[發(fā)明專利]基于多相分解的多天線信道估計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910185344.3
• 申請(qǐng)日: 2009-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN101707582A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高西奇;王聞今;李珽;周美麗;江彬;仲文;秦龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;H04B7/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及信道估計(jì)方法。

背景技術(shù)

為了滿足未來移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)容量、頻譜利用率、數(shù)據(jù)傳輸速率等多方面越來越高的需求，現(xiàn)有LTE(Long?Term?Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目)標(biāo)準(zhǔn)中，采用了多天線(Multiple?Input?Multiple?Output，多輸入多輸出)技術(shù)和OFDM(OrthogonalFrequency?Division?Multiplexing，正交頻分復(fù)用)技術(shù)。其中MIMO技術(shù)可以在不增加帶寬的前提下，成倍的提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率，另一方面，OFDM技術(shù)是寬帶傳輸中的代表性技術(shù)，具有抗多徑衰落能力強(qiáng)，對(duì)窄帶干擾和噪聲不敏感、帶寬擴(kuò)展靈活等一系列優(yōu)點(diǎn)。

在無線通信系統(tǒng)中，為了獲得更好的接收性能，一般采用相干檢測(cè)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)相干檢測(cè)，則需要獲得信道參數(shù)，因此需要在接收端進(jìn)行信道估計(jì)。為了能夠及時(shí)準(zhǔn)確的估計(jì)出信道參數(shù)，實(shí)際的通信系統(tǒng)常采用基于導(dǎo)頻輔助的信道估計(jì)方法。在多天線系統(tǒng)中，對(duì)于每個(gè)接收通道，需要估計(jì)多個(gè)信道參數(shù)；在OFDM系統(tǒng)中，待估計(jì)的信道參數(shù)一般是指信道頻域響應(yīng)參數(shù)。

針對(duì)在同一時(shí)頻資源上采用碼分導(dǎo)頻的多天線系統(tǒng)存在多種信道估計(jì)方法，在現(xiàn)有的信道估計(jì)方法中，信道參數(shù)的精確估計(jì)都牽涉到復(fù)雜的矩陣運(yùn)算，如大維度的矩陣求逆，而這種復(fù)雜矩陣運(yùn)算會(huì)給整個(gè)通信系統(tǒng)增加巨大的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也會(huì)降低處理速度。為解決以上問題，本發(fā)明提出信道估計(jì)方法，利用多相抽取及解相關(guān)的方法使得多天線信道估計(jì)方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度更低，而多相抽取后的插值采用離散余弦變換及濾波的方法使得多天線信道估計(jì)方法性能更加準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明提供了一種基于多相分解的多天線信道估計(jì)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中多天線信道估計(jì)的性能較差，且復(fù)雜度較高的問題，利用多相分解、插值及解相關(guān)等方法，以較低的復(fù)雜度避免了多天線信道估計(jì)求逆的問題，并提高了多天線信道估計(jì)性能。

技術(shù)方案：本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于多相分解的多天線信道估計(jì)方法，包括：

a.接收經(jīng)過離散傅里葉變換的導(dǎo)頻符號(hào)處的頻域接收信號(hào)；

b.對(duì)所述的頻域接收信號(hào)進(jìn)行相位修正；

c.對(duì)所述相位修正的頻域接收信號(hào)進(jìn)行多相分解，獲取多相信號(hào)；

d.對(duì)所述多相信號(hào)進(jìn)行插值處理，獲取各頻點(diǎn)上多天線信道參數(shù)不同線性組合的估計(jì)值；

e.根據(jù)發(fā)送天線的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)獲取解相關(guān)矩陣，利用該解相關(guān)矩陣對(duì)各頻點(diǎn)上多天線信道參數(shù)不同線性組合的估計(jì)值進(jìn)行解相關(guān)處理，獲取各頻點(diǎn)上導(dǎo)頻符號(hào)處的信道參數(shù)；

f.根據(jù)所述導(dǎo)頻符號(hào)處的信道參數(shù)，獲取數(shù)據(jù)符號(hào)處的信道參數(shù)。

所述對(duì)頻域接收信號(hào)進(jìn)行相位修正包括：

利用已知的導(dǎo)頻符號(hào)的基本序列對(duì)頻域接收信號(hào)進(jìn)行相位修正，導(dǎo)頻符號(hào)為幅度歸一化的，相位修正的接收信號(hào)矢量為

其中，X＝Diag{x｝，x表示導(dǎo)頻符號(hào)的基本序列矢量，Diag{□}表示以括號(hào)內(nèi)的矢量為主對(duì)角元素的對(duì)角陣，()^H表示對(duì)矩陣進(jìn)行共軛轉(zhuǎn)置，表示頻域接收信號(hào)，y_k為信號(hào)矢量y的第k個(gè)元素，表示第k個(gè)頻點(diǎn)的接收信號(hào)，k＝1，...，N_b，N_b為導(dǎo)頻符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)在頻域方向的個(gè)數(shù)，()^T表示對(duì)矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置。

所述對(duì)相位修正的接收信號(hào)進(jìn)行多相分解，獲取多相信號(hào)包括：多相分解是指對(duì)相位修正的接收信號(hào)矢量的前P個(gè)頻點(diǎn)分別為起始點(diǎn)，P為抽取間隔，分解出P組多相信號(hào)，第p組多相信號(hào)矢量為s_p，

其中s_p＝[s_p，1，s_p，2，...，s_p，N]^T，i＝1，2，...，N，i′＝(i-1)×P+p，n_i表示第i個(gè)發(fā)送天線導(dǎo)頻的循環(huán)時(shí)間移位地址，P表示系統(tǒng)可以支持的等間隔循環(huán)時(shí)間移位的個(gè)數(shù)，N_T表示發(fā)送天線的個(gè)數(shù)，GCD(□)表示括號(hào)內(nèi)所有元素的最大公約數(shù)。

所述對(duì)多相信號(hào)進(jìn)行插值包括：

對(duì)每組多相信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行樣條插值，或?qū)γ拷M多相信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行線性插值，或?qū)γ拷M多相信號(hào)以離散余弦變換及濾波的方法單獨(dú)進(jìn)行插值，獲得各頻點(diǎn)上多天線信道參數(shù)在各多相信號(hào)對(duì)應(yīng)的線性組合的估計(jì)值。

所述離散余弦變換及濾波的插值方法包括：

5a.對(duì)每組多相信號(hào)矢量進(jìn)行離散余弦變換：離散余弦變換采用第II類離散余弦變換，變換矩陣為