專利名稱：一種信道估計(jì)平均區(qū)間的動(dòng)態(tài)調(diào)整方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于CDMA(碼分多址)蜂窩通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及WCDMA和CDMA2000-1x的多普勒頻偏估計(jì)及信道估計(jì)平均長度動(dòng)態(tài)調(diào)整的技術(shù)。
背景技術(shù)：
與FDMA、TDMA相比，CDMA具有容量大、抗多徑衰落能力強(qiáng)和頻帶利用率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為第三代移動(dòng)通信無線傳輸技術(shù)的主流。CDMA擴(kuò)頻信號(hào)接收機(jī)分為相干接收機(jī)和非相干接收機(jī)兩種方式。相干接收機(jī)需要得知接收信號(hào)的相位信息，而非相干接收機(jī)不需要接收信號(hào)的相位信息，但要求發(fā)送信號(hào)采用正交調(diào)制方式。目前的主要采用相干接收方式。本發(fā)明主要考慮在第三代移動(dòng)通信體制標(biāo)準(zhǔn)中占主導(dǎo)地位的相干接收方式。
移動(dòng)信道的多徑傳輸環(huán)境引起信號(hào)衰落，使接收信號(hào)的幅度和相位隨時(shí)間變化。在采用了擴(kuò)展頻譜技術(shù)的CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通過接收帶有確知信息的連續(xù)導(dǎo)頻(Pilot)信號(hào)，可以估計(jì)出多徑信號(hào)的幅度和相位信息，使得多徑分集和相干接收成為可能。針對多徑衰落信號(hào)進(jìn)行分集處理的相干擴(kuò)頻接收機(jī)稱為RAKE接收機(jī)，它可對多個(gè)攜有相同信息且衰落特性相互獨(dú)立的單徑信號(hào)進(jìn)行相位校正并進(jìn)行最大比合并處理，從而達(dá)到克服多徑衰落，提高接收信噪比的目的。
為進(jìn)行相干接收，需要估計(jì)出衰落信道的時(shí)變參數(shù)，該過程稱為信道估計(jì)。其經(jīng)典方法是利用已知的導(dǎo)頻符號(hào)對達(dá)到信號(hào)的每一徑分別進(jìn)行解相關(guān)，估計(jì)出信道參數(shù)的多個(gè)采樣值，并對多個(gè)采樣值進(jìn)行平均以得到更為精確的信道估計(jì)值。在信道參數(shù)相對保持不變的條件下，所采用的平均區(qū)間越大，信道估計(jì)結(jié)果越準(zhǔn)確。但在實(shí)際應(yīng)用中，信道參數(shù)隨衰落信道的多普勒頻偏而發(fā)生變化，移動(dòng)終端的移動(dòng)速度越快，多普勒頻偏越大，信道參數(shù)變化越快。換言之，信道參數(shù)相對保持不變的區(qū)間隨移動(dòng)終端的移動(dòng)速度(多普勒頻偏)發(fā)生變化，移動(dòng)速度越快，該區(qū)間越小，反之則越大。如果采用固定平均長度，則難以適應(yīng)不同移動(dòng)環(huán)境下的應(yīng)用。根據(jù)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的要求，移動(dòng)終端應(yīng)能夠適應(yīng)從靜止環(huán)境到500公里/小時(shí)移動(dòng)環(huán)境的適應(yīng)能力。這要求移動(dòng)終端應(yīng)能估計(jì)出多普勒頻偏，并根據(jù)多普勒頻偏來動(dòng)態(tài)地調(diào)整信道估計(jì)平均區(qū)間，以獲得最優(yōu)的接收性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于估計(jì)多普勒頻偏的動(dòng)態(tài)調(diào)整信道估計(jì)平均區(qū)間的方法和裝置，以克服固定平均區(qū)間不能跟蹤移動(dòng)終端速度的缺點(diǎn)。
本發(fā)明所述基于多普勒頻偏的動(dòng)態(tài)調(diào)整信道估計(jì)時(shí)的最佳平均區(qū)間的方法，是根據(jù)移動(dòng)終端不同的移動(dòng)速度，利用電平穿過率(Level Cross Rate，LCR)估計(jì)多普勒頻偏，再根據(jù)已有的多普勒頻偏與平均區(qū)間的關(guān)系，確定信道估計(jì)時(shí)最優(yōu)的平均區(qū)間。本發(fā)明方法具體步驟如下首先，統(tǒng)計(jì)平均電平通過率；利用相干RAKE接收原理估計(jì)出有效到達(dá)徑的信道估計(jì)參數(shù)及其包絡(luò)信號(hào)，統(tǒng)計(jì)有效到達(dá)徑包絡(luò)信號(hào)的平均電平通過率，并由此估計(jì)出信道的多普勒頻偏；其次，利用已有的多普勒頻偏與最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間的關(guān)系，計(jì)算出在當(dāng)前多普勒頻偏及噪聲等信道條件下最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間；最后，根據(jù)計(jì)算出的最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間，動(dòng)態(tài)地調(diào)整信道估計(jì)平均區(qū)間，使整個(gè)相干接收機(jī)的性能在不同的移動(dòng)速度下均能獲得最優(yōu)的估計(jì)性能。
本發(fā)明的裝置包括信道估計(jì)模塊，有效/最強(qiáng)徑選擇模塊，RAKE解調(diào)與合并模塊，其特征在于還包括RAKE輸出判決模塊，LCR檢測與多普勒估計(jì)模塊，高斯噪聲功率估計(jì)模塊，最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊，最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
首先說明在多徑衰落信道環(huán)境下CDMA系統(tǒng)多普勒頻偏估計(jì)由移動(dòng)信道的衰落特性可知，衰落速率是與衰落深度有關(guān)的。深度衰落發(fā)生的次數(shù)較少，而淺度衰落發(fā)生得相當(dāng)頻繁，定量地描述這一特征的參量是電平通過率(LCR)。其定義為信號(hào)包絡(luò)在單位時(shí)間內(nèi)以正斜率通過某一規(guī)定電平的平均次數(shù)。如圖1所示，在給定的觀察區(qū)間T內(nèi)，信號(hào)包絡(luò)在時(shí)刻1、2、3、...，M以正斜率通過平均電平R，也即信號(hào)電平衰減到電平R以下的次數(shù)為M次，其電平通過率為NA＝M/T。在觀察區(qū)間足夠長的條件下，可以估計(jì)出信道衰落所帶來的多普勒頻偏如下fd≈M/T[公式1]式中fd為多普勒頻偏。
在相干接收的CDMA系統(tǒng)中，由于存在連續(xù)導(dǎo)頻(Pilot)信道用于傳送事先確知的導(dǎo)頻序列，可用于系統(tǒng)定時(shí)和載波的提取、信道估計(jì)、越區(qū)切換等。設(shè)CDMA系統(tǒng)中RAKE接收機(jī)所能夠分辨出的有效到達(dá)徑(分枝)總數(shù)為L，則對其經(jīng)過解擴(kuò)運(yùn)算之后的第l個(gè)分支的輸出信號(hào)為，rl(n)＝dp(n)cl(n)＋v(n)[公式2]其中，rl(n)為第l個(gè)分支的輸出信號(hào)，dp(n)為導(dǎo)頻信道的發(fā)送符號(hào)，cl(n)是第l徑第n個(gè)符號(hào)區(qū)間信道參數(shù)，v(n)是復(fù)加性高斯白噪聲(AWGN)。根據(jù)導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)出的信道參數(shù)序列為C^l,s(n)=r1(n)dp*(n)/|dp(n)|2=c1(n)+z(n)]]>[公式3]其中， 是cl(n)的符號(hào)瞬間估值，z(n)是v(n)引入的估計(jì)白噪聲，其方差為σn2。
對上述符號(hào)舜間估計(jì)值進(jìn)行窗口滑動(dòng)平均，如圖2所示。設(shè)窗口的長度為2N＋1，可得到一個(gè)更為精確的信道參數(shù)估計(jì)值如下C^l=1PΣi=-N2N1C^l,s(n,i)]]>[公式4]式中P＝N1＋N2＋1為滑動(dòng)平均的窗口長度，其初始取值應(yīng)保證舜時(shí)信道估計(jì)值 ，-N1≤i≤N2，相對保持不變。
為計(jì)算出RAKE接收機(jī)第l分支的多普勒頻偏，需計(jì)算出其信道估計(jì)的平均電平，為此取連續(xù)K次 的包絡(luò)的平均值作為所需的平均電平估計(jì)值R^l(n)=1KΣi=0k-1|C^l(n-i)|]]>或R^l(n)=R^l(n-1)+1K{|C^l(n)|-|C^l(n-K)|}]]>[公式5]式中K值的選取應(yīng)足夠大，使得所對應(yīng)的區(qū)間遠(yuǎn)大于信道衰落周期值。假設(shè)K個(gè) 估計(jì)所對應(yīng)的時(shí)間區(qū)間為T，且第l徑信道估計(jì)的包絡(luò) 上穿平均電平 的次數(shù)為Ml(n)，則估計(jì)出移動(dòng)終端RAKE接收機(jī)的第l個(gè)分支的多普勒頻偏 為f^d,l(n)≈Ml(n)/T]]>[公式6]其次，利用已有的多普勒頻偏與最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間的關(guān)系，計(jì)算出在當(dāng)前多普勒頻偏及噪聲等信道條件下最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間。若多普勒頻偏為 ，導(dǎo)頻符號(hào)間隔為Ts，高斯白噪聲的方差為σn2，第l個(gè)信道到達(dá)徑的功率為σl2時(shí)，則其信道估計(jì)的最佳平均區(qū)間為P=(384σl2)/((2πfdTs)4σn2)5]]>[公式7]
由于數(shù)據(jù)的傳送是通過與導(dǎo)頻信道平行的其它數(shù)據(jù)傳送碼道同時(shí)進(jìn)行的，因而其信道衰落參數(shù)與導(dǎo)頻信道所估計(jì)的參數(shù)相同。為此，設(shè)經(jīng)解擴(kuò)運(yùn)算后的數(shù)據(jù)傳送碼道的第l徑輸出為rtd(m)=d(m)cl(n)+v(m),m=qn+j,j=0,1...,q-1]]>[公式8]式中d(m)為所發(fā)送的符號(hào)，q為一個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)間隔內(nèi)所包含的發(fā)送符號(hào)數(shù)，則RAKE接收機(jī)的最大比合并輸出為d^(m)=Σl=1Lrld(m)c^l*(n)]]>[公式9]由下列各式分別估算高斯白噪聲的方差σn2及第l徑信號(hào)的功率σl2 或σ^n2=σ^n2(m-1)+1qK{|rld(m)-d^(m)-cl^(n)|2-|rld(m)d^(m-qK)c^l(n-K)|2}]]>[公式10]σ^l2=1KΣi=0k-1|c^l(n-i)|2]]>或σ^l2(n)=σ^l2(n-1)+1K{|c^l(n)|2-|c^l(n-K)|2}]]>[公式11]然后，根據(jù)計(jì)算出的最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間，動(dòng)態(tài)地調(diào)整信道估計(jì)平均區(qū)間，使整個(gè)相干接收機(jī)的性能在不同的移動(dòng)速度下均能獲得最優(yōu)的估計(jì)性能。對信道估計(jì)器的第l個(gè)分支，0≤l≤L－1，其最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間的迭代按如下方法進(jìn)行
步驟1對參數(shù)進(jìn)行初始化。設(shè)平均區(qū)間參數(shù)初始值為P＝P0，迭代次數(shù)n＝1；步驟2計(jì)算每個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)所對應(yīng)的瞬時(shí)信道估計(jì) ，并取P＝Pn－1，按[公式4]計(jì)算滑動(dòng)窗平均信道估計(jì)值 ，并按[公式5]計(jì)算平均電平 步驟3統(tǒng)計(jì) 0≤i≤K－1所對應(yīng)的K個(gè)估計(jì)區(qū)間內(nèi)(也即T時(shí)間間隔內(nèi))平均信道估計(jì)值 ，0≤i≤K－1上穿平均電平 的次數(shù)，并按[公式6]估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的多普勒頻偏 步驟4利用[公式10]和[公式11]分別計(jì)算高斯白噪聲的方差σn2及第l徑信號(hào)的功率σl2的估計(jì)值，并利用[公式7]計(jì)算出多普勒頻偏為 時(shí)的信道估計(jì)器最佳平均長度Pn。n←n－1，返回步驟2。
上述迭代方法是針對RAKE接收機(jī)的第l徑進(jìn)行的?？紤]到由移動(dòng)終端所帶來的多普勒頻偏對于每個(gè)信道到達(dá)徑的影響應(yīng)是相同的，可把上述迭代方法簡化為僅使用最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑確定所有的L徑的最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間。
本發(fā)明有益效果本發(fā)明方法和裝置簡單易行，可在傳統(tǒng)的RAKE接收機(jī)(由B101、B102、B103組成)的基礎(chǔ)上增加A100至A104五個(gè)簡單的計(jì)算單元即可；而且可用于任何具有連續(xù)導(dǎo)頻的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，包括3GPP WCDMA和3GPP2cdma2000系統(tǒng)；可使RAKE接收機(jī)的性能在不同的移動(dòng)速度環(huán)境下，均能獲得最優(yōu)的性能。當(dāng)移動(dòng)速度變化時(shí)，可以自動(dòng)地跟蹤信道變化，并在估計(jì)出的速度范圍內(nèi)選擇最佳的平均長度，使系統(tǒng)的性能有較大程度的提高。


圖1是電平通過率和平均電平持續(xù)時(shí)間的示意圖；圖2是基于窗口滑動(dòng)平均的信道估計(jì)示意圖；圖3是基于LCR原理的cdma2000-1x系統(tǒng)RAKE接收機(jī)裝置圖；圖4是不同車速下采用固定平均長度與動(dòng)態(tài)平均長度時(shí)性能比較示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法，可應(yīng)用于任何具有連續(xù)導(dǎo)頻的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，包括3GPP WCDMA和3GPP2 cdma2000系統(tǒng)(3GPP、3GPP2是兩個(gè)分別被稱為“第三代移動(dòng)通信伙伴”和“第三代移動(dòng)通信伙伴2”的國際組織)。
實(shí)施本發(fā)明時(shí)，可在傳統(tǒng)的RAKE接收機(jī)的基礎(chǔ)上增加RAKE輸出判決模塊、LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊、高斯藻聲功率估計(jì)模塊、最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊和最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊五個(gè)簡單的計(jì)算單元即可。
圖3是將該方法應(yīng)用于3GPP2 cdma2000系統(tǒng)的裝置詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，信道估計(jì)器模塊B101接收基帶采樣信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102根據(jù)信道估計(jì)器幅度的大小，選擇有效信號(hào)到達(dá)徑和最強(qiáng)信號(hào)達(dá)到徑。RAKE解調(diào)與合并模塊B103接收來自基帶采樣信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。本裝置特征在于RAKE輸出判決模塊A100接收RAKE解調(diào)與合并模塊B103的輸出，對RAKE接收機(jī)輸出進(jìn)行硬判決。LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊A101接收來自最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑選擇器的輸出，計(jì)算該徑信號(hào)的平均電平。高斯噪聲功率估計(jì)模塊A102計(jì)算最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑中所包含的噪聲功率。最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊A103接收來自有效/最強(qiáng)徑選擇器的最強(qiáng)徑信道估計(jì)結(jié)果。最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊A104調(diào)整信道估計(jì)器的平均區(qū)間。
由圖3可見有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102直接與LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊A101和最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊A103連接，RAKE解調(diào)與合并模塊B103直接與高斯噪聲功率估計(jì)模塊A102和RAKE輸出判決模塊A100連接。
具體的信號(hào)處理過程如下首先，將接收進(jìn)來的基帶模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，成為數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)入信道估計(jì)器模塊B101，該模塊接收數(shù)字基帶采樣信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，按[公式3]估計(jì)出導(dǎo)頻符號(hào)的瞬時(shí)信道參數(shù) ，并按[公式4]計(jì)算出滑動(dòng)平均信道估計(jì)值c^l(n),l=0,1...,L-1,]]>L的取值應(yīng)大于多徑衰落時(shí)延擴(kuò)展，這樣就可以對多徑衰落信道進(jìn)行估計(jì)。對于cdma2000-1x系統(tǒng)，L可取值為32。迭代開始時(shí)，可選取平均長度P為4個(gè)符號(hào)(256個(gè)碼片)，其結(jié)果送往有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102。有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102是根據(jù)信道估計(jì)器的信道估計(jì)值 的幅度的大小，選擇有效信號(hào)到達(dá)徑和最強(qiáng)信號(hào)達(dá)到徑，最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑用于確定后續(xù)平均電平、電平穿過率、到達(dá)信號(hào)徑功率和噪聲功率計(jì)算所需的路徑號(hào)l值。有效信號(hào)到達(dá)徑用于后續(xù)的RAKE合并計(jì)算，有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102選擇的有效和最強(qiáng)徑送往RAKE解調(diào)與合并模塊B103、最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊A103和LCR檢測與多普勒估計(jì)模塊A101。RAKE解調(diào)與合并模塊B103接收來自基帶采樣信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到如[公式8]所示的解調(diào)輸出，并按[公式9]進(jìn)行最大比合并，得到RAKE接收機(jī)的輸出。另一方面，最強(qiáng)徑的解調(diào)輸出以及RAKE接收機(jī)的輸出判決送往高斯噪聲功率估計(jì)模塊A102。RAKE輸出判決模塊A100接收RAKE解調(diào)與合并模塊B103的輸出，對RAKE接收機(jī)輸出進(jìn)行硬判決，得到傳送數(shù)據(jù)符號(hào)的判決估計(jì)值d(m)，并將其結(jié)果送往高斯噪聲功率估計(jì)模塊A102。LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊A101接收來自有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102的輸出，按[公式5]計(jì)算該徑信號(hào)的平均電平 ，并完成如圖1所示的電平穿過檢測，統(tǒng)計(jì)連續(xù)K個(gè) 估計(jì)的時(shí)間間隔中，其包絡(luò)上穿平均電平 的次數(shù)，然后按[公式6]計(jì)算多普勒頻偏的估計(jì)值 ，其結(jié)果送往最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間計(jì)算模塊A104。高斯噪聲功率估計(jì)模塊A102計(jì)算最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑中所包含的噪聲功率，接受來自RAKE解調(diào)與合并模塊B103中最強(qiáng)徑信號(hào)的解調(diào)輸出以及RAKE輸出判決模塊A100的輸出，并按[公式10]計(jì)算最強(qiáng)徑信號(hào)的噪聲功率估計(jì) ，其結(jié)果送往最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊A104。最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊A102接收來自有效/最強(qiáng)徑選擇模塊B102的最強(qiáng)徑信道估計(jì)結(jié)果 ，并按[公式11]計(jì)算最強(qiáng)徑的功率估計(jì) ，其結(jié)果送往最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊A104。最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊A104接收來自LCR檢測與多普勒估計(jì)模塊A101、高斯噪聲功率估計(jì)模塊A102、最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)單元A103的輸出，按[公式7]選擇最佳的平均長度，其結(jié)果送往信道估計(jì)模塊B101，調(diào)整信道估計(jì)器的平均長度P。
圖4示出了3GPP2 cdma2000-1x移動(dòng)終端的信道估計(jì)平均區(qū)間動(dòng)態(tài)調(diào)整的典型計(jì)算結(jié)果。所采用的信道模型為IMT-2000推薦的M.1225城市信道模型，具體計(jì)算參數(shù)為Eb/N0＝3dB，數(shù)據(jù)傳送速率為9.6kbps，工作頻段為3GPP2標(biāo)準(zhǔn)所推薦的800MHz頻段。從圖4可以看出，若采用5個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)的固定平均區(qū)間(512個(gè)碼片)，則在等效車速為100km/h至200km/h的范圍內(nèi)能夠獲得較好的性能。采用動(dòng)態(tài)調(diào)整的信道估計(jì)平均區(qū)間，則可適應(yīng)不同移動(dòng)速度環(huán)境，使RAKE接收機(jī)的整體性能始終達(dá)到最優(yōu)的程度。一般地，在速度小于100km/h時(shí)，最優(yōu)平均區(qū)間為16至8個(gè)符號(hào)(1024至512個(gè)碼片)；當(dāng)速度在100km/h至300km/h范圍內(nèi)變化時(shí)，最優(yōu)平均區(qū)間為8個(gè)符號(hào)(512個(gè)碼片)；當(dāng)速度大于300km/h時(shí)，最優(yōu)平均區(qū)間為6至4個(gè)符號(hào)(384至256個(gè)碼片)。
權(quán)利要求
1.一種信道估計(jì)平均區(qū)間的動(dòng)態(tài)調(diào)整方法其特征在于，按以下步驟進(jìn)行首先，統(tǒng)計(jì)平均電平通過率；利用相干RAKE接收原理估計(jì)出有效到達(dá)徑的信道估計(jì)參數(shù)及其包絡(luò)信號(hào)，統(tǒng)計(jì)有效到達(dá)徑包絡(luò)信號(hào)的平均電平通過率，并由此估計(jì)出信道的多普勒頻偏；其次，利用已有的多普勒頻偏與最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間的關(guān)系，計(jì)算出在當(dāng)前多普勒頻偏及噪聲等信道條件下最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間；最后，根據(jù)計(jì)算出的最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間，動(dòng)態(tài)地調(diào)整信道估計(jì)平均區(qū)間，使整個(gè)相干接收機(jī)的性能在不同的移動(dòng)速度下均能獲得最優(yōu)的估計(jì)性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信道估計(jì)平均區(qū)間的動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，其特征在于最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間的迭代按如下方法進(jìn)行步驟1對參數(shù)進(jìn)行初始化。設(shè)平均區(qū)間參數(shù)初始值為P＝P0，迭代次數(shù)n＝1；步驟2計(jì)算每個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)所對應(yīng)的瞬時(shí)信道估計(jì) ，并取P＝Pn－1，按[公式4]計(jì)算滑動(dòng)窗平均信道估計(jì)值 ，并按[公式5]計(jì)算平均電平 步驟3統(tǒng)計(jì) ，0≤i≤K－1所對應(yīng)的K個(gè)估計(jì)區(qū)間內(nèi)(也即T時(shí)間間隔內(nèi))平均信道估計(jì)值 ，0≤i≤K－1上穿平均電平 的次數(shù)，并按[公式6]估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的多普勒頻偏 步驟4利用[公式10]和[公式11]分別計(jì)算高斯白噪聲的方差σn2及第l徑信號(hào)的功率σ12的估計(jì)值，并利用[公式7]計(jì)算出多普勒頻偏為 時(shí)的信道估計(jì)器最佳平均長度Pn。n←n－1，返回步驟2。
3.一種信道估計(jì)平均區(qū)間的動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置包括信道估計(jì)模塊，有效/最強(qiáng)徑選擇模塊，RAKE解調(diào)與合并模塊，其特征在于還包括RAKE輸出判決模塊，LCR檢測與多普勒估計(jì)模塊，高斯噪聲功率估計(jì)模塊，最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊，最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊。其中，有效/最強(qiáng)徑選擇模塊直接與LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊和最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊連接，RAKE解調(diào)與合并模塊直接與高斯噪聲功率估計(jì)模塊和RAKE輸出判決模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述，一種信道估計(jì)平均區(qū)間的動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置，其中，信道估計(jì)器模塊接收基帶采樣信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。有效/最強(qiáng)徑選擇模塊是根據(jù)信道估計(jì)器幅度的大小，選擇有效信號(hào)到達(dá)徑和最強(qiáng)信號(hào)達(dá)到徑。RAKE解調(diào)與合并模塊是接收來自基帶采樣信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，其特征在于RAKE輸出判決模塊接收RAKE解調(diào)與合并單元的輸出，對RAKE接收機(jī)輸出進(jìn)行硬判決；LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊接收來自最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑選擇器的輸出，計(jì)算該徑信號(hào)的平均電平；高斯噪聲功率估計(jì)模塊計(jì)算最強(qiáng)信號(hào)到達(dá)徑中所包含的噪聲功率；最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊接收來自有效/最強(qiáng)徑選擇器的最強(qiáng)徑信道估計(jì)結(jié)果；最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊調(diào)整信道估計(jì)器的平均區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明所述基于多普勒頻偏的動(dòng)態(tài)調(diào)整信道估計(jì)時(shí)的最佳平均區(qū)間的方法,是根據(jù)移動(dòng)終端不同的移動(dòng)速度,利用電平穿過率(Level Cross Rate,LCR)估計(jì)多普勒頻偏,再根據(jù)已有的多普勒頻偏與平均區(qū)間的關(guān)系,確定信道估計(jì)時(shí)最優(yōu)的平均區(qū)間,最后,根據(jù)計(jì)算出的最優(yōu)信道估計(jì)平均區(qū)間,動(dòng)態(tài)地調(diào)整信道估計(jì)平均區(qū)間,使整個(gè)相干接收機(jī)的性能在不同的移動(dòng)速度下均能獲得最優(yōu)的估計(jì)性能。本發(fā)明的裝置包括信道估計(jì)模塊,有效/最強(qiáng)徑選擇模塊,RAKE解調(diào)與合并模塊,其特征在于還包括RAKE輸出判決模塊,LCR檢測與多普勒估計(jì)模塊,高斯噪聲功率估計(jì)模塊,最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊,最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊。本發(fā)明方法和裝置簡單易行,可在傳統(tǒng)的RAKE接收機(jī)的基礎(chǔ)上增加RAKE輸出判決模塊、LCR檢測與多普勒頻偏估計(jì)模塊、高斯藻聲功率估計(jì)模塊、最強(qiáng)徑信號(hào)功率估計(jì)模塊和最優(yōu)平均區(qū)間計(jì)算模塊五個(gè)簡單的計(jì)算單元即可。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1337835SQ0113122
公開日2002年2月27日 申請日期2001年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月3日
發(fā)明者趙春明, 馬章勇, 蔣良成, 尤肖虎 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所, 東南大學(xué)