[發(fā)明專利]一種循環(huán)相關(guān)信道估計(jì)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710656390.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107508778B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京睿信豐科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 王鴻遠(yuǎn)

本發(fā)明涉及一種循環(huán)相關(guān)信道估計(jì)方法及裝置，所述方法包括以下步驟：S110，提供循環(huán)序列集合[CH1 CH2]，其中，序列CH1的內(nèi)容與CH2的內(nèi)容相同；S120，循環(huán)序列集合[CH1 CH2]通過(guò)循環(huán)移位進(jìn)行信道估計(jì)，得到時(shí)域信道h；S130，對(duì)所述時(shí)域信道進(jìn)行FFT變換，得到頻域信道H；S140，調(diào)整所述頻域信道的幅度，使得所述頻域信道的信號(hào)有效值RMS(h)＝RMS(H)；S150，對(duì)調(diào)整后的頻域信道進(jìn)行內(nèi)插計(jì)算，并進(jìn)行濾波，以得到信道估計(jì)值。本發(fā)明的循環(huán)相關(guān)信道估計(jì)方法及裝置能夠解決單載波通信系統(tǒng)難以快速估計(jì)多徑信道中每一個(gè)路徑幅度和相位信息的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單載波系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)相關(guān)信道估計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)

在無(wú)線通信中，電磁波在自由空間中傳播會(huì)遇到各種障礙物從而產(chǎn)生反射，折射，散射等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象導(dǎo)致發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間存在無(wú)數(shù)多條達(dá)到路徑，無(wú)線電波在每條路徑上的傳播延時(shí)不同，衰落大小不同，從而形成了無(wú)線信道的多徑效應(yīng)。該效應(yīng)導(dǎo)致接收符號(hào)發(fā)生畸變，無(wú)法正確判斷發(fā)送符號(hào)，這就是我們常說(shuō)的碼間干擾問(wèn)題。無(wú)線信道通過(guò)電磁波在空間中的傳播來(lái)傳遞信號(hào)，由于電磁波的傳播存在反射，散射和衰落等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)無(wú)線信道傳播后的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一定的幅度變化和失真，即衰落和噪聲。我們根據(jù)信號(hào)在時(shí)間軸上的變化頻率分為大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落是指電磁波經(jīng)歷空間傳播所引起的路徑損耗，陰影衰落，它主要取決于傳播環(huán)境和路徑長(zhǎng)度，根據(jù)時(shí)間的變化基本保持不變。而小尺度衰落是指信號(hào)幅度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大的變化，它帶來(lái)的影響要遠(yuǎn)大于大尺度衰落，因此在實(shí)際通信中，一般只考慮小尺度衰落的影響。產(chǎn)生小尺度衰落的原因主要有兩個(gè)：一個(gè)是由于電磁波的折射，反射等特性引起的多徑效應(yīng)，另一個(gè)是由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所造成的多普勒效應(yīng)。

針對(duì)多徑帶來(lái)的問(wèn)題，目前有兩種比較成熟的解決方案：一是單載波傳輸下的均衡器技術(shù)，另一個(gè)則是正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)。OFDM技術(shù)屬于多載波通信的范疇，它通過(guò)將信息調(diào)制與多個(gè)正交的子載波上，在對(duì)抗碼間干擾問(wèn)題上有著很好的性能，并可以利用快速傅里葉變換(FFT)計(jì)算復(fù)雜度低的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。但是相比于單載波系統(tǒng)，OFDM系統(tǒng)對(duì)于頻偏和相位噪聲非常敏感，而且信號(hào)峰均功率比較高，降低了功放的效率。因此單載波系統(tǒng)仍然是無(wú)法取代的。

OFDM這種技術(shù)在有線傳輸中通常稱為離散多音頻(Discrete Multitone,DMT)技術(shù)，而無(wú)線研究者通常將它稱為正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing,OFDM)。盡管術(shù)語(yǔ)不同，但他們的共同特征都是把具有頻率選擇性的寬帶信道分成若干個(gè)并行窄帶子信道。在多載波系統(tǒng)中，高速數(shù)據(jù)流被解復(fù)用后在多個(gè)子載波上傳輸，其信道失真很容易在接收機(jī)中基于單個(gè)子載波進(jìn)行補(bǔ)償。

多載波技術(shù)可以被進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得子載波間的頻率間隔盡可能小，同時(shí)保持響應(yīng)的時(shí)域波形的正交性，而不同子載波的信號(hào)譜在頻域上是重疊的。這樣，可用傳輸帶寬就可以被充分利用。甚至某些傳輸條件惡劣的子載波還可以被屏蔽。

盡管多載波技術(shù)早在40多年前就被提出了，但直到最近，隨著低成本數(shù)字信號(hào)處理器的出現(xiàn)(如用快速傅里葉變換(FFT)實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào))，它才引起研究者的廣泛關(guān)注。尤其是在過(guò)去的20年中，已編碼OFDM技術(shù)已被大量標(biāo)準(zhǔn)和制造商采納為主流技術(shù)，其中包括數(shù)字視頻廣播(Digital Video Broadcasting,DVB)、數(shù)字音頻廣播(Digital AudioBroadcasting,DAB)、異步數(shù)字用戶環(huán)路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)、無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)、電力線通信(Power Line Communications,PSL)等。OFDM也是利用超寬帶(UltraWideband,UWB)的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)和認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的主要候選技術(shù)。而且，在3GPP LTE和3GPP2的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中，OFDM也被作為核心技術(shù)正在接受評(píng)估。