[發明專利]一種高階正交幅度調制技術信噪比的估計方法

有效

• 申請號: 200810069632.8
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101286973A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 王俊;沈靜;王茜竹
• 申請（專利權）人: 重慶重郵信科（集團）股份有限公司
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04J11/00
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司
• 代理人: 寸南華

技術領域

本發明涉及到無線通信系統正交幅度調制技術的信噪比估計方法，特別涉及到第三代移動通信系統高階正交幅度調制技術的信噪比估計方法。

發明內容

與正交相移鍵控調制技術(以下簡稱QPSK)僅利用相位信息進行數據傳輸相比，正交幅度調制(簡稱QAM)技術能夠利用幅度和相位信息進行數據傳輸，因此，正交幅度調制技術能夠有效的利用帶寬，提高系統的傳輸速率。正交幅度調制技術可以分為很多等級，如4，16，32，64，128，256等，不同的等級代表著一個調制符號可以傳輸的比特數，也即正交幅度調制技術的階數。通常，根據階數將其分別稱為16正交幅度調制技術(階數為16的正交幅度調制技術)，或者64正交幅度調制技術(階數為64的正交幅度調制技術)。并且，將階數大于4的正交幅度調制技術統稱為高階正交幅度調制技術。本發明主要涉及具有正方形星座圖的高階正交幅度調制技術(如階數為16，64的正交幅度調制技術)。

在第三代移動通信系統3GPP?R5版本引入的高速下行分組接入技術(以下簡稱HSDPA)中就應用了16正交幅度調制技術(以下簡稱16QAM)。HSDPA包括兩個關鍵技術：自適應調制編碼(以下簡稱AMC)和混合自動重傳請求(以下簡稱HARQ)。AMC可以根據系統的信道信噪比來決定編碼和調制的格式。因此，準確估計信噪比，對AMC的自適應編碼有著至關重要的作用。如果信噪比估計不準確，AMC可能會選擇錯誤的數據速率，使得系統不能自適應于信道變化，不僅起不到優化作用，反而使得系統性能降低。

由于高階正交幅度調制后的信號幅值一般有二個或二個以上不同的值，以16QAM為例(如附圖1所示)調制后的信號幅值就有三個。因此，信噪比的估計相對復雜。常用的高階正交幅度調制技術的信噪比估計方法大致可以分為兩類：一類是根據最大似然準則對解擴后的接收信號進行硬判決，然后根據解擴后的接收信號和相應的判決信號估計噪聲能量(參考公開號為CN1661996A的中國專利《一種正交振幅調制方式下的信噪比估計方法》)，此類方法在信噪比較低時，估計偏差較大。其主要原因是在信噪比較低的情況下會存在較多的硬判決錯誤，在錯誤的硬判決基礎上計算噪聲能量就會有較大的偏差，相應的信噪比估計偏差也會較大；另一類方法是利用解擴后的接收信號的均方值和四次方均值的比值來估計信噪比(參考公開號為CN1805414A的中國專利《信噪比估計方法和系統以及信道補償方法和系統》)，此類方法雖然信噪比估計的準確率有所提高，但由于需要統計解擴后接收信號的四次方均值，因此，計算量較大，不僅增加了系統的負擔，而且還影響系統的響應速度。

發明內容

為解決現有高階正交幅度調制技術信噪比估計方法存在的計算量較大、估計偏差較大等問題，本發明提出一種高階正交幅度調制技術信噪比的估計方法。本發明高階正交幅度調制技術信噪比估計方法根據接收信號實部和虛部的絕對值均值計算接收信號的平均能量，根據絕對值的判決值計算接收信號的噪聲能量，根據平均能量與噪聲能量的比值對估計出的信噪比進行修正。采用本發明高階正交幅度調制技術信噪比估計方法，不需要對解擴后的接收信號進行高階正交幅度調制上星座點的硬判決，減少了運算量。另外，利用絕對值均值的平方值與絕對值平方的均值的比值對信噪比進行修正，提高了效率，減小了在低信噪比條件下信噪比估計的偏差。

本發明高階正交幅度調制技術信噪比估計方法根據接收信號實部和虛部的絕對值均值計算接收信號的平均能量，根據接收信號實部和虛部的絕對值均值確定接收信號實部和虛部的絕對值的判決值，根據接收信號實部和虛部的絕對值的判決值計算接收信號的噪聲能量，根據平均能量與噪聲能量的比值對估計出的信噪比進行修正。

本發明高階正交幅度調制技術信噪比估計方法計算接收信號實部和虛部的絕對值均值和計算接收信號實部和虛部的絕對值平方的均值，包括：截取長度為N的解擴后的接收信號，根據下式計算絕對值均值和絕對值平方的均值：