專利名稱：多用戶信道估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多用戶信道估計(jì)方法及裝置。
背景技術(shù)：
長期演進(jìn)(Long Term Evolution，簡稱為LTE)改進(jìn)并增強(qiáng)了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) (簡稱為3G)的空中接入技術(shù)。與3G相比，LTE更具技術(shù)優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在更高的用戶數(shù)據(jù)速率、分組傳送、降低系統(tǒng)延遲、系統(tǒng)容量和覆蓋的改善以及運(yùn)營成本的降低等方面。在相關(guān)技術(shù)中，LTE上行鏈路傳輸方案采用帶循環(huán)前綴(cycl印refix，簡稱為CP) 的單載波頻分復(fù)用多址系統(tǒng)(簡稱為SC-FDMA)，上行用戶間能在頻域相互正交，并且在接收機(jī)一側(cè)能得到有效的頻域均衡，從而可以降低發(fā)射終端的峰均功率比，減小終端的體積和成本。在無線通信系統(tǒng)中，由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路徑非常復(fù)雜和多變，無線信道會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的畸變，包括幅度、相位和頻率。為了能正確地解出發(fā)端信號(hào)，接收機(jī)必須進(jìn)行信道估計(jì)。目前，在上行采用帶循環(huán)前綴的SC-FDMA傳輸方案中，在進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)，使用DFT獲得頻域信號(hào)，然后插入零符號(hào)進(jìn)行頻譜搬移，搬移后的信號(hào)再通過IFFT (因此， SC-FDMA系統(tǒng)也稱DFT-S-OFDM系統(tǒng))，并在發(fā)送信號(hào)設(shè)計(jì)了解調(diào)參考信號(hào)用來做信道估計(jì)。 在實(shí)際的信道中由于時(shí)延并不可能總是采樣間隔的整數(shù)倍，從而將導(dǎo)致泄露。因此，在信道后處理刪除噪聲時(shí)，過多的引入噪聲徑會(huì)降低接收機(jī)解調(diào)性能，并且，不當(dāng)?shù)膭h除有用信號(hào)徑也會(huì)降低接收機(jī)的解調(diào)性能，損失系統(tǒng)容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種多用戶信道估計(jì)方法及裝置，以至少解決上述問
題之一。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多用戶信道估計(jì)方法，包括接收機(jī)利用接收到的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)和本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的 M個(gè)頻域信道估計(jì)值，M為導(dǎo)頻子載波的總數(shù)；從M個(gè)頻域信道估計(jì)值中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對M個(gè)頻域信道估計(jì)值進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值，其中，R為相同時(shí)頻資源塊上承載的用戶數(shù)K_User的整數(shù)倍；將M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域， 得到M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；利用目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；將降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域，從中提取有效子載波上的信道估計(jì)值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種多用戶信道估計(jì)裝置，包括接收模塊，用于接收頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)；頻域估計(jì)模塊，用于利用接收模塊接收到的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)與本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的M個(gè)頻域信道估計(jì)值，M為導(dǎo)頻子載波的總數(shù)；擴(kuò)頻模塊，用于從M個(gè)頻域信道估計(jì)值中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對M個(gè)頻域信道估計(jì)進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)，其中，R為相同時(shí)
5頻資源塊上承載的用戶數(shù)K_USer的整數(shù)倍；頻時(shí)變換模塊，用于將擴(kuò)頻模塊得到的M+R個(gè)頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)；噪聲消除模塊，用于利用目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值； 時(shí)頻變換模塊，用于將降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域，得到降噪后的M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值；提取模塊，用于從降噪后的M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值中提取有效子載波上的信道估計(jì)值，得到經(jīng)過時(shí)域降噪的頻域?qū)ьl位置的信道估計(jì)。通過本發(fā)明，通過對解調(diào)參考符號(hào)頻域做信道估計(jì)，將頻域的導(dǎo)頻信道估計(jì)在按照用戶數(shù)頻域擴(kuò)展，再變換到時(shí)域，并對時(shí)域信道估計(jì)進(jìn)行干擾和噪聲的消除，再變換回頻域，提取有效子載波上的信道估計(jì)值，從而實(shí)現(xiàn)多用戶的信道估計(jì)，有效降低誤刪除信號(hào)徑帶來的性能損失，從而提高接收機(jī)解調(diào)性能。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的多用戶信道估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的多用戶信道估計(jì)方法的流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的多用戶信道估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的多用戶信道估計(jì)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。實(shí)施例一圖1為本實(shí)施例中多用戶信道估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置位置接收機(jī)側(cè)，用于對接收機(jī)接收到的目標(biāo)用戶的信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)。該裝置主要包括接收模塊10、頻域估計(jì)模塊20、擴(kuò)頻模塊30、頻時(shí)變換模塊40、噪聲消除模塊50、時(shí)頻變換模塊60和提取模塊70。其中，接收模塊10，用于接收頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)；頻域估計(jì)模塊20，用于利用接收模塊10接收到的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)與本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的M個(gè)頻域信道估計(jì)值HKS(k)，其中，k = 0，. . .，M-I，M為導(dǎo)頻子載波的總數(shù)；擴(kuò)頻模塊30，用于從M個(gè)Hks (k)中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對頻域信道估計(jì)值HKS(k)進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值HKS, exp(l)，其中，R為相同時(shí)頻資源塊上承載的用戶數(shù)K_User的整數(shù)倍，1=0，...，Μ+R-l ；頻時(shí)變換模塊40，用于將擴(kuò)頻模塊30得到的HKS,exp⑴變換到時(shí)域，得到時(shí)域序列hKS(n)，n = 0，…，Μ+R-l ；噪聲消除模塊50，用于利用目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對時(shí)域序列hKS(n)進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信
道估計(jì)值“(“)；時(shí)頻變換模塊60，用于將M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值^…)變換到頻域，得到降
噪后的M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值；提取模塊70，用于從時(shí)頻變換模塊60得到的M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值中提取有效子載波上的信道估計(jì)值，得到經(jīng)過時(shí)域降噪的頻域?qū)ьl位置的信道估計(jì)。
通過本實(shí)施例的上述多用戶信道估計(jì)裝置，通過擴(kuò)頻模塊20利用M個(gè)Hks (k)中的 R個(gè)值對導(dǎo)頻位置的頻域信道估計(jì)值Hks (k)進(jìn)行擴(kuò)展，從而可以實(shí)現(xiàn)多用戶的信道估計(jì)，能夠有效降低誤刪除信號(hào)徑帶來的性能損失，從而提高接收機(jī)的解調(diào)性能。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的多用戶信道估計(jì)方法的流程圖，該方法主要包括以下步驟(步驟S200-步驟S208)步驟S200，頻域估計(jì)模塊20利用接收模塊10接收到的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)和本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的頻域信道估計(jì)值Hks (k)，其中，k =0，. . .，M-l，M為導(dǎo)頻子載波的總數(shù)；在實(shí)際應(yīng)用中，接收模塊10在接收到目標(biāo)用戶發(fā)送的信號(hào)時(shí)，可以從導(dǎo)頻位置獲取頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，而接收機(jī)側(cè)將會(huì)生成的與目標(biāo)用戶發(fā)送時(shí)使用的相同的本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，從而可以計(jì)算出目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的頻域信道估計(jì)值。例如，頻域估計(jì)模塊20可以根據(jù)頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)Yks (k)和接收端生成與發(fā)送端相同的本地頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)Xks (k)，計(jì)算得到頻域上導(dǎo)頻位置的信道估計(jì)值Hks (k)為HRS(k) = ^l
XRsik) , 0<k<M-\其中，M表示系統(tǒng)的子載波總數(shù)；k表示頻域上的編號(hào)，取整數(shù)。步驟202，擴(kuò)頻模塊30從M個(gè)Hks (k)中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對頻域信道估計(jì)值Hks (k)進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值Hks, _(1)，其中，R為相同時(shí)頻資源塊上承載的用戶數(shù)K_User的整數(shù)倍，1=0，...，Μ+R-l ；例如，如果用戶數(shù)K_user為2，則R可以為48。步驟S204，頻時(shí)變換模塊40將M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值HKS,exp (1)變換到時(shí)域，得到 M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值hES (η)，η = 0，…，Μ+R-l ；例如，頻時(shí)變換模塊40可以利用反離散傅里葉變換將Hks,,⑴變換到時(shí)域。步驟S206，噪聲消除模塊50利用目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值
hES (η)進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值、《(….例如，目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗的窗長！^可以為人++，其中，0 ^ γ ^ 1 ；利用該窗長，噪聲消除模塊50將窗外噪聲濾掉，即有
r一ι 7 ,、\h sin) n<K .hRS(n) = <，步驟S208，時(shí)頻變換模塊60將降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域， 得到經(jīng)降噪后的M+R個(gè)頻域估計(jì)值= 0，…，Μ+R-l，提取模塊70從中提取有效子載波上的信道估計(jì)&(k) = ^rs (k),眾=0，...，M -1。例如，可以利用離散傅里葉變換將變換到頻域。通過本實(shí)施例的上述多用戶信道估計(jì)方法，擴(kuò)頻模塊30利用M個(gè)Hks (k)中的R個(gè)值對導(dǎo)頻位置的頻域信道估計(jì)值Hks (k)進(jìn)行擴(kuò)展，頻時(shí)變換模塊40而后再將擴(kuò)展后的序列變換到時(shí)域由噪聲消除模塊50進(jìn)行降噪處理，時(shí)頻變換模塊60再將降噪處理后的信道估計(jì)轉(zhuǎn)換到頻域，得到頻域的降噪的信道估計(jì)，提取模塊70從中選擇有效子載波上的信道估計(jì)值，從而可以實(shí)現(xiàn)多用戶的信道估計(jì)，能夠有效降低誤刪除信號(hào)徑帶來的性能損失，從而提高接收機(jī)的解調(diào)性能。實(shí)施例二圖3為本實(shí)施例的多用戶信道估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例的多用戶信道估計(jì)裝置與實(shí)施例一相比的區(qū)別之處在于，在本實(shí)施例中的擴(kuò)頻模塊30由分組模塊300、抽取模塊302、翻轉(zhuǎn)模塊304和擴(kuò)頻計(jì)算模塊306組成。其中，分組模塊300，用于將M個(gè)HKS(k)分為M/K_USer個(gè)組；抽取模塊302，用于從 M/K_user個(gè)組中抽取R/K_user個(gè)組，得到共R個(gè)值HKS, ext (t)，其中，t = 0，. . .，R-I ；翻轉(zhuǎn)模塊304，將抽取得到的LraJT)進(jìn)行按照下式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，得到知，㈣⑴HESjext2(tXK_user :tXK_user+K_user-l),
權(quán)利要求
1.一種多用戶信道估計(jì)方法，其特征在于，包括接收機(jī)利用接收到的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)和本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的M個(gè)頻域信道估計(jì)值，M為導(dǎo)頻子載波的總數(shù)；從所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值，其中，R為相同時(shí)頻資源塊上承載的用戶數(shù)K_User的整數(shù)倍；將所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域，得到M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值； 利用所述目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；將降噪后的所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域，從中提取有效子載波上的信道估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值中抽取R個(gè)值包括將所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值Hks (k)分為M/K_User個(gè)組，其中，k = 0，. . .，M-I ； 從所述M/K_user個(gè)組中抽取R/K_user個(gè)組，得到共R個(gè)值HKS,ext (t)，其中，t = 0，...，R-I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，利用抽取得到的R個(gè)值對所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值包括將抽取得到的所述HKS,ext(t)進(jìn)行按照下式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，得到知,#2(0 Hrs，ext2 (t X K—user t X K—user+K—user-1)=Hrs，ext((R/K—user-t-1) XK—user+1 (R/K—user-t) XK—user)，其中，t = 0，· · ·，R/ K—user—1 ；按照下面公式對Hks (k)進(jìn)行頻域擴(kuò)展，得到所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值Hk^xp(I) { Hrs(I)0</<Μ-1RS'exp ( ) _ |/// Λ>Λ2 (I-M) M <1<Μ + R —
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，從所述M/K_user個(gè)組中抽取R/K_user個(gè)組包括采用等間隔的方式從所述M/K_user個(gè)組中抽取所述R/K_user個(gè)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域包括采用反離散傅里葉變換將所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域，得到所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；將降噪后的所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域包括采用離散傅里葉變換將降噪后的所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述M與R之和為2的冪數(shù)；將所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域包括采用反快速傅里葉變換將所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域，得到所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；將降噪后的所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域包括采用快速傅里葉變換將降噪后的所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過以下方式獲取所述目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗
8.一種多用戶信道估計(jì)裝置，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)；頻域估計(jì)模塊，用于利用所述接收模塊接收到的所述頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)與本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的M個(gè)頻域信道估計(jì)值，M為導(dǎo)頻子載波的總數(shù)；擴(kuò)頻模塊，用于從所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對所述M個(gè)頻域信道估計(jì)進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)，其中，R為相同時(shí)頻資源塊上承載的用戶數(shù)K_User的整數(shù)倍；頻時(shí)變換模塊，用于將所述擴(kuò)頻模塊得到的所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)；噪聲消除模塊，用于利用所述目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；時(shí)頻變換模塊，用于將降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域，得到降噪后的M+R 個(gè)頻域信道估計(jì)值；提取模塊，用于從降噪后的所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值中提取有效子載波上的信道估計(jì)值，得到經(jīng)過時(shí)域降噪的頻域?qū)ьl位置的信道估計(jì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)頻模塊包括分組模塊，用于將所述M個(gè)頻域信道估計(jì)值Hks (k)分為M/K_User個(gè)組； 抽取模塊，用于從所述M/K_User個(gè)組中抽取R/K_User個(gè)組，得到共R個(gè)值HKS, ext (t)， 其中，t = 0，. . .，R-I ；翻轉(zhuǎn)模塊，將抽取得到的所述知，㈣⑴進(jìn)行按照下式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，得到Hixt2⑴
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述M與R之和為2的冪數(shù)；所述頻時(shí)變換模塊采用反快速傅里葉變換將所述M+R個(gè)頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域；所述時(shí)頻變換模塊采用快速傅里葉變換將降噪后的所述M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用戶信道估計(jì)方法及裝置。該方法包括接收機(jī)利用接收到的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)和本地的頻域?qū)ьl解調(diào)參考信號(hào)，獲取目標(biāo)用戶在導(dǎo)頻位置的M個(gè)頻域信道估計(jì)值；從M個(gè)頻域信道估計(jì)值中抽取R個(gè)值，利用抽取得到的R個(gè)值對M個(gè)頻域信道估計(jì)值進(jìn)行擴(kuò)展，得到M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值；將M+R個(gè)頻域信道估計(jì)值變換到時(shí)域，得到M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；利用目標(biāo)用戶的信道估計(jì)窗對M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值；將降噪后的M+R個(gè)時(shí)域信道估計(jì)值變換到頻域，從中提取有效子載波上的信道估計(jì)值。通過本發(fā)明，可以提高接收機(jī)解調(diào)性能。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102238110SQ20101015535
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者李萍 申請人:中興通訊股份有限公司