專利名稱：一種用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無線與移動通信技術領域，具體涉及一種用于時分復用切換信道測量 儀的相位噪聲估計方法。
背景技術：
高的信息傳輸速率是下一代移動通信技術的核心，依據(jù)信息論準則，信息傳輸速 率受限于信道容量。而信道容量的提高只有依靠增加帶寬或者提高頻譜利用率加以實現(xiàn)。 多輸入多輸出天線技術MIMO利用空間維度提高頻譜利用率，滿足了未來通信系統(tǒng)對高信 息傳輸速率的需求。由于工作頻段、傳播場景和多輸入多輸出天線技術MIMO系統(tǒng)配置的不 同，多輸入多輸出天線技術MIMO系統(tǒng)中無線電波的傳播特性也將不同，因此與多輸入多輸 出天線技術MIMO有關的信道測量工作，成為未來無線移動通信研究的熱點?，F(xiàn)有多輸入多輸出天線技術MIMO信道測量儀是普遍采用時分復用切換信道測量 儀，即其發(fā)送端或接收端共用一個或多個射頻單元，通過天線開關的高速切換將不同的發(fā) 送天線組或接收天線組依次連接到射頻單元。時分復用切換信道測量儀的應用，解決了射 頻不同源的問題，但由于受到收發(fā)端本地振蕩器相位噪聲的影響，使信道測量結果由于測 量時間的不同而引入隨時間變化的相位差，特別是在低秩信道傳輸或采用更多天線陣列時 會對信道容量等測量參數(shù)產(chǎn)生嚴重的過估計。傳統(tǒng)的解決方案采用多個快拍周期內(nèi)接收數(shù) 據(jù)取平均的方法，雖然減小了相位噪聲方差，一定程度上能夠抑制相位噪聲的影響，但是卻 喪失了大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估計能力，使得時分復用切換信道測量儀 整體測量能力得到極大下降。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于時分復用切 換信道測量儀的相位噪聲估計方法，即于時分復用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效 時隙間均勻插入相位噪聲訓練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓練序列對收發(fā)兩端本地振 蕩器相位差進行估計，這樣就能利用估計的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進行相位補償，從而減 輕收發(fā)本振相位噪聲對瞬時信道特性參數(shù)的影響；本方法有效減輕了時分復用切換信道測 量儀相位噪聲對信道估計精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參 數(shù)的估計能力，并且實現(xiàn)復雜度低，適合硬件實現(xiàn)。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是一種用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，步驟如下步驟1 在使用時分復用切換信道測量儀對信道參數(shù)進行測量時，時分復用切換 信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設置的有效時間間隙內(nèi)，以預定的時間 間隔ΔΤ周期均勻地插入相位噪聲訓練序列，這樣所有的相位噪聲訓練序列構成相位噪聲 訓練時隙；步驟2 時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列發(fā) 送到時分復用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列后，通過時分復用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計序列；步驟4 將所得的相位噪聲估計序列樹0輸入到時分復用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補償因子模塊，由此通過補償因子模塊得到相位噪聲補償因子序列eiW，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進行相位補償。所述的相位噪聲訓練序列的形式為Chirp序列、PN序列或余弦多音這些雙方約定 的預知序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復用切換信道 測量儀的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的接 收端和發(fā)送端對應的相位噪聲訓練時隙內(nèi)應包含一個以上的相位噪聲訓練序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復用切換信道 測量儀的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多 組天線對相位噪聲訓練時隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換接收。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復用切換信道測量儀 的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復用切換信道測量儀 的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線 對相位噪聲訓練時隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送接收。所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位 噪聲訓練序列進行匹配運算，獲取相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列該I/二 1A..., }， 其中i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的 序號，是大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點 數(shù)，根據(jù)所述的匹配運算得到橫向量輸出序列{^1/ = 1, ...,對，依次序列化計算得到相位偏移 序列{Δ否I/ = 1, ..., }，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的 序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，是大于 1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，對該相位 偏移序列{Δ色I i = 1, ...,"}進行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計序列爐⑴。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復用切換信道測量儀接收端獲取的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列01/ = 1, ..., }與預設的門限G進行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，g為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，如果 橫向量&峰值幅度大于門限G，就將所述的$作為有效信號進行保留，否則將其作為噪聲進 行抑制，然后接收到的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列與下一個接收到的相位噪 聲訓練序列處的匹配運算輸出序列依據(jù)數(shù)據(jù)匹配原理作共軛運算，Vx^17'，其中茂和^分 別是接收到的相位噪聲訓練序列的匹配運算輸出序列與下一個相位噪聲訓練序列通過匹 配運算得到的橫向量輸出序列，再通過取V^/的相角作為相鄰訓練序列之間的相位差， 對于相位噪聲訓練時隙只含單個相位噪聲訓練序列的情況，將該相位差直接作為相位偏移 序列{Δ色I/ = U,…力}，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的 序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，是大于 1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，而對于同 一相位噪聲訓練時隙含兩個以上相位噪聲訓練序列的情況，取不同收發(fā)天線對的相鄰相位 噪聲訓練序列處相位差的統(tǒng)計平均值作為相位偏移序列{△色U = 1, ...,對，對該相位偏移 序列{Δ錢I i = 1,2,...,π}進行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計序列爐⑴。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列濟|/ = 1，2，.與預設的門限G進行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，如果 橫向量疾峰值幅度大于門限G，就將所述的作為有效信號進行保留，否則將其作為噪聲進 行抑制，然后取接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓練序列進行匹配運算， 對匹配運算輸出序列$的相位進行FFT運算，對FFT運算得到的結果進行濾波，取其高頻分 量經(jīng)過IFFT運算得到的結果依次組成相位偏移序列{△錢|/ = 1,之...，對，其中i為由接收到 對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪 聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△錢為橫向量，該橫向量的維數(shù) 是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，對該相位偏移序列{Δ運,1/ = 1, ...,對進行插值處理 得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計序列。所述的插值處理為線性插值處理。所述的插值處理為高階多項式插值算法。所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。通過于時分復用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效時隙間均勻插入相位噪 聲訓練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓練序列對收發(fā)兩端本地振蕩器相位差進行估計， 這樣就能利用估計的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進行相位補償，從而減輕收發(fā)本振相位噪聲對 瞬時信道特性參數(shù)的影響。本方法有效減輕了時分復用切換信道測量儀相位噪聲對信道估 計精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估計能力，并且實 現(xiàn)復雜度低，適合硬件實現(xiàn)。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作更詳細的說明。實施例1 用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，步驟如下步驟1 在使用時分復用切換信道測量儀對信道參數(shù)進行測量時，時分復用切換 信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設置的有效時間間隙內(nèi)，以預定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓練序列，這樣所有的相位噪聲訓練序列構成相位 噪聲訓練時隙；步驟2 時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量 數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列發(fā) 送到時分復用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列后，通過時分復用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計序列餌0 ；步驟4 將所得的相位噪聲估計序列樹0輸入到時分復用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補償因子模塊，由此通過補償因子模塊得到相位噪聲補償因子序列，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進行相位補償。所述的相位噪聲訓練序列的形式為Chirp序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復用切換信道 測量儀的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的接 收端和發(fā)送端對應的相位噪聲訓練時隙內(nèi)應包含一個以上的相位噪聲訓練序列。所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位 噪聲訓練序列進行匹配運算，獲取相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列^iz=U...，小 其中i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的 序號，是大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點 數(shù)，i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練 時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，根據(jù)所所述的匹配運算得到橫向量輸出序列該1/ = 1, ...,小依次序 列化計算得到相位偏移序列I/ =，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序列計 算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到相位 偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△資為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接 收端采樣點數(shù)，對該相位偏移序列{Δ色U = U，...,n}進行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的 相位噪聲估計序列樹0。所述的插值處理為線性插值處理。實施例2 用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，步驟如下步驟1 在使用時分復用切換信道測量儀對信道參數(shù)進行測量時，時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設置的有效時間間隙內(nèi)，以預定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓練序列，這樣所有的相位噪聲訓練序列構成相位 噪聲訓練時隙；步驟2 時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量 數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列發(fā) 送到時分復用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列后，通過時分復用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計序列樹 )；步驟4 將所得的相位噪聲估計序列^⑴輸入到時分復用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補償因子模塊，由此通過補償因子模塊得到相位噪聲補償因子序列，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進行相位補償。所述的相位噪聲訓練序列的形式為PN序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復用切換信道 測量儀的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多 組天線對相位噪聲訓練時隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換接收。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列￠1/ = 1, ...,對與預設的門限G進行比較，其 中i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的序 號，是大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)， 如果橫向量^峰值幅度大于門限G，就將所述的^作為有效信號進行保留，否則將其作為噪 聲進行抑制，然后接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓練序列依據(jù)數(shù)據(jù)匹 配原理作共軛運算，^xg/，其中^和6,+1分別是接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相 位噪聲訓練序列通過匹配運算得到的橫向量輸出序列，再通過取的相角作為相鄰 訓練序列之間的相位差，對于相位噪聲訓練時隙只含單個相位噪聲訓練序列的情況，將該 相位差直接作為相位偏移序列{△資U = U,...,，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序 列計算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到 相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，Δ兩為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時 隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，而對于同一相位噪聲訓練時隙含兩個以上相位噪聲訓練序列的情 況，取不同收發(fā)天線對的相鄰相位噪聲訓練序列處相位差的統(tǒng)計平均值作為相位偏移序列
=，對該相位偏移序列{Δ錢U = I,I...,對進行插值處理得到全部測量時間內(nèi)
的相位噪聲估計序列。所述的插值處理為為高階多項式插值算法。實施例3 用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，步驟如下步驟1 在使用時分復用切換信道測量儀對信道參數(shù)進行測量時，時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設置的有效時間間隙內(nèi)，以預定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓練序列，這樣所有的相位噪聲訓練序列構成相位 噪聲訓練時隙；步驟2 時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量 數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列發(fā) 送到時分復用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列后，通過時分復用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計序列樹0 ；步驟4 將所得的相位噪聲估計序列KO輸入到時分復用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補償因子模塊，由此通過補償因子模塊得到相位噪聲補償因子序列e^e，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進行相位補償。所述的相位噪聲訓練序列的形式為余弦多音。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復用切換信道測量儀 的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列該U=U,...,對與預設的門限G進行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，如果 橫向量^!條值幅度大于門限G，就將所述的或作為有效信號進行保留，否則將其作為噪聲進 行抑制，然后取接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓練序列進行匹配運算， 匹配運算輸出序列&的相位進行FFT運算，對FFT運算得到的結果進行濾波，取其高頻分量 經(jīng)過IFFT運算得到的結果依次組成相位偏移序列{Δ資丨/ = 1口,...，對，其中i為由接收到對 應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲 訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是 相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，對該相位偏移序列{Δ色I i = 1，之...，對進行插值處理得 到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計序列。所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。實施例4 用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，步驟如下步驟1 在使用時分復用切換信道測量儀對信道參數(shù)進行測量時，時分復用切換 信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設置的有效時間間隙內(nèi)，以預定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓練序列，這樣所有的相位噪聲訓練序列構成相位 噪聲訓練時隙；步驟2 時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列發(fā) 送到時分復用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列后，通過時分復用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計序列樹O ；步驟4 將所得的相位噪聲估計序列樹0輸入到時分復用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補償因子模塊，由此通過補償因子模塊得到相位噪聲補償因子序列，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進行相位補償。所述的相位噪聲訓練序列的形式為Chirp序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復用切換信道測量儀 的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線 對相位噪聲訓練時隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送接收。所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位 噪聲訓練序列進行匹配運算，獲取相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列{ζ|/=ι,&..., }， 其中i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的 序號，是大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點 數(shù)，根據(jù)所所述的匹配運算得到橫向量輸出序列{ζ|/ = 1,2,...4, ...}，依次序列化計算得到相 位偏移序列{△錢l· = 1,2,，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移 序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號， 是大于1的整數(shù)，△錢為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，對 該相位偏移序列{△仍U = I,2，...,π,...}進行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計序 列沖)。所述的插值處理為線性插值處理。本發(fā)明的實施例通過于時分復用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效時隙間 均勻插入相位噪聲訓練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓練序列對收發(fā)兩端本地振蕩器相 位差進行估計，這樣就能利用估計的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進行相位補償，從而減輕收發(fā) 本振相位噪聲對瞬時信道特性參數(shù)的影響。本方法有效減輕了時分復用切換信道測量儀相 位噪聲對信道估計精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估 計能力，并且實現(xiàn)復雜度低，適合硬件實現(xiàn)。
權利要求
1.一種用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特征在于，步驟如下步驟1 在使用時分復用切換信道測量儀對信道參數(shù)進行測量時，時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設置的有效時間間隙內(nèi)，以預定的時間間隔 Δ T周期均勻地插入相位噪聲訓練序列，這樣所有的相位噪聲訓練序列構成相位噪聲訓練 時隙；步驟2 時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù) 時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列發(fā)送到 時分復用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從發(fā)送 端發(fā)送來的相位噪聲訓練時隙的所有相位噪聲訓練序列后，通過時分復用切換信道測量儀 的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相位噪 聲估計序列；步驟4 將所得的相位噪聲估計序列樹O輸入到時分復用切換信道測量儀的接收端內(nèi) 部的補償因子模塊，由此通過補償因子模塊得到相位噪聲補償因子序列，隨后對接收 到的信道測量數(shù)據(jù)進行相位補償。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特征 在于所述的相位噪聲訓練序列的形式為Chirp序列、PN序列或余弦多音這些雙方約定的 預知序列。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復用切換信道 測量儀的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的接 收端和發(fā)送端對應的相位噪聲訓練時隙內(nèi)應包含一個以上的相位噪聲訓練序列。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復用切換信道 測量儀的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多 組天線對相位噪聲訓練時隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換接收。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復用切換信道測量儀 的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復用切換信道測量儀 的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線 對相位噪聲訓練時隙內(nèi)的相位噪聲訓練序列依次進行切換發(fā)送接收。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方 法，其特征在于所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā) 送的相位噪聲訓練序列進行匹配運算，獲取相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列 該I/ = 1, ...,對，其中i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪 聲訓練序列的序號，是大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi) 接收端采樣點數(shù)，根據(jù)所所述的匹配運算得到橫向量輸出序列{ζ 1/ = 1, ...,對，依次序列化 計算得到相位偏移序列{△錢I/ = 1, ...,對，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序列計算得 到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移 序列的序號，是大于1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端 采樣點數(shù)，對該相位偏移序列{Δ錢|/ = 1,之進行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位 噪聲估計序列 ΚΟ。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法， 其特征在于所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復用切換信道測量儀接收端獲 取的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列{ζ |/ = 1,2,...,對與預設的門限G進行比較，其 中i為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的序 號，是大于1的整數(shù)為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)， 如果橫向量&峰值幅度大于門限G，就將所述的&作為有效信號進行保留，否則將其作為噪 聲進行抑制，然后接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓練序列依據(jù)數(shù)據(jù)匹 配原理作共軛運算，Vx ，其中疾和分別是接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相 位噪聲訓練序列通過匹配運算得到的橫向量輸出序列，再通過取Vx^/的相角作為相鄰 訓練序列之間的相位差，對于相位噪聲訓練時隙只含單個相位噪聲訓練序列的情況，將該 相位差直接作為相位偏移序列{△誘I〗=1,2，...,《}，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序 列計算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲訓練序列計算得到 相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，Δ色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時 隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，而對于同一相位噪聲訓練時隙含兩個以上相位噪聲訓練序列的情 況，取不同收發(fā)天線對的相鄰相位噪聲訓練序列處相位差的統(tǒng)計平均值作為相位偏移序列 {Αφ, \i = 1,2,...,η}，對該相位偏移序列{Δ運,= 1口,...力}進行插值處理得到全部測量時間內(nèi) 的相位噪聲估計序列樹 )。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其 特征在于所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓練序列處的匹配運算輸出序列該|/ = 1，2,...，對與預設的門限G進行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，如果 橫向量條值幅度大于門限G，就將所述的乍為有效信號進行保留，否則將其作為噪聲進 行抑制，然后取接收到的相位噪聲訓練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓練序列進行匹配運算， 匹配運算輸出序列&的相位進行FFT運算，對FFT運算得到的結果進行濾波，取其高頻分量 經(jīng)過IFFT運算得到的結果依次組成相位偏移序列{Δ色U = U,，其中i為由接收到對應相位噪聲訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應相位噪聲 訓練序列計算得到相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是 相位噪聲訓練時隙內(nèi)接收端采樣點數(shù)，對該相位偏移序列{Δ錢M = 1,1..., }進行插值處理 得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計序列樹O。
10.根據(jù)權利要求7所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為線性插值處理。
11.根據(jù)權利要求7所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為高階多項式插值算法。
12.根據(jù)權利要求7所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。
13.根據(jù)權利要求8所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為線性插值處理。
14.根據(jù)權利要求8所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為高階多項式插值算法。
15.根據(jù)權利要求8所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。
16.根據(jù)權利要求9所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為線性插值處理。
17.根據(jù)權利要求9所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為高階多項式插值算法。
18.根據(jù)權利要求9所述的用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，其特 征在于所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。
全文摘要
一種用于時分復用切換信道測量儀的相位噪聲估計方法，即于時分復用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效時隙間均勻插入相位噪聲訓練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓練序列對收發(fā)兩端本地振蕩器相位差進行估計，這樣就能利用估計的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進行相位補償，從而減輕收發(fā)本振相位噪聲對瞬時信道特性參數(shù)的影響；本方法有效減輕了時分復用切換信道測量儀相位噪聲對信道估計精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估計能力，并且實現(xiàn)復雜度低，適合硬件實現(xiàn)。
文檔編號H04W24/00GK102137412SQ201010524799
公開日2011年7月27日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2010年10月27日
發(fā)明者周世東, 張焱, 欒鳳宇, 王京, 肖立民, 胡昕煒, 鐘曉峰, 陳翔 申請人:清華大學