專(zhuān)利名稱(chēng)：一種信道估計(jì)單元和信道估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)，尤其涉及一種信道估計(jì)單元和信道估 計(jì)方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)中，由于無(wú)線信道的頻率響應(yīng)是時(shí)變的，為了在 接收端正確解調(diào)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，就需要進(jìn)行合理的信道估計(jì)。目前，用于估 計(jì)無(wú)線信道的方法大抵有兩類(lèi)， 一類(lèi)是基于訓(xùn)練序列， 一類(lèi)是基于導(dǎo)頻。訓(xùn) 練序列分為隱性訓(xùn)練序列和顯性訓(xùn)練序列兩種，顯性訓(xùn)練序列是收發(fā)端約定 好的、固定在幀結(jié)構(gòu)中的一段信號(hào)，隱形訓(xùn)練序列是從接收信號(hào)中截取的一
段存于RAM中的信號(hào)。
以顯性訓(xùn)練序列為例，現(xiàn)有的基于訓(xùn)練序列的信道估計(jì)方法通常包括 在信道初始化時(shí)，發(fā)射端僅發(fā)送訓(xùn)練序列；接收端利用本地保存的已知的訓(xùn) 練序列和接收信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)；將發(fā)射的訓(xùn)練序列表示為p(t),信道函數(shù)表 示為h(t)，則時(shí)域的接收信號(hào)r(t)為K,) = /^) W)。前式在頻域的表達(dá)式 為i O) = P(w) W(M0,則信道沖擊響應(yīng)為//0) = ^ (^)/尸0),對(duì)分子分母同 乘以P(W)的共軛得到//(mO = jR(m;)P*(W)/|P(uO|2，由于訓(xùn)練序列在頻域可大致 認(rèn)為是一個(gè)恒量，因此可以認(rèn)為該式中的分母也是一個(gè)恒量。按照上面的頻 域表達(dá)式進(jìn)行信道估計(jì)，然后進(jìn)行逆傅立葉變換來(lái)得到時(shí)域上的信道估計(jì)結(jié) 果。
可以看出，現(xiàn)有的基于訓(xùn)練序列的信道估計(jì)通常在頻域完成，所以在進(jìn) 行信道估計(jì)時(shí)需要進(jìn)行傅立葉變換來(lái)完成時(shí)域和頻域間的轉(zhuǎn)換，因此將占用 FFT器件的資源，而且花費(fèi)的時(shí)間較多
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種信道估計(jì)單元和信道估計(jì)方法，應(yīng) 用于地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，尤其是回波消除器中，能夠在時(shí)域完成信道估計(jì)。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了 一種信道估計(jì)單元，包括互相關(guān)模塊， 用于對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，獲得互相關(guān)
序列i (");還包括
幅度序列生成模塊，用于對(duì)i (w)序列取絕對(duì)值，獲得其幅度序列;
傳輸時(shí)延計(jì)算模塊，用于確定l/ (")l大于幅度門(mén)限r(nóng),時(shí)對(duì)應(yīng)的各索引；其 中最小的索引為m;所述幅度門(mén)限r(nóng),與及(m)序列的平均功率成正比關(guān)系；
信道參數(shù)獲取模塊，用于將幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值分別除以 本地訓(xùn)練序列的平均功率，獲得每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估 計(jì)值；以及將傳輸時(shí)延計(jì)算模塊所確定的各索引減去m,得到每條徑的索引值。
進(jìn)一步的，互相關(guān)模塊采用的本地訓(xùn)練序列是事先與發(fā)端約定的訓(xùn)練序 列，或是截取的一段接收信號(hào)。
進(jìn)一步的，當(dāng)該信道估計(jì)單元用于回波消除器中時(shí)，所述互相關(guān)模塊每 隔 一段時(shí)間對(duì)部分時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行互相關(guān)操作。
進(jìn)一步的，L=27^, 4為及(")序列的平均功率。
進(jìn)一步的，所述信道參數(shù)獲取模塊所確定的幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互 相關(guān)值為及(")序列中對(duì)應(yīng)于傳輸時(shí)延計(jì)算模塊所確定的各索引的互相關(guān)值。
進(jìn)一步的，所述信道參數(shù)獲取模塊所獲得的每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì) 值和相位偏移估計(jì)值以復(fù)數(shù)形式表示；
所述信道參數(shù)獲取模塊還用于將對(duì)應(yīng)的每條徑的索引和復(fù)數(shù)值組合起 來(lái)，作為估計(jì)出的信道集合。
本發(fā)明還提供了一種信道估計(jì)方法，包括
A、對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，獲得互 相關(guān)序列及O);B 、獲得序列的幅度序列;
c、將幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值分別除以一個(gè)因子，獲得每條
徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值，所述因子等于本地的訓(xùn)練序列
的平均功率；確定大于幅度門(mén)限L的li (")l的各索引，其中最小的索引為m; 將所確定的各索引減去ru,得到每條徑的索引值；
其中，所述幅度門(mén)限r(nóng),與序列的平均功率成正比關(guān)系。
進(jìn)一步的，步驟A中
本地訓(xùn)練序列是事先與發(fā)端約定的訓(xùn)練序列，或是截取的一段接收信號(hào)。
進(jìn)一步的，步驟A中
當(dāng)該信道估計(jì)方法用于回波信道估計(jì)時(shí)，每隔一段時(shí)間對(duì)部分時(shí)間點(diǎn)進(jìn) 行互相關(guān)操作。
進(jìn)一步的，步驟C中
r,2V^"， ^為i (")序列的平均功率。
進(jìn)一步的，步驟C中
幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值為序列中對(duì)應(yīng)于所確定的各索
引的互相關(guān)值。
進(jìn)一步的，所獲得的每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值記
以復(fù)數(shù)形式表示；
所述方法還包括將對(duì)應(yīng)的每條徑的索引和復(fù)數(shù)值組合起來(lái)，作為估計(jì) 出的信道集合。
本發(fā)明提出了一種全新的信道估計(jì)方案，不需要從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域就能 夠?qū)崿F(xiàn)信道估計(jì)，簡(jiǎn)化了進(jìn)行信道估計(jì)的過(guò)程，節(jié)省了 FFT器件的資源， 縮短了信道估計(jì)時(shí)間；本發(fā)明的優(yōu)化方案規(guī)定了兩種本地訓(xùn)練序列的形式， 對(duì)采用顯性或隱形訓(xùn)練序列的情況都適用，靈活度高；本發(fā)明的優(yōu)化方案還 提出每隔一段時(shí)間計(jì)算部分時(shí)間點(diǎn)的互相關(guān)序列，進(jìn)一步減輕了信道估計(jì)的 工作量。


圖1為本發(fā)明提供的信道估計(jì)單元的具體實(shí)施框圖； 圖2為本發(fā)明提供的信道估計(jì)方法的具體實(shí)施流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明提供了一種信道估計(jì)單元，如圖l所示，包括互相關(guān)模塊、幅 度序列生成模塊、傳輸時(shí)延計(jì)算模塊和信道參數(shù)獲取模塊。
所述互相關(guān)模塊用于對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互 相關(guān)操作，獲得互相關(guān)序列。
其中，互相關(guān)模塊采用的本地訓(xùn)練序列可以是事先與發(fā)端約定的訓(xùn)練序 列，也可以是截取的一段接收信號(hào)，因此對(duì)采用顯性或隱形訓(xùn)練序列的情況 都適用，靈活度高。
其中，互相關(guān)操作具體是按照下式進(jìn)行
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中co"/(.)表示取共軛函數(shù)，義(/)表示本地的訓(xùn)練序列(其長(zhǎng)度為丄，如 8192) , K")表示接收到的信號(hào)序列。
當(dāng)該信道估計(jì)單元用于回波消除器中時(shí)，由于多徑回波信道的延時(shí)擴(kuò)展 一般都不大，以及回波信道的傳輸時(shí)延也較小(直放站發(fā)射天線到接收天線 之間的距離較短)，因此，不必要計(jì)算所有時(shí)間點(diǎn)的互相關(guān)序列，再加上回 波信道的多普勒Doppler頻偏較小(即信道隨時(shí)間的變化較小)，可以認(rèn)為 信道在一定時(shí)間內(nèi)是不變的，因此，互相關(guān)模塊可以每隔一段時(shí)間對(duì)部分時(shí) 間點(diǎn)進(jìn)行互相關(guān)操作，減輕了信道估計(jì)的工作量，如每隔25 ms計(jì)算300個(gè) 時(shí)間點(diǎn)的互相關(guān)序列。隔多長(zhǎng)時(shí)間根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的情況選擇，間隔時(shí)間越短， 進(jìn)行信道估計(jì)的時(shí)間就緊迫，而間隔的時(shí)間越長(zhǎng)，留給信道估計(jì)單元進(jìn)行信 道估計(jì)的處理時(shí)間就越長(zhǎng)，但不能過(guò)長(zhǎng)，以免時(shí)間太長(zhǎng)信道發(fā)生變化。同樣，取多少時(shí)間點(diǎn)也是根據(jù)實(shí)際情況選擇，選擇的時(shí)間點(diǎn)越少，結(jié)果的正確性和 可靠性就越低，選擇的時(shí)間點(diǎn)越多正確性越高，但運(yùn)算量越大，占用的硬件 資源越多，因此也不能過(guò)多。
所述幅度序列生成模塊用于對(duì)/^)序列取絕對(duì)值，獲得i (")序列的幅度 序列l(wèi)i (")l。
所述傳輸時(shí)延計(jì)算模塊用于確定|及(")|大于幅度門(mén)限^時(shí)對(duì)應(yīng)的各索引； 其中最小的索引m為信道的傳輸時(shí)延。
其中，傳輸時(shí)延計(jì)算模塊還可以用于建立一個(gè)索引集合，用于記錄大于 幅度門(mén)限r(nóng),的l/^)l的索引"，記為{ "2，...},集合中各索引依次增大。
所述信道參數(shù)獲取模塊用于將幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值分別 除以一個(gè)因子，獲得每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值，所述 因子等于本地的訓(xùn)練序列的平均功率；以及將傳輸時(shí)延計(jì)算模塊所確定的各 索引減去np得到每條徑的索引值。
其中，所述幅度門(mén)限r(nóng),與序列的平均功率成正比關(guān)系。
其中，幅度門(mén)限的一種具體取值可以定為7^=27^; i^為7 o)序列的平 均功率；所述幅度門(mén)限的具體取值隨著時(shí)間的變化可以改變，也可以保持不 變。
其中，所述信道參數(shù)獲取模塊所確定的幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)
值為i (巧)、7 ("2)、…；m、 n2……為傳輸時(shí)延計(jì)算模塊所確定的索引。
其中，所述信道參數(shù)獲取模塊所確定的幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān) 值可以^f旦不限于為一互相關(guān)值集合(i (巧)、...}。
其中，所述信道參數(shù)獲取模塊所獲得的每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和 相位偏移估計(jì)值記以復(fù)數(shù)形式表示，可以但不限于為 一復(fù)數(shù)集合 (q,C2,C3,…〉。
其中，所述信道參數(shù)獲取模塊所得到的每條徑的索引值可以但不限于為
一索引集合(0,"2—巧，"3—"，...}。
所述信道參數(shù)獲取模塊還可以用于將對(duì)應(yīng)的索引和復(fù)數(shù)值組合起來(lái)，作
為估計(jì)出的信道集合本發(fā)明不需要從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域就能夠?qū)崿F(xiàn)信道估計(jì)，因此信道估計(jì)單 元中不必使用FFT器件進(jìn)行時(shí)域和頻域間的轉(zhuǎn)換，節(jié)省了硬件資源，簡(jiǎn)化 了進(jìn)行信道估計(jì)的過(guò)程。
本發(fā)明還提供了一種進(jìn)信道估計(jì)方法，如圖2所示，包括
A、 對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，獲得互
其中，本地的訓(xùn)練序列可以是事先與發(fā)端約定的訓(xùn)練序列，也可以是截 取的一段接收信號(hào)，因此對(duì)采用顯性或隱形訓(xùn)練序列的情況都適用，靈活度 高。
其中，互相關(guān)操作具體是按照下式進(jìn)行
其中co"y(.)表示取共軛函數(shù)，x(/)表示本地的訓(xùn)練序列(其長(zhǎng)度為z,如 8192) , K")表示接收到的信號(hào)序列。
其中，當(dāng)該信道估計(jì)方法用于回波信道估計(jì)時(shí)，可以每隔一段時(shí)間計(jì)算 部分時(shí)間點(diǎn)的互相關(guān)序列，減輕了信道估計(jì)的工作量；隔多長(zhǎng)時(shí)間及取多少 時(shí)間點(diǎn)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的情況選擇，同信道估計(jì)單元中一致，這里不再贅述。
B、 對(duì)及(")序列取絕對(duì)值，獲得及(《)序列的幅度序列|及(")|。
C、 將幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值分別除以一個(gè)因子，獲得每條 徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值，所述因子等于本地的訓(xùn)練序列 的平均功率；所述幅度門(mén)限L與及(w)序列的平均功率成正比關(guān)系；
確定I/ (")I大于幅度門(mén)限L時(shí)對(duì)應(yīng)的各索引；其中最小的索引m為信道 的傳輸時(shí)延；將所確定的各索引減去rn，得到每條徑的索引值。
其中，幅度門(mén)限的一種具體取值可以定為^=27^; i^為i (")序列的平 均功率；所述幅度門(mén)限的具體取值隨著時(shí)間的變化可以改變，也可以保持不變。
其中，可以但不限于建立一個(gè)索引集合，用于記錄l及(")l大于幅度門(mén)限r(nóng),時(shí)對(duì)應(yīng)的索引"，記為",集合中各索引依次增大。
其中，幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值為i (",)、 i ("2)、。
其中，所述幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值可以但不限于為一互相關(guān) 值集合(i OO、 i ("2)、 ...}。
其中，所述每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值記以復(fù)數(shù)形 式表示，可以但不限于為一復(fù)數(shù)集合(c,，q,q,…)。
其中，所述每條徑的索引值可以但不限于為 一 索引集合
{0, W2 — Hj, W3 — % , ...}。
所述方法還可以包括，將對(duì)應(yīng)的索引和復(fù)數(shù)值組合起來(lái)，作為估計(jì)出的 信道集合(0:C,，"廣A :C2，"3—^:C3,…〉。
本發(fā)明不需要從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域就能夠?qū)崿F(xiàn)信道估計(jì)，因此信道估計(jì)時(shí) 不必再進(jìn)行時(shí)域和頻域間的轉(zhuǎn)換，節(jié)省了 FFT硬件資源，簡(jiǎn)化了進(jìn)行信道 估計(jì)的過(guò)程。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、 一種信道估計(jì)單元，包括互相關(guān)模塊，用于對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，獲得互相關(guān)序列 其特征在于，還包括幅度序列生成模塊，用于對(duì)/ (")序列取絕對(duì)值，獲得其幅度序列l(wèi)i (n)l;傳輸時(shí)延計(jì)算模塊，用于確定li (力l大于幅度門(mén)限r(nóng),時(shí)對(duì)應(yīng)的各索引；其 中最小的索引為n，；所述幅度門(mén)限r(nóng),與序列的平均功率成正比關(guān)系；信道參數(shù)獲取^t塊，用于將幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值分別除以 本地訓(xùn)練序列的平均功率，獲得每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估 計(jì)值；以及將傳輸時(shí)延計(jì)算模塊所確定的各索引減去m,得到每條徑的索引值。
2、 如權(quán)利要求1所述的信道估計(jì)單元，其特征在于互相關(guān)模塊采用的本地訓(xùn)練序列是事先與發(fā)端約定的訓(xùn)練序列，或是截 取的一段接收信號(hào)。
3、 如權(quán)利要求1所述的信道估計(jì)單元，其特征在于當(dāng)該信道估計(jì)單元用于回波消除器中時(shí)，所述互相關(guān)模塊每隔一段時(shí)間 對(duì)部分時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行互相關(guān)操作。
4、 如權(quán)利要求1所述的信道估計(jì)單元，其特征在于 ^=27^, i^為i (w)序列的平均功率。
5、 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的信道估計(jì)單元，其特征在于所述信道參數(shù)獲取模塊所確定的幅度大于幅度門(mén)限7,的各互相關(guān)值為 7 (")序列中對(duì)應(yīng)于傳輸時(shí)延計(jì)算模塊所確定的各索引的互相關(guān)值。
6、 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的信道估計(jì)單元，其特征在于所述信道參數(shù)獲取模塊所獲得的每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位 偏移估計(jì)值以復(fù)數(shù)形式表示；所述信道參數(shù)獲取模塊還用于將對(duì)應(yīng)的每條徑的索引和復(fù)數(shù)值組合起 來(lái)，作為估計(jì)出的信道集合。
7、 一種信道估計(jì)方法，包括A、對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，獲得互 才目關(guān)序歹11 ;B 、獲得i O)序列的幅度序列;C、將幅度大于幅度門(mén)限r(nóng),的各互相關(guān)值分別除以一個(gè)因子，獲得每條 徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值，所述因子等于本地的訓(xùn)練序列 的平均功率；確定大于幅度門(mén)限r(nóng),的li (")l的各索引，其中最小的索引為^; 將所確定的各索引減去ni,得到每條徑的索引值；其中，所述幅度門(mén)限r(nóng)」與序列的平均功率成正比關(guān)系。
8、 如權(quán)利要求7所述的信道估計(jì)方法，其特征在于，步驟A中 本地訓(xùn)練序列是事先與發(fā)端約定的訓(xùn)練序列，或是截取的一段接收信
9、 如權(quán)利要求7所述的信道估計(jì)方法，其特征在于，步驟A中當(dāng)該信道估計(jì)方法用于回波信道估計(jì)時(shí)，每隔一段時(shí)間對(duì)部分時(shí)間點(diǎn)進(jìn) 行互相關(guān)操作。
10、 如權(quán)利要求7所述的信道估計(jì)方法，其特征在于，步驟C中 7^=27^, ^為i (/0序列的平均功率。
11、 如權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的信道估計(jì)方法，其特征在于， 步驟C中幅度大于幅度門(mén)限^的各互相關(guān)值為i (w)序列中對(duì)應(yīng)于所確定的各索 引的互相關(guān)值。
12、 如權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的信道估計(jì)方法，其特征在于所獲得的每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值記以復(fù)數(shù)形 式表示；所述方法還包括將對(duì)應(yīng)的每條徑的索引和復(fù)數(shù)值組合起來(lái)，作為估計(jì) 出的信道集合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種信道估計(jì)單元和信道估計(jì)方法，方法包括對(duì)本地的訓(xùn)練序列和接收的信號(hào)序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，獲得互相關(guān)序列R(n)；獲得R(n)序列的幅度序列|R(n)|；將幅度大于幅度門(mén)限T_A的各互相關(guān)值分別除以一個(gè)因子，獲得每條徑對(duì)應(yīng)的信道衰落估計(jì)值和相位偏移估計(jì)值，所述因子等于本地的訓(xùn)練序列的平均功率；確定大于幅度門(mén)限T_A的|R(n)|的各索引，其中最小的索引為n₁；將所確定的各索引減去n₁，得到每條徑的索引值；其中，所述幅度門(mén)限T_A與R(n)序列的平均功率成正比關(guān)系。本發(fā)明提供了全新的信道估計(jì)方案，不需要從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域就能夠?qū)崿F(xiàn)信道估計(jì)，簡(jiǎn)化了進(jìn)行信道估計(jì)的過(guò)程，節(jié)省了FFT器件的資源，縮短了信道估計(jì)時(shí)間。
文檔編號(hào)H04H60/76GK101312597SQ200810106048
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者斐 孟, 宋揮師, 輝 張, 王西強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司