[發明專利]信道估算及基于信道估算的補償的方法

無效

• 申請號: 00106918.7
• 申請日: 2000-04-21
• 公開（公告）號: CN1272003A
• 公開（公告）日: 2000-11-01
• 發明（設計）人: R·米歇爾·比勒;尚－徹·劉;史蒂文·P·尼克羅索;德里克·厄普特格魯夫
• 申請（專利權）人: 朗迅科技公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

本發明涉及無線通信領域，更具體地涉及一種信道估算及基于信道估算的補償的方法。

近幾十年來，提出了諸如多載波傳輸和創造性天線算法之類的許多新技術，以增大多用戶無線通信系統的容量。然而，由此類新技術賦與的性能改善通常會受到信道估算精確度不高的限制。信道估算是對由傳輸信號用的物理信道或媒體引入的發射機信號與接收機信號之間的失真進行估算。利用對這種失真的估算(也即信道估算)，在接收機中可以去掉這種失真的一部分，改善所接收信號的準確性。即使是信道估算的小量改進，也能對例如多用戶技術帶來重大好處。

常規的信道估算技術通常認為物理信道以及由它引起的失真特性在有限時間長度的取樣窗口上是時不變的。信道估算的確定是在取樣窗口上對觀察到的某種參考數取平均值得出的，然后應用該平均值來消除接收信號中的失真。此類常規技術的實例中包括遞歸最小二乘方(RLS)、最小均方(LMS)和流動平均值濾波等。

然而，在包括有諸如流動的移動臺之類的無線移動通信系統中，這些技術在快速變化的環境內將不能適應和產生所希望的結果；這里，物理信道參數會很快地變動。而且，在碼分多址(CDMA)系統中，需要有高的信噪比(SNR)來使信道容量最大，強的噪聲進一步使信道估算問題復雜化，這是因為，信道估算技術必須滿足一對矛盾的要求，即為了時不變而要求小的窗口尺寸，以及為了抗噪聲能力強而要求大的窗口尺寸。

按照本發明的信道估算方法中假定，信道參數是隨時間線性地變化的。通過對接收信號中的第一個信號成分之取樣窗口內的諸樣值實施線性回歸運算，可以得到一個隨快速變化的環境而變化的信道估算。

借助于對各個樣值塊確定線性回歸系數，可簡化線性回歸的計算復雜性。在逐個樣值塊的基礎上，得到接收信號的諸新樣值，并對此導得新的回歸系數。應用對新樣值塊確定的線性回歸系數和對先前諸樣值塊存儲的線性回歸系數兩者，可以對整個窗口確定線性回歸系數。

通過將信道估算的復共軛值加到接收信號中的第二個信號成分上，可以大大減小第二個信號成分中的信道失真。

此外，通過對頻率偏移(發射機調制器與接收機解調器之間的頻率失配)造成的失真的估算以及在實施信道估算之前對頻率偏移的補償，可應用大得多的取樣窗口來實施信道估算。這樣，將轉移成較大的抗噪聲能力。

從下面給出的詳細說明和作為示例給出的附圖，將對本發明有較充分的理解；說明中，類同的參考號數指明附圖上相應的部分；其中，

圖1示明按照本發明的裝置，用以產生信道估算和實施基于信道估算的補償；以及

圖2示明按照本發明之方法的流程圖，用以產生信道估算。

圖1示明按照本發明的裝置，用以產生信道估算和實施基于信道估算的補償。如圖中所示，接收的信號加到頻率偏移估算器10上。應用接收信號中的一個已知信號成分，頻率偏移估算器10對接收信號的頻率偏移進行估算。

下面的式(1)一般地表示接收信號中一個信號成分的接收符號。

r(t)＝s(t)×f(t)×g(t)+白噪聲????(1)式中，r(t)為接收的符號，s(t)為傳輸的符號，f(t)為頻率偏移，以及g(t)為信道失真。

由于接收機中應用來解調信號的振蕩器不與發射機中應用來調制信號的振蕩器完美地同步，在它們兩者之間將存在振蕩偏差，從而在接收符號中呈現出稱作頻率偏移的失真。與信道失真相對比，這種失真在小的取樣窗口上呈現為周期性的信號。頻率偏移估算器10產生一個頻率偏移估算，將此頻率偏移估算和接收符號r(t)加到頻率偏移補償器12上。

頻率偏移補償器12應用估算的頻率偏移來補償接收信號中的頻率偏移，并在接收信號的已知和未知信號成分中產生出補償后的接收信號r′(t)。

由信道估算器14接收補償后的接收符號r′(t)，應用已知信號成分中補償后的接收符號r′(t)和一個窗口尺寸來產生出信道失真g(t)的估算，如下面詳細說明的，信道估算將構成線性回歸系數。信道估算器14向信道估算補償器16提供信道估算和補償后的接收符號r′(t)。信道估算補償器16應用信道估算來補償接收信號中未知信號成分之補償后接收符號r′(t)內的信道失真。

可取地，但不是必要地，本裝置中還包括一個窗口尺寸發生器18，它基于信道估算器14來的線性回歸系數自適應地產生出一個窗口尺寸W。