專利名稱：一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法和裝置。
背景技術(shù)：
WIMAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess) 是一項新興的寬帶無線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接。WIMAX的技術(shù)起點(diǎn)較高， 采用了代表未來通信技術(shù)發(fā)展方向的0FDM/0FDMA(正交頻分復(fù)用/正交頻分復(fù)用多址)、 MIMO(多輸入多輸出)等先進(jìn)技術(shù)。圖1所示為WIMAX系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意圖，一幀數(shù)據(jù)在時間方向上(圖1中橫軸方向) 劃分為M個符號，包括前導(dǎo)碼(符號0)、協(xié)議符號(符號1)和數(shù)據(jù)符號(符號2-符號M-1)； 在頻率方向上根據(jù)載波頻率的不同劃分為N個信道，其中部分信道為導(dǎo)頻信道；圖1中，突 發(fā)符號為用于針對不同用戶傳輸數(shù)據(jù)的符號。目前，現(xiàn)有的對WIMAX系統(tǒng)的信道估計方法，首先采用較為簡單的最小二乘LS方 法估計前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)符號的導(dǎo)頻信道的信道估計值，再利用估計得到的導(dǎo)頻信道的信道估 計值，根據(jù)前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)符號導(dǎo)頻信道的信道估計值的線性比例關(guān)系對數(shù)據(jù)符號進(jìn)行信道 內(nèi)插，獲得數(shù)據(jù)符號的數(shù)據(jù)信道的信道估計值。采用現(xiàn)有技術(shù)的上述方案，由于采用LS方法估計導(dǎo)頻信道獲得信道估計值精度 偏低，尤其是對于前導(dǎo)碼的導(dǎo)頻信道，估計精度偏低會導(dǎo)致較高的導(dǎo)頻信道估計均方差 MSE，進(jìn)而在進(jìn)行信道內(nèi)插后獲得的數(shù)據(jù)信道的信道估計MSE也相對較高，增大了系統(tǒng)均衡 后的誤碼率SER;其次，根據(jù)前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)符號導(dǎo)頻信道的信道估計值的線性比例關(guān)系對 數(shù)據(jù)符號進(jìn)行信道內(nèi)插，運(yùn)算復(fù)雜度偏高，增加系統(tǒng)資源開銷，降低了系統(tǒng)整體性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法和裝置，用以降低運(yùn)算復(fù)雜 度，減少系統(tǒng)資源開銷，提高系統(tǒng)整體性能。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法，包括使用數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別對應(yīng)減去前導(dǎo)碼的 所述各指定信道的第二信道估計值，得到與所述各指定信道分別對應(yīng)的各差值；使用所述各指定信道中每兩個相鄰的指定信道對應(yīng)的差值，通過線性內(nèi)插獲得每 兩個相鄰的指定信道之間的各信道對應(yīng)的差值；使用所述數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上所述前導(dǎo)碼的各信道的第 二信道估計值，得到與所述各信道分別對應(yīng)的各和值，確定所述各和值分別對應(yīng)為所述數(shù) 據(jù)符號的各信道的第三信道估計值。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于信道內(nèi)插的信道估計裝置，包括第一計算單元，用于使用數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別 對應(yīng)減去前導(dǎo)碼的所述各指定信道的第二信道估計值，得到與所述各指定信道分別對應(yīng)的各差值；內(nèi)插單元，用于使用所述各指定信道中每兩個相鄰的指定信道對應(yīng)的差值，通過 線性內(nèi)插獲得每兩個相鄰的指定信道之間的各信道對應(yīng)的差值；第二計算單元，用于使用所述數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上所述前 導(dǎo)碼的各信道的第二信道估計值，得到與所述各信道分別對應(yīng)的各和值，確定所述各和值 分別對應(yīng)為所述數(shù)據(jù)符號的各信道的第三信道估計值。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法中，使用數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別 對應(yīng)減去前導(dǎo)碼的各指定信道的第二信道估計值，得到與各指定信道分別對應(yīng)的各差值; 并使用各指定信道中相鄰信道對應(yīng)的差值，通過線性內(nèi)插獲得相鄰信道之間的各信道對應(yīng) 的差值；以及使用數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上前導(dǎo)碼的各信道的第二信道 估計值，得到與各信道分別對應(yīng)的各和值，確定各和值分別對應(yīng)為數(shù)據(jù)符號的各信道的第 三信道估計值。從上述步驟可知，全部運(yùn)算均可利用加法器實(shí)現(xiàn)，相比現(xiàn)有技術(shù)的信道內(nèi)插 方法，降低了運(yùn)算復(fù)雜度，減少了系統(tǒng)資源開銷，進(jìn)而提高了系統(tǒng)整體性能。


圖1為WIMAX數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于信道內(nèi)插的信道估計方法的流程圖之一；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于信道內(nèi)插的信道估計方法的流程圖之二 ；圖4為前導(dǎo)碼的信道結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中變換域內(nèi)插濾波方法示意圖；圖6為采用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法與LS方法進(jìn)行前導(dǎo)碼的各信道的信道估計 時信道估計MSE的比較示意圖；圖7為數(shù)據(jù)符號的信道結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例中步驟S302中第二種方式中計算當(dāng)前數(shù)據(jù)符號的與前一個 數(shù)據(jù)符號和后一個數(shù)據(jù)符號的各相同導(dǎo)頻信道對應(yīng)的數(shù)據(jù)信道的信道估計值的示意圖；圖9為采用本發(fā)明實(shí)施例的信道估計方法與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行信道估計時信道估計 MSE的比較示意圖；圖10本發(fā)明實(shí)施例提供的基于信道內(nèi)插的信道估計裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法，如圖2所示，包括步驟S201、使用數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別對應(yīng)減去 前導(dǎo)碼的各指定信道的第二信道估計值，得到與各指定信道分別對應(yīng)的各差值。步驟S202、使用各指定信道中每兩個相鄰的指定信道對應(yīng)的差值，通過線性內(nèi)插 獲得每兩個相鄰的指定信道之間的各信道對應(yīng)的差值。步驟S203、使用數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上前導(dǎo)碼的各信道的第 二信道估計值，得到與各信道分別對應(yīng)的各和值，確定各和值分別對應(yīng)為數(shù)據(jù)符號的各信 道的第三信道估計值。上述方法中，數(shù)據(jù)符號的各指定信道可以為各導(dǎo)頻信道，或者也可以為各導(dǎo)頻和部分?jǐn)?shù)據(jù)信道，后續(xù)進(jìn)行詳細(xì)描述。下面結(jié)合附圖，用具體實(shí)施例通過對完整的信道估計流程的描述，對本發(fā)明提供 的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供的完整的信道估計流程如圖3所示，包括步驟S301、計算前導(dǎo)碼的各信道的信道估計值。根據(jù)WIMAX系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中，每一數(shù)據(jù)幀都有獨(dú)立的前導(dǎo)碼，因此在處理每一數(shù)據(jù) 幀前先對前導(dǎo)碼的各信道進(jìn)行信道估計，獲得前導(dǎo)碼的各信道的信道估計值LMU 。例 如，對于現(xiàn)有WIMAX系統(tǒng)中數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼的信道結(jié)構(gòu)，其示意圖如圖4所示，導(dǎo)頻信道間 隔兩個載波插入，其余位置全部插入空載波作為空信道。本步驟可以使用各種方法估計前導(dǎo)碼的各信道，計算出前導(dǎo)碼的各信道的信道估 計值，例如使用LS方法，但由于采用LS方法進(jìn)行信道估計的精度偏低，會導(dǎo)致較高的導(dǎo)頻 信道估計MSE，進(jìn)而在后續(xù)進(jìn)行信道內(nèi)插后獲得的數(shù)據(jù)信道的信道估計MSE也相對較高，增 大了系統(tǒng)均衡后的SER，因此，為解決這一問題，本發(fā)明實(shí)施例對于本步驟提出如下方案，采 用線性最小均方差估計LMMSE和變換域內(nèi)插濾波相結(jié)合的方法，具體如下首先，根據(jù)前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的接收信號Yp和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號Xp，使用LS方 法對前導(dǎo)碼的導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得前導(dǎo)碼的導(dǎo)頻信道的信道估計值/ ，具體采用如
下公式計算
權(quán)利要求
1.一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法，其特征在于，包括使用數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別對應(yīng)減去前導(dǎo)碼的所述 各指定信道的第二信道估計值，得到與所述各指定信道分別對應(yīng)的各差值；使用所述各指定信道中每兩個相鄰的指定信道對應(yīng)的差值，通過線性內(nèi)插獲得每兩個 相鄰的指定信道之間的各信道對應(yīng)的差值；使用所述數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上所述前導(dǎo)碼的各信道的第二信 道估計值，得到與所述各信道分別對應(yīng)的各和值，確定所述各和值分別對應(yīng)為所述數(shù)據(jù)符 號的各信道的第三信道估計值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)終端移動速度大于設(shè)定速度閾值，且所述 數(shù)據(jù)符號沒有位于所述前設(shè)定數(shù)量個數(shù)據(jù)符號中時，所述前導(dǎo)碼為所述數(shù)據(jù)幀的下一個數(shù) 據(jù)幀的前導(dǎo)碼；否則，所屬前導(dǎo)碼為所述數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述前導(dǎo)碼的各信道的第二信道估計值 采用如下方式確定根據(jù)所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的接收信號和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號，使用最小二乘方法對 所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第四信道估計值；對于獲得的所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第四信道估計值，使用線性最小均方誤差估計 方法確定出所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第五信道估計值；對于獲得的所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第五信道估計值，使用變換域內(nèi)插濾波方法確 定出所述前導(dǎo)碼的各信道的第二信道估計值。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道 估計值采用如下方式確定根據(jù)所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的接收信號和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號，使用最小二乘方法 對所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的第六信道估計 值；對于獲得的所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第六信道估計值，使用線性最小均方誤差估計 方法確定出所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的第一信道估計值；其中，所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻 信道為所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道 估計值采用如下方式確定根據(jù)所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的接收信號和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號，使用最小二乘方法 對所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的第六信道估計 值；分別計算所述數(shù)據(jù)符號的前一個數(shù)據(jù)符號和后一個數(shù)據(jù)符號的各相同導(dǎo)頻信道的第 六信道估計值的各平均值，確定所述各平均值為所述數(shù)據(jù)符號的與所述前一個數(shù)據(jù)符號和 后一個數(shù)據(jù)符號的各相同導(dǎo)頻信道對應(yīng)的數(shù)據(jù)信道的第六信道估計值；其中，所述數(shù)據(jù)符 號的各導(dǎo)頻信道和所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)信道為所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道；對于所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第六信道估計值，使用線性最小均方誤差估計方法 確定出所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值。
6.一種基于信道內(nèi)插的信道估計裝置，其特征在于，包括第一計算單元，用于使用數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別對應(yīng) 減去前導(dǎo)碼的所述各指定信道的第二信道估計值，得到與所述各指定信道分別對應(yīng)的各差 值；內(nèi)插單元，用于使用所述各指定信道中每兩個相鄰的指定信道對應(yīng)的差值，通過線性 內(nèi)插獲得每兩個相鄰的指定信道之間的各信道對應(yīng)的差值；第二計算單元，用于使用所述數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上所述前導(dǎo)碼 的各信道的第二信道估計值，得到與所述各信道分別對應(yīng)的各和值，確定所述各和值分別 對應(yīng)為所述數(shù)據(jù)符號的各信道的第三信道估計值。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括前導(dǎo)碼確定單元，用于當(dāng)本裝置移動速度大于設(shè)定速度閾值，且所述數(shù)據(jù)符號沒有位 于所述前設(shè)定數(shù)量個數(shù)據(jù)符號中時，確定所述第一計算單元使用的所述前導(dǎo)碼為所述數(shù)據(jù) 幀的下一個數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼；否則，確定所述第一計算單元使用的所述前導(dǎo)碼為所述數(shù)據(jù) 幀的前導(dǎo)碼。
8.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述第一計算單元，用于采用如下方式 確定所述前導(dǎo)碼的各信道的第二信道估計值根據(jù)所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的接收信號和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號，使用最小二乘方法對 所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第四信道估計值；并 對于獲得的所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第四信道估計值，使用線性最小均方誤差估計方法 確定出所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第五信道估計值；以及對于獲得的所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻 信道的第五信道估計值，使用變換域內(nèi)插濾波方法確定出所述前導(dǎo)碼的各信道的第二信道 估計值。
9.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述第一計算單元，用于采用如下方式 確定所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值根據(jù)所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的接收信號和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號，使用最小二乘方法 對所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的第六信道估計 值；并對于獲得的所述前導(dǎo)碼的各導(dǎo)頻信道的第六信道估計值，使用線性最小均方誤差估 計方法確定出所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的第一信道估計值；其中，所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo) 頻信道為所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道。
10.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述第一計算單元，用于采用如下方式 確定所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值根據(jù)所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的接收信號和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送信號，使用最小二乘方法 對所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道進(jìn)行估計，獲得所述數(shù)據(jù)符號的各導(dǎo)頻信道的第六信道估計 值；并分別計算所述數(shù)據(jù)符號的前一個數(shù)據(jù)符號和后一個數(shù)據(jù)符號的各相同導(dǎo)頻信道的第 六信道估計值的各平均值，確定所述各平均值為所述數(shù)據(jù)符號的與所述前一個數(shù)據(jù)符號和 后一個數(shù)據(jù)符號的各相同導(dǎo)頻信道對應(yīng)的數(shù)據(jù)信道的第六信道估計值；其中，所述數(shù)據(jù)符 號的各導(dǎo)頻信道和所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)信道為所述數(shù)據(jù)符號的各指定信道；以及對于所述數(shù)據(jù) 符號的各指定信道的第六信道估計值，使用線性最小均方誤差估計方法確定出所述數(shù)據(jù)符 號的各指定信道的第一信道估計值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于信道內(nèi)插的信道估計方法和裝置，包括使用數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)符號的各指定信道的第一信道估計值分別對應(yīng)減去前導(dǎo)碼的各指定信道的第二信道估計值，得到與各指定信道分別對應(yīng)的各差值；并使用各指定信道中每兩個相鄰的指定信道對應(yīng)的差值，通過線性內(nèi)插獲得每兩個相鄰的指定信道之間的各信道對應(yīng)的差值；以及使用數(shù)據(jù)符號的各信道對應(yīng)的差值分別對應(yīng)加上前導(dǎo)碼的各信道的第二信道估計值，得到與各信道分別對應(yīng)的各和值，確定各和值分別對應(yīng)為數(shù)據(jù)符號的各信道的第三信道估計值。采用本發(fā)明提供的方法和終端，相比現(xiàn)有技術(shù)，降低了運(yùn)算復(fù)雜度，減少了系統(tǒng)資源開銷，提高了系統(tǒng)整體性能。
文檔編號H04L25/02GK102148776SQ201010107248
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者劉小英, 楊孟林, 程思霖, 鄧守來, 齊暉 申請人:中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司