專利名稱：正交頻分復(fù)用ofdm系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法及裝置。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)具有高頻譜效率、抗多徑效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，因此被各種無線標(biāo)準(zhǔn)所采用，比如IEEE 802. Ila,802. 16、ETSI HIPERLAN/2以及數(shù)字視頻廣播(DVB)。采用QAM調(diào)制方式的OFDM系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)率和頻譜效率，但同時(shí)必須采用相干解調(diào)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的接收，這就需要對(duì)無線信道進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和跟蹤。在OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)涉及在各個(gè)頻域子載波上以及在時(shí)間上的OFDM符號(hào)上變化的信道。而且，導(dǎo)頻信道和參考符號(hào)在時(shí)間和頻率上被稀疏地發(fā)射。必須利用時(shí)間和頻率上的信道統(tǒng)計(jì)和在導(dǎo)頻位置上獲得的信道來估計(jì)在所有其他位置的信道。在頻率域，可以將接收的OFDM信號(hào)Z= [Ztl, Z1，…，ZN_JT表示為
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法，其特征在于，包含以下步驟 接收導(dǎo)頻信號(hào)，其中，所述導(dǎo)頻信號(hào)包含P個(gè)子載波，P小于或者等于N，N是導(dǎo)頻信號(hào)的子載波總數(shù)； 根據(jù)所述接收的導(dǎo)頻信號(hào)，產(chǎn)生發(fā)送端發(fā)送的OFDM信號(hào)矩陣Xp;其中，所述Xp是一個(gè)PXP的對(duì)角陣，{Χο,Χ” —,Χρ-J是所述對(duì)角陣的對(duì)角元素； 根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的P個(gè)子載波，構(gòu)造P X L的常數(shù)矩陣Wp;其中，所述L為最大信道長(zhǎng)度Ncmax與最大OFDM幀同步誤差ε max之和； 根據(jù)所述Xp和所述WP，在時(shí)間域計(jì)算信道的最小均方誤差估計(jì)； 根據(jù)所述，在頻率域計(jì)算所有子載波的信道估計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的P個(gè)子載波，構(gòu)造PXL的常數(shù)矩陣Wp的步驟中，包含以下子步驟 從NXN的常數(shù)矩陣W中取P個(gè)子載波所對(duì)應(yīng)的P行，取所述P行的前L列形成一個(gè)PXL的矩陣，得到所述WP。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述Xp和所述wp，在時(shí)間域計(jì)算對(duì)信道的最小均方誤差估計(jì)1_^的步驟中，包含以下子步驟 通過下式計(jì)算所述叾*0/1:JimiSE = E[~hL hi WphX^ {XPWpE[hL hi ] + σ ρ}1 Zp 其中是對(duì)信道連續(xù)脈沖激勵(lì)響應(yīng)采樣而得到的信道離散脈沖激勵(lì)響應(yīng)的前L個(gè)元素，ElJuJiL ]是所皮/2的自相關(guān)矩陣；σ 2是噪聲功率；ΙΡ為單位陣'Zp = XpWph-L +Hp ηΡ為噪聲；ζρ為接收的OFDM信號(hào)；(· Γ1代表矩陣求逆，(· ) H代表共軛轉(zhuǎn)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法，其特征在于，在計(jì)算所述的步驟中，還包含以下子步驟 將所述]的值設(shè)置為I忍，其中，所述k為單位陣； 將所述XpWp通過下式對(duì)角化 Xpffp=UpSpVp 其中，Up和Vp是單位陣，Sp是對(duì)角陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述kmsE，在頻率域計(jì)算所有子載波的信道估計(jì)的步驟中，包含以下子步驟 通過下式計(jì)算所述月^ Hmhse — Wl Jhimse 其中，為取NXN的常數(shù)矩陣W的前L列所形成的NXL的常數(shù)矩陣。
6.一種正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)裝置，其特征在于，包含 接收模塊，用于接收導(dǎo)頻信號(hào)，其中，所述導(dǎo)頻信號(hào)包含P個(gè)子載波，P小于或者等于N，N是導(dǎo)頻信號(hào)的子載波總數(shù)； 發(fā)送信號(hào)生成模塊，用于根據(jù)所述接收的導(dǎo)頻信號(hào)，產(chǎn)生發(fā)送端發(fā)送的OFDM信號(hào)矩陣Xp;其中，所述Xp是一個(gè)PXP的對(duì)角陣，{Χο,Χ” - ,Xp-J是所述對(duì)角陣的對(duì)角元素；常數(shù)矩陣構(gòu)造模塊，用于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的P個(gè)子載波，構(gòu)造P X L的常數(shù)矩陣Wp;其中，所述L為最大信道長(zhǎng)度Nemax與最大OFDM幀同步誤差ε max之和； 時(shí)間域計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述Xp和所述WP，在時(shí)間域計(jì)算對(duì)信道的最小均方誤差估計(jì) himsE ; 頻率域計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述反_^ ,在頻率域計(jì)算所有子載波的信道估計(jì)互。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)裝置，其特征在于，所述常數(shù)矩陣構(gòu)造模塊從NXN的常數(shù)矩陣W中取P個(gè)子載波所對(duì)應(yīng)的P行，取所述P行的前L列形成一個(gè)PXL的矩陣，得到所述WP。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)裝置，其特征在于，所述時(shí)間域計(jì)算模塊在計(jì)算所述叾._@時(shí)采用下述公式 huMSB =E[~hLhiWfXf {XPWFE[hiIn WpXp + σ2ΙΡγιΖΡ 其中，L是對(duì)信道連續(xù)脈沖激勵(lì)響應(yīng)采樣而得到的信道離散脈沖激勵(lì)響應(yīng)的前L個(gè)元素，￡[匕g ]是所述L的自相關(guān)矩陣；σ2是噪聲功率；ΙΡ為單位陣；ZP+%，ηΡ為噪聲；ΖΡ為接收的OFDM信號(hào)；(· Γ1代表矩陣求逆，(· ) η代表共軛轉(zhuǎn)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)裝置，其特征在于，所述時(shí)間域計(jì)算模塊還包含自相關(guān)子模塊和對(duì)角化子模塊； 所述自相關(guān)子模塊，用于將所述的值設(shè)置為，其中，所述込為單位陣； 所述對(duì)角化子模塊，用于將所述XpWp通過下式對(duì)角化 Xpffp=UpSpVp 其中，Up和Vp是單位陣，Sp是對(duì)角陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)裝置，其特征在于，所述頻率域計(jì)算模塊在計(jì)算所述互《^￡時(shí)采用下述公式Hmmse — Wl Hmmse 其中，為取NXN的常數(shù)矩陣W的前L列所形成的NXL的常數(shù)矩陣。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，公開了一種正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法及裝置。本發(fā)明中，根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)包含的P個(gè)子載波，產(chǎn)生發(fā)送端發(fā)送的OFDM信號(hào)矩陣XP和P×L的常數(shù)矩陣WP，并在時(shí)間域計(jì)算信道的最小均方誤差估計(jì)進(jìn)而在頻率域計(jì)算所有子載波的信道估計(jì)使得本發(fā)明的信道估計(jì)在導(dǎo)頻信號(hào)只包含部分子載波時(shí)也無需插值即可估計(jì)所有子載波的信道特征，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04L25/02GK102904845SQ20121042633
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者聶宏, 金海鵬 申請(qǐng)人:泰凌微電子(上海)有限公司