專利名稱：信道估算方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于信道估算的技術(shù)，特別是用于正交分頻多任務(wù)(OFDM)通信系統(tǒng)的 信道估算方法與裝置。
現(xiàn)有技術(shù)在無(wú)線通信系統(tǒng)(wireless communication system)中，由于其無(wú)線電信道 (radio channel)通常有多重路徑衰減(multipath fading)效應(yīng)，以致于在接收的信號(hào)中 會(huì)有符號(hào)間干擾(ISI)的問題。為了消除符號(hào)間干擾，一般的作法乃在接收器中設(shè)置均衡 器(equalizer)，而均衡器的運(yùn)作需用到信道脈沖響應(yīng)(CIR)的信息，使得信道脈沖響應(yīng)的 估算在行動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)中扮演相當(dāng)關(guān)鍵的角色。又，OFDM在無(wú)線通信領(lǐng)域中已是一重要通信技術(shù)，主要可增加數(shù)據(jù)傳輸率。例如 IEEE 802. Ila采用OFDM技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)54Mbps ；而IEEE 802. lib未用OFDM技術(shù)， 其數(shù)據(jù)傳輸率僅有11Mbps。故如何有效率地估算OFDM系統(tǒng)的信道脈沖響應(yīng)以消除符號(hào)間 干擾，以發(fā)揮OFDM高傳輸率的特性，為一重要課題。在OFDM系統(tǒng)中，信道估算，亦即信道脈 沖響應(yīng)估算一般系經(jīng)由使用傳送器和接收器事前已知的引導(dǎo)符號(hào)(Pilot symbol)獲得。請(qǐng)參照

圖1，其繪示一現(xiàn)有OFDM信道估算裝置的方塊圖。如圖1所示，該現(xiàn)有OFDM 信道估算裝置包含一 4096取樣點(diǎn)IFFT運(yùn)算單元101、一鏡像信號(hào)拒斥運(yùn)算單元102、一 4096取樣點(diǎn)FFT運(yùn)算單元103及一頻域信道響應(yīng)的平滑化處理單元104。該4096取樣點(diǎn)IFFT運(yùn)算單元101系用以對(duì)初估頻域信道響應(yīng)執(zhí)
行4096取樣點(diǎn)反快速傅立葉轉(zhuǎn)換(IFFT)運(yùn)算，以產(chǎn)生一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)& )， 其中載波的頻率與時(shí)間分布圖請(qǐng)參照?qǐng)D2，共有4096個(gè)時(shí)域信道脈沖響應(yīng)計(jì)算值 Λ(0),h{2),U □ □， 戌4095)。該現(xiàn)有OFDM信道共有4096個(gè)副載波，其中每8
個(gè)副載波有一個(gè)為引導(dǎo)副載波，用以承載一引導(dǎo)符號(hào)，其余副載波，稱為數(shù)據(jù)副載波，用以 承載數(shù)據(jù)符號(hào)；亦即在該等4096個(gè)副載波中，有512個(gè)引導(dǎo)副載波用以承載引導(dǎo)符號(hào)，有 3584個(gè)數(shù)據(jù)副載波用以承載數(shù)據(jù)符號(hào)。在圖3的時(shí)間_頻率平面中，繪示了該現(xiàn)有OFDM信 道所傳輸?shù)?7X4096個(gè)符號(hào)。該初估頻域信道響應(yīng)付的估算，一般乃在各引導(dǎo)副載波處 對(duì)其引導(dǎo)符號(hào)的頻域傳送值與頻域接收值施行一最小平方差演算而得。亦即該初估頻域信 道響應(yīng)々(Α:)只在頻率位置k對(duì)應(yīng)于引導(dǎo)副載波處有演算值，其它對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)副載波處的頻 域信道響應(yīng)值則令其為0。該等512個(gè)引導(dǎo)符號(hào)在該等4096個(gè)副載波中的分布型式分為偶 數(shù)型及奇數(shù)型二種類型，偶數(shù)型為·〇〇〇〇〇〇〇·〇〇〇〇〇〇〇· X · X · X · X奇數(shù)型為〇〇〇〇·〇〇〇〇〇〇〇·〇〇〇Χ·Χ·Χ·Χ·其中 代表引導(dǎo)符號(hào)，其對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)副載波頻率位置在偶數(shù)型為0，8，16， 24，.....，4088，在奇數(shù)型為4，12，20，28，.....，4092 ;〇代表數(shù)據(jù)符號(hào)；X代表重復(fù)左側(cè)
權(quán)利要求
一種信道估算方法，用于一正交分頻多任務(wù)通信系統(tǒng)，該方法包含以下步驟對(duì)第一數(shù)值個(gè)初估頻域信道響應(yīng)執(zhí)行第二數(shù)值取樣點(diǎn)的反快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以產(chǎn)生第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)，其中該第一數(shù)值大于該第二數(shù)值；對(duì)該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行一窗口過濾處理，以產(chǎn)生第二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；對(duì)多組不同時(shí)域的該第二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行一平滑化運(yùn)算，以產(chǎn)生一平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；以及對(duì)該平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行該第一數(shù)值取樣點(diǎn)的快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以產(chǎn)生一頻域信道響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)時(shí)，其中該 第一數(shù)值為4096以及該第二數(shù)值為512。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該窗口過濾處理系依一臨界數(shù)值及一窗 口長(zhǎng)度，對(duì)該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)進(jìn)行處理，濾除窗口長(zhǎng)度外及低于該臨界數(shù)值者，其中 該窗口長(zhǎng)度系回音延遲的一函數(shù)，而該臨界數(shù)值為窗口內(nèi)該第一時(shí)域信道脈沖響各數(shù)值的 一加權(quán)平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該平滑化運(yùn)算為一平均運(yùn)算及一加權(quán)運(yùn)算其中的一。
5.一種信道估算裝置，用于一正交分頻多任務(wù)通信系統(tǒng)，該裝置包含一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算單元，用以對(duì)第一數(shù)值個(gè)響應(yīng)值的初估頻域信道響應(yīng)執(zhí)行第 二數(shù)值取樣點(diǎn)的反快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以產(chǎn)生第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)，其中該第一數(shù)值 大于該第二數(shù)值；一窗口過濾處理單元，用以對(duì)該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行一窗口過濾處理，以產(chǎn)生 第二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；一平滑化處理單元，用以對(duì)多組不同時(shí)域的該第二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行一平滑化運(yùn) 算，以產(chǎn)生一平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；以及一快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算單元，用以對(duì)該平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行該第一數(shù)值取樣點(diǎn) 的快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以產(chǎn)生一頻域信道響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，用于中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)時(shí)，其中該 第一數(shù)值為4096以及該第二數(shù)值為512。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該窗口過濾處理系依據(jù)一臨界數(shù)值及一 窗口長(zhǎng)度，對(duì)該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)進(jìn)行過濾處理，濾除窗口長(zhǎng)度外及低于該臨界數(shù)值 者，其中該窗口長(zhǎng)度系回音延遲的一函數(shù)，而該臨界數(shù)值為窗口內(nèi)該第一時(shí)域信道脈沖響 各數(shù)值的一加權(quán)平均值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該平滑化運(yùn)算為一平均運(yùn)算及一加權(quán)運(yùn) 算其中的一。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該反快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算單元包含 一緩沖器，其具有一第一緩沖部及一第二緩沖部，用以緩沖該初估頻域信道響應(yīng)； 一第一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換計(jì)算器，耦接至該第一緩沖部，用以執(zhí)行具該第二數(shù)值取樣點(diǎn)的第一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換計(jì)算，以產(chǎn)生一第一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換數(shù)值；一第一乘法器，用以將一第一相位變量及該第一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換數(shù)值相乘，以產(chǎn)生一第一部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；一第二反快速傅立葉轉(zhuǎn)換計(jì)算器，耦接至該第二緩沖部，用以執(zhí)行該第二數(shù)值取樣點(diǎn) 的第二反快速傅立葉轉(zhuǎn)換計(jì)算，以產(chǎn)生一第二反快速傅立葉轉(zhuǎn)換數(shù)值；一第二乘法器，用以將一第二相位變量及該第二反快速傅立葉轉(zhuǎn)換數(shù)值相乘，以產(chǎn)生 一第二部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；以及一加法器，用以結(jié)合該第一部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)及該第二部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)， 以產(chǎn)生該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，用于中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)時(shí)，其中 該第一緩沖部及該第二緩沖部各緩沖有該初估頻域信道響應(yīng)的192個(gè)取樣點(diǎn)響應(yīng)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該第一相位變量為emn(2+4i)_6，i= 0， 1 ；當(dāng)i = 0代表該初估頻域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該偶數(shù)型，當(dāng)i = 1代表該初估頻 域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該奇數(shù)型。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該第二相位變量為Ζπη(2559+4…4°96，i= 0，1 ；當(dāng)i = 0代表該初估頻域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該偶數(shù)型，當(dāng)i = 1代表該初估 頻域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該奇數(shù)型。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該反快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算單元包含一緩沖器，用以緩沖該初估頻域信道響應(yīng)；一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換計(jì)算器，耦接至該緩沖器，用以執(zhí)行該第二數(shù)值取樣點(diǎn)的反快速 傅立葉轉(zhuǎn)換計(jì)算，以產(chǎn)生一反快速傅立葉轉(zhuǎn)換數(shù)值；一選擇開關(guān)，用以依據(jù)該信道的位置，自一第一相位變量及一第二相位變量中擇一作 為一輸出相位變量；一乘法器，用以將該輸出相位變量及該反快速傅立葉轉(zhuǎn)換數(shù)值相乘，產(chǎn)生一暫時(shí)時(shí)域 信道脈沖響應(yīng)；一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)緩沖器，耦接至該乘法器，用以緩沖該暫時(shí)時(shí)域信道脈沖響應(yīng)，其 中該暫時(shí)時(shí)域信道脈沖響應(yīng)包含與第一相位變量有關(guān)的一第一部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)及 與第二相位變量有關(guān)的一第二部份時(shí)域信道脈沖響；以及一加法器，用以結(jié)合該第一部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)及該第二部份時(shí)域信道脈沖響應(yīng)， 以產(chǎn)生該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，用于中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)時(shí)，其中 該緩沖器緩沖有該初估頻域信道響應(yīng)的192個(gè)取樣點(diǎn)響應(yīng)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該第一相位變量為Ζ— Λ°96， = 0， 1 ；當(dāng)i = 0代表該初估頻域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該偶數(shù)型，當(dāng)i = 1代表該初估頻 域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該奇數(shù)型。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該第二相位變量為Ζπη(2559+4…4°96，i= 0，1 ；當(dāng)i = 0代表該初估頻域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該偶數(shù)型，當(dāng)i = 1代表該初估 頻域信道響應(yīng)其取樣點(diǎn)分布屬于該奇數(shù)型。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該平滑化處理單元包含有一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)儲(chǔ)存單元，用以儲(chǔ)存該多組不同時(shí)域的該第二時(shí)域信道脈沖響 應(yīng)；以及一平滑計(jì)算器，耦接 至該時(shí)域信道脈沖響應(yīng)儲(chǔ)存單元，用以對(duì)該多組不同時(shí)域的該第 二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行該平滑化運(yùn)算，以產(chǎn)生該平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種信道估算方法，其包含以下步驟對(duì)第一數(shù)值個(gè)初估頻域信道響應(yīng)執(zhí)行第二數(shù)值取樣點(diǎn)的反快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以產(chǎn)生第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)，其中該第二數(shù)值小于該第一數(shù)值；對(duì)該第一時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行一時(shí)域窗口(time-domain windowing)過濾處理，以產(chǎn)生第二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；對(duì)多組不同時(shí)域的該第二時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行一平滑化運(yùn)算，以產(chǎn)生一平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)；以及對(duì)該平滑時(shí)域信道脈沖響應(yīng)執(zhí)行該第一數(shù)值取樣點(diǎn)的快速傅立葉轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以產(chǎn)生一頻域信道響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101964769SQ200910160528
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者廖懿穎, 童泰來 申請(qǐng)人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司