6)判断 若满足该条件，算法截止，当前W值为最优值，进入步骤7)，否则返回步骤3)，重新计算方向； 7)重构Xnk(i)信号： Ynk(i)＝WLnk(i) 其中，Ynk(i)是对应发射端Xnk(i)信号的重构，Lnk(i)为观测信号，也就是非参量ICA模块的输入信号，分离矩阵W与观测信号Lnk(i)相乘，得到发射端的Xnk(i)信号，实现盲去卷积。 ： 【当前权利人】南京大学 【当前专利权人地址】江苏省南京市栖霞区仙林大道163号 【统一社会信用代码】12100000466007458M 【被引证次数】TRUE 【家族被引证次数】TRUE

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