本发明属于信道估计，具体涉及一种非线性正交模的并行信道估计方法及其实现系统。
背景技术：
1、非线性正交基波束传输是未来6g技术潮流中极具潜力的部分，其可以在有限信道的情况下产生理论上无限的正交波束，提升信道传输效率。但是，传统的非线性正交基波束传输系统面临着“中空发散”等问题，需要在实际系统中使用信道估计和载波同步技术，做到信号层面的收发“对齐”，以此构造信道准循环矩阵，抑制信号间干扰。
2、科斯塔斯环(costas)法又称同相正交环法或边环法，其主要利用锁相环提取载频，且不需要对接收信号作平方运算就能得到载频输出。该方法的误差信号由两路信号相乘及低通滤波器提供。costas环一般可用在抑制载波调制信号(例如双边带抑制载波调制)和传统相位调制信号(例如bpsk(binary phase shift keying，二进制相移键控)、qpsk(quadrature phase shift keying，正交相移键控))的相干解调中的载波恢复上。由于非线性正交基波束传输系统中的i路与q路幅度并不相等，因此，无法使用科斯塔斯环法进行并行高效信道估计。
3、目前，针对非线性正交基波束传输系统的信道估计及载波同步，通常使用物理层面的天线面对齐方法，通过在物理层面上构造准循环矩阵，以达到抑制非线性正交基波束传输中引入的互干扰的目的，可在近距离传输系统中使用。但对于未来大型远距离的非线性正交基波束传输系统而言，需要使用高效且物理层面上可以实现的信道估计方法，并且未来的非线性正交基波束传输系统需要接入高移动场景，而物理层面的天线面对齐方法只局限于固定位置的传输，无法适用高移动场景下的非线性正交基波束传输。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种非线性正交模的并行信道估计方法及其实现系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本发明提出了一种非线性正交模的并行信道估计方法，包括：
3、在发射端，在包含非线性正交模信号的多路并行数据码的每一路数据码前面各插入一组正交码，同时在第一路的正交码前面插入多组导频b和一组导频a，形成多路并行数据帧，并通过并行通道发送至接收端；其中，导频a和导频b为一组互相关的伪随机序列；
4、在接收端，基于接收到的多路并行数据帧，利用导频a进行帧定位，利用多组导频b进行基于科斯塔斯环的载波同步，并根据载波同步结果和正交码实现非线性正交模信号的并行信道估计。
5、第二方面，本发明提出了一种用于实现本发明第一方面所提方法的系统，该系统包括发射端和接收端，发射端包括多个发射天线，并配置有帧格式生成模块；
6、帧格式生成模块，用于在包含非线性正交模信号的多路并行数据码的每一路数据码前面各插入一组正交码，同时在第一路的正交码前面插入多组导频b和一组导频a，形成多路并行数据帧；其中，导频a和导频b为一组互相关的伪随机序列；
7、多个发射天线，用于将多路并行数据帧通过并行通道发送至接收端；
8、接收端包括多个接收天线，并配置有定位模块、载波同步模块以及信道估计模块；
9、多个接收天线用于接收发射端发送的多路并行数据帧，并获得导频a、多组导频b、正交码以及多路并行数据码；
10、定位模块，用于利用导频a进行帧定位；
11、载波同步模块，用于利用多组导频b进行基于科斯塔斯环的载波同步；
12、信道估计模块，用于根据载波同步结果和正交码实现非线性正交模信号的并行信道估计。
13、本发明的有益效果：
14、1、本发明提供的非线性正交模的并行信道估计方法，首先在发射端进行了帧格式重新设计，在包含非线性正交模信号的多路并行数据码的每一路数据码前各插入一组正交码，同时仅在第一路的正交码前面插入多组导频b和一组导频a，形成多路并行数据帧；然后在接收端利用导频a进行帧定位，利用多组导频b进行基于科斯塔斯环的载波同步，并根据载波同步结果和正交码实现非线性正交模信号的并行信道估计。该方法可以使用很少的时域资源开销，在非线性正交基波束传输系统中使用科斯塔斯环实现载波同步，使得非线性正交基波束传输不再受传输距离影响，以适用于高移动场景下的非线性正交基波束传输；
15、2、本发明采用walsh码实现多路并行信道估计，相比现有的单发多收信道估计，在保证精度的情况下，只需要使用原来估计一个发射天线的时间来估计所有的发射天线，大大降低了时间消耗；
16、3、本发明在利用科斯塔斯环实现第一次载波同步之后，还利用双导频法估计科斯塔斯环锁定停止后出现的固定频率偏差，并对后续部分进行了相位补偿，提升了载波同步的数据精度。
17、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
1.一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，所述导频a和所述导频b均为32位m序列；且所述导频b具体包括15组。
3.根据权利要求1所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，所述正交码采用walsh码实现，且所述walsh码的数量根据发射端和接收端的天线数量设置。
4.根据权利要求1所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，在接收端，基于接收到的多路并行数据帧，利用所述导频a进行帧定位，利用多组所述导频b进行基于科斯塔斯环的载波同步，并根据载波同步结果和所述正交码实现非线性正交模信号的并行信道估计，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，利用多组所述导频b的头部序列，进行基于科斯塔斯环的第一次载波同步，并在完成第一次载波同步后，关闭所述科斯塔斯环，具体包括：
6.根据权利要求4所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，利用多组所述导频b的尾部序列进行基于双导频的第二次载波同步，实现接收端载波的频率补偿，包括：
7.根据权利要求6所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，基于多组所述导频b的尾部序列中的任意两个序列进行单位时间的相位偏移估计，得到相邻序列的平均相位差值；包括：
8.根据权利要求4所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，利用所述正交码对频率补偿后的信道进行基于非线性正交模信号的并行信道估计，得到信道矩阵，包括：
9.根据权利要求8所述的一种非线性正交模的并行信道估计方法，其特征在于，在得到信道矩阵之后，还包括：
10.一种用于实现权利要求1-9任一项所述方法的系统，所述系统包括发射端和接收端，其特征在于，所述发射端包括多个发射天线，并配置有帧格式生成模块；
