專(zhuān)利名稱(chēng):一種用于無(wú)線通信體系的噪聲方差估算方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于無(wú)線通信體系的噪聲方差估算方法及裝置,尤其涉及一種利用訓(xùn)練序列進(jìn)行噪聲方差估算的方法及裝置。
背景技術(shù):
CDMA(碼分多址)是一種在FDMA(頻分多址)和TDMA(時(shí)分多址)之后發(fā)展起來(lái)的新型的無(wú)線通信技術(shù)。在CDMA無(wú)線通信技術(shù)中,不同的用戶終端被分配不同的相互正交的擴(kuò)頻碼,由不同用戶終端發(fā)送的采用不同擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻處理的信號(hào),可以在同一頻帶上傳輸。
在1997年的VTC(車(chē)輛技術(shù)會(huì)議)期刊上由A.Klein撰寫(xiě)的論文“Data Detection Algorithms Specially Designed For The Downlink ofCDMA Mobile Radio Systems(特別為CDMA移動(dòng)無(wú)線體系的下行鏈路設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)檢測(cè)算法)”提出了一種CDMA下行鏈路的傳輸模型。該CDMA下行鏈路的傳輸模型如
圖1所示。由圖1可見(jiàn),為了將信號(hào)向量d(1)、...、d(k)、...、d(k)(其中,信號(hào)向量d(k)(k=1...K)由N個(gè)復(fù)數(shù)元素構(gòu)成)分別發(fā)送給用戶終端1、...、k、...、K,基站200首先使用分配給用戶1、...、k、...、K的擴(kuò)頻碼cd(1)、...、cd(k)、...、cd(K)分別對(duì)信號(hào)向量d(1)、...、d(k)、...、d(K)進(jìn)行擴(kuò)頻,然后將經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻的信號(hào)向量d(1)、...、d(k)、...、d(K)合并成信號(hào)向量sd并經(jīng)由相同的信道210同時(shí)發(fā)送給各個(gè)相應(yīng)的用戶終端220。假設(shè)信號(hào)向量sd經(jīng)過(guò)多個(gè)傳輸路徑到達(dá)用戶終端k(k=1...K),并且每個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng)分別為hd(i)(k)(i=1、2、...),則用戶終端k收到的信號(hào)向量ed(k)可以由等式(1)描述
ed(k)=Hd(k)Cdd+nd(k)=Hd(k)sd+nd(k)(1)在上式中,Hd(k)是由各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng)hd(i)(k)(i=1、2、...)構(gòu)成的信道沖擊響應(yīng)矩陣,Cd是由擴(kuò)頻碼cd(1)、...、cd(k)、...、cd(K)構(gòu)造得到的擴(kuò)頻碼矩陣(Hd(k)和Cd的具體構(gòu)造方法參見(jiàn)上述由A.Klein撰寫(xiě)的論文),d=(d(1)T,...,d(k)T,...,d(K)T)T,[.]T表示矩陣轉(zhuǎn)置,sd表示對(duì)d進(jìn)行擴(kuò)頻合并后得到的信號(hào)向量并且sd=Cdd,nd(k)是噪聲向量。
由等式(1)可以看出,接收信號(hào)向量ed(k)中不但包含用戶終端k想接收的信號(hào)向量d(k),還包括基站發(fā)送給其他用戶終端的信號(hào)向量和噪聲向量。
為了使用戶終端k能從接收信號(hào)向量ed(k)中以最小誤差獲取基站發(fā)送給它的信號(hào)向量d(k),人們提出了許多信號(hào)接收方法。在1999年的VTC(車(chē)輛技術(shù)會(huì)議)期刊上由Kimmo Kettunen發(fā)表的論文“Iterative Multiuser Receiver/Decoders With Enhanced VarianceEstimation(具有增強(qiáng)方差估算的迭代多用戶接收機(jī)/解碼器)”,以及在1996年5月的IEEE Transaction on Vehicular Technology第45期第276-287頁(yè)上由A.Klein發(fā)表的論文“Zero Forcing and MininumMean-Square-Error Equalization for Multiuser Detection inCode-Division multiple-access channels(用于碼分多址信道的迫零和最小均方差均衡)”對(duì)這些信號(hào)接收方法進(jìn)行了描述。從這些信號(hào)接收方法的描述可知,它們?nèi)慷家蕾囆诺佬畔?即噪聲方差)從接收信號(hào)向量中獲取欲接收的信號(hào)向量,因此為了最小誤差的獲取欲接收的信號(hào)向量,需要計(jì)算精確的噪聲方差(noise variance)。
為了獲得比較精確的噪聲方差,人們提出了各種噪聲估算方法。比如,在1997年4月Proc.Of ITC’97第173-178頁(yè)上由M.Reed和J.Asenstorfer共同發(fā)表的論文“a novel variance estimator for turbo-codedecoding(一種用于turbo碼解碼的新的方差估算器)”,提出的一種用于AWGN信道的傳統(tǒng)的方差估算技術(shù),美國(guó)國(guó)家專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為US20020110199、發(fā)明名稱(chēng)為“Method for Noise Energy Estimation inTDMA Systems(在TDMA體系中用于噪聲能量估算的方法)”提出的用于消除多徑干擾的瑞克(RAKE)技術(shù),此外還有一些使用訓(xùn)練序列的卷積處理來(lái)計(jì)算噪聲方差的噪聲估算方法。所述的這些噪聲估算方法都能滿足第二代無(wú)線通信體系對(duì)噪聲方差的精度要求。
但是,在第三代無(wú)線通信體系中,信號(hào)接收方法要求更加精確的噪聲方差,比如,用于第三代無(wú)線通信體系的關(guān)鍵技術(shù)多用戶檢測(cè)方法和turbo碼解碼方法就要求非常精確的噪聲方差,而現(xiàn)有的噪聲估算方法不能滿足第三代無(wú)線通信體系對(duì)噪聲方差的精度要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于無(wú)線通信體系的噪聲方差估算方法及裝置。在該噪聲方差估算方法及裝置中,使用訓(xùn)練序列來(lái)計(jì)算噪聲方差,以得到精度很高的噪聲方差。
按照本發(fā)明的一種在一個(gè)用戶終端中執(zhí)行的噪聲方差估算方法,包括步驟接收來(lái)自基站的經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑傳輸?shù)陌?xùn)練序列和噪聲向量的信號(hào)向量;根據(jù)該信號(hào)向量,估算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),以構(gòu)成一個(gè)信道沖擊響應(yīng)矩陣;若該信道沖擊響應(yīng)在該訓(xùn)練序列的特定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)基本保持不變,則根據(jù)該信道沖擊響應(yīng)矩陣和該信號(hào)向量,計(jì)算該信號(hào)向量的噪聲方差。
附圖簡(jiǎn)述圖1是常規(guī)CDMA下行鏈路的傳輸模型;圖2是本發(fā)明的噪聲方差估算方法的流程圖;圖3是應(yīng)用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的噪聲方差估算裝置的用戶終端的模塊方框圖;圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的噪聲方差估算裝置的模塊方框圖。
發(fā)明詳述下面以TD-SCDMA為例,詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
在TD-SCDMA中,基站在相應(yīng)時(shí)隙中向各個(gè)用戶終端發(fā)送信號(hào)向量。根據(jù)TD-SCDMA的時(shí)隙格式,基站在時(shí)隙中向每個(gè)用戶終端發(fā)送的信號(hào)向量由訓(xùn)練序列和經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻的用戶信號(hào)構(gòu)成。
對(duì)于分配在相同時(shí)隙的用戶終端,基站首先把向每個(gè)用戶終端發(fā)送的信號(hào)向量進(jìn)行合并得到合并信號(hào)向量,然后在該時(shí)隙中將該合并信號(hào)向量向各個(gè)用戶終端發(fā)送。所述的合并信號(hào)向量也由用戶信號(hào)和訓(xùn)練序列兩部分構(gòu)成,其中,該合并信號(hào)向量的用戶信號(hào)由向每個(gè)用戶終端發(fā)送的信號(hào)向量中的經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻的用戶信號(hào)合并得到,而該合并信號(hào)向量的訓(xùn)練序列由向每個(gè)用戶終端發(fā)送的信號(hào)向量中的訓(xùn)練序列合并得到。
駐留在一個(gè)小區(qū)中的各個(gè)用戶終端所分配的訓(xùn)練序列通過(guò)相同的基本訓(xùn)練序列經(jīng)過(guò)不同的移位得到,因此該合并信號(hào)向量的訓(xùn)練序列可以看作是基本訓(xùn)練序列。又由于各個(gè)用戶終端在小區(qū)搜索過(guò)程中就已經(jīng)獲取該小區(qū)使用的基本訓(xùn)練序列,所以基站在時(shí)隙中發(fā)送的訓(xùn)練序列對(duì)各個(gè)用戶終端來(lái)說(shuō)是已知的。
假設(shè)基站在一個(gè)時(shí)隙中所發(fā)送的信號(hào)向量包含的訓(xùn)練序列經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑到達(dá)一個(gè)用戶終端,該用戶終端在該時(shí)隙收到的由所述訓(xùn)練序列和噪聲向量n構(gòu)成的信號(hào)向量為r,并且所述訓(xùn)練序列的已知值為s,則根據(jù)等式(1),信號(hào)向量r可由下式表示r=Hs+n (2)其中,H是由在該用戶終端與基站之間的各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng)構(gòu)成的信道沖擊響應(yīng)矩陣。
根據(jù)在1993年11/12月的Frequenz第47期第292-298頁(yè)上由B.Steiner和P.W.Baier撰寫(xiě)的論文“Low Cost Channel Estimation in theuplink receiver of CDMA mobile radio systems(在CDMA移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的上行鏈路接收機(jī)中的低成本信道估計(jì))”所提出的信道估計(jì)方法,信號(hào)向量r所包含的訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值(the maximumlikehood estimate)可以由下式描述
=(HHH)-1HHr=s+(HHH)-1HHn=s+n′(3)在上式中,上標(biāo)H表示復(fù)共軛轉(zhuǎn)置。
由等式(3),根據(jù)信號(hào)向量r所包含訓(xùn)練序列的已知值s,可以很容易計(jì)算信號(hào)向量r所包含噪聲向量n的估計(jì)值n′n′=-s=(HHH)-1HHn (4)信號(hào)向量r所包含噪聲向量n的估計(jì)值n′的協(xié)方差矩陣為E{n′n′H}=E{HHH)-1HHn·nHH(HHH)-1}=(HHH)-1HHE(nnH)H(HHH)-1}=σ2(HHH)-1(5)其中,E{.}是執(zhí)行期望值運(yùn)算。對(duì)等式(5)的兩邊執(zhí)行求矩陣跡(trace)的操作,就可以得到信號(hào)向量r所包含的噪聲向量n的估計(jì)值n′的平均方差σn′2σ‾n′2=σ2·trace{(HHH)-1}/N---(6)]]>在上式中,N是信號(hào)向量r所包含的訓(xùn)練序列的碼片長(zhǎng)度,操作符trace(·)是求矩陣跡的操作,σ2是需要估計(jì)的信號(hào)向量r的噪聲方差。
信號(hào)向量r所包含噪聲向量n的估計(jì)值n′的平均方差σn′2按照常規(guī)的方法計(jì)算是比較麻煩的。事實(shí)上,如果在信號(hào)向量r所包含訓(xùn)練序列的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的信道可以被認(rèn)為是不變化的,則噪聲向量n的估計(jì)值n′的平均方差σn′2可以近似為噪聲向量n的估計(jì)值n′中所有元素的均方值,因此,需要估計(jì)的信號(hào)向量r的噪聲方差σ2可以由等式(7)表示σ2≈(n′Hn′)/trace{(HHH)-1}(7)為了進(jìn)一步提高估算性能,可以把該時(shí)隙利用等式(7)計(jì)算得到的信號(hào)向量r的噪聲方差σ2和以前各個(gè)時(shí)隙利用等式(7)已經(jīng)計(jì)算得到噪聲方差σ2進(jìn)行相加求平均,并把得到平均噪聲方差作為該時(shí)隙信號(hào)向量r的噪聲方差σ2。
上述就是本發(fā)明的使用訓(xùn)練序列計(jì)算噪聲方差的原理。
下面結(jié)合圖2,詳細(xì)描述本發(fā)明的噪聲方差估算方法。
首先,用戶終端在一個(gè)時(shí)隙中接收來(lái)自基站的經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑傳輸?shù)陌?xùn)練序列和噪聲向量的信號(hào)向量(步驟S10)。
其次,用戶終端根據(jù)所述信號(hào)向量估算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),并由估算得到的各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng)構(gòu)成一個(gè)信道沖擊響應(yīng)矩陣H(步驟S20)。
然后,用戶終端根據(jù)所述信號(hào)向量和所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,使用等式(3)估算所述信號(hào)向量所包含的訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值(步驟S30)。
接著,用戶終端根據(jù)所述信號(hào)向量所包含訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值和訓(xùn)練序列的已知值,使用等式(4)計(jì)算所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值n′(步驟S40)。其中,所述信號(hào)向量所包含訓(xùn)練序列的已知值由用戶終端在小區(qū)搜索過(guò)程中獲取。
之后,用戶終端根據(jù)所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值n′和所述信道沖擊響應(yīng)矩陣H,使用等式(7)計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差σ2(步驟S50)。其中,可以先根據(jù)計(jì)算得到的該噪聲向量的估計(jì)值n′,使用等式pn2=(n′)H(n′)計(jì)算噪聲向量的估計(jì)值n′的功率pn2;再計(jì)算矩陣((HHH)-1)的跡cf,即cf=trace((HHH)-1);最后根據(jù)該噪聲向量的估計(jì)值n′的功率pn2以及計(jì)算得到的跡cf,使用等式σ2=pn2/cf,即等式(7),計(jì)算噪聲方差σ2。
最后,用戶終端把該時(shí)隙利用等式(7)計(jì)算得到的所述信號(hào)向量的噪聲方差σ2和以前各個(gè)時(shí)隙利用等式(7)已經(jīng)計(jì)算得到的噪聲方差σ2進(jìn)行相加求平均,并把得到平均噪聲方差作為該時(shí)隙所述信號(hào)向量的噪聲方差σ2(步驟S60)。
下面結(jié)合圖3和圖4,詳細(xì)描述本發(fā)明的噪聲方差估算裝置。
圖3是一種應(yīng)用本發(fā)明的噪聲方差估算裝置的用戶終端的模塊方框圖。如圖3所示,在用戶終端與基站進(jìn)行通信之前的小區(qū)搜索過(guò)程中,小區(qū)搜索單元40獲取該用戶終端所駐留小區(qū)使用的基本訓(xùn)練序列s。在用戶終端與基站進(jìn)行通信時(shí),用戶終端的天線在一個(gè)時(shí)隙中收到的信號(hào)向量Rx首先送到乘法器10,該乘法器10將收到的信號(hào)向量Rx與電壓控制振蕩器(VCO)20生成的射頻載波相乘,以將該信號(hào)向量Rx轉(zhuǎn)變成基帶信號(hào)向量;然后,模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(ADC)30將乘法器10輸出的基帶信號(hào)向量轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)向量r;接著,小區(qū)搜索單元40對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元30輸出的數(shù)字基帶信號(hào)向量r進(jìn)行同步處理,信道估算單元50對(duì)經(jīng)過(guò)同步的數(shù)字基帶信號(hào)向量r,使用常規(guī)的信道估算方法,計(jì)算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),并由計(jì)算得到的傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng)構(gòu)成信道沖擊響應(yīng)矩陣;接下來(lái),噪聲方差估算單元60根據(jù)信道估算單元50估算得到的信道沖擊響應(yīng)矩陣、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元30輸出的數(shù)字基帶信號(hào)向量r以及小區(qū)搜索單元40獲取的基本訓(xùn)練序列s,計(jì)算數(shù)字基帶信號(hào)向量r的噪聲方差;最后,數(shù)據(jù)檢測(cè)單元70根據(jù)噪聲方差估算單元60計(jì)算得到的噪聲方差,使用常規(guī)的數(shù)據(jù)檢測(cè)方法,比如多用戶檢測(cè)方法和turbo碼解碼方法等,從數(shù)字基帶信號(hào)向量r中獲取需要的用戶信號(hào)。
圖4是噪聲方差估算單元60的模塊方框圖。如圖4所示,噪聲方差估算單元60包括均衡單元601,用于根據(jù)信道估算單元50計(jì)算得到的信道沖擊響應(yīng)矩陣H、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元30輸出的數(shù)字基帶信號(hào)向量r,使用等式(3)計(jì)算所述數(shù)字基帶信號(hào)向量r所包含訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值;噪聲估計(jì)單元602,用于根據(jù)均衡單元601計(jì)算得到的所述數(shù)字基帶信號(hào)向量r所包含訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值和基本訓(xùn)練序列s,即所述數(shù)字基帶信號(hào)向量r所包含訓(xùn)練序列的已知值,使用等式(4)計(jì)算所述數(shù)字基帶信號(hào)向量r所包含噪聲向量的估計(jì)值n′;噪聲功率計(jì)算單元603,用于根據(jù)噪聲估計(jì)單元602計(jì)算得到的所述數(shù)字基帶信號(hào)向量r所包含噪聲向量的估計(jì)值n′,使用等式pn2=(n′)H(n′)計(jì)算噪聲向量的估計(jì)值n′的功率pn2;
均衡校正單元604,用于計(jì)算矩陣((HHH)-1)的跡cf,也即cf=trace((HHH)-1);噪聲功率校正單元605,用于根據(jù)噪聲功率計(jì)算單元603計(jì)算得到的所述數(shù)字基帶信號(hào)向量r所包含噪聲向量的估計(jì)值n′的功率pn2以及均衡校正單元604計(jì)算得到的跡cf,使用等式σ2=pn2/cf計(jì)算噪聲方差σ2。
有益效果綜上所述,由于在本發(fā)明提供的用于無(wú)線通信體系的噪聲方差估算方法及裝置中,使用訓(xùn)練序列來(lái)計(jì)算噪聲方差,因此計(jì)算得到的噪聲方差能滿足更高精度要求的應(yīng)用。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明所公開(kāi)的用于無(wú)線通信體系的噪聲方差估算方法及裝置,可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)用戶終端中執(zhí)行的噪聲方差估算方法,包括步驟(a)接收來(lái)自基站的經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑傳輸?shù)陌?xùn)練序列和噪聲向量的信號(hào)向量;(b)根據(jù)該信號(hào)向量,估算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),以構(gòu)成一個(gè)信道沖擊響應(yīng)矩陣;(c)若該信道沖擊響應(yīng)在該訓(xùn)練序列的特定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)基本保持不變,則根據(jù)該信道沖擊響應(yīng)矩陣和該信號(hào)向量,計(jì)算該信號(hào)向量的噪聲方差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述特定時(shí)間長(zhǎng)度是所述訓(xùn)練序列的時(shí)間長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,步驟(c)包括(c1)根據(jù)所述信道沖擊響應(yīng)矩陣和所述信號(hào)向量,估算所述信號(hào)向量所包含訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值;(c2)根據(jù)該訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值和所述訓(xùn)練序列的已知值,計(jì)算所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值;(c3)根據(jù)該噪聲向量的估計(jì)值和所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其中步驟(c3)按照下式計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差σ2≈(n’Hn’)/trace{(HHH)-1}其中σ2是所述信號(hào)向量的噪聲方差;n’是所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值;H是所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,上標(biāo)H表示復(fù)共軛轉(zhuǎn)置;trace{·}表示求矩陣的跡。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法,其中, 還包括步驟把所述信號(hào)向量的噪聲方差與先前時(shí)隙計(jì)算得到的噪聲方差進(jìn)行相加求平均,并將得到的平均噪聲方差作為所述信號(hào)向量的噪聲方差。
6.一種噪聲方差估算裝置,包括一個(gè)接收單元,用于接收來(lái)自基站的經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑傳輸?shù)陌?xùn)練序列和噪聲向量的信號(hào)向量;一個(gè)信道估算單元,用于根據(jù)該信號(hào)向量,估算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),以構(gòu)成一個(gè)信道沖擊響應(yīng)矩陣;一個(gè)計(jì)算單元,用于若該信道沖擊響應(yīng)在該訓(xùn)練序列的特定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)基本保持不變,則根據(jù)該信道沖擊響應(yīng)矩陣和該信號(hào)向量,計(jì)算該信號(hào)向量的噪聲方差。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置,其中所述特定時(shí)間長(zhǎng)度是所述訓(xùn)練序列的時(shí)間長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置,其中所述計(jì)算單元包括一個(gè)均衡單元,用于根據(jù)所述信道沖擊響應(yīng)矩陣和所述信號(hào)向量,估算所述信號(hào)向量所包含訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值;一個(gè)噪聲估計(jì)單元,用于根據(jù)該訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值和所述訓(xùn)練序列的已知值,計(jì)算所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值;一個(gè)噪聲功率計(jì)算單元,用于根據(jù)該噪聲向量的估計(jì)值,計(jì)算該噪聲向量的估計(jì)值的功率;一個(gè)噪聲功率校正單元,用于根據(jù)該計(jì)算的噪聲向量的估計(jì)值的功率,以及所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置,其中所述噪聲功率校正單元按照下式計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差σ2≈(n’Hn’)/trace{(HHH)-1}其中σ2是所述信號(hào)向量的噪聲方差;n’是所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值,n’Hn’是所述噪聲向量的估計(jì)值的功率;H是所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,上標(biāo)H表示復(fù)共軛轉(zhuǎn)置;trace{·}表示求矩陣的跡。
10.一種用戶終端,包括一個(gè)接收單元,用于接收來(lái)自基站的經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑傳輸?shù)陌?xùn)練序列和噪聲向量的信號(hào)向量;一個(gè)信道估算單元,用于根據(jù)該信號(hào)向量,估算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),以構(gòu)成一個(gè)信道沖擊響應(yīng)矩陣;一個(gè)噪聲方差估算單元,用于若該信道沖擊響應(yīng)在該訓(xùn)練序列的特定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)基本保持不變,則根據(jù)該信道沖擊響應(yīng)矩陣和該信號(hào)向量,計(jì)算該信號(hào)向量的噪聲方差;一個(gè)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元,用于根據(jù)該計(jì)算的信號(hào)向量的噪聲方差,對(duì)所接收的信號(hào)向量進(jìn)行檢測(cè),以得到需要的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的用戶終端,其中所述特定時(shí)間長(zhǎng)度是所述訓(xùn)練序列的時(shí)間長(zhǎng)度。
12.如權(quán)利要求11所述的用戶終端,其中所述噪聲方差估算單元包括一個(gè)均衡單元,用于根據(jù)所述信道沖擊響應(yīng)矩陣和所述信號(hào)向量,估算所述信號(hào)向量所包含訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值;一個(gè)噪聲估計(jì)單元,用于根據(jù)該訓(xùn)練序列的最大似然估計(jì)值和所述訓(xùn)練序列的已知值,計(jì)算所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值;一個(gè)噪聲功率計(jì)算單元,用于根據(jù)該噪聲向量的估計(jì)值,計(jì)算該噪聲向量的估計(jì)值的功率;一個(gè)噪聲功率校正單元,用于根據(jù)該計(jì)算的噪聲向量的估計(jì)值的功率,以及所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差。
13.如權(quán)利要求12所述的用戶終端,其中所述噪聲功率校正單元按照下式計(jì)算所述信號(hào)向量的噪聲方差σ2≈(n’Hn’)/trace{(HHH)-1}其中σ2是所述信號(hào)向量的噪聲方差;n’是所述信號(hào)向量所包含噪聲向量的估計(jì)值,n’Hn’是所述噪聲向量的估計(jì)值的功率;H是所述信道沖擊響應(yīng)矩陣,上標(biāo)H表示復(fù)共軛轉(zhuǎn)置;trace{·}表示求矩陣的跡。
全文摘要
一種用于無(wú)線通信體系的噪聲方差估算方法及裝置,該方法包括步驟接收來(lái)自基站的經(jīng)由至少一個(gè)傳輸路徑傳輸?shù)陌?xùn)練序列和噪聲向量的信號(hào)向量;根據(jù)該信號(hào)向量,估算各個(gè)傳輸路徑的信道沖擊響應(yīng),以構(gòu)成一個(gè)信道沖擊響應(yīng)矩陣;若該信道沖擊響應(yīng)在該訓(xùn)練序列的特定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)基本保持不變,則根據(jù)該信道沖擊響應(yīng)矩陣和該信號(hào)向量,計(jì)算該信號(hào)向量的噪聲方差。
文檔編號(hào)H04L1/20GK1625075SQ20031011978
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者李焱, 徐綠洲, 李岳衡 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司