專利名稱：信道估計后處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SDMA)，特別涉及TD-SDMA物理層的信道估計后處理 方法及裝置。
背景技術(shù)：
第三代移動通信系統(tǒng)時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple, TD-SCDMA)系統(tǒng)的物理層信道具有獨特的幀結(jié)構(gòu)，圖1 為TD-SCDMA無線子幀結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，每個子幀由長度為675ps的7 個常規(guī)時隙(TS0 TS6)和3個特殊時隙組成。在時分多址(TDMA)信道 上， 一個時隙中的信息格式稱為突發(fā)(burst)。 TD-SCDMA系統(tǒng)采用的突發(fā) 由兩個長度分別為352碼片(chip)的數(shù)據(jù)塊、 一個長度為144chip的中間碼 (midamble)和一個長度為16碼片的保護間隔(Guard Period, GP)組成。 其中，子幀中的中間碼是由長為128碼片的基本中間碼循環(huán)移位產(chǎn)生的。同 一小區(qū)同一時隙內(nèi)不同用戶采用相同的基本中間碼。按3GPP標準， 一個TD-SCDMA小區(qū)配置4個基本的中間碼，但一般只 使用其中的1個，其余3個留給不同的運營商使用。同一時隙不同信道所使 用的中間碼都是由這個基本碼經(jīng)過循環(huán)移位而產(chǎn)生。對于下行鏈路，同一時隙上分配給某終端的多個碼分信道可能對應多個 中間碼，這時終端可以相應得到針對同一下行信道的多個信道估計；對于上 行鏈路，同一時隙上分配給某終端的多個碼分信道同樣可能對應多個中間碼， 這時基站可以相應得到針對同一上行行信道的多個信道估計。為了得到更可靠的信道估計以保證接收機性能，需要將對應同一信道的 多個信道估計利用一定的后處理方法構(gòu)造出一個更好的信道估計。目前的后 處理方法多為先把多個信道估計進行去噪，然后將多個信道估計直接合并， 或者利用門限值選取其中的若干個進行合并。這兩種合并方法都存在一定的 無目的性，對于門限值的選取往往也只能憑經(jīng)驗或仿真得到，很難確定最佳'值，而且一些與噪聲相比并不顯著的較小的有效抽頭不能得到保留，導致信 道信息丟失，從而進一步影響整個接收機的性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種信道估計后處理方法和裝置，其可將信道估 計合并的信噪比達到最高值，本發(fā)明所述"最高信噪比"皆指通過合并一個 或多個信道估計的方法所能達到的最高信噪比，合并之后再針對該具有最高 信噪比的信道估計進行去噪。為了達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明為一種信道估計后處理方法，包括步 驟S1，以使其合并信噪比達到最高為原則，選取關于同一信道的一個或多個 信道估計；步驟S2，將所述一個或多個信道估計合并獲得合并信道估計；步 驟S3，針對所述合并信道估計進行去噪。如本發(fā)明優(yōu)選實施例述的信道估計后處理方法，所述步驟S1包括步驟 SlOl，構(gòu)造待合并信道估計集合和剩余信道估計集合，同時令合并信噪比等 于負無窮，其中所述待合并信道估計集合為空，剩余信道估計集合包括關于 同一信道的所有信道估計；步驟S102，根據(jù)當前所述剩余信道估計集合中信 噪比最高的信道估計計算比較信噪比，并判斷所述比較信噪比是否大于或等 于當前所述合并信噪比，若判斷結(jié)論肯定，則進入步驟S103;若判斷結(jié)論否 定，則進入所述步驟S2;步驟S103，將步驟S102中所述的剩余信道估計集 合中信噪比最高的信道估計從中移出并移入所述待合并信道估計集合中，同 時將所述合并信噪比更新為所述步驟S102中的比較信噪比；步驟S104，判斷 當前剩余信道估計集合是否為空，若判斷結(jié)論肯定，則進入所述步驟S2;若 判斷結(jié)論否定，則進入所述步驟S102。如本發(fā)明優(yōu)選實施例所述的信道估計后處理方法，在所述步驟S2中，將 所述待合并信道估計集合中的各個所述信道估計求和并平均得到所述具有最 高信噪比的信道估計。如本發(fā)明優(yōu)選實施例所述的信道估計后處理方法，在所述步驟S3中，對 具有最高信噪比的信道估計進行門限去噪。為了達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明為一種信道估計后處理裝置，包括待合 并信道估計集合存儲模塊，用于存儲合并信道估計集合；剩余信道估計集合 存儲模塊，用于存儲剩余信道估計集合；信噪比計算模塊，用于根據(jù)剩余信道估計集合中信噪比最高的信道估計計算比較信噪比，更新合并信噪比，并將所述結(jié)果發(fā)送給控制模塊；控制模塊，用于構(gòu)造并更新待合并信道估計集 合和剩余信道估計集合，對比較信噪比和合并信噪比進行比較；信道估計合 并模塊，用于將待合并信道估計集合中的各個信道估計求和并平均；去噪模 塊，用于對所述具有最高信噪比的信道估計進行門限去噪。本發(fā)明的優(yōu)點在于，信道估計的信噪比越高，表明其與信道沖擊響應越 接近，信噪比趨近于無窮大時，信道估計就無限趨近于信道沖擊響應，經(jīng)過 上述算法得到的信道估計具有最高信噪比，因此通過該信道估計的得到的結(jié) 果能最大限度地接近信道沖擊響應，從而能夠提高接收機的性能。


圖1為TD-SCDMA無線子幀時隙結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法的原理流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法的具體流程圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理裝置的模塊圖；圖5為本發(fā)明具體實施例的同一信道的六個信道估計的功率示意圖；圖6為本發(fā)明具體實施例的同一信道的六個信道估計經(jīng)過選取合并后得到的具有最高信噪比的信道估計的功率示意圖；圖7為對本發(fā)明具體實施例的同一信道的六個信道估計經(jīng)過選取合并后得到的具有最高信噪比的信道估計進行去噪后的功率示意圖；圖8為在某種信道下根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法與現(xiàn)有技術(shù)中直接去噪算法的誤比特率仿真對比的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、步驟和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行 進一步具體描述。本發(fā)明的目的在于將信道沖擊響應h從信道估計^中準確地恢復出來，由 于信噪比越高說明信道估計l與信道沖擊響應h的接近程度越高，因此根據(jù)本 發(fā)明的基本原理在于，以提高信噪比為原則，選取關于同一信道的一個或多 個信道估計；將選取的所述信道估計合并，從而獲得一個具有最高信噪比的信道估計；然后針對該具有最高信噪比的信道估計進行去噪得到最終的信道 估計，該最終的信道估計既能夠去除絕大多數(shù)或所有無效抽頭，又能夠保留 較小的有效抽頭，從而提高接收機的性能。其中，某時刻某信道的信道沖擊響應為h^①,、l,…,iV， iV為信道沖擊響 應窗的有效長度。因此，接收機得到的關于該真實信道沖擊響應的《個信道 估計可以記作ii， = a,h + n，，h《=^h + n^:其中，&,^=1,...,《為各信道沖擊響應窗功率系數(shù)，^J",…,《為各信道沖擊響應窗的加性白噪聲，且有hi2^^iigi2s 2。各個信道估計的信噪比為lkh|| ， ||h||在A無法準確獲得的情況下，可以通過以下三種方法估計A，實施時任 選其一即可。方法A， & =_織，《是對噪聲功率d的估計。方法B， 4=^#，附為使^(m)取得最大值的m。方法C， ~=，-^C7， m為使&(附)取得最大值的m， f為可調(diào)系數(shù)。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法包括三個步驟步驟S1，選取關于同一信道的一個或多個信道估計使所述一個或多個信道估計的合并信噪比達到最高；步驟S2，將所述一個或多個信道估計合并獲得具有最高信 噪比的信道估計；步驟S3，針對所述具有最高信噪比的信道估計進行去噪得 到最終的信道估計。以下參照圖3，詳細介紹根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法的具體流程。 步驟SlOl，構(gòu)造待合并信道估計集合0 = 0和剩余信道估計集合 0 = )^ |Ar = l,...,^，同時令合并信噪比5^ = -oo。 ' 步驟S102，根據(jù)剩余信道估計集合0中信噪比最高的信道估計、計算比較信噪比SW '，并判斷該比較信噪比幼W'是否大于或等于當前合并信噪比s層。從剩余信道估計集合o中選出當前信噪比最高的信道估計l，即當前窗功率系數(shù)A最大的信道估計^，記作6^-"。,》+I1^，然后基于該當前信噪 比最高的信道估計、計算當前比較信噪比幼w'，<formula>formula see original document page 8</formula>其中，lQl為待合并信道估計集合Q中元素的個數(shù)。經(jīng)過判斷，若SiVOSW ，則進入步驟S103;若SVi 、^Wi ，則關于同一 信道的所有信道估計中可提高合并信噪比的信道估計已經(jīng)全部選取入待合并 信道估計集合Q中，則進入對待合并信道估計進行合并的步驟S201 。步驟S103，更新待合并信道估計集合Q、剩余信道估計集合O和合并信 噪比SVi 。將步驟S102中所述的剩余信道估計集合0中信噪比最高的信道估計6。， 從中移出并移入待合并信道估計集合Q中，同時將合并信噪比SVi 更新為步驟 S102中的比較信噪比SVi '，即SVi^SVi '，然后進入步驟S104。歩驟S104，判斷剩余信道估計集合O是否為空。若剩余信道估計集合O非空，則進入步驟S102;若剩余信道估計集合O為 空，則關于同一信道的所有信道估計中可提高合并信噪比的信道估計已經(jīng)全 部選取入待合并信道估計集合Q中，則進入對待合并信道估計進行合并的步 驟S201。歩驟S201，通過將待合并信道估計集合Q中的各個信道估計、求和并平 均，從而得到具有最高信噪比的信道估計、p，其中h^e。得到具有最高信噪比的信道估計^p后，對其進行去噪處理。步驟S301，通過對具有最高信噪比的信道估計、p進行門限去噪來實現(xiàn) 的，得到最終的關于信道沖擊響應的估計結(jié)果&，其中<formula>formula see original document page 8</formula>其中r為去噪門限，r = ;^ 2， ；/為去噪系數(shù)。所述去噪系數(shù)越大，則越多具有 最高信噪比的信道估計6p,抽頭將被清零，但是同時信道沖擊響應h中某些較 小的抽頭也可能會被清零；該系數(shù)越小，則信道沖擊響應h中較小的有效抽頭 也將被保留，但是同時某些無效抽頭將會殘留。以圖5所示的同一信道的六個信道估計為具體實施例，根據(jù)上述根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法，詳細敘述針對該具體實施例進行信道估計后處理的流程，其中圖5的橫坐標為采樣序號，對于td-scdma，采樣間隔常 常為1/1280000秒，縱坐標為功率，單位為瓦。首先，采用本發(fā)明提供的方法b估計六個信道估計所對應的^:由于在 本具體實施例中^只有相對大小的意義，因此可令^=1，于是^:0.《W76S， ^ = 7細42 ，厶4 = ，<55 = ft4譜^ ， & = OS7卯5 。根據(jù)步驟s101，構(gòu)造待合并信道估計集合0 = 0和剩余信道估計集合 O = i * = 1,…，6卜同時令合并信噪比SW = -oo 。根據(jù)步驟s102，從剩余信道估計集合O中選出當前信噪比最高的信道估 計、，即當前窗功率系數(shù)",最大的信道估計、，然后基于該信道估計^計算 當前比較信噪比SVi '，<formula>formula see original document page 9</formula>其中，|q|為0 。經(jīng)過判斷，^ s/w 。根據(jù)歩驟s103，由于SV/ '》SW ，將所述的剩余信道估計集合O中信噪比 最高的信道估計63從中移出并移入待合并信道估計集合q中，同時將合并信 噪比SVi 更新為步驟s103中的比較信噪比，即SM^sv/ '，因此，待合并信 道估計集合^ = {^}，剩余信道估計集合0 = ^^ = 1,2，4,5，6}，合并信噪比 5備=7，0李|2/0" 2 。根據(jù)步驟s104，判斷剩余信道估計集合O非空，因此繼續(xù)進行選取待合 并信道估計。根據(jù)步驟s102，從剩余信道估計集合O中選出當前信噪比最高的信道估 計、，然后基于該信道估計、計算當前比較信噪比SAW'，<formula>formula see original document page 9</formula>其中，|Q|為1 。經(jīng)過判斷，SVO S7Vi 。根據(jù)步驟S103，由于SVi '》SVi ，待合并信道估計集合0 = $3,、}，剩余 信道估計集合O = I A: = 1,2,5,6}，合并信噪比SVi = "59W||h|2Ar 2 。根據(jù)步驟S104，剩余信道估計集合O非空，因此繼續(xù)選取待合并信道估計。根據(jù)步驟S102，從剩余信道估計集合O中選出當前信噪比最高的信道估 計、，然后基于該信道估計&計算當前比較信噪比幼W'，其中，M為2。經(jīng)過判斷，SW '2SVi 。根據(jù)步驟S103，由于SV及1SW ，待合并信道估計集合Q^HiiJ，剩 余信道估計集合0 = ^ |& = 2,5,6}，合并信噪比SiVi d.25"lhl2/cr。根據(jù)步驟S104，剩余信道估計集合O非空，因此繼續(xù)選取待合并信道估計。根據(jù)歩驟S102，從剩余信道估計集合O中選出當前信噪比最高的信道估 計62 ，然后基于該信道估計、計算當前比較信噪比SVi '，其中，|Q|為3 。經(jīng)過判斷，SVi '》。根據(jù)步驟S103，由于SVi lSW ，待合并信道估計集合Q^m&山 剩余信道估計集合O = ^ I A: = 5,6卜合并信噪比SM = 3.959^|h||2/cr 2 。根據(jù)步驟S104，剩余信道估計集合O非空，因此繼續(xù)選取待合并信道估計。根據(jù)步驟S102，從剩余信道估計集合O中選出當前信噪比最高的信道估 計、，然后基于該信道估計、計算當前比較信噪比SVi '，其中，|0|為4。經(jīng)過判斷，^Wi '〈SVi 。根據(jù)步驟S201，將待合并信道估計集合Q中的各個信道估計、求和并平均，從而得到具有最高信噪比的信道估計i,如圖6所示，C 一 MQ根據(jù)步驟S301，對具有最高信噪比的信道估計iv進行門限去噪，從而得到最終的關于信道沖擊響應的估計結(jié)果6 ，<formula>formula see original document page 11</formula> 否則其中r為去噪門限，<formula>formula see original document page 11</formula>3。綜上所述，本具體實施例以達到最高信噪比為原則，選取關于同一信道 的一個或多個信道估計，并將選取的所述信道估計求和并平均，從而獲得一 個具有最高信噪比的信道估計、,，然后針對該具有最高信噪比的信道估計、p 進行去噪得到最終的信道估計6，該最終的信道估計6既能夠去除絕大多數(shù)或 所有無效抽頭，又能夠保留較小的有效抽頭，從而提高接收機的性能。如圖6 和圖7所示，其中圖6為本發(fā)明具體實施例的同一信道的六個信道估計經(jīng)過選取合并后得到的具有最高信噪比的信道估計的功率示意圖；圖7為對本發(fā) 明具體實施例的同一信道的六個信道估計經(jīng)過選取合并后得到的具有最高信 噪比的信道估計進行去噪后的功率示意圖，可見最終的信道估計既能夠去除 絕大多數(shù)或所有無效抽頭，又能夠保留較小的有效抽頭。圖6和圖7的橫坐 標為采樣序號，對于TD-SCDMA，采樣間隔常常為1/1280000秒，縱坐標為 功率，單位為瓦。圖8為在某種信道下根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理方法與現(xiàn)有技術(shù)中直 接去噪算法的誤比特率仿真對比的示意圖，其中，方形線端的線條代表現(xiàn)有 技術(shù)的誤比特率，圓形線端的線條代表根據(jù)本發(fā)明方法的誤碼率，采用本發(fā) 明的信道估計后處理方法后，誤比特率與現(xiàn)有技術(shù)的直接去噪算法相比有相 當程度的下降。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的信道估計后處理裝置包括待合并信道估計集 合存儲模塊l，剩余信道估計集合存儲模塊2，信噪比計算模塊3，信道估計 合并模塊4，控制模塊5和去噪模塊6。以下具體介紹根據(jù)本發(fā)明的信lt估計 后處理裝置的工作原理。歩驟S101 ，控制模塊5構(gòu)造待合并信道估計集合Q = (D并存儲于待合并信道估計集合存儲模塊1，控制模塊5構(gòu)造剩余信道估計集合0 = {^ ^",…,W并存儲于剩余信道估計集合存儲模塊2，同時信噪比計算模塊3令合并信噪 比S層一 oo 。步驟S102，信噪比計算模塊3根據(jù)剩余信道估計集合O中信噪比最高的 信道估計、計算比較信噪比SVi '，并將該計算結(jié)果發(fā)送給控制模塊5，控制模 塊5判斷該比較信噪比SAW'是否大于或等于當前合并信噪比SiVi 。 信噪比計算模塊3從剩余信道估計集合O中選出當前信噪比最高的信道估計 l，即當前窗功率系數(shù)A最大的信道估計^，然后基于該信道估計^計算當 前比較信噪比SW '。經(jīng)過控制模塊5判斷，若SiVOSW ，則進入步驟S103;若SVi 、SVi ， 則關于同一信道的所有信道估計中可提高合并信噪比的信道估計已經(jīng)全部選 取入待合并信道估計集合Q中，則進入對待合并信道估計進行合并的步驟 S201。步驟S103，控制模塊5更新待合并信道估計集合Q并存儲于待合并信道 估計集合存儲模塊1、控制模塊5更新剩余信道估計集合O并存儲于剩余信道 估計集合存儲模塊2，同時信噪比計算模塊3更新合并信噪比SVi ?？刂颇K5將步驟S102中所述的剩余信道估計集合O中信噪比最高的信 道估計、從中移出并移入待合并信道估計集合Q中，同時將合并信噪比SVi 更 新為歩驟S102中的比較信噪比，即SW^SVi '，然后進入步驟S104。步驟S104，控制模塊5判斷剩余信道估計集合O是否為空。經(jīng)過控制模塊5判斷，若剩余信道估計集合O非空，則進入步驟S102; 若剩余信道估計集合0為空，則關于同一信道的所有信道估計中可提高合并信 噪比的信道估計已經(jīng)全部選取入待合并信道估計集合Q中，則進入對待合并 信道估計進行合并的步驟S201。步驟S201 ，信道估計合并模塊4將待合并信道估計集合Q中的各個信道 估計"求和并平均，從而得到具有最高信噪比的信道估計^p。步驟S301，去噪模塊6對具有最高信噪比的信道估計6^進行門限去噪， 從而得到最終的關于信道沖擊響應的估計結(jié)果。通過以上對實施方式的描述，本領域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā) 明可作為一種信道估計后處理裝置用到TD-SCDMA終端或基站上，但是本發(fā) 明也可用在其它對同一信道存在多個估計并需要據(jù)此獲得一個具有更高信噪比的信道估計的領域。以上，是為了本領域技術(shù)人員理解本發(fā)明，而對本發(fā)明所進行的詳細描 述，但可以想到，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)還可以做出其 它的變化和修改，這些變化和修改均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信道估計后處理方法，用于TD-SDMA物理層的信道，其特征在于，包括步驟S1，以使其合并信噪比達到最高為原則，選取關于同一信道的一個或多個信道估計；步驟S2，將所述一個或多個信道估計合并獲得合并信道估計；步驟S3，針對所述合并信道估計進行去噪。
2. 如權(quán)利要求1所述的信道估計后處理方法，其特征在于，所述步驟Sl 包括步驟S101，構(gòu)造待合并信道估計集合和剩余信道估計集合，同時令合并 信噪比等于負無窮，其中所述待合并信道估計集合為空，剩余信道估計集合 包括關于同一信道的所有信道估計；歩驟S102，根據(jù)當前所述剩余信道估計集合中信噪比最高的信道估計計 算比較信噪比，并判斷所述比較信噪比是否大于或等于當前所述合并信噪比， 若判斷結(jié)論肯定，則進入步驟S103;若判斷結(jié)論否定，則進入所述步驟S2;步驟S103，將步驟S102中所述的剩余信道估計集合中信噪比最高的信 道估計從中移出并移入所述待合并信道估計集合中，同時將所述合并信噪比 更新為所述步驟S102中的比較信噪比；步驟S104，判斷當前剩余信道估計集合是否為空，若判斷結(jié)論肯定，則 進入所述步驟S2;若判斷結(jié)論否定，則進入所述步驟S102。
3. 如權(quán)利要求1所述的信道估計后處理方法，其特征在于，在所述步驟 S2中，將所述待合并信道估計集合中的各個所述信道估計求和并平均得到所 述具有最高信噪比的信道估計。
4. 如權(quán)利要求1所述的信道估計后處理方法，其特征在于，在所述步驟 S3中，對具有最高信噪比的信道估計進行門限去噪。
5. —種信道估計后處理裝置，用于TD-SDMA物理層的信道，其特征在 于，包括待合并信道估計集合存儲模塊，用于存儲合并信道估計集合； 剩余信道估計集合存儲模塊，用于存儲剩余信道估計集合； 信噪比計算模塊，用于根據(jù)剩余信道估計集合中信噪比最高的信道估計計算比較信噪比，更新合并信噪比，并將所述結(jié)果發(fā)送給控制模塊；控制模塊，用于構(gòu)造并更新待合并信道估計集合和剩余信道估計集合，對比較信噪比和合并信噪比進行比較；信道估計合并模塊，用于將待合并信道估計集合中的各個信道估計求和并平均；去噪模塊，用于對所述具有最高信噪比的信道估計進行門限去噪。
全文摘要
本發(fā)明為一種信道估計后處理方法，包括步驟S1，以使其合并信噪比達到最高為原則，選取關于同一信道的一個或多個信道估計；步驟S2，將所述一個或多個信道估計合并獲得合并信道估計；步驟S3，針對所述合并信道估計進行去噪。本發(fā)明的優(yōu)點在于其能夠去除絕大多數(shù)或所有無效抽頭，又能夠保留較小的有效抽頭，從而提高接收機的性能。
文檔編號H04L25/02GK101252554SQ20081000228
公開日2008年8月27日 申請日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者厲正吉 申請人:北京天碁科技有限公司