一種信道估計方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種信道估計方法和裝置，該方法包括：接收導頻信號；根據(jù)導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一LS信道估計結果進行擴展，生成第二LS信道估計結果。通過本發(fā)明的實施，根據(jù)導頻信號的信噪比對導頻位置的第一LS信道估計結果進行擴展，生成第二LS信道估計結果，實現(xiàn)了對現(xiàn)有信道估計算法的擴展，使得可以根據(jù)不同的信噪比對現(xiàn)有LS信道估計算法執(zhí)行不同的擴展，可在低信噪比及高信噪比時都具備較高性能，解決了現(xiàn)有信道估計方法在低信噪比或高信噪比時性能較差的問題。
【專利說明】
一種信道估計方法及裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種用于正交頻分復用系統(tǒng)的信道估計方法 和裝置。
【背景技術】
[0002] 長期演進LTE (LTE，Long Term Evolut ion)是由第三代合作伙伴計劃（3GPP，The 3rd Generation Partnership Project)組織制定的通用移動通信系統(tǒng)（UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)技術標準的長期演進結果。正交頻分復用系統(tǒng) (0FDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)作為一種具有較高的頻譜利用 效率和良好的抗多徑性能的高速傳輸技術引起了廣泛的關注，MS(Mobile Station)可以向 BS(Base Station)發(fā)送導頻信號，使得BS能夠知道MS到BS的信道響應，BS可以使用信道 響應進行波束賦形、均衡計算、信道測量等操作。
[0003] 常用的信道估計方法主要有LS (Least Squares)信道估計算法、時頻域轉換信道 估計算法等；LS信道估計算法實現(xiàn)簡單，但是估計精度不高，容易受到高斯噪聲影響，特別 是在信噪比較低情況下；時頻域轉換信道估計算法將頻域信道響應變換到時域進行濾波， 濾波完成之后再變換到頻域，時頻域轉換信道估計算法在頻域信道響應變換到時域的時 候，可以通過頻域信道響應尾部補零的方法來提高信道估計的性能，但是尾部補零的方法 在高信噪比情況下性能惡化比較嚴重。
[0004] 因此，如何提供一種可在低信噪比及高信噪比時都具備較高性能的信道估計方 法，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種信道估計方法和裝置，以解決現(xiàn)有信道估計方法在低信噪比或 高信噪比時性能較差的問題。
[0006] 本發(fā)明提供了一種信道估計方法在一個實施例中，該方法包括：接收導頻信號； 根據(jù)導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一 LS信道估計結果進行擴展，生成第二LS信道估 計結果。
[0007] 進一步的，上述實施例中的根據(jù)導頻信號的信噪比對第一 LS信道估計結果進行 擴展包括：計算導頻信號的信噪比，將信噪比與預設值進行大小比較，根據(jù)比較結果確定第 一 LS信道估計結果的擴展方式，根據(jù)確定的擴張方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0008] 進一步的，上述實施例中的根據(jù)比較結果確定第一 LS信道估計結果的擴展方式 包括：當信噪比小于預設值時，采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展；當信 噪比大于預設值時，采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0009] 進一步的，上述實施例中的第一 LS信道估計結果為：
[0010] Hls (k, I) = Y(k, l)X*(k, I)；
[0011] 采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計 結果為·
[0012]
[0013] 采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計 結果為：
[0014]
[0015] 其中，Y(k，1)為導頻位置的接收信號，X(k，1)為本地導頻序列，^(k，1)為X(k，1) 的共輒轉置，N fft為FFT/IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。
[0016] 進一步的，上述實施例在獲取到第二LS信道估計結果之后，還包括：對第二LS信 道估計結果進行降噪處理。
[0017] 本發(fā)明也提供了一種信道估計裝置，在一個實施例中，其包括：接收模塊，用于接 收導頻信號；處理模塊，用于根據(jù)導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一 LS信道估計結果 進行擴展，生成第二LS信道估計結果。
[0018] 進一步的，上述實施例中的處理模塊用于計算導頻信號的信噪比，將信噪比與預 設值進行大小比較，根據(jù)比較結果確定第一 LS信道估計結果的擴展方式，根據(jù)確定的擴張 方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0019] 進一步的，上述實施例中的處理模塊用于當信噪比小于預設值時，采用尾部補零 方式對第一 LS信道估計結果進行擴展；當信噪比大于預設值時，采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0020] 進一步的，上述實施例中的第一 LS信道估計結果為：Hs(k，I) = Y(k，1) 礦0^1);處理模塊采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到 的第二LS信道估計結果為：
處理模塊采用線性 銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計結果為：
;其中，Y(k，1)為 導頻位置的接收信號，X(k，l)為本地導頻序列，f(k，l)為X(k，l)的共輒轉置，Nfft為FFT/ IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。
[0021] 進一步的，上述實施例還包括降噪模塊，用于對第二LS信道估計結果進行降噪處 理。
[0022] 本發(fā)明的有益效果：
[0023] 本發(fā)明提供的信道估計方法，根據(jù)導頻信號的信噪比對導頻位置的第一 LS信道 估計結果進行擴展，生成第二LS信道估計結果，實現(xiàn)了對現(xiàn)有信道估計算法的擴展，使得 可以根據(jù)不同的信噪比對現(xiàn)有LS信道估計算法執(zhí)行不同的擴展，可在低信噪比及高信噪 比時都具備較高性能，解決了現(xiàn)有信道估計方法在低信噪比或高信噪比時性能較差的問 題。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明第一實施例提供的信道估計裝置的示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明第二實施例提供的信道估計方法的流程圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明第三實施例提供的信道估計方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027] 現(xiàn)通過【具體實施方式】結合附圖的方式對本發(fā)明做出進一步的詮釋說明。
[0028] 第一實施例：
[0029] 圖1為本發(fā)明第一實施例提供的信道估計裝置的示意圖，由圖1可知，在本實施例 中，本發(fā)明提供的信道估計裝置1包括：
[0030] 接收模塊11，用于接收導頻信號；
[0031] 處理模塊12,用于根據(jù)導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一 LS信道估計結果進 行擴展，生成第二LS信道估計結果。
[0032] 在一些實施例中，上述實施例中的處理模塊12用于計算導頻信號的信噪比，將信 噪比與預設值進行大小比較，根據(jù)比較結果確定第一 LS信道估計結果的擴展方式，根據(jù)確 定的擴張方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0033] 在一些實施例中，上述實施例中的處理模塊12用于當信噪比小于預設值時，采用 尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展；當信噪比大于預設值時，采用線性銜接方 式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0034] 在一些實施例中，上述實施例中的第一 LS信道估計結果為：
[0035] Hls (k, I) = Y(k, l)X*(k, I)；
[0036] 處理模塊12采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二 LS信道估計結果為：
[0037]
[0038] 處理模塊12采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二 LS信道估計結果為：
[0039]
[0040] 其中，Y(k，1)為導頻位置的接收信號，X(k，1)為本地導頻序列，r(k，1)為X(k，1) 的共輒轉置，N fft為FFT/IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。
[0041] 在一些實施例中，如圖1所示，上述實施例還包括降噪模塊13,用于對第二LS信道 估計結果進行降噪處理。
[0042] 在一些實施例中，上述實施例中的降噪模塊13用于利用時頻域變換算法對第二 LS信道估計結果進行降噪處理。
[0043] 在一些實施例中，上述實施例中的降噪模塊13用于通過IFFT變換將將第二LS信 道估計結里// m亦拖？丨丨時±或 徨？丨丨時±或償增晌應
[0044]
[0045]
[0046] 將 hN()ISE (η, 1)中位于區(qū)間 Nfront彡 η 彡 N FFT-Nbadi-1 的數(shù)據(jù)置零，當 hN()ISE (η, 1)位于 區(qū)間0彡η彡Nfront-I和NFFT-Nbadi彡η彡N fft-I的數(shù)據(jù)小于2的時候，對應的數(shù)據(jù)置零， 生成h(n，1);通過FFT變換將時域濾波之后的時域信道響應h(n，1)變換到頻域，得到頻域 信道響應H(k，1);其中乂_表示前窗長度，N badi表示后窗長度，Nfft為FFT/IFFT的點數(shù)，m 根據(jù)信號調制方式確定。
[0047] 第二實施例：
[0048] 圖2為本發(fā)明第二實施例提供的信道估計方法的示意圖，由圖2可知，在本實施例 中，本發(fā)明提供的信道估計方法包括以下步驟：
[0049] S201 :接收導頻信號；
[0050] S202 :根據(jù)導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一 LS信道估計結果進行擴展，生 成第二LS信道估計結果。
[0051] 在一些實施例中，上述實施例中的根據(jù)導頻信號的信噪比對第一 LS信道估計結 果進行擴展包括：計算導頻信號的信噪比，將信噪比與預設值進行大小比較，根據(jù)比較結果 確定第一 LS信道估計結果的擴展方式，根據(jù)確定的擴張方式對第一 LS信道估計結果進行 擴展。
[0052] 在一些實施例中，上述實施例中的根據(jù)比較結果確定第一 LS信道估計結果的擴 展方式包括：當信噪比小于預設值時，采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴 展；當信噪比大于預設值時，采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。
[0053] 在一些實施例中，上述實施例中的第一 LS信道估計結果為：
[0054] Hls (k, I) = Y(k, l)X*(k, I)；
[0055] 采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計 結果為
[0056] 采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計 結果為：
[0057]
[0058] 其中，Y(k，1)為導頻位置的接收信號，X(k，1)為本地導頻序列，f(k，1)為X(k，1) 的共輒轉置，N fft為FFT/IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。
[0059] 在一些實施例中，上述實施例在獲取到第二LS信道估計結果之后，還包括：對第 二LS信道估計結果進行降噪處理。
[0060] 在一些實施例中，上述實施例中的對第二LS信道估計結果進行降噪處理包括：利 用時頻域變換算法對第二LS信道估計結果進行降噪處理。
[0061] 在一些實施例中，上述實施例中的利用時頻域變換算法對第二LS信道估計
[0062] 結果進行降噪處理包括：通過IFFT變換將將第二LS信道估計結 果/'/(/d)變換到時域，得到時域信道響應hNWSE(n，1)，0彡η彡Nfft-I ;根據(jù)
計算時域噪聲功率；將h N()ISE (η, 1)中位于 區(qū)間 Nfrontn N FFT Nj3acIi 1 的數(shù)據(jù)置零，當 hoiSE (n，l)位于區(qū)間0彡η彡 Nfront 1 萍口 NFFT-Nbadi< η彡Nfft-I的數(shù)據(jù)小于m σ 2的時候，對應的數(shù)據(jù)置零，生成h (η，1);通過FFT變換 將時域濾波之后的時域信道響應h (η, 1)變換到頻域，得到頻域信道響應H(k, 1);其中NFront 表示前窗長度，Nbadi表示后窗長度，N FFT為FFT/IFFT的點數(shù)，m根據(jù)信號調制方式確定。
[0063] 第三實施例：
[0064] 圖3為本發(fā)明第三實施例提供的信道估計方法的示意圖，由圖3可知，在本實施例 中，本發(fā)明提供的信道估計方法包括以下步驟：
[0065] S301 :基站接收并根據(jù)導頻信號計算SINR。
[0066] 基站可以采用濾波之后的導頻信號能量和噪聲能量計算SINR。
[0067] S302 :基站對導頻位置進行LS信道估計，獲得第一 LS信道估計結果。
[0068] 基站對導頻位置進行LS信道估計，假設Y(k，1)為導頻位置的接收信號，X(k，1)為 已知的本地導頻序列，XYk，1)為X(k，1)的共輒轉置，導頻位置的第一 LS信道估計結果如 下：
[0069] HLS(k，I) = Y(k，l)X*(k，1)。
[0070] S303 :根據(jù)SINR對第一 LS信道估計結果進行擴展，得到第二LS信道估計結果。
[0071] 具體的為：
[0072] 當估計得到的SINR小于預設值SINIVeshcild，采用尾部補零的方法對第一 LS信道 估計結果進行擴展，擴展得到的第二LS信道估計結果如下：
[0073]
[0074] 當估計出來的SINR大于預設值SINIVeshcild，采用線性銜接的方法對第一 LS信道 估計結果進行擴展，擴展得到的第二LS信道估計結果如下：
[0075]
[0076] 其中Nfft為FFT/IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。
[0077] 在實際應用中，預設值SINRThrashc]ld可以根據(jù)實際需求來確定，設置靈活。
[0078] S304 :通過時頻域變換方法對第二LS信道估計結果進行降噪。
[0079] 具體的，基站通過IFFT變換將延長之后的頻域信道響應/)認,/)變換到時域，得到 時域信道響應hN()ISE(n，1)，0彡η彡Nfft-I,在時域內進行降噪。
[0080] 通過下式計算時域噪聲功率：
[0081]
[0082] 其中NFront= L CP β front表不肖U窗長度，N back= L CP β bacl^不后窗長度。設
Icp與CP的模式有關，常規(guī)CP時為144,擴展CP時為512。β ba。# front 根據(jù)下表1確定：
[0083] 表 1
[0084]
[0085] 降噪處理具體為：
[0086]將 hNWSE (η, 1)位于區(qū)間 NfrontS η 彡 N FFT-Nba(：k-1 的數(shù)據(jù)置零；當 hNWSE (η, 1)位于區(qū) 間0彡η彡Nfrant-I和NFFT-Nbadi< η彡N FFT-1的數(shù)據(jù)小于m σ 2的時候，對應的數(shù)據(jù)置零。令 經過上述處理之后的h_SE(n，1)為h(n，1)。m可以根據(jù)調制方式按下表2進行選擇： [0087]表 2
[0089] 降噪處理之后，通過FFT變換將時域濾波之后的時域信道響應h(n，l)變換到頻 域，得到頻域信道響應H (k，1)。
[0090] 綜上可知，通過本發(fā)明的實施，至少存在以下有益效果：
[0091] 根據(jù)導頻信號的信噪比對導頻位置的第一 LS信道估計結果進行擴展，生成第二 LS信道估計結果，實現(xiàn)了對現(xiàn)有信道估計算法的擴展，使得可以根據(jù)不同的信噪比對現(xiàn)有 LS信道估計算法執(zhí)行不同的擴展，可在低信噪比及高信噪比時都具備較高性能，解決了現(xiàn) 有信道估計方法在低信噪比或高信噪比時性能較差的問題。
[0092] 以上僅是本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是 依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施方式所做的任意簡單修改、等同變化、結合或修飾，均仍 屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1. 一種信道估計方法，其特征在于，包括： 接收導頻信號； 根據(jù)所述導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一 LS信道估計結果進行擴展，生成第二 LS信道估計結果。2. 如權利要求1所述的信道估計方法，其特征在于，根據(jù)所述導頻信號的信噪比對第 一 LS信道估計結果進行擴展包括：計算所述導頻信號的信噪比，將所述信噪比與預設值進 行大小比較，根據(jù)比較結果確定所述第一 LS信道估計結果的擴展方式，根據(jù)確定的擴張方 式對所述第一 LS信道估計結果進行擴展。3. 如權利要求2所述的信道估計方法，其特征在于，根據(jù)所述比較結果確定所述第一 LS信道估計結果的擴展方式包括：當所述信噪比小于所述預設值時，采用尾部補零方式對 第一 LS信道估計結果進行擴展；當所述信噪比大于所述預設值時，采用線性銜接方式對第 一 LS信道估計結果進行擴展。4. 如權利要求3所述的信道估計方法，其特征在于， 所述第一 LS信道估計結果為： Hls 化，1) = Y 化，1)X* 化，1); 采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計結果 為：采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第二LS信道估計結果 為：其中，Y也1)為導頻位置的接收信號，X也1)為本地導頻序列，滬也1)為X化，1)的 共輛轉置，Nwt為FFT/IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。5. 如權利要求1至4任一項所述的信道估計方法，其特征在于，在獲取到所述第二LS 信道估計結果之后，還包括：對所述第二LS信道估計結果進行降噪處理。6. -種信道估計裝置，其特征在于，包括： 接收模塊，用于接收導頻信號； 處理模塊，用于根據(jù)所述導頻信號的信噪比，對導頻位置的第一 LS信道估計結果進行 擴展，生成第二LS信道估計結果。7. 如權利要求6所述的信道估計裝置，其特征在于，處理模塊用于計算所述導頻信號 的信噪比，將所述信噪比與預設值進行大小比較，根據(jù)比較結果確定所述第一 LS信道估計 結果的擴展方式，根據(jù)確定的擴張方式對所述第一 LS信道估計結果進行擴展。8. 如權利要求7所述的信道估計裝置，其特征在于，處理模塊用于當所述信噪比小于 所述預設值時，采用尾部補零方式對第一 LS信道估計結果進行擴展；當所述信噪比大于所 述預設值時，采用線性銜接方式對第一 LS信道估計結果進行擴展。9. 如權利要求8所述的信道估計裝置，其特征在于， 所述第一 LS信道估計結果為： Hls 化，1) = Y 化，1)X* 化，1); 所述處理模塊采用尾部補零方式對所屬第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第 二LS信道估計結果為：所述處理模塊采用線性銜接方式對所述第一 LS信道估計結果進行擴展時，得到的第 二LS信道估計結果為：其中，Y也1)為導頻位置的接收信號，X也1)為本地導頻序列，滬也1)為X化，1)的 共輛轉置，Nwt為FFT/IFFT的點數(shù)，L為LS導頻信道估計序列長度。10. 如權利要求6至9任一項所述的信道估計裝置，其特征在于，還包括降噪模塊，用于 對所述第二LS信道估計結果進行降噪處理。
【文檔編號】H04L27/26GK106034094SQ201510127774
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月20日
【發(fā)明人】吳昊, 劉源, 王凱
【申請人】中興通訊股份有限公司