專利名稱：信號(hào)估計(jì)方法、裝置及檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種信號(hào)估計(jì)方法、裝置及檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在無線通信系統(tǒng)中使用多天線發(fā)送和多天線接收，可以成倍地提高 通信系統(tǒng)的傳輸能力。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率，采用帶寬傳輸技術(shù)，例
如OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交步頁分復(fù)用)技 術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。由于OFDM系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)峰均比較高，為了降低采用OFDM技 術(shù)的系統(tǒng)中發(fā)射信號(hào)的峰均比，現(xiàn)有帶寬傳輸采用具有低峰均比的多天線 DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform Spread 0FDM，離散傅里葉變換擴(kuò) 展的正交頻分復(fù)用)技術(shù)，這一技術(shù)雖然具有單載波傳輸技術(shù)低峰均比的特性， 卻又引入同 一天線上不同時(shí)刻的信號(hào)干擾。
針對(duì)天線間存在的干擾以及同一天線上不同時(shí)刻的信號(hào)干擾存在多種估計(jì) 方法，在現(xiàn)有的信號(hào)估計(jì)方法中，信道參數(shù)必須已知才能夠?qū)邮斩说慕邮招?號(hào)進(jìn)行檢測，進(jìn)而估計(jì)出發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)。信道參數(shù)在仿真時(shí)通常都假設(shè)精 確已知，但在實(shí)際系統(tǒng)中，信道頻域衰落系數(shù)通常通過信道估計(jì)方法得到。但 是這樣的信道估計(jì)存在誤差，包含誤差的信道估計(jì)值用于根據(jù)接收端的接收信 號(hào)估計(jì)發(fā)送端的發(fā)送信號(hào)時(shí)，會(huì)影響估計(jì)的精度，降低接收機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種信號(hào)估計(jì)方法及裝置，在根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)發(fā)送 信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮信道衰落系數(shù)估計(jì)誤差對(duì)信號(hào)估計(jì)過程的影響，使 信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種信號(hào)估計(jì)方法，包括
接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)；
根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差；
根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差，其中，所述等效噪聲包括信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高
斯噪聲；
根據(jù)所述重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、 信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效噪聲的方差對(duì)所述頻域的接收信號(hào)在頻 域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；
對(duì)所述發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估 計(jì)值。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種信號(hào)估計(jì)裝置，包括
接收模塊，用于接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)；
重建模塊，用于根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差；
等效噪聲方差獲取模塊，用于根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系
數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差，其中，所述等效噪聲包括信道頻域衰
落系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高斯噪聲；
處理模塊，用于根據(jù)所述重建模塊重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、
所述重建模塊重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效
噪聲方差獲取模塊獲取的等效噪聲的方差對(duì)所述接收模塊接收的頻域的接收信
號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；
反變換模塊，用于對(duì)所述處理模塊得到的發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離
散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種檢測系統(tǒng)，包括譯碼器和上述的信號(hào)估計(jì)裝置；所述
譯碼器，用于接收所述信號(hào)估計(jì)裝置輸出的信息；
所述譯碼器還用于向所述信號(hào)估計(jì)裝置反饋先驗(yàn)信息。 本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)估計(jì)方法、裝置及檢測系統(tǒng)，在無線通信系統(tǒng)基
站側(cè)根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)發(fā)送信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮了信道衰落系數(shù)估計(jì)誤
差對(duì)信號(hào)估計(jì)過程的影響，使信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號(hào)估計(jì)方法流程7圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種信號(hào)估計(jì)方法流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)估計(jì)裝置結(jié)構(gòu)框圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例信號(hào)估計(jì)方法及裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)估計(jì)方法，可以應(yīng)用于基站側(cè)的接收機(jī)中。為了 抵抗噪聲和干擾，信號(hào)接收機(jī)通常采用差錯(cuò)控制編碼，而高效的差錯(cuò)控制編碼 通常使用軟判決譯碼，即，為譯碼器輸入比特位的軟信息，相應(yīng)地，要求檢測 器為譯碼器提供軟信息。其中，軟信息可以是信號(hào)中比特位1或0出現(xiàn)的概率， 而非比特位(1或0)本身。例如似然比信息是軟信息的一種，其為比特位中1 出現(xiàn)的概率/0出現(xiàn)的;f既率。
在基站側(cè)的信號(hào)接收端，檢測器同譯碼器迭代工作的迭代檢測譯碼接收機(jī) 中，檢測器是軟輸入軟輸出的。其中，軟輸入軟輸出表示檢測器不僅能夠輸出 軟信息至譯碼器，而且能夠使用譯碼器反饋的軟信息作為先驗(yàn)信息輸入檢測器。 其中，譯碼器為檢測器反饋的先驗(yàn)信息可以認(rèn)為是原始發(fā)送信號(hào)的信息比特經(jīng) 過編碼所得編碼比特的專欠信息。
如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例4是供的一種信號(hào)估計(jì)方法流程圖，該方法包 括以下內(nèi)容。
101:接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，可以是對(duì)基站側(cè)的接收天線上的接收信號(hào)進(jìn)行去循環(huán) 前綴操作后，再對(duì)進(jìn)行離散傅里葉變換，可以得到頻域的接收信號(hào)，而檢測器 接收該頻域接收信號(hào)，對(duì)該頻域接收信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
102:根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差。
在本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)送信號(hào)可以是終端的發(fā)送天線發(fā)出的信號(hào)，該信號(hào) 經(jīng)過信道變換后，到達(dá)基站側(cè)的接收天線，成為接收天線的接收信號(hào)。
其中，先驗(yàn)信息可以為譯碼器向檢測器反饋的軟信息，可以認(rèn)為是終端發(fā) 送天線的發(fā)送信號(hào)經(jīng)過編碼所得編碼比特的軟信息。其中，根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差可以根據(jù)貝葉
斯原理得到，例如可以為
假設(shè)每Mc個(gè)編碼比特映射到星座點(diǎn)的集合義中的某個(gè)星座點(diǎn)"(c)上，形成
發(fā)送信號(hào)、x^發(fā)送信號(hào)矢量x,中的元素。若譯碼器生成發(fā)送信號(hào)x的先驗(yàn)信
息為《J， / = 1,2"..M。根據(jù)先驗(yàn)信息《、可以計(jì)算發(fā)送信號(hào)^的概率如下<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，"(c)是星座點(diǎn)集合義中的某一點(diǎn)，<formula>formula see original document page 9</formula>表示映射到星座點(diǎn)"(。所對(duì)應(yīng)的第7'個(gè)比特，exp()表示取指數(shù)，n表示連乘。
沖艮據(jù)上述發(fā)送信號(hào)x的概率，可以重建發(fā)送信號(hào)^的均值A(chǔ)和方差、<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，I |2表示絕對(duì)值的平方。
103:根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差，其中，等效噪聲包括信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高斯噪聲。
其中，等效噪聲的方差可以通過以下方式獲取
<formula>formula see original document page 9</formula>其中，^i表示信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差，
S(0表示等效噪聲的方差，《表示加性高斯噪聲的方差，^表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)，取自然數(shù)。當(dāng)然，還可以通過其他方式獲取等效噪聲的方差，只
要是在等效噪聲的方差中可以體現(xiàn)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差即可。
104:根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲的方差對(duì)頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線
性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；
其中，該步驟中，可以通過以下方式得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值 》={diag {a} IT'A^ (y — An) + n}
其中，n表示重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換，y表示頻域的接收信號(hào)，
入表示信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值矩陣，2_1 -diag^^K1"'"2", i:^AfA;V + cr,("Iw。
* = 1，2""M， M表示每個(gè)用戶在頻域上所占用子載波的
個(gè)數(shù)，(,表示對(duì)矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置，W(O表示等效噪聲的方差，、表示表示&維 的單位矩陣，V = diag{i^2"'"^}，表示重建的發(fā)送信號(hào)的方差，diagU表示取
對(duì)角陣，a:["u'…'"wy…，"u^…， ^丫 ， "''i=""_ — = 0^="(=5 ,
M^ ， e'是^維的列向量，其第t個(gè)元素為l，其余為零。
105:對(duì)發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估 計(jì)值。
本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)估計(jì)方法，由于在無線通信系統(tǒng)基站側(cè)根據(jù)接收 信號(hào)估計(jì)發(fā)送信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮了信道衰落系數(shù)估計(jì)誤差對(duì)信號(hào)估計(jì) 過程的影響，使信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)估計(jì)方法流程圖，該方法可以應(yīng) 用于多天線DFT-S-OFDM通信系統(tǒng)的軟輸入軟輸出檢測器中。
本發(fā)明實(shí)施例布支設(shè)多天線DFT-S-OFDM通信系統(tǒng)中有i^個(gè)終端側(cè)的發(fā)送天 線，基站側(cè)有A^個(gè)接收天線，此時(shí)傳輸信道為多天線發(fā)送和多天線接收信道， 即MIMO (Multiple Input Multiple Out-put )信道。需要i兌明的是，本發(fā)明實(shí) 施例以MIMO信道為例說明，但并一定要限定在MIMO的場景中。該信號(hào)估計(jì)方 法可以包括以下內(nèi)容。
201:對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行離散傅里葉變換，得到頻域的接收信號(hào)。其中，在基站側(cè)的A^個(gè)接收天線中的第r個(gè)接收天線上的接收信號(hào)，經(jīng)過
離散傅里葉變換為頻域的接收信號(hào)，該信號(hào)可以為
<formula>formula see original document page 11</formula>,+^ (1)
i
其中，W表示子載波反映射矩陣，F(xiàn)w為WxAr的歸一化DFT矩陣，V表示頻域的 子載波總個(gè)數(shù)，l表示第r個(gè)接收天線去除循環(huán)前綴的接收信號(hào)，x,表示第/個(gè) 終端的發(fā)送天線的發(fā)送信號(hào)矢量，其元素個(gè)數(shù)為M; M表示每個(gè)用戶在頻域上 所占用子載波的個(gè)數(shù)；F為MxM的歸一化DFT矩陣；A。,為Mx^的對(duì)角陣， 其對(duì)角元素為第r個(gè)接收天線與第,個(gè)用戶發(fā)送天線之間信道的頻域衰落系數(shù) A = 1,2"..M,記為A。,diag(;^(l),K2)，…,;^(M)); ^為第r個(gè)接收天線 上的加性高斯噪聲，假設(shè)該加性高斯噪聲的分布參數(shù)中均值為0，方差為《；以 vec{A}表示由矩陣A逐列排成的列矢量，設(shè)y "ec化y,，y2,…，^]",
X = veC{[Xl,x2,—,X ]"，z二vecjl^,Z2,…,z 了j，則公式(1)可以寫成矩陣和向量 的表達(dá)式
y二A^x + z (2)
\州…
其中，A-diag(A,，A2,…,Aj ， At =
如(*) ...
f = F I ，其中，(S)表示Kronecker乘積(矩陣的直積)，1^表示A^維的單位 矩陣。
202:根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差；
其中，發(fā)送信號(hào)可以是終端的發(fā)送天線發(fā)出的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過信道變換 后，到達(dá)基站側(cè)的接收天線，成為接收天線的接收信號(hào)。
先驗(yàn)信息可以為譯碼器向檢測器反饋的軟信息，可以認(rèn)為是終端發(fā)送天線
li的發(fā)送信號(hào)經(jīng)過編碼所得編碼比特的軟信息。
重建的發(fā)送信號(hào)的均值和重建的發(fā)送信號(hào)的方差可以是根據(jù)先驗(yàn)信息重建
得到的。根據(jù)先驗(yàn)重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差可以通過步驟102中 的方法實(shí)現(xiàn)，此處不贅述。
假設(shè)fi表示利用先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值矢量，v表示利用先驗(yàn)信息 重建發(fā)送信號(hào)的協(xié)方差矩陣
"E(x卜L/V…， ,t,…，/W…'/Vw」 (3) V = Cov{x,x} = diag卜,,，...,v~,,,…，v1A/,...， ,w} ( 4 )
其中，和v"'"分別表示終端側(cè)的第纟個(gè)發(fā)送天線的第w個(gè)發(fā)送符號(hào)的均 值和方差。
在本發(fā)明實(shí)施例中，將信號(hào)估計(jì)的方法應(yīng)用于檢測器同譯碼器迭代工作的 迭代檢測譯碼接收機(jī)中，可以根據(jù)譯碼器輸出的先驗(yàn)信息，重建發(fā)送信號(hào)的均 值和發(fā)送信號(hào)的方差作為檢測器的軟輸入，與譯碼器之間迭代工作。
203:根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、 加性高斯噪聲的方差以及信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的 方差。
在本發(fā)明實(shí)施例中，等效噪聲包括信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高 斯噪聲，具體說明如下
首先，構(gòu)建包含信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的接收信號(hào)模型； 其中，信道頻域衰落系數(shù)可以通過信道估計(jì)方法得到，而信道估計(jì)一般是 存在誤差，在信道估計(jì)存在誤差的情況下，假設(shè)信道頻域衰落系數(shù)、("的估計(jì)
誤差模型為
(5)其中，i,，,("為信道頻域衰落系數(shù)K"的估計(jì)值，^A:)為信道頻域衰落 系數(shù)KO的估計(jì)誤差，假設(shè)該估計(jì)誤差l^的均值為0，方差為crl,且各個(gè) UO之間統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。定義A-diagj人，人2,…,入J, A-diag(i^，人2，…，Aj ，其中，/1;... u"，其中，jt = l，2，... m; m 、7V,、 i^表示的含義均與上述201中相同，此處不再贅述。因此，信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差模型可記為矩陣形式，如下:(6)a表示信道頻域衰落系數(shù)矩陣；A為信道頻域衰落系數(shù)矩陣a的估計(jì)矩陣；入為信道頻域衰落系數(shù)矩陣a的估計(jì)誤差矩陣。然后，將信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差模型(6)代入公式(2)中，可得包含信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的接收信號(hào)模型為y = A_Fx + AFx + z = Afx + i (7)其中，2-入fx + z表示信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差對(duì)接收信號(hào)的影響與 加性高斯噪聲對(duì)接收信號(hào)的影響之和，可以將其稱之為接收信號(hào)的等效噪聲。 具體地，步驟203可以包括1) 對(duì)重建的發(fā)送信號(hào)的均值矢量n進(jìn)行傅里葉變換，得到傅里葉變換之后的矢量，記為n;同時(shí)定義d[^，^,…, ,J;其中，"1,2,…m,表示 子載波序號(hào)；2) 對(duì)重建的發(fā)送信號(hào)的方差^在同一天線內(nèi)進(jìn)行平均處理，即 m￡ 。m3)計(jì)算每個(gè)子載波上的等效噪聲方差為^^)=^ nfw+5S<formula>formula see original document page 14</formula>中，it = l,2，... M表示子載;ii^號(hào)，cr表示信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差；1=[^, ,...,7^/, ^表示加性高斯噪聲的方差。204:根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、 信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲的方差對(duì)接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾 波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值和發(fā)送信號(hào)的估計(jì)誤差的方差。205:對(duì)線性濾波和干擾抵消后的發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離散傅里 葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值，輸出發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。上述步-驟204的內(nèi)容和步驟205的內(nèi)容可以用/^式表示由包含信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的接收信號(hào)模型(7)，利用最小均 方準(zhǔn)則，可得發(fā)送信號(hào)x的估計(jì)值其中，S-、diag(2「1,2^1,…,！^, E廣Af入^ + ^^)1 ，V = diag{^72，.."&}，r= == — 一丄 a +u,… ，… ,...，了 ， i -"',2 =…-aw = a'=、^^r其ef2T"f^各個(gè)參數(shù)中，(廣表示對(duì)矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置運(yùn)算；e,是^維的列向量，其第t個(gè)元素為1,其余為零；其他各個(gè)參數(shù)的含義均與上述相同，此 處不再贅述。公式(8)中，diagW2"AHy表示對(duì)接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波； -diagW2^人lti + f！表示對(duì)接收信號(hào)在頻域進(jìn)行干擾抵消；f"表示對(duì)接收信號(hào) 進(jìn)行反離散傅里葉變換。在公式(8)中，殘余的干擾和噪聲可以用高斯分布近似，將公式(8)的結(jié)果i等效為發(fā)送信號(hào)x經(jīng)itif口性高斯噪聲信道的輸出，即乓，m蘭A,M+",，切 (9) 其中，i^表示發(fā)送信號(hào)x的估計(jì)值矩陣i中的元素；x^表示發(fā)送信號(hào)x矩陣中的元素；氣,"表示發(fā)送信號(hào)的估計(jì)誤差，即殘余的干擾和噪聲矩陣中的元素；蘭表示近4以等于。進(jìn)一步地，根據(jù)公式(8)還可以得到發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的方差為d-巧 (10) 其中，各個(gè)參數(shù)的含義與上述表示相同，此處不再贅述。 206:根據(jù)發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值和發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的方差，計(jì)算每個(gè)比特的 對(duì)數(shù)似然比。其中，步驟206的計(jì)算方法與現(xiàn)有的方法基本相同，此處不再贅述。此外，計(jì)算后得到的對(duì)數(shù)似然比即比特的軟信息，可以將該軟信息作為譯 碼器的輸入，經(jīng)過譯碼器輸出后再經(jīng)過解交織器得到先驗(yàn)信息，利用該先驗(yàn)信 息可以用于后續(xù)過程中重建發(fā)送信號(hào)的均值和方差。在迭代檢測譯碼接收機(jī)中，基于信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的信號(hào)估計(jì) 方法，可以將信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差、利用譯碼器反饋的先驗(yàn)信 息重建的發(fā)送信號(hào)的均值和方差作為檢測器的軟輸入，將^和《^作為檢測器 的軟輸出，與譯碼器之間進(jìn)行迭代。在檢測器與譯碼器迭代工作的過程中，譯 碼器輸出的先驗(yàn)信息是不斷更新的。對(duì)于初始的檢測，由于譯碼器沒有輸出， 此時(shí)，可以假設(shè)根據(jù)先驗(yàn)信息重建的發(fā)送信號(hào)的均值為0,根據(jù)先驗(yàn)信息重建的 發(fā)送信號(hào)的方差為1,將該均值和方差作為檢測器的軟輸入。本實(shí)施例在多天線DFT-S-OFDM系統(tǒng)的信號(hào)估計(jì)方法中，由于在無線通信系 統(tǒng)基站側(cè)根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)發(fā)送信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮了信道衰落系數(shù)估15計(jì)誤差對(duì)信號(hào)估計(jì)過程的影響，使信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確，同時(shí)滿足了無線 通信系統(tǒng)迭代接收機(jī)對(duì)高性能以及低處理復(fù)雜度的要求。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種信號(hào)估計(jì)裝置，如圖3所示，該裝置包括 接收模塊31，用于接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)； 重建模塊32,用于根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差； 等效噪聲方差獲取模塊33，用于根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落
系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差，其中，等效噪聲包括信道頻域衰落
系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高斯噪聲；
處理模塊34,用于4艮據(jù)重建才莫塊32重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、
重建模塊32重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲方
差獲取模塊獲取的等效噪聲的方差對(duì)接收模塊接收的頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)
行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；
反變換模塊35，用于對(duì)處理模塊34得到的發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離
散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。 其中，處理模塊34可以包括
線性濾波單元，用于根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā) 送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲的方差對(duì)頻域的接收信 號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波；
干擾抵消單元，用于根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā) 送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲的方差對(duì)頻域的接收信 號(hào)在頻域進(jìn)行干護(hù)U氐消。
進(jìn)一步地，處理模塊34,還可以用于根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉 變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲的方差 對(duì)頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的 方差。進(jìn)一步地，該信號(hào)估計(jì)裝置還可以包括
對(duì)數(shù)似然比計(jì)算模塊，根據(jù)處理模塊得到的發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值和發(fā)送信號(hào) 估計(jì)誤差的方差，計(jì)算每個(gè)比特的對(duì)數(shù)似然比，后續(xù)的裝置(例如譯碼器)可 以根據(jù)對(duì)數(shù)似然比更新先驗(yàn)信息。
其中，等效噪聲方差獲取模塊33可以通過以下方式獲取等效噪聲方差 根據(jù)加性高斯噪聲的方差of和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差cr星獲
取等效噪聲的方差o",(A)-A^r，+of,其中，A^表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)；或
者，
根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換t!、重建的發(fā)送信號(hào)的方差^、加 性高斯噪聲的方差《以及信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差cr|獲取等效噪
聲的方差c7, (" = ctf nf "4 +堂7'
乂
其中，A表示子載波序號(hào)，i^表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)，堂巧表示對(duì)所有 發(fā)送天線內(nèi)重建的發(fā)送信號(hào)的方差求和。 a
上述信號(hào)估計(jì)裝置中的各個(gè)模塊的工作原理可以參考前述的信號(hào)估計(jì)方法 實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。
本實(shí)施例提供的信號(hào)估計(jì)裝置可以是基于信道估計(jì)存在誤差的檢測器，由 于在無線通信系統(tǒng)基站側(cè)根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)發(fā)送信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮了 信道衰落系數(shù)估計(jì)誤差對(duì)信號(hào)估計(jì)過程的影響，使信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包4辨碼器以及圖3實(shí)施 例所示的信號(hào)估計(jì)裝置，該譯碼器用于接收信號(hào)估計(jì)裝置輸出的信息； 該譯碼器還用于向信號(hào)估計(jì)裝置反饋先驗(yàn)信息。
進(jìn)一步地，該檢測系統(tǒng)可以是檢測器同譯碼器迭代工作的迭代檢測譯碼接 收機(jī)。在該接收機(jī)中，信號(hào)估計(jì)裝置可以是檢測器，該檢測器是軟輸入軟輸出 的，即檢測器不僅能夠輸出軟判決信息至譯碼器，而且能夠使用譯碼器反饋的 軟信息作為先驗(yàn)信息。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測系統(tǒng)，該 系統(tǒng)可以是存在信道估計(jì)誤差的迭代接收機(jī)，該迭代接收機(jī)中包括對(duì)接收信
17號(hào)進(jìn)行去循環(huán)前綴部分，OFDM解調(diào)部分，基于信道估計(jì)存在誤差的檢測器(即 信號(hào)估計(jì)裝置)、交織器、解交織器以及譯碼器。
其中，OFDM解調(diào)部分包括對(duì)接收信號(hào)的串并轉(zhuǎn)換、傅里葉變換、子載波反 映射以及并串部分；
交織器與解交織器可以把信號(hào)序列重新組織，以提高信號(hào)接收性能；
基于信道估計(jì)存在誤差的檢測器(即信號(hào)估計(jì)裝置)向譯碼器方向輸出信 號(hào)比特的軟信息，例如比特的對(duì)數(shù)似然比；由于在實(shí)際通信系統(tǒng)中，信道頻域 衰落系數(shù)是通過信道估計(jì)方法得到的，而信道估計(jì)總是存在誤差，該誤差會(huì)降 低接收性能，因此本發(fā)明實(shí)施例在檢測器內(nèi)部引入信道衰落系數(shù)估計(jì)誤差對(duì)接 收信號(hào)檢測的影響，以提高信號(hào)的接收性能；
譯碼器向檢測器反饋軟信息，該軟信息為先驗(yàn)信息，在譯碼器與檢測器迭 代工作的過程中，該先驗(yàn)信息是不斷更新的，檢測器可以根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā) 送信號(hào)的均值和方差作為檢測器的軟輸入。
本實(shí)施例提供的包含信號(hào)估計(jì)裝置的迭代接收機(jī)，在根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)發(fā) 送信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮了信道衰落系數(shù)估計(jì)誤差對(duì)信號(hào)估計(jì)過程的影響， 使信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確，滿足了無線通信系統(tǒng)迭代接收機(jī)對(duì)高性能以及低 處理復(fù)雜度的要求。
本發(fā)明實(shí)施例可以利用軟件實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的軟件程序可以存儲(chǔ)在可讀取的存 儲(chǔ)介質(zhì)中，例如，計(jì)算機(jī)的硬盤、緩存或光盤中。
在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和 方法，在沒有超過本申請(qǐng)的精神和范圍內(nèi)，可以通過其他的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前 的實(shí)施例只是一種示范性的例子，不應(yīng)該作為限制，所給出的具體內(nèi)容不應(yīng) 該限制本申請(qǐng)的目的。例如，多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一 個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。
另外，所描述系統(tǒng)，裝置和方法以及不同實(shí)施例的示意圖，在不超出本申 請(qǐng)的范圍內(nèi)，可以與其它系統(tǒng)，模塊，技術(shù)或方法結(jié)合或集成。另一點(diǎn)，所顯 示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口 ，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)；根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差；根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差，其中，所述等效噪聲包括信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高斯噪聲；根據(jù)所述重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效噪聲的方差對(duì)所述頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；對(duì)所述發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，所述根據(jù)加性高斯 噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差包括根據(jù)加性高斯噪聲的方差crz2和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差c^獲 取等效噪聲的方差^(A:)-A^or， + (T，，其中，i^表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，所述根據(jù)加性高斯 噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲fl等效噪聲的方差包括根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換il、重建的發(fā)送信號(hào)的方差巧、加性高斯噪聲的方差《以及信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差of獲取等效噪其中，A:表示子載波序號(hào)，i^表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)，S巧表示對(duì)所有發(fā)送天線內(nèi)重建的發(fā)送信號(hào)的方差求和。
4、根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)所述的信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，所述根據(jù) 所述重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域 衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效噪聲的方差對(duì)所述頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值包括根據(jù)diag—^-'A"對(duì)接收信號(hào)y在頻域進(jìn)行線性濾波，根據(jù)-diag{a} 2rA"人11 + n對(duì)接收信號(hào)在頻域進(jìn)行干擾抵消，獲得所述發(fā)送信號(hào)的頻域 估計(jì)值f = {diag {a} ￡， (y -入")+ ，其中，n表示重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換，y表示頻域的接收信號(hào)， 入表示信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值矩陣，2—1 -diag^^g'"'"S}， A=AfA4V + o"z3("I ，A:4，2,…M， M表示每個(gè)用戶在頻域上所占用子載波的個(gè)數(shù)，(^表示對(duì)矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置，g(0表示等效噪聲的方差，^表示表示^維 的單位矩陣，V-diagh，^，…，W，表示重建的發(fā)送信號(hào)的方差，出嗎{}表示取對(duì)角陣，『["u，…，"w"，…，"w，…， ,M丫 ， "''i=a''2="' = Q^="'=^ ,/^丄SXE-'入f入AM^ ， ^是^維的列向量，其第t個(gè)元素為l，其余為零。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，所述方法還包括 對(duì)所述頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的方差 2^二",—巧，其中，％=丄。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)所述發(fā)送信號(hào) 的估計(jì)值和所述發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的方差，計(jì)算每個(gè)比特的對(duì)數(shù)似然比，根據(jù) 所述對(duì)數(shù)似然比更新所述先驗(yàn)信息。
7、 一種信號(hào)估計(jì)裝置，其特征在于，包括接收模塊，用于接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)； 重建才莫塊，用于根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和發(fā)送信號(hào)的方差； 等效噪聲方差獲取模塊，用于根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲耳又等效噪聲的方差，其中，所述等效噪聲包括信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差和加性高斯噪聲；處理模塊，用于根據(jù)所述重建模塊重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、 所述重建模塊重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效 噪聲方差獲取模塊獲取的等效噪聲的方差對(duì)所述接收模塊接收的頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；反變換模塊，用于對(duì)所述處理模塊得到的發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離 散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)估計(jì)裝置，其特征在于，所述處理模塊包括 線性濾波單元，用于根據(jù)所述重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效噪聲的方差對(duì)所述 頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行線性濾波；干擾抵消單元，用于根據(jù)所述重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建 的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效噪聲的方差對(duì)所述 頻域的接收信號(hào)在頻域進(jìn)行干擾抵消。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)估計(jì)裝置，其特征在于，所述處理模塊，還 用于根據(jù)所述重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、 信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和所述等效噪聲的方差對(duì)所述頻域的接收信號(hào)在頻 域進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的方差。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)估計(jì)裝置，其特征在于，所述信號(hào)估計(jì)裝 置還包括對(duì)數(shù)似然比計(jì)算模塊，根據(jù)所述處理模塊得到的發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值和所述 發(fā)送信號(hào)估計(jì)誤差的方差，計(jì)算每個(gè)比特的對(duì)數(shù)似然比。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7-IO任一項(xiàng)所述的信號(hào)估計(jì)裝置，其特征在于，所述等 效噪聲方差獲取^莫塊通過以下方式獲取所述等效噪聲方差根據(jù)加性高斯噪聲的方差of和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差(T!獲 取等效噪聲的方差c^(A)^A^o^+《，其中，A^表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)；或 者，根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換il、重建的發(fā)送信號(hào)的方差巧、加性高斯噪聲的方差C7，以及信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差^獲取等效噪 聲的方差<formula>formula see original document page 5</formula>其中，；fc表示子載波序號(hào)，&表示終端側(cè)的發(fā)送天線個(gè)數(shù)，2巧表示對(duì)所有發(fā)送天線內(nèi)重建的發(fā)送信號(hào)的方差求和。
12、 一種檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括譯碼器和如權(quán)利要求7-11 中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的信號(hào)估計(jì)裝置；所述譯碼器，用于接收所述信號(hào)估計(jì) 裝置輸出的信息；所述譯碼器還用于向所述信號(hào)估計(jì)裝置反饋先驗(yàn)信息。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種信號(hào)估計(jì)方法、裝置及檢測系統(tǒng)，屬于通信領(lǐng)域。所述方法包括接收經(jīng)過離散傅里葉變換的頻域接收信號(hào)；根據(jù)先驗(yàn)信息重建發(fā)送信號(hào)的均值和方差；根據(jù)加性高斯噪聲的方差和信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)誤差的方差獲取等效噪聲的方差，根據(jù)重建的發(fā)送信號(hào)的均值的傅里葉變換、重建的發(fā)送信號(hào)的方差、信道頻域衰落系數(shù)的估計(jì)值和等效噪聲的方差對(duì)頻域的接收信號(hào)進(jìn)行線性濾波和干擾抵消，得到發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值；對(duì)發(fā)送信號(hào)的頻域估計(jì)值進(jìn)行反離散傅里葉變換，得到發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)發(fā)送信號(hào)時(shí)，在信道估計(jì)中考慮了信道衰落系數(shù)估計(jì)誤差對(duì)信號(hào)估計(jì)過程的影響，使信號(hào)的估計(jì)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101662441SQ20091017473
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者珽 李, 王東明, 王聞今, 龍 秦, 高西奇 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司