專利名稱：自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)通訊領(lǐng)域的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置和方法。
背景技術(shù)：
隨著通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的融合以及下一代網(wǎng)絡(luò)(Next Generation Network, NGN)、第三代數(shù)字通信(3rd Generation, 3G)等通信技術(shù)的發(fā)展，接收機(jī)得到廣泛的應(yīng)用 和普及。特別地，在結(jié)合多媒體消息、在線游戲、視頻點(diǎn)播、音樂下載和移動(dòng)電視等數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)之后，接收機(jī)呈現(xiàn)出大量的需求，極大地滿足用戶的需求。不過，第三代數(shù)字通信(3rd Generation, 3G)網(wǎng)絡(luò)的無線性能確實(shí)大大提高，但在滿足用戶需求方面，還存在局限。在進(jìn)行無線通信時(shí)，由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路徑非常復(fù)雜和多變，導(dǎo)致 接收到的信號發(fā)生畸變，包括幅度、相位和頻率的改變。為了能正確地解調(diào)出發(fā)射機(jī)發(fā)送的 信號，在接收機(jī)端引入信道估計(jì)。同時(shí)，為了提高信道估計(jì)的性能，并且不增加很大的復(fù)雜 度，信道估計(jì)后處理技術(shù)成為很多接收機(jī)算法的必要環(huán)節(jié)。信道估計(jì)后處理能對噪聲和干 擾起到消除抑制的作用。通常，信道估計(jì)后處理是對得到的信道沖激響應(yīng)曲線用一個(gè)閾值 進(jìn)行處理，高于閾值的結(jié)果作為信號進(jìn)行輸出，而低于閾值的結(jié)果則作為噪聲濾去。也就是 說，那些幅度低于特定閾值的信道沖激響應(yīng)值將被當(dāng)作噪聲被處理掉。我們將信道沖激響 應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)叫做一個(gè)抽頭。具體地說，當(dāng)某個(gè)抽頭的功率并非顯著地高于噪聲時(shí)，將抽頭值設(shè)為零；對顯著高 于噪聲的抽頭值，將抽頭值輸出。有時(shí)，當(dāng)噪聲水平較高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)所有抽頭值都為零的情 況。此時(shí)，如無法濾掉噪聲，就無法有效地檢測出用戶，使得接收機(jī)的精確度和性能不高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決無法有效地檢測出用戶而使得接收機(jī)的精確度和性能不高的問題，有必要 提供一種有效地檢測出用戶的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置。此外，還有必要提供一種上述的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法。本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置包括原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊、門限值設(shè)定 模塊和比較判斷模塊，其中所述原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊用于利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考 信號計(jì)算得到原始信道估計(jì)值；所述門限值設(shè)定模塊用于確定信道后處理門限；所述比較判斷模塊用于將原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭置零，再比較所述原始 信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率與所述信道后處理門限的大小，若所述原始信道估 計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率不全小于所述信道后處理門限，則保留大于所述信道后處 理門限的窗內(nèi)抽頭，消除不大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭，否則判斷是否存在多輸 入多輸出的用戶，若是，消除窗內(nèi)所有抽頭，否則，保留原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭。在上述裝置中，所述原始信道估計(jì)值為所述接收到的導(dǎo)頻參考信號除于所述本地 導(dǎo)頻參考信號，再對得到的商進(jìn)行反傅里葉變換得到的值。在上述裝置中，所述信道后處理門限為預(yù)設(shè)的信道后處理門限系數(shù)與所述噪聲功 率的乘積，其中，所述噪聲功率為對原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭的抽頭功率之和求平 均值，所述有效信道沖激響應(yīng)窗長為將循環(huán)前綴的長度除于常數(shù)2048，再將相除的結(jié)果與 信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度相乘，得到的乘積取整所得的值。本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法包括以下步驟原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考信號計(jì)算 得到原始信道估計(jì)值；門限值設(shè)定模塊確定信道后處理門限；比較判斷模塊將原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭置零，再比較所述原始信道估計(jì) 值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率與所述信道后處理門限的大小，若所述原始信道估計(jì)值的窗 內(nèi)所有抽頭的抽頭功率不全小于所述信道后處理門限，則保留大于所述信道后處理門限的 窗內(nèi)抽頭，消除不大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭，否則判斷是否存在多輸入多輸出 的用戶，若是，消除所有窗內(nèi)所有抽頭，否則，保留原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭 功率最大的抽頭。在上述方法中，所述利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考信號計(jì)算得到原 始信道估計(jì)值指所述接收到的導(dǎo)頻參考信號除于所述本地導(dǎo)頻參考信號，再對得到的商 進(jìn)行反傅里葉變換，得到所述原始信道估計(jì)值。在上述方法中，所述確定信道后處理門限包括將循環(huán)前綴的長度除于常數(shù)2048，再將相除的結(jié)果與信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度相 乘，得到的乘積取整即為有效信道沖激響應(yīng)窗長；根據(jù)對原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭的抽頭功率之和求平均值，得到噪聲功 率；計(jì)算所述信道后處理門限，所述信道后處理門限為預(yù)設(shè)的信道后處理門限系數(shù)與 所述噪聲功率的乘積。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置和方法在原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率全小于信道后處理門限的情況下，通過判斷是否存在多輸入 多輸出的用戶，進(jìn)而保留不存在多輸入多輸出的用戶的情況下原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有 抽頭中抽頭功率最大的抽頭，并將其作為信號輸出，將更有效地檢測出用戶，提高接收機(jī)的 精確度和性能。在結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置模塊示意圖；圖2是本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置和方法進(jìn)行說明。請參閱圖1，其是本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置模塊示意圖。自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置設(shè)置在接收機(jī)端，其包括原始信道估計(jì)值 產(chǎn)生模塊 101、門限值設(shè)定模塊102和比較判斷模塊103。原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊101和門限值設(shè) 定模塊102分別與比較判斷模塊103相連接。原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊101用于利用接收到的導(dǎo)頻參考信號Y(k)和本地導(dǎo)頻 參考信號χ (k)計(jì)算得到原始信道估計(jì)值h (η)。門限值設(shè)定模塊102用于設(shè)定信道后處理門限Τη。信道后處理門限Tn為預(yù)設(shè)的 信道后處理門限系數(shù)P與噪聲功率Pn的乘積。比較判斷模塊103用于將原始信道估計(jì)值h(n)的窗外所有抽頭置零，再比較所述 原始信道估計(jì)值h(n)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率Ih(n) I2與所述信道后處理門限Tn的大 小，若所述原始信道估計(jì)值h(η)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) I2不全小于所述信道后 處理門限Tn，則保留大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭，消除不大于所述信道后處理門 限Tn的窗內(nèi)抽頭，否則判斷是否存在MIMO的用戶，若是，消除窗內(nèi)所有抽頭，否則，保留原 始信道估計(jì)值h(n)的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭。這里窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功 率最大的抽頭對應(yīng)的抽頭功率為|h(nmaxtap) |2。本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置模塊工作流程如下所述首先，原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊101利用接收到的導(dǎo)頻參考信號Y (k)和本地導(dǎo)頻 參考信號X(k)計(jì)算得到原始信道估計(jì)值h(η)；其次，門限值設(shè)定模塊102確定信道后處理 門限Tn;然后，比較判斷模塊103首先將原始信道估計(jì)值h(n)的窗外所有抽頭置零，然后比 較所述原始信道估計(jì)值h(η)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) I2與所述信道后處理門限 Tn的大小，若所述原始信道估計(jì)值h(η)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) I2不全小于所述 信道后處理門限Tn，則保留大于所述信道理門限Tn的窗內(nèi)抽頭，消除不大于所述信道后處 理門限Tn的窗內(nèi)抽頭，否則判斷是否存在MIMO的用戶，若是，消除窗內(nèi)所有抽頭，否則，保 留原始信道估計(jì)值h(n)的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭。請參閱圖2，其是本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法流程圖。自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法包括如下步驟步驟Si、原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊101利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參 考信號計(jì)算得到原始信道估計(jì)值；信號發(fā)送端發(fā)送導(dǎo)頻參考信號X，經(jīng)過空間無線信道，接收機(jī)接收導(dǎo)頻參考信號 Y。頻域的系統(tǒng)方程為Y = H · X+N其中，H是頻域信道沖激響應(yīng)特性，N是噪聲，且，X、Y、H和N都是矩陣。用接收到的導(dǎo)頻參考信號Y (k)，與本地導(dǎo)頻參考信號X (k)通過如下計(jì)算，獲得頻 域上的信道估計(jì)值H (k)H(k) = Y(k)/X(k)，k < M。其中，M表示信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度，k表示頻域上的編號，H(k)、Y(k)和X(k)分 別是矩陣H、Y和X中的元素。
再將頻域上的信道估計(jì)值H(k)通過反傅里葉變換，獲得時(shí)域上的信道估計(jì)值 h (η)，即原始信道估計(jì)值h (η)h(n) = if ft (H(k)), 1 ≤ η ≤ M，1 ≤ k ≤ Μ。其中，η表示不同的時(shí)延抽頭的編號，M表示信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度。步驟S2、門限值設(shè)定模塊102確定信道后處理門限；首先，計(jì)算有效信道沖激響應(yīng)窗長L，L的計(jì)算公式如下
<formula>formula see original document page 7</formula>其中，M表示信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度，W = 2048，Icp表示循環(huán)前綴(CP)的長度，L 為整數(shù)，即為對M與1。P/W的乘積取整所得的值。根據(jù)所得的L，規(guī)定1≤ η≤ L的抽頭稱為窗內(nèi)抽頭，L+l ≤ η≤ M的抽頭稱為窗 外抽頭，因此原始信道估計(jì)值h(n)的抽頭的抽頭功率用|h(n)|2表示，當(dāng)1≤ η≤ L時(shí)，
I h (η) 12表示原始信道估計(jì)值h (η)的窗內(nèi)抽頭的抽頭功率，當(dāng)L+1≤ η≤ M時(shí)，|h(n)|2表
示原始信道估計(jì)值h (η)的窗外抽頭的抽頭功率。 其次，根據(jù)有效信道沖激響應(yīng)窗長L，計(jì)算噪聲功率Pn <formula>formula see original document page 7</formula>
其中，M表示信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度，Σ |h(n)|2表示原始信道估計(jì)值h(n)的窗外
n=L+l
所有抽頭的抽頭功率之和。最后，計(jì)算信道后處理門限Tn <formula>formula see original document page 7</formula>其中，ρ表示預(yù)設(shè)的信道后處理門限系數(shù)，可以通過仿真獲得，也可以通過外場實(shí) 際環(huán)境測得，M表示信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度。步驟S3、比較判斷模塊103將原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭置零，再比較所述 原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率與所述信道后處理門限的大小，若所述原始信 道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率不全小于所述信道后處理門限，則保留大于所述信道 后處理門限的窗內(nèi)抽頭，消除不大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭；否則判斷是否存在 多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Out-put, ΜΙΜΟ)的用戶，若是，消除窗內(nèi)所有抽 頭，否則，保留所述原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭。首先，將原始信道估計(jì)值h (η)的窗外所有抽頭置零，即將L+1≤ η≤ M的抽頭置 零，再比較所述原始信道估計(jì)值h(η)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) I2與所述信道后處 理門限Tn的大小。若所述原始信道估計(jì)值h(η)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) |2不全小于所述 信道后處理門限Tn，篩選得到信道后處理的信道估計(jì)值<formula>formula see original document page 7</formula>
若所述原始信道估計(jì)值h(η)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) |2全小于所述信道后處理門限Tn，再判斷是否存在MIMO的用戶。MIMO系統(tǒng)要求終端有多根天線，終端一般 會(huì)受到復(fù)雜度、體積、功耗和成本等方面的限制，難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)天線發(fā)射，在3G系統(tǒng)中，大 部分用戶設(shè)備依然使用單根天線發(fā)射，因此，MIMO技術(shù)很難在上行系統(tǒng)充分發(fā)揮優(yōu)勢。多 用戶多天線技術(shù)可以解決上述問題，即允許兩個(gè)或者多個(gè)只有單根發(fā)送天線的用戶在同樣 的資源塊上傳輸數(shù)據(jù)，這樣發(fā)射端等效為多根天線，將這樣的用戶對稱為MIMO的用戶。若存在MIMO的用戶，將所述原始信道估計(jì)值h (η)的窗內(nèi)所有抽頭置零，得到信道 后處理的信道估計(jì)值Z(X) = 0。若不存在MIMO的用戶，即不存在單用戶時(shí)，<formula>formula see original document page 8</formula>其中，nmaxtap表示在所有η中，1≤ η≤ L，編號為nmaxtap的窗內(nèi)抽頭對應(yīng)的|h(nmax
tap) I 2 最大。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置和方法在原始信道估計(jì) 值h(n)的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率|h(n) I2全小于信道后處理門限??；的情況下，通過判斷 是否存在MIMO的用戶，進(jìn)而保留不存在MIMO的用戶的情況下原始信道估計(jì)值h (η)的窗內(nèi) 所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭，并將其作為信號輸出，將更有效地檢測出用戶，提高接收 機(jī)的精確度和性能。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置，其特征在于，包括原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊、門限值設(shè)定模塊和比較判斷模塊，其中所述原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊用于利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考信號計(jì)算得到原始信道估計(jì)值；所述門限值設(shè)定模塊用于確定信道后處理門限；所述比較判斷模塊用于將原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭置零，再比較所述原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率與所述信道后處理門限的大小，若所述原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率不全小于所述信道后處理門限，則保留大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭，消除不大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭，否則判斷是否存在多輸入多輸出的用戶，若是，消除窗內(nèi)所有抽頭，否則，保留原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置，其特征在于，所述原始信道 估計(jì)值為所述接收到的導(dǎo)頻參考信號除于所述本地導(dǎo)頻參考信號，再對得到的商進(jìn)行反傅 里葉變換得到的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置，其特征在于，所述信道后處 理門限為預(yù)設(shè)的信道后處理門限系數(shù)與所述噪聲功率的乘積，其中，所述噪聲功率為對原 始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭的抽頭功率之和求平均值，所述有效信道沖激響應(yīng)窗長為將 循環(huán)前綴的長度除于常數(shù)2048，再將相除的結(jié)果與信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度相乘，得到的乘 積取整所得的值。
4.一種自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法，其特征在于，包括以下步驟原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考信號計(jì)算得到 原始信道估計(jì)值；門限值設(shè)定模塊確定信道后處理門限；比較判斷模塊將原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭置零，再比較所述原始信道估計(jì)值的 窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率與所述信道后處理門限的大小，若所述原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所 有抽頭的抽頭功率不全小于所述信道后處理門限，則保留大于所述信道后處理門限的窗內(nèi) 抽頭，消除不大于所述信道后處理門限的窗內(nèi)抽頭，否則判斷是否存在多輸入多輸出的用 戶，若是，消除所有窗內(nèi)所有抽頭，否則，保留原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率 最大的抽頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法，其特征在于，所述利用接收 到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考信號計(jì)算得到原始信道估計(jì)值指所述接收到的導(dǎo)頻參 考信號除于所述本地導(dǎo)頻參考信號，再對得到的商進(jìn)行反傅里葉變換，得到所述原始信道 估計(jì)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的方法，其特征在于，所述確定信道 后處理門限包括將循環(huán)前綴的長度除于常數(shù)2048，再將相除的結(jié)果與信道沖激響應(yīng)估計(jì)長度相乘，得 到的乘積取整即為有效信道沖激響應(yīng)窗長；根據(jù)對原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭的抽頭功率之和求平均值，得到噪聲功率；計(jì)算所述信道后處理門限，所述信道后處理門限為預(yù)設(shè)的信道后處理門限系數(shù)與所述噪聲功率的乘積 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置和方法。本發(fā)明自適應(yīng)信道估計(jì)后處理的裝置包括原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊、門限值設(shè)定模塊和比較判斷模塊。其中，原始信道估計(jì)值產(chǎn)生模塊利用接收到的導(dǎo)頻參考信號和本地導(dǎo)頻參考信號計(jì)算得到原始信道估計(jì)值。門限值設(shè)定模塊確定信道后處理門限。比較判斷模塊將原始信道估計(jì)值的窗外所有抽頭置零，并在原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭的抽頭功率全小于信道后處理門限的情況下，通過判斷是否存在多輸入多輸出的用戶，進(jìn)而保留不存在多輸入多輸出的用戶的情況下原始信道估計(jì)值的窗內(nèi)所有抽頭中抽頭功率最大的抽頭，并將其作為信號輸出，將更有效地檢測出用戶，提高接收機(jī)的精確度和性能。
文檔編號H04L25/02GK101827042SQ20091010592
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者李萍, 馬毅華 申請人:中興通訊股份有限公司