專利名稱：一種基于lte的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)MIMO信號(hào)的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣進(jìn)行預(yù)處理的技術(shù)，特別涉及一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
為了滿足高系統(tǒng)容量和高數(shù)據(jù)速率的業(yè)務(wù)需求，LTE系統(tǒng)采用多輸入多輸出 (Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)技術(shù)。ΜΙΜΟ技術(shù)包括發(fā)射分集、波速賦形和空間復(fù)用等幾種基本技術(shù)。發(fā)射分集技術(shù)利用信道的弱相關(guān)性，為發(fā)射信號(hào)提供多個(gè)樣本，以提高發(fā)射信號(hào)的可靠性。控制信道的傳輸多采用發(fā)射分集模式。波束賦形技術(shù)利用小間距天線陣列多天線傳輸技術(shù)，自適應(yīng)的指向特定的方向， 從而提高系統(tǒng)容量?？臻g復(fù)用技術(shù)和發(fā)射分集類似，也是利用空間信道的弱相關(guān)性。不同的是由于采用的編碼技術(shù)的不同，不同天線上發(fā)射的是多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，而不是發(fā)射信號(hào)的多個(gè)樣本，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。業(yè)務(wù)信道的傳輸多采用空間復(fù)用技術(shù)。無(wú)論是發(fā)射分集技術(shù)、波束賦型技術(shù)還是空間復(fù)用技術(shù)，都是多輸入信號(hào)模型。再加上發(fā)射/接收天線數(shù)目的不同以及空間層數(shù)的概念，導(dǎo)致MIMO信號(hào)的解調(diào)比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，能更好地解決MIMO信號(hào)的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，能更好地解決MIMO信號(hào)的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，包括計(jì)數(shù)器單元，根據(jù)資源復(fù)用度提供相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)信號(hào)；選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元，根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列；等效處理單元，由計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，包括以下步驟計(jì)數(shù)器單元根據(jù)資源復(fù)用度提供相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)信號(hào)；選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列；
等效處理單元由計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用選擇控制代理矩陣的乘法，把不同天線配置方式統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為2tx*2rx的方式，節(jié)省了硬件資源，簡(jiǎn)化了 MIMO信號(hào)的解調(diào)處理。


圖1是本發(fā)明提供的基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的等效處理裝置整體示意圖；圖2是本發(fā)明提供的基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的等效處理方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)數(shù)器單元的硬件實(shí)現(xiàn)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元的硬件實(shí)現(xiàn)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)環(huán)空間復(fù)用模式下的2發(fā)射/2接收天線計(jì)數(shù)器時(shí)序示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)環(huán)空間復(fù)用模式下的4發(fā)射/2接收天線計(jì)數(shù)器時(shí)序示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的閉環(huán)空間復(fù)用模式下的2發(fā)射天線計(jì)數(shù)器時(shí)序示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的閉環(huán)空間復(fù)用模式下的4發(fā)射天線計(jì)數(shù)器時(shí)序示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的等效處理單元的硬件實(shí)現(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1顯示了本發(fā)明提供的基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的等效處理裝置整體示意，如圖1所示，該裝置包括計(jì)數(shù)器單元、選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元和等效處理單元。其中，計(jì)數(shù)器單元根據(jù)LTE協(xié)議通過(guò)循環(huán)計(jì)數(shù)為資源復(fù)用提供定時(shí)控制功能，輸出計(jì)數(shù)信號(hào)，如需實(shí)現(xiàn)四次資源復(fù)用，則計(jì)數(shù)器單元循環(huán)輸出0 3的計(jì)數(shù)信號(hào)，并通過(guò)等效處理單元中的第一數(shù)據(jù)選擇單元實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，該計(jì)數(shù)器單元還為等效處理單元中的求和累加單元提供定時(shí)控制信息，并且在每個(gè)子幀的子幀頭進(jìn)行清零操作。選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元，根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列，由地址譯碼器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩個(gè)單元構(gòu)成。地址譯碼器通過(guò)基址和一個(gè)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，不同的天線配置方式對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的地址偏移，即地址的譯碼取決于計(jì)數(shù)器的產(chǎn)生，譯碼后得到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀地址信息，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器收到該信息后根據(jù)該信息和使能信號(hào)從ROM中讀取用于選擇控制的相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列，并輸出給等效處理單元進(jìn)行相應(yīng)的操作。等效處理單元，由計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)信道
5估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值，該單元的任務(wù)由第一數(shù)據(jù)選擇單元、第二數(shù)據(jù)選擇單元和求和累加單元三個(gè)部分共同完成。第一數(shù)據(jù)選擇單元通過(guò)一個(gè)多選一的數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器單元輸出的計(jì)數(shù)信號(hào)作為該數(shù)據(jù)選擇器的選擇控制端，輸入的多路數(shù)據(jù)分別為同一子幀不同時(shí)刻的信道估計(jì)值，第一數(shù)據(jù)選擇單元將原先并列的信道估計(jì)值分時(shí)輸出形成串聯(lián)的信號(hào)。根據(jù)選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元輸出的開(kāi)關(guān)陣列對(duì)第二數(shù)據(jù)選擇單元的多個(gè)數(shù)據(jù)選擇器分別進(jìn)行選擇控制，從V^/2、1/2.V2/4、1/4和V^/8中選擇出相應(yīng)的運(yùn)算單元并經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出選擇得到相應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果。求和累加單元根據(jù)計(jì)數(shù)器單元提供的定時(shí)控制信息對(duì)第二數(shù)據(jù)選擇單元輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行定時(shí)累加操作，也就是對(duì)同一子幀不同時(shí)刻的處理結(jié)果進(jìn)行累加，輸出等效的信道估計(jì)值。圖2顯示了本發(fā)明提供的基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的等效處理方法的流程，如圖2所示步驟S201，計(jì)數(shù)器單元根據(jù)資源復(fù)用度提供相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)，為等效處理單元的第一數(shù)據(jù)選擇單元提供計(jì)數(shù)信號(hào)，同時(shí)計(jì)數(shù)器單元為求和累加單元提供定時(shí)控制信息。步驟S202，選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列。其中，地址譯碼器根據(jù)天線配置方式得到的基址與計(jì)數(shù)器累加產(chǎn)生相應(yīng)的讀地址信息，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器根據(jù)讀地址信息讀取相應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列并輸出。步驟S203，等效處理單元由計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值。其中，第一數(shù)據(jù)選擇單元根據(jù)計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇同一子幀不同時(shí)刻的信道估計(jì)值，第二數(shù)據(jù)選擇單元根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列從V^/2、1/2.V2/4、1/4和V^/8中選擇相應(yīng)的運(yùn)算單元，經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出選擇得到相應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果，求和累加單元根據(jù)定時(shí)控制信息對(duì)第二數(shù)據(jù)選擇單元輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行定時(shí)累加操作，輸出等效的信道估計(jì)值。圖3顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)數(shù)器單元的硬件實(shí)現(xiàn)示意，如圖3所示。計(jì)數(shù)器單元由一個(gè)計(jì)數(shù)器構(gòu)成，該單元一方面為資源復(fù)用提供0 3的循環(huán)計(jì)數(shù)，通過(guò)控制第一數(shù)據(jù)選擇單元的選擇控制端實(shí)現(xiàn)，由于子載波采用的是30. 72Μ的時(shí)鐘，因此硬件在設(shè)計(jì)時(shí)采用122. 88Μ的時(shí)鐘計(jì)數(shù)，并在子幀頭對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零操作。另一方面為求和累加單元的累加提供定時(shí)控制信息，定時(shí)時(shí)間為122. 88Μ。圖4顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元的硬件實(shí)現(xiàn)示意，如圖4所示。 選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元由地址譯碼器Addr_gen和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM兩個(gè)單元構(gòu)成。其中，Addr_ gen根據(jù)不同的天線配置方式產(chǎn)生ROM的讀地址，讀地址由基址和一個(gè)計(jì)數(shù)器的值累加實(shí)現(xiàn)，不同的天線配置方式對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的地址偏移，所以地址的譯碼取決于計(jì)數(shù)器的產(chǎn)生， ROM中存儲(chǔ)了 48個(gè)預(yù)編碼矩陣的開(kāi)關(guān)陣列，根據(jù)讀地址和使能信號(hào)輸出相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列。由于等效處理單元采用4套資源并行計(jì)算，通過(guò)矩陣乘法公式可以看出，需要Ptl 和P4對(duì)應(yīng)的6bits開(kāi)關(guān)控制變量R0M0/R0M1同時(shí)輸出，因此采用兩塊ROM來(lái)分別存儲(chǔ)預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)變量，其中ROMO存儲(chǔ)預(yù)編碼矩陣第1列系數(shù)對(duì)應(yīng)的6bits開(kāi)關(guān)變量，ROMl存儲(chǔ)預(yù)編碼矩陣的第2列系數(shù)對(duì)應(yīng)的6bits開(kāi)關(guān)變量。如果預(yù)編碼只有1列，則把 ROMl里對(duì)應(yīng)地址的存儲(chǔ)單元全部置0。其中，ROMO和ROMl的讀地址設(shè)定方式以及基址的取值方式與天線配置方式和矩陣P的對(duì)應(yīng)如下表所示
權(quán)利要求
1.一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，其特征在于，包括 計(jì)數(shù)器單元，根據(jù)資源復(fù)用度提供相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)信號(hào)；選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元，根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)所述地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列；以及等效處理單元，由所述計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，其特征在于，所述選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元包括地址譯碼器，根據(jù)天線配置方式得到的基址與計(jì)數(shù)器累加產(chǎn)生相應(yīng)的讀地址信息；以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，根據(jù)所述讀地址信息讀取相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列并輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器單元還為等效處理單元提供定時(shí)控制信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，其特征在于，所述等效處理單元包括第一數(shù)據(jù)選擇單元，根據(jù)所述計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇同一子幀不同時(shí)刻的信道估計(jì)值； 第二數(shù)據(jù)選擇單元，根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列從λ/ /2、1/2.V2/4、1/4和Λ/ /8中選擇相應(yīng)的運(yùn)算單元，經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出選擇得到相應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果；以及求和累加單元，根據(jù)定時(shí)控制信息對(duì)所述第二數(shù)據(jù)選擇單元輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行定時(shí)累加操作，輸出等效的信道估計(jì)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器單元在每一子幀的子幀頭對(duì)計(jì)數(shù)器清零。
6.一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，其特征在于，包括以下步驟 計(jì)數(shù)器單元根據(jù)資源復(fù)用度提供相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)信號(hào)；選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)所述地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列；以及等效處理單元由所述計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，其特征在于，所述選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)地址信息輸出對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列包括以下步驟地址譯碼器根據(jù)天線配置方式得到的基址與計(jì)數(shù)器累加產(chǎn)生相應(yīng)的讀地址信息；以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器根據(jù)所述讀地址信息讀取相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列并輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器單元還為等效處理單元提供定時(shí)控制信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，其特征在于，所述等效處理單元由計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值包括以下步驟第一數(shù)據(jù)選擇單元根據(jù)所述計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇同一子幀不同時(shí)刻的信道估計(jì)值；第二數(shù)據(jù)選擇單元根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列從V^/2、1/2.V2/4、1/4和V^/8中選擇相應(yīng)的運(yùn)算單元，經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出選擇得到相應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果；以及求和累加單元根據(jù)定時(shí)控制信息對(duì)所述第二數(shù)據(jù)選擇單元輸出的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行定時(shí)累加操作，輸出等效的信道估計(jì)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理方法，其特征在于，在每一子幀的子幀頭對(duì)計(jì)數(shù)器清零。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于LTE的信道估計(jì)值和預(yù)編碼矩陣的處理裝置及方法，該裝置包括計(jì)數(shù)器單元，根據(jù)資源復(fù)用提供相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)信號(hào)；選擇開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單元，根據(jù)天線配置方式獲得相應(yīng)的地址信息，并根據(jù)地址信息輸出相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)陣列；等效處理單元，由計(jì)數(shù)信號(hào)控制選擇相應(yīng)的信道估計(jì)值，并根據(jù)開(kāi)關(guān)陣列對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行選擇控制操作，輸出等效的信道估計(jì)值。本發(fā)明采用選擇控制代理矩陣的乘法，把不同天線配置方式統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為2tx*2rx的方式，節(jié)省了硬件資源，簡(jiǎn)化了MIMO信號(hào)的解調(diào)處理。
文檔編號(hào)H04L1/06GK102340462SQ201010238890
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者葉信鋒, 姜奇淵 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司