[發明專利]一種正交頻分復用系統的信道估計方法和相關裝置

無效

• 申請號: 201210560510.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103036824A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 陳嵐;雷韶華;劉醒梅;張義恒;唐連運
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別是涉及一種正交頻分復用系統的信道估計方法和相關裝置。

背景技術

OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復用)最早是應用于美國軍方通信，在實現民用化后，其高效的頻譜利用率使其應用到各種通信設備中。隨著數字通信和集成電路技術的發展，OFDM技術已經成為通信領域研究的熱點。它的抗多徑性，在頻率選擇和低信噪比的信道中也能表現出良好的性能。

OFDM是相對單載波調制而言的，是一種多載波傳輸技術或復用技術。使用OFDM技術可以根據不同的傳輸要求采用不同的調制技術，增加了系統容量：多載波特性可以實現多模式的組網以適應不同的信道環境。然而，在多徑衰落信道中，信道的時變性是引起系統性能下降的主要原因。多徑的擴展延時使載波頻率發生偏移，子載波間的正交性遭到破壞，同時子載波之間也會發生干擾，即ICI(inter-carrier?interference，子載波間干擾)，從而使系統性能下降。

這就需要對信道進行信道估計(CHE，Channel?estimation)，還原傳輸的數據。當前主要的信道估計方法都是基于DFT(Discrete?Fourier?Transfer，離散傅里葉變換)或DCT(Discrete?Cosine?Transform，離散余弦變換)原理實現的。其中，DCT技術是圖像處理中非常著名且應用廣泛的一種技術，與DFT相比，DCT通過消除基于DFT的方法中的邊緣不連續性效應，從而能夠降低變換域中的高頻部分。因此，與基于DFT的信道估計方法相比，基于DCT的信道估計方法能夠更好地將信號能量集中在低頻區域，降低了混疊誤差，從而能夠得到更接近于原始信道響應的結果。

如圖1所示，其為現有技術中一種基于DCT的信道估計方法的原理示意圖。其中，先利用LS估計算法得到導頻子載波處的信道頻率響應信號然后，對信道頻率響應信號增加權重增益，得到信號再對信號進行離散余弦反變換(IDCT)，得到信號再對信號進行補零操作，得到信號再對信號進行離散余弦變換(DCT)，得到信號H′(k)；最后，對信號H′(k)增加權重增益，得到被估計的信道頻率增益

上述現有技術中所應用的基于DCT的信道估計方法雖然與基于DFT的信道估計方法相比，更好地將信號能量集中在低頻區域，其效率有所提高。但是，在實現本發明的過程中，本發明的發明人發現現有技術中至少存在如下問題：其變換的集中度是和信道的預提特性相關的，如果只是采取簡單的補零處理來消除信號能量的高頻部分，顯然還是不能滿足系統的精確度要求，導致通信系統不精確。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種正交頻分復用系統的信道估計方法和相關裝置，以提高通信系統的精確度。

本發明實施例公開公開了如下技術方案：

一種正交頻分復用系統的信道估計方法，包括：

對上一次迭代估計的信道頻率響應信號進行離散余弦變換DCT處理或離散余弦反變換IDCT處理，得到本次迭代的變換后信號，其中，根據發送端發送的導頻信號和接收端接收的導頻信號計算得到初始估計的信道頻率響應信號；

將所述本次迭代的變換后信號進行補零，得到本次迭代的補零后信號；

將所述本次迭代的補零后信號進行IDCT處理或DCT處理，得到本次迭代估計的信道頻率響應信號；

判斷所述上一次迭代估計的信道頻率響應信號與本次迭代估計的信道頻率響應信號的差值是否小于預設閾值；

如果是，輸出本次迭代估計的信道頻率響應信號；

否則，將所述本次迭代估計的信道頻率響應信號作為上一次迭代估計的信道頻率響應信號，重新返回到第一個步驟進行下一個迭代過程。

優選的，所述方法還包括：

對所述本次迭代的變換后信號進行平滑濾波處理，得到本次迭代的平滑濾波后信號；

則所述將所述本次迭代的變換后信號進行補零，得到本次迭代的補零后信號為：將所述本次迭代的平滑濾波后信號進行補零，得到本次迭代的補零后信號。

優選的，所述DCT處理為DCT-II。

優選的，所述IDCT處理為IDCT-II。

優選的，所述根據發送端發送的導頻信號和接收端接收的導頻信號計算得到初始估計的信道頻率響應信號包括：

利用最小二乘LS算法、低秩矩陣估計方法或LMMSE算法計算得到初始估計的信道頻率響應信號。

一種正交頻分復用系統的信道估計裝置，包括：