專利名稱：一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信道估計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降 噪后處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
在很多通信系統(tǒng)中，為了提高傳輸可靠性，需要得到信號(hào)傳輸過程中通
過的信道的信道沖擊響應(yīng)，即信道估計(jì)。例如，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，為 了實(shí)現(xiàn)聯(lián)合檢測(cè)、波束賦形或其它測(cè)量過程，信道估計(jì)過程必不可少。很多 通信系統(tǒng)中，信道估計(jì)往往通過發(fā)送訓(xùn)練序列的方式實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)檢測(cè)過程 中，由于知道信道信息，能有針對(duì)性地抑制噪聲和干擾，提高數(shù)據(jù)檢測(cè)性能。
但用作信道估計(jì)的訓(xùn)練本身也會(huì)受到噪聲和干擾的影響，使得信道估計(jì) 不夠準(zhǔn)確，此外，很多采用盲信道估計(jì)的系統(tǒng)中，由于信道估計(jì)方法所限， 信道估計(jì)也很不準(zhǔn)確。這將給后續(xù)利用信道估計(jì)的序列檢測(cè)、波束賦形、測(cè) 量等過程帶來不利影響。
為此，在得到信道估計(jì)之后，往往需要進(jìn)行一些特別的降噪處理，稱為 信道估計(jì)降噪后處理。比較常用的一種方法就是噪聲門限后處理。噪聲門限 后處理的主要內(nèi)容包括估計(jì)信道估計(jì)中的噪聲功率，根據(jù)所估計(jì)的噪聲功 率設(shè)定一個(gè)門限，低于這個(gè)門限的信道估計(jì)值認(rèn)為是噪聲，而只保留大于這 個(gè)門限的信道估計(jì)抽頭(徑)。對(duì)于多天線系統(tǒng)，往往每個(gè)天線獨(dú)立計(jì)算得 到信道估計(jì)結(jié)果，每個(gè)天線分別進(jìn)行這種噪聲門限降噪過程；或者首先利用 多個(gè)天線分別估計(jì)得到噪聲功率后進(jìn)行平均，得到一個(gè)平均的噪聲功率，然 后將各個(gè)天線上得到的信道估計(jì)每個(gè)抽頭分別求功率并按天線平均，對(duì)平均 之后的結(jié)果進(jìn)行門限處理。下面通過數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行詳細(xì)介紹設(shè)天線單元、上估計(jì)得到的信道沖擊響應(yīng)可以寫為 這里L(fēng)為訓(xùn)練序列長(zhǎng)度。尺。為天線單元個(gè)數(shù)。
首先，通過各個(gè)天線上的信道估計(jì)結(jié)果，估計(jì)得到各個(gè)天線上的噪聲 《,、=L.X。。并對(duì)其求平均得到平均噪聲
Aa 、=i
然后對(duì)各個(gè)天線上得到信道估計(jì)結(jié)構(gòu)求功率和，即有得到
p("=W2，l《T""，l《f]T,"" (3)
F二丄f;p(" (4)
《"*。=1
然后依據(jù)序列p對(duì)公式(1)中的各天線進(jìn)行門限處理，即通過f設(shè)定門
限6p2r,對(duì)P中小于該門限的抽頭位置，對(duì)公式(l)中對(duì)應(yīng)的抽頭置零。
現(xiàn)有的信道估計(jì)降噪后處理方法在高信噪比條件下，并且噪聲的估計(jì)比 較準(zhǔn)確的條件下，是一種行之有效的方法。但對(duì)于低信噪比條件下，有些徑 由于功率較小就會(huì)淹沒在噪聲中，從而被當(dāng)作噪聲給丟棄，這樣就會(huì)導(dǎo)致信 道估計(jì)不準(zhǔn)確。此外，對(duì)于多天線接收的情況，這里簡(jiǎn)單的功率相加，并沒 有很好的利用智能天線的降噪能力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提出一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后 處理方法和裝置，可以利用智能天線的降噪能力對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行降噪， 提高信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明實(shí)施例提出的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，包括如下步
驟
求得多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)結(jié)果6 ，所述信道估計(jì)結(jié)果G包括K個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果^，即6 = [^,62,—，、], yt = l,2,."，K;
求得用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果^,將各個(gè)用戶的賦形合 并結(jié)果依次排列，得到一個(gè)行矢量6 = [*11,￡12，...，^];
對(duì)所述行矢量fi進(jìn)行降噪處理，得至'j降噪后的信道估計(jì)結(jié)果&;
根據(jù)所述降噪后的信道估計(jì)結(jié)果￡中置零的抽頭位置，將信道估計(jì)結(jié)果 6中相應(yīng)的位置也置零，并輸出置零處理后的信道估計(jì)結(jié)果。
本發(fā)明實(shí)施例提出的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理裝置包括
信道估計(jì)模塊，用于對(duì)多天線系統(tǒng)的各個(gè)天線進(jìn)行信道估計(jì)得到信道估 計(jì)結(jié)果6，所述信道估計(jì)結(jié)果6包括K個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果^，即 hl，2，…，K;
賦形合并模塊，用于構(gòu)造每個(gè)用戶的多天線信道估計(jì)的賦形合并矢量或 者賦形合并矩陣，并用所述賦形合并矢量或賦形合并矩陣對(duì)所述信道估計(jì)模 塊得到的各個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果^進(jìn)行賦形合并，并將各個(gè)用戶的合并結(jié)
果排成一個(gè)行向量；
降噪后處理模塊，將所述賦形合并模塊得到的行矢量進(jìn)行降噪后處理， 得到降噪后信道估計(jì)結(jié)果￡，對(duì)￡中置零的抽頭位置，將信道估計(jì)結(jié)果6中相
應(yīng)的位置也置零，并輸出置零處理后的信道估計(jì)結(jié)果。
從以上技術(shù)方案可以看出，通過對(duì)多天線信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行賦形合并， 根據(jù)賦形合并結(jié)果對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行降噪，該賦形合并過程相當(dāng)于一種多 波束的空間濾波的效果，因而起到了降噪和抑制干擾的作用。本發(fā)明方案可 以充分利用多天線的降噪能力，較好地提升了信道估計(jì)降噪后處理的準(zhǔn)確 性，從而有效提升了系統(tǒng)性能，在利用多天線以及信道估計(jì)的系統(tǒng)中，具有 很重要的實(shí)現(xiàn)價(jià)值。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的賦形合并的等效波束的波形示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例方案改進(jìn)后賦形合并的等效寬波束的波形示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例方案改進(jìn)后賦形合并的等效兩波束的波形示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提出的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理裝置的 模塊結(jié)構(gòu)圖6為本發(fā)明實(shí)施例方案與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行仿真的結(jié)果對(duì)照?qǐng)D。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方案的主要內(nèi)容是利用多天線的降噪能力，對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行 降噪處理，從而更加準(zhǔn)確的找到有用徑，提升系統(tǒng)性能。本發(fā)明方案主要適 用于小間距天線陣，如均勻圓陣，均勻線陣等。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。
本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理的流程如圖1所示， 包括如下步驟
步驟101:求得各天線信道估計(jì)結(jié)果。釆用的信道估計(jì)方法可以是現(xiàn)有技 術(shù)，如通過訓(xùn)練序列進(jìn)行信道估計(jì)或者進(jìn)行盲信道估計(jì)等。將信道估計(jì)結(jié)果記 為G， 64。， ^。其中6表示各個(gè)天線單元總的信道估計(jì)結(jié)果，、表示對(duì) 第k個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果，6 = 「H...,"1; P。表示第yt。個(gè)天線單元的信道
估計(jì)結(jié)果，6 =
h1
W。表示第/t。個(gè)天線單元的信道估計(jì)結(jié)果中，屬于第k個(gè)l/。
用戶的分量，^。 6》]。
步驟102:對(duì)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行第一次降噪，這里所采用的降噪方法可以 是現(xiàn)有技術(shù)，如背景技術(shù)中提到的方法。設(shè)降噪處理后的當(dāng)前各天線信道估計(jì) 結(jié)果為h'
并且(5)
=[hf。,h〗v..,h》]X' =[d。'2),.. 。 ( 6 )
其中，114。表示第、個(gè)天線單元降噪后的信道估計(jì)結(jié)果，hf。為該降噪后的信 道估計(jì)結(jié)果中屬于第k個(gè)用戶的分量。
可以將第k個(gè)用戶各天線信道估計(jì)結(jié)果寫為
(7)
則有"[ ,h2，…，1^] (8) 這里^表示天線下標(biāo)，K表示用戶總數(shù)。W表示每個(gè)用戶的窗長(zhǎng)，其表示
了一定的多徑時(shí)延。
步驟103 :求得每個(gè)用戶的多天線信道估計(jì)的賦形合并矢量 w* 這里用戶k的賦形合并矢量W可以根據(jù)公式(7)中的信道
估計(jì)結(jié)果、求得。這里的求解方法同于現(xiàn)有的波束賦形算法，即首先通過(7)， 求得用戶k的空間協(xié)方差矩陣^^hji"然后通過求解]^的最大特征值對(duì)應(yīng)的 特征向量，所述特征向量即為所述用戶的賦形合并矢量w、這通常被稱為特征 波束賦形法(EBB算法)，或者通過R,進(jìn)行用戶來波方向(Direction Arrive Wave, DOA)估計(jì)，然后通過用戶k的來波方向估計(jì)結(jié)果，以及天線對(duì)應(yīng)于該方向的 陣列響應(yīng)矢量得到所述用戶的賦形合并矢量一 ，這通常被稱為固定波束賦形 法。
由于使用小間距天線陣的系統(tǒng)往往會(huì)實(shí)現(xiàn)DOA估計(jì)和下行的波束賦形， 因而可以直接取用于波束賦形的權(quán)系數(shù)用作這里的賦形合并矢量w4 。這樣實(shí)現(xiàn) 計(jì)算量沒有增加。步驟104:將步驟101得到的第一次降噪前的信道估計(jì)結(jié)果^進(jìn)行賦形合 并，即將賦形合并矢量乘以對(duì)應(yīng)用戶的信道估計(jì)結(jié)果；并將各個(gè)用戶的賦形合 并結(jié)果排成一個(gè)行向量。即有
"義 (9)
"[H..,、] (io) 根據(jù)智能天線理論，公式(io)中的合并信道估計(jì)結(jié)果的信噪比相對(duì)于公
式(6)中各天線信道估計(jì)^中信噪比，要高約101og(AT。)(dB),因此，采用公式 (10)中信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行降噪處理會(huì)比利用公式(6)中的信道估計(jì)結(jié)果準(zhǔn)確 很多。
步驟105:對(duì)賦形合并后得到的行向量按照單天線降噪算法進(jìn)行降噪處理， 得到降噪后信道估計(jì)結(jié)果￡。這里的降噪處理采用現(xiàn)有降噪方法，不再贅述。
步驟106:根據(jù)￡對(duì)降噪前各天線信道估計(jì)結(jié)果^進(jìn)行降噪處理，即對(duì)￡中 置零的抽頭位置，將^人=1,...《。中相應(yīng)位置也置零。實(shí)際上就是將合并后信道 估計(jì)中認(rèn)為是噪聲的抽頭置零，可以記錄置零位置，將原始信道估計(jì)中對(duì)應(yīng)位 置的抽頭置零。降噪處理后的信道估計(jì)結(jié)果作為最終的信道估計(jì)結(jié)果。
這里主要是利用了智能天線的降噪和抑制干擾能力，提升了信道估計(jì)的 信噪比，從而提升了有用徑選對(duì)的概率，進(jìn)而提升了系統(tǒng)性能。對(duì)于外小區(qū) 干擾比較嚴(yán)重，或者信噪比比較低的條件下，這里的方法相比現(xiàn)有方法具有 很明顯的性能改進(jìn)。
對(duì)于步驟102，第一次降噪主要是提升了步驟103中賦形合并權(quán)值計(jì)算 的準(zhǔn)確性，如果計(jì)算量太大，可以跳過，直接利用步驟101中得到的原始信 道估計(jì)進(jìn)行賦形合并權(quán)值計(jì)算，也能獲得較好的性能。
對(duì)于步驟103中，賦形合并矢量可以直接取用于下行波束賦形的權(quán)矢 量。對(duì)于其中先估計(jì)DOA,再通過DOA得到賦形權(quán)矢量的方法，則可以直 接取系統(tǒng)用于定位或者其他功能的DOA估計(jì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，從而大大節(jié)省 計(jì)算量。這樣一來，本發(fā)明實(shí)際上是以極少的計(jì)算量提升帶來了較大的系統(tǒng)性能提升。
由于這里的賦形合并等效于形成了一個(gè)如圖2的波束，其中，圓盤表示
空間角度，從0°角到±180° ,圓盤徑向的數(shù)值表示增益的大小。曲線表 示沿各個(gè)方向的空間徑，其中沿90°方向的較為粗大的是主瓣201,其它較 小的是副瓣202。該波束起到了一定的空間濾波效果，從而提升了信噪比。 但主瓣201寬度有限，因而，當(dāng)環(huán)境角度擴(kuò)散很大時(shí)，會(huì)有少量副瓣202落 在主瓣范圍以外，此時(shí)這些有用徑也可能被空間濾波給濾除。因而，可以采 用以下方法得到步驟103中的賦形合并矢量。即預(yù)先計(jì)算得到各個(gè)方向的寬 波束賦形權(quán)系數(shù)，并存于系統(tǒng)中，然后在步驟103中得到用戶k的DOA估 計(jì)之后，根據(jù)通過用戶k的來波方向估計(jì)結(jié)果，查找所保存的各個(gè)方向的寬 波束賦形權(quán)系數(shù)，得相應(yīng)的賦形權(quán)系數(shù)作為賦形合并矢量W 。
經(jīng)過上述處理，實(shí)際上就是將圖2中的波束變?yōu)閳D3的形式，其中主瓣 301變得更為寬大，而副瓣302則相對(duì)來說較小。通過采用寬波束的方法， 增加了本發(fā)明的適用范圍，使得其在角度擴(kuò)散角大的環(huán)境下也能獲得性能增 益。這里波束寬度可以根據(jù)基站所處的環(huán)境選擇。
此外，在角度擴(kuò)散比較大的條件下，對(duì)應(yīng)于每個(gè)用戶的信號(hào)可能具有多個(gè) 來波方向，這樣，對(duì)于步驟103,步驟104還可以按照如下實(shí)現(xiàn)進(jìn)行
步驟103:利用各小區(qū)信道估計(jì)結(jié)果，得到對(duì)應(yīng)于各個(gè)用戶各個(gè)來波方向 的賦形合并矢量
wS)《wK〗,"l…dl…" (11 )
并構(gòu)造賦形合并矩陣
…，W^T]T,"U (12)
這里、=1...《表示小區(qū)u內(nèi)所有K個(gè)用戶的第、個(gè)來波方向，"表示表 示第A:-l..X個(gè)用戶的所有來波方向。
可以根據(jù)步驟101得到的信道估計(jì)結(jié)果，求解得到用戶* = 1..1對(duì)應(yīng)于各個(gè) 來波方向的賦形合并矢量w^。這里的求解方法主要有兩種
(1 )特征值法，即首先求得用戶* = l..JC的空間協(xié)方差矩陣 Rw=hwh^，>t = l..J:,然后求得Rw的所有特征值《)),/ = 1..1。和特征向量
O-l..人，這里的特征值和特征向量一~""對(duì)應(yīng)，根據(jù)智能天線理論，這里的 特征值《)),/ = 1..1。中最大的若干值同若干個(gè)有效的來波方向相關(guān)聯(lián)，最小的若 干個(gè)值同噪聲相關(guān)聯(lián)，因而可以設(shè)定一個(gè)門限r(nóng),并認(rèn)為大于這個(gè)門限的特征 值對(duì)應(yīng)著一個(gè)來波方向，否則其對(duì)應(yīng)著噪聲。這若千個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量 即為我們待求的賦形合并矢量。
取w;
，作為賦形合并矢量。實(shí)際上，當(dāng)這里的有效向量個(gè)數(shù)為
一時(shí)，即退化為上面所述的特征波束賦形法(EBB算法)求得的賦形合并矢量。 (2)DOA法，這種方法首先要估計(jì)用戶* = 1...《的有效來波方向。設(shè)為 《？,&=1..."。則各個(gè)有效來波方向所對(duì)應(yīng)的陣列響應(yīng)矢量，即為對(duì)應(yīng)于各個(gè)
來波方向的賦形合并矢量w^，根據(jù)公式(12)可以將賦形合并矢量w^)合并， 構(gòu)造出賦形合并矩陣A(w。這里需要估計(jì)用戶yt"..A的多個(gè)有效來波方向，對(duì)
于角度擴(kuò)散較小的環(huán)境需要較高分辨率的DOA估計(jì)方法，其一般也需要先求 得用戶的空間協(xié)方差矩陣I^-hJ^，yt =1..A。這里的DOA估計(jì)方法可以是現(xiàn)有 的任何DOA估計(jì)方法，如BartletH普方法，Capon最小方差法，MUSIC算法， ESPRIT算法等，有效DOA個(gè)數(shù)也可以通過已有的方法計(jì)算得到，如信息規(guī)范 (Akaike，s information criterion, AIC )準(zhǔn)則或最小描述長(zhǎng)度(Rissanen，s minimum description length, MDL)準(zhǔn)則等。顯然，當(dāng)有效來波方向個(gè)數(shù)為一，則退化為 上面提到的固定波束賦形法(GOB算法)得到的賦形矢量。
步驟104:對(duì)公式(7)中的信道估計(jì)第一次降噪前的結(jié)果^進(jìn)行賦形合并， 并將各個(gè)用戶的合并結(jié)果排成一個(gè)行向量。即有
fi* = A( J (9)
"[H…,"] (io)這個(gè)賦形合并的過程就完成了 一種多波束的空間濾波的效果，因而起到了
降噪和抑制干擾的作用，這里的賦形合并過程等效于利用了如圖4所示的多波 束賦形方向圖進(jìn)行空間濾波(以兩波束為例)，其中主瓣401具有兩個(gè)不同的方 向。圖3所示的形成寬波束的方法可以看作是這里多波束賦形合并的一個(gè)特例。
本發(fā)明實(shí)施例提出一種適用于多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理裝置，其 模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括
信道估計(jì)模塊501,用于對(duì)多天線系統(tǒng)的各個(gè)天線進(jìn)行信道估計(jì)得到信 道估計(jì)結(jié)果L ^， 6、 &。。其中6表示各個(gè)天線單元總的信道估計(jì)結(jié)果，^ 表示對(duì)第k個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果，6*。表示第、個(gè)天線單元的信道估計(jì)結(jié)果， W。表示第、個(gè)天線單元的信道估計(jì)結(jié)果中，屬于第k個(gè)用戶的分量。
初步降噪模塊502，用于對(duì)所述信道估計(jì)模塊501得到的信道估計(jì)結(jié)果 進(jìn)行第一次降噪，并將第一次降噪后的信道估計(jì)結(jié)果h輸入到賦形合并模塊 503。實(shí)際應(yīng)用中也可省略該模塊，使得計(jì)算量進(jìn)一步降低。
賦形合并模塊503，用于構(gòu)造每個(gè)用戶的多天線信道估計(jì)的賦形合并矢 量或者賦形合并矩陣，并用所述賦形合并矢量或賦形合并矩陣對(duì)所述信道估 計(jì)模塊501得到的各個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果^進(jìn)行賦形合并，并將各個(gè)用戶 的合并結(jié)果排成一個(gè)行向量。
降噪后處理模塊504,用于將所述賦形合并模塊503得到的行矢量進(jìn)行 降噪后處理，得到降噪后信道估計(jì)結(jié)果E，根據(jù)￡對(duì)降噪前各天線信道估計(jì)
結(jié)果^進(jìn)行降噪處理，即對(duì)￡中置零的抽頭位置，將^人=1，...尺。中相應(yīng)位置
也置零。降噪處理后的信道估計(jì)結(jié)果作為最終的信道估計(jì)結(jié)果 在TD-SCDMA系統(tǒng)中，利用如上方案進(jìn)行仿真，仿真條件如下
1) CASE3信道條件，單小區(qū)12.2K業(yè)務(wù)，單用戶和6用戶。
2) 120度扇區(qū)，均勻線陣，6天線，IOOO個(gè)數(shù)據(jù)塊。
3) 利用原始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行用戶DOA估計(jì)，估計(jì)方法采用 BartLett譜方法，即求得對(duì)應(yīng)于某用戶的窗內(nèi)W ( W=128/Kcell)個(gè)抽頭
13的W個(gè)空間協(xié)方差矩陣的平均Rxx。隨后求得Rxx的Bartlett譜，認(rèn)為 其譜最大功率處為用戶信號(hào)來波方向。這里求得Bartlett譜角度步長(zhǎng)(分 辨率)為2度。
4 ) 用戶入射徑角度擴(kuò)散服從(-|,|)上Laplace分布的隨機(jī)變量。 這里/ = 11.44 。
仿真得到的解調(diào)性能對(duì)比如圖6所示，其中縱坐標(biāo)表示傳輸誤塊率 (BLER)，橫坐標(biāo)Ior/Ioc表示信噪比，單位為分貝(dB )?？梢?，利用6天線 線陣，利用本發(fā)明的算法在計(jì)算量增加很少的情況下，在單用戶條件下，信噪 比能夠獲得0.5dB增益，在6用戶條件下，信噪比能夠獲得大于ldB的增益。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其特征在于，包括如下步驟獲取多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)結(jié)果 id="icf0001" file="A2008101116210002C1.tif" wi="4" he="4" top= "45" left = "101" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>所述信道估計(jì)結(jié)果 id="icf0002" file="A2008101116210002C2.tif" wi="2" he="4" top= "45" left = "148" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>包括K個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果 id="icf0003" file="A2008101116210002C3.tif" wi="5" he="5" top= "55" left = "56" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>即<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo></mover><mo>=</mo><mo>[</mo><msub> <mover><mi>h</mi><mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn></msub><mo>,</mo><msub> <mover><mi>h</mi><mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub> <mover><mi>h</mi><mo>^</mo> </mover> <mi>K</mi></msub><mo>]</mo><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0004" file="A2008101116210002C4.tif" wi="31" he="6" top= "54" left = "71" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>k＝1，2，…，K；獲取用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果 id="icf0005" file="A2008101116210002C5.tif" wi="5" he="5" top= "65" left = "130" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>將各個(gè)用戶的賦形合并結(jié)果依次排列，得到一個(gè)行矢量<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mover> <mi>h</mi> <mo>~</mo></mover><mo>=</mo><mo>[</mo><msub> <mover><mi>h</mi><mo>~</mo> </mover> <mn>1</mn></msub><mo>,</mo><msub> <mover><mi>h</mi><mo>~</mo> </mover> <mn>2</mn></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub> <mover><mi>h</mi><mo>~</mo> </mover> <mi>K</mi></msub><mo>]</mo><mo>;</mo> </mrow>]]></math> id="icf0006" file="A2008101116210002C6.tif" wi="31" he="6" top= "75" left = "96" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>對(duì)所述行矢量 id="icf0007" file="A2008101116210002C7.tif" wi="2" he="3" top= "86" left = "61" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的信道估計(jì)結(jié)果 id="icf0008" file="A2008101116210002C8.tif" wi="4" he="4" top= "86" left = "158" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>根據(jù)所述降噪后的信道估計(jì)結(jié)果 id="icf0009" file="A2008101116210002C9.tif" wi="2" he="4" top= "95" left = "100" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>中置零的抽頭位置，將信道估計(jì)結(jié)果 id="icf0010" file="A2008101116210002C10.tif" wi="2" he="4" top= "105" left = "22" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>中相應(yīng)的位置也置零，并輸出置零處理后的信道估計(jì)結(jié)果。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述求得所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果&k包括根據(jù)用戶k的信道估計(jì)結(jié)果、，求得所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦 形合并矢量w、并將所述賦形合并矢量乘以所述用戶的信道估計(jì)結(jié)果，得到 所述用戶的賦形合并結(jié)果&k。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述求得所述用戶的多天線信道估計(jì)的賦形合并矢量W為根據(jù)所述用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^求得所述用戶的空間協(xié)方差矩陣 R^^h^f,然后通過求解^的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，所述特征向量即 為所述用戶的賦形合并矢量w、
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述根據(jù)其中任一用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^求得所述用戶的多天 線信道估計(jì)的賦形合并矢量一為根據(jù)所述用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^求得所述用戶的空間協(xié)方差矩陣 R,=ht、H,根據(jù)所述空間協(xié)方差矩陣I^進(jìn)行用戶來波方向DOA估計(jì)得到用戶k的來波方向估計(jì)結(jié)果；根據(jù)所述用戶k的來波方向估計(jì)結(jié)果以及天線對(duì) 應(yīng)于該方向的陣列響應(yīng)矢量得到所述用戶的賦形合并矢量w、
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述根據(jù)其中任一用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^求得所述用戶的多天線信道估計(jì)的賦形合并矢量w *包括預(yù)先計(jì)算并保存各個(gè)方向的寬波束賦形權(quán)系數(shù)；根據(jù)所述用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^求得所述用戶的空間協(xié)方差矩陣 R^^h，，根據(jù)所述空間協(xié)方差矩陣&進(jìn)行用戶來波方向DOA估計(jì)得到用 戶k的來波方向估計(jì)結(jié)果，然后根據(jù)用戶k的來波方向估計(jì)結(jié)果查得相應(yīng)的 賦形權(quán)系數(shù)作為所述用戶的賦形合并矢量w、
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述求得多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)結(jié)果G之后進(jìn)一 步包括對(duì)所述信道估計(jì)結(jié)果G進(jìn)行第一次降噪，得到第一次降噪處理后的信道 估計(jì)結(jié)果h;則所述求得所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果i^為 根據(jù)用戶k的第一次降噪處理后的信道估計(jì)結(jié)果、，求得所述用戶k的 多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果&k 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述求得所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果&k包括根據(jù)所述用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^求得所述用戶的空間協(xié)方差矩陣 r4 = ^h卩，求得&的所有特征值和每個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量；將所述特征值與預(yù)先設(shè)定的門限比較，將大于門限的特征值對(duì)應(yīng)的特征 向量作為賦形合并矢量；根據(jù)所述賦形合并矢量構(gòu)造賦形合并矩陣，將賦形合并矩陣與用戶k的 信道估計(jì)結(jié)果^相乘，得到所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述求得所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果iik為將用于對(duì)用戶k進(jìn)行下行波束賦形的權(quán)矢量作為所述用戶的多天線信 道估計(jì)的賦形合并矢量w、并將所述賦形合并矢量乘以所述用戶的信道估計(jì) 結(jié)果，得到所述用戶的賦形合并結(jié)果&。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，其 特征在于，所述求得所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果i^包括估計(jì)用戶& = 1...《的多個(gè)有效來波方向，各個(gè)有效來波方向所對(duì)應(yīng)的陣列 響應(yīng)矢量，即為對(duì)應(yīng)于各個(gè)來波方向的賦形合并矢量，根據(jù)所述賦形合并矢 量構(gòu)造賦形合并矩陣，將賦形合并矩陣與用戶k的信道估計(jì)結(jié)果^相乘，得到所述用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果&。
10、 一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理裝置，其特征在于，包括 信道估計(jì)模塊，用于對(duì)多天線系統(tǒng)的各個(gè)天線進(jìn)行信道估計(jì)得到信道估計(jì)結(jié)果t,所述信道估計(jì)結(jié)果i包括K個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)杲、，即h =賦形合并模塊，用于構(gòu)造每個(gè)用戶的多天線信道估計(jì)的賦形合并矢量或 者賦形合并矩陣，并用所述賦形合并矢量或賦形合并矩陣對(duì)所述信道估計(jì)模 塊得到的各個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果、進(jìn)行賦形合并，并將各個(gè)用戶的合并結(jié) 果排成一個(gè)行向量；降噪后處理模塊，將所述賦形合并模塊得到的行矢量進(jìn)行降噪后處理， 得到降噪后信道估計(jì)結(jié)果E，對(duì)￡中置零的抽頭位置，將信道估計(jì)結(jié)果6中相應(yīng)的位置也置零，并輸出置零處理后的信道估計(jì)結(jié)果。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理裝置， 其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括初步降噪模塊，用于對(duì)所述信道估計(jì)模塊得到的信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行初次 降噪，并將初次降噪后的信道估計(jì)結(jié)果輸入到賦形合并模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理方法，包括如下步驟求得多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)結(jié)果h，所述信道估計(jì)結(jié)果h包括K個(gè)用戶的信道估計(jì)結(jié)果h_K，即h＝[h₁，h₂，...，h_K]，k＝1，2，…，K；求得用戶k的多天線信道估計(jì)的賦形合并結(jié)果h_K，將各個(gè)用戶的賦形合并結(jié)果依次排列，得到一個(gè)行矢量h＝[h₁，h₂，...，h_K]；對(duì)所述行矢量h進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的信道估計(jì)結(jié)果h；根據(jù)所述降噪后的信道估計(jì)結(jié)果h中置零的抽頭位置，將信道估計(jì)結(jié)果h中相應(yīng)的位置也置零，并輸出置零處理后的信道估計(jì)結(jié)果。本發(fā)明還公開了一種多天線系統(tǒng)的信道估計(jì)降噪后處理裝置。本發(fā)明方案可以充分利用多天線的降噪能力，較好地提升了信道估計(jì)降噪后處理的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101582703SQ20081011162
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者吳柯維, 孫長(zhǎng)果, 徐紅艷 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司