專利名稱：一種時(shí)間提前量估計(jì)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種時(shí)間提前量估計(jì)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動(dòng)通訊)系統(tǒng)中， TA (Timing Advance，時(shí)間提前量)估計(jì)是GSM系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。對時(shí)間提前量的估計(jì)直接影響著信道估計(jì)，解調(diào)，天線合并等多項(xiàng)GSM關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。目前已有的相關(guān)技術(shù)中，中國專利申請CN200510087745.7公開了一種時(shí)間提前量估計(jì)方法，但該TA估計(jì)方法主要存在如下技術(shù)問題該方法能夠應(yīng)對噪聲受限的TA估計(jì)問題，但在干擾受限時(shí)估計(jì)效果卻大大降低，很難得到準(zhǔn)確的TA估計(jì)值，進(jìn)而還影響了信道估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種時(shí)間提前量估計(jì)方法及系統(tǒng)，能夠顯著提高干擾受限模型下TA估計(jì)的準(zhǔn)確性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種時(shí)間提前量估計(jì)方法，所述方法包括根據(jù)各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗時(shí)間提前量(TA)搜索， 得到接收信號的粗搜索TA值后，在所述粗搜索TA值的基礎(chǔ)上進(jìn)行最小二乘(LQ信道估計(jì)，并根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算噪聲方差矩陣；根據(jù)所述噪聲方差矩陣得到白化矩陣，利用所述白化矩陣對所述初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行白化校正，根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，最終得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。其中，所述根據(jù)初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，具體包括根據(jù)通過相關(guān)得到的所述各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果，分別計(jì)算所述各接收天線信道估計(jì)的能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并，根據(jù)合并后信道的能量進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的粗搜索TA值。其中，對于2根接收天線的接收信號，所述根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果估計(jì)噪聲方差矩陣，具體包括根據(jù)LS信道估計(jì)分別得到接收信號的主集信道估計(jì)hM(l)和分集信道估計(jì)、(1)， 其中1 =0 L;對所述接收信號的訓(xùn)練序列部分(TSC)的信號進(jìn)行重構(gòu)，分別計(jì)算主集、分集的噪聲和干擾混合信號uM(k) = yM(k)_hM*Tsc，Us (k) = ys(k)-hs*Tsc，k = L N，其中 y。(k)，Yl (k)對應(yīng)接收信號 Yi (η)中的訓(xùn)練序列部分?jǐn)?shù)據(jù)；按照下式計(jì)算得到所述噪聲方差矩陣Ruu ⑷4 ⑷]￡[ (％『㈨]1 「ρ Q2IRuu= 「^ r^=‘E\us{k)uHs (Λ)] VQii Qa_其中，為uM(k)的共軛轉(zhuǎn)制，E為內(nèi)積的期望值。其中，通過對所述噪聲方差矩陣Ruu進(jìn)行cholsky分解，按照下式得到白化矩陣w
1 Γ《77 0W = R'1= 6 22,
V11 0 “其中，Rm=RRT，R為下三角矩陣，尺=511 ,其中為實(shí)數(shù)；
於 ，為復(fù)數(shù)_為實(shí)數(shù)，》為g21的共軛。
Sn6 22 -"5 21 5 21 ‘g2\其中，利用所述白化矩陣w，按照以下方式對所述各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果 h^lI進(jìn)行白化校正，得到校正后的信道估計(jì)結(jié)果H
A (O」IKs [1)_卜叫=Wp^)] =卜2 叫廠‘⑴]=廠1
VKs{l)\ L^(Z)J L-^21 AIJLW)」hAGhlAW」，其中，1=0 N0。其中，所述根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，具體包括分別計(jì)算所述各接收天線校正后的信道估計(jì)能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并，根據(jù)合并后信道的能量再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。此外，本發(fā)明還提供了一種時(shí)間提前量估計(jì)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括粗搜索模塊，用于根據(jù)各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗時(shí)間提前量(TA)搜索，得到接收信號的粗搜索TA值；LS信道估計(jì)模塊，用于在所述粗搜索TA值的基礎(chǔ)上進(jìn)行LS信道估計(jì)；噪聲方差矩陣估計(jì)模塊，用于根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算噪聲方差矩陣；矩陣分解模塊，用于根據(jù)所述噪聲方差矩陣得到白化矩陣；白化校正模塊，用于利用所述白化矩陣對所述初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行白化校正；精搜索模塊，用于根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，最終得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。其中，所述粗搜索模塊進(jìn)一步包括第一能量合并單元，用于根據(jù)通過相關(guān)得到的所述各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果，分別計(jì)算所述各接收天線信道估計(jì)的能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并；第一 TA搜索單元，根據(jù)合并后信道的能量進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的粗搜索TA值。其中，所述LS信道估計(jì)模塊用于，對于2根接收天線的接收信號，根據(jù)LS信道估計(jì)分別得到接收信號的主集信道估計(jì)hM(l)和分集信道估計(jì)hs(l)，其中1 = 0 L ；所述噪聲方差矩陣估計(jì)模塊用于，根據(jù)所述LS信道估計(jì)結(jié)果，對所述接收信號的訓(xùn)練序列部分的信號進(jìn)行重構(gòu)，分別計(jì)算主集、分集的噪聲和干擾混合信號 uM (k) = yM(k)-hM*Tsc, Us (k) = ys(k)-hs*Tsc，k = L N，其中 y0(k)，Yl (k)對應(yīng)接收信號Yi(H)中的訓(xùn)練序列部分?jǐn)?shù)據(jù)；并按照下式計(jì)算得到所述噪聲方差矩陣Ruu:
權(quán)利要求
1.一種時(shí)間提前量估計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括根據(jù)各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗時(shí)間提前量(TA)搜索，得到接收信號的粗搜索TA值后，在所述粗搜索TA值的基礎(chǔ)上進(jìn)行最小二乘(LQ信道估計(jì)，并根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算噪聲方差矩陣；根據(jù)所述噪聲方差矩陣得到白化矩陣，利用所述白化矩陣對所述初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行白化校正，根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，最終得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，具體包括根據(jù)通過相關(guān)得到的所述各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果，分別計(jì)算所述各接收天線信道估計(jì)的能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并，根據(jù)合并后信道的能量進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的粗搜索TA值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對于2根接收天線的接收信號，所述根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果估計(jì)噪聲方差矩陣，具體包括根據(jù)LS信道估計(jì)分別得到接收信號的主集信道估計(jì)hM(l)和分集信道估計(jì)hs(l)，其中1 = 0 L ；對所述接收信號的訓(xùn)練序列部分(TSC)的信號進(jìn)行重構(gòu)，分別計(jì)算主集、分集的噪聲和干擾混合信號
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過對所述噪聲方差矩陣Ruu進(jìn)行cholsky 分解，按照下式得到白化矩陣w
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，利用所述白化矩陣《，按照以下方式對所述各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，具體包括分別計(jì)算所述各接收天線校正后的信道估計(jì)能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并，根據(jù)合并后信道的能量再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。
7.一種時(shí)間提前量估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括粗搜索模塊，用于根據(jù)各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗時(shí)間提前量 (TA)搜索，得到接收信號的粗搜索TA值；LS信道估計(jì)模塊，用于在所述粗搜索TA值的基礎(chǔ)上進(jìn)行LS信道估計(jì)； 噪聲方差矩陣估計(jì)模塊，用于根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算噪聲方差矩陣； 矩陣分解模塊，用于根據(jù)所述噪聲方差矩陣得到白化矩陣； 白化校正模塊，用于利用所述白化矩陣對所述初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行白化校正； 精搜索模塊，用于根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，最終得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述粗搜索模塊進(jìn)一步包括第一能量合并單元，用于根據(jù)通過相關(guān)得到的所述各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果， 分別計(jì)算所述各接收天線信道估計(jì)的能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并；第一 TA搜索單元，根據(jù)合并后信道的能量進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的粗搜索TA值。
9.如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述LS信道估計(jì)模塊用于，對于2根接收天線的接收信號，根據(jù)LS信道估計(jì)分別得到接收信號的主集信道估計(jì)hM(l)和分集信道估計(jì)hs(l)，其中1 = 0 L ；所述噪聲方差矩陣估計(jì)模塊用于，根據(jù)所述LS信道估計(jì)結(jié)果，對所述接收信號的訓(xùn)練序列部分的信號進(jìn)行重構(gòu)，分別計(jì)算主集、分集的噪聲和干擾混合信號 uM (k) = yM(k)-hM*Tsc, Us (k) = ys(k)-hs*Tsc，k = L N，其中 y0(k)，Yl (k)對應(yīng)接收信號Yi(H)中的訓(xùn)練序列部分?jǐn)?shù)據(jù)；并按照下式計(jì)算得到所述噪聲方差矩陣Ruu:
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述精搜索模塊進(jìn)一步包括 第二能量合并單元，用于分別計(jì)算所述各接收天線校正后的信道估計(jì)能量，并對所述各接收天線信道估計(jì)的能量進(jìn)行等增益合并；第二 TA搜索單元，用于根據(jù)合并后信道的能量再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種時(shí)間提前量估計(jì)方法及系統(tǒng)，所述方法包括根據(jù)各接收天線的初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，得到接收信號的粗搜索TA值后，在粗搜索TA值的基礎(chǔ)上進(jìn)行LS信道估計(jì)，并根據(jù)LS信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算噪聲方差矩陣；根據(jù)噪聲方差矩陣得到白化矩陣，利用白化矩陣對初始信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行白化校正，根據(jù)校正后的信道估計(jì)結(jié)果再次進(jìn)行自適應(yīng)能量窗TA搜索，最終得到接收信號的準(zhǔn)確TA值。采用本發(fā)明方案，能夠顯著提高干擾受限模型下TA估計(jì)的準(zhǔn)確性，從而提高信道估計(jì)準(zhǔn)確性，顯著提升解調(diào)性能。
文檔編號H04B1/7075GK102469046SQ20101053707
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者侯曉輝, 陳昱良 申請人:中興通訊股份有限公司