[發明專利]一種利用相關進行的信道估計方法

無效

• 申請號: 201010568210.2
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102035770A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 邱少華;張新輝;黃凌;邵漢欽;徐大專
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L25/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及無線通信信道估計的技術領域，特別涉及一種利用相關進行的信道估計方法。

背景技術

無線通信通信的信道質量很差，信道中存在著嚴重的多徑衰落和噪聲影響。因此，直接在無線信道中進行通信并不可行，在接收端需對接收到的數據進行檢測。由于相干檢測與非相干檢測相比，有約3dB的性能增益，高速率系統一股采用相干檢測。在相干檢測過程中，需要對接受數據進行均衡，以抵消信道對數據的影響。自適應均衡不需要進行信道估計，但是受收斂速度的制約，其他均衡方法大多需要進行信道估計，以獲得信道在時域的沖擊響應或者頻域的轉移函數。因此，信道估計的準確性直接決定了該系統的性能，信道估計的復雜度決定了該系統的可行性，信道估計所增加的額外信息開銷影響了該系統的效率。信道估計根據是否需要導頻輔助，可以分為基于導頻的信道估計和不需要導頻的盲信道估計。前者增加了導頻的額外開銷，但是復雜度較低，且估計精度較高；后者不需要導頻，但由于存在估計精度低、計算量大、收斂速度較慢、靈活性差等缺陷，在實時系統中的應用受到了限制。信道估計的準則常用的有LS和MMSE。基于LS準則的信道估計方法簡單，但估計結果精確度不高；基于MMSE準則的信道估計，由于不能預知信道的相關特性，采用一些替代方法，在信道時變很大的情況下，性能也并不理想。

PN序列是一種產生簡單、應用廣泛的偽隨機碼，在通信中有著廣泛的用途。它由m級線性移位寄存器網絡產生，其周期長度為L＝2^m-1。PN序列具有尖銳的自相關特性，其循環自相關結果為線性自相關結果與噪聲相似。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷，將PN序列的自相關特性應用到信道估計中，提出了一種利用相關進行的信道估計方法。該方法在用于估計離散多徑的信道時，具有復雜度低，準確度高的特點。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明一種利用相關進行的信道估計方法包括如下幾個步驟：

(1)在接收端將收到的數據與本地m序列進行相關，將相關結果除以本地m序列的能量，即將相關結果歸一化；

(2)當歸一化后的相關結果存在兩個間隔距離為L的點，并且所述點的歸一化結果都大于設定的能量閾值，則接收到的數據里是含有導頻序列，滿足上述條件的點為主徑能量點；否則返回步驟(1)；

(3)在兩個主徑能量點之間，設定一個去噪閾值，保留大于去噪閾值的的峰作為多徑相關峰備選峰，其他點賦零；若已知信道中的多徑數為k，在主徑能量點之間選取k個最大的峰值作為多徑相關峰備選峰；當多徑時延并不在整數倍的采樣點上，多徑時延在采樣點上展寬，保留除多徑相關峰備選峰外，其左右各一到兩個值較大的點；

(4)若與多徑相關峰備選峰間隔L個點后的歸一化相關結果大于確認閾值，則保留該多徑相關峰備選峰為多徑相關峰；否則，將該多徑相關峰備選峰作為突發噪聲處理，將其歸一化相關結果賦零(當去噪閾值遠大于歸一化相關結果的平均值時，此步可以省略，直接將多經相關峰備選峰作為多徑相關峰，認為突發噪聲的相關峰不可能達到去噪閾值)。

所述導頻序列的構件方法如下：

選取長度為L的m序列(該m序列可以是滿足長度為L的任一m序列)，將該m序列重復一次置于原序列后長度為2L，所述m序列在信道中傳輸所需的時間大于多徑的最大時延，在重復后的m序列兩端可加長度為l₁的循環前綴和長度為l₂循環后綴，構成長度為2L+l₁+l₂的導頻序列，同時將該m序列存放在接收端本地以備接收時相關用。

所述確認閾值小于去噪閾值。

本發明的優點在于：1，計算復雜度低，利用本發明進行只含N個多徑(不包括主徑)的稀疏多徑信道估計，只需估計得到2N+1個參數(N+1徑的復幅度和N徑的時延)，其主要計算量在于相關運算，對于采用長度為L的m序列，每個時刻相關運算需要的乘加數為2L，在出現相關峰后所需要進行的信道估計，也只是歸一化的相關結果與閾值的比較；2，本發明的導頻開銷小，導頻的長度與最長多徑時延的兩倍，特別適合長多徑時延下的信道估計。

附圖說明

圖1是兩徑情況下本發明的基本原理圖；

圖2是本發明的信道估計流程框圖；

圖3是本發明在某一種具體實現中的導頻結構；

圖4是本發明在某一種具體實現中的幀結構；

圖5是本發明在某一種具體實現中歸一化相關結果；

圖6是本發明在某一種具體實現中的信道沖擊響應估計結果；