專利名稱：基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)裝置，尤其是涉及一種正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
作為一種多載波傳輸模式，正交頻分復(fù)用(OFDM)通過(guò)將一組高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為一組低速并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，使系統(tǒng)對(duì)多徑衰落信道頻率選擇性的敏感度大大降低，而循環(huán)前綴的引入，又進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)抗符號(hào)間干擾(ISI)的能力。除此之外的帶寬利用率高、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)使OFDM在無(wú)線通信流域的應(yīng)用越來(lái)越廣，而信道估計(jì)作為OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)也成為通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。
信道估計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)為利用最小二乘(LS)原則獲得導(dǎo)頻載波的信道估計(jì)后，再通過(guò)線性插值獲取數(shù)據(jù)載波的信道估計(jì)。這種方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是對(duì)噪聲特別敏感，其性能一般無(wú)法滿足當(dāng)代無(wú)線通信系統(tǒng)的要求。
1997年，在美國(guó)菲尼克斯舉辦的第47屆IEEE車載技術(shù)會(huì)議上，YupingZhao和Aiping Huang發(fā)表了題為“A Novel Channel Estimation Method forOFDM Mobile Communication Systems Based on Pilot Signals andTransform-Domain Processing”的論文(詳情見(jiàn)Proc.IEEE 47th Vehiculartechnology conference，phoenix，USA，May proc.IEEE 47thVTC.，1997，32089～2093)，該論文提出一種基于變換域的信道估計(jì)方法設(shè)總載波數(shù)目為N，導(dǎo)頻數(shù)目為M，接收機(jī)首先利用LS估計(jì)獲得M個(gè)導(dǎo)頻載波的信道估計(jì)，然后對(duì)這M個(gè)信道估計(jì)結(jié)果進(jìn)行離散傅里葉變換(DFT)，接著對(duì)變換后的結(jié)果進(jìn)行零填充使數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為N，最后進(jìn)行N點(diǎn)的逆離散傅里葉變換(IDFT)，獲得結(jié)果就是N個(gè)載波信道頻域響應(yīng)的估計(jì)。該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良。但是該方法對(duì)導(dǎo)頻載波的插入方式要求非常嚴(yán)格導(dǎo)頻載波必須均勻排列，總載波數(shù)目N除以導(dǎo)頻間隔M必須是整數(shù)。而在實(shí)用的基于OFDM的通信系統(tǒng)中，很多系統(tǒng)都不滿足這個(gè)要求，這就限制了該算法的應(yīng)用。例如，以基于IEEE802.16協(xié)議的OFDMA系統(tǒng)為例，當(dāng)載波分配方式為PUSC(部分子信道應(yīng)用方式)時(shí)，導(dǎo)頻不是均勻分布的，當(dāng)載波分配方式為FUSC(全部子信道應(yīng)用方式)時(shí)，可變導(dǎo)頻集合中的是導(dǎo)頻載波均勻分布的，但是總載波數(shù)目N除以導(dǎo)頻間隔M不是整數(shù)，另外，F(xiàn)USC模式下還有固定導(dǎo)頻集合，而它們的導(dǎo)頻載波不是均勻分布的。
中國(guó)專利說(shuō)明書“正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法”(專利申請(qǐng)?zhí)朇N03118746；專利公開(kāi)號(hào)1437338；專利
公開(kāi)日2003年8月20日)，提出一種對(duì)導(dǎo)頻插入方式比前述論文較為寬松的信道估計(jì)方法設(shè)總載波數(shù)目為N，導(dǎo)頻數(shù)目為M，接收機(jī)首先利用LS估計(jì)獲得M個(gè)導(dǎo)頻載波的粗信道估計(jì)，然后利用線性最小均方誤差(LMMSE)原則獲得M個(gè)導(dǎo)頻載波的細(xì)信道估計(jì)，接著根據(jù)多速率采樣的原理，在每個(gè)導(dǎo)頻載波的信道估計(jì)結(jié)果后都填充一定數(shù)目的“0”，最后把填零后的數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)低通濾波器就可以獲得所有N個(gè)載波的信道估計(jì)。該方法不要求總載波數(shù)目N除以導(dǎo)頻數(shù)目M必須是整數(shù)，但仍然要求導(dǎo)頻分布是嚴(yán)格均勻的，這對(duì)很多通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要求仍顯嚴(yán)格。另外，在利用LMMSE原則獲得導(dǎo)頻載波的細(xì)信道估計(jì)結(jié)果時(shí)，需要事先知道信道的自相關(guān)矩陣，接收信號(hào)的信噪比等先驗(yàn)信息，而通常估計(jì)這些先驗(yàn)信息的方法都比較復(fù)雜，進(jìn)而增大了信道估計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
PCT專利說(shuō)明書“CHANNEL ESTIMATION FOR OFDM SYSTEMS”(PCT專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/IB2002/004609；WIPO公開(kāi)號(hào)WO 2004/034663)，提出一種根據(jù)信道的功率延時(shí)分布和信噪比等信息設(shè)計(jì)濾波器的方法，接收機(jī)利用LS估計(jì)獲得所有導(dǎo)頻載波的信道估計(jì)，并把該結(jié)果輸入設(shè)計(jì)的濾波器獲得所有載波的信道估計(jì)。該方法表面上對(duì)導(dǎo)頻載波的插入方式?jīng)]有要求，但是濾波器設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和導(dǎo)頻載波的分布有直接的關(guān)系，與導(dǎo)頻載波分布均勻相比，導(dǎo)頻載波分布不均勻時(shí)濾波器的設(shè)計(jì)難度和復(fù)雜度要比前者大很多。另外，該方法也需要知道信道的功率延時(shí)分布和信噪比等先驗(yàn)信息，而這些信息的估計(jì)通常也比較復(fù)雜，從而進(jìn)一步增大了信道估計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
美國(guó)專利說(shuō)明書“Iterative maximum likehood channel estimation andsignal detection for OFDM systems”(專利申請(qǐng)?zhí)?0020150037)，提出一種從時(shí)域?qū)FDM系統(tǒng)進(jìn)行信道估計(jì)的方法，首先利用導(dǎo)頻求得信道的沖激響應(yīng)，然后利用FFT(快速傅里葉變換)獲得所有載波的頻域響應(yīng)，這個(gè)過(guò)程可以遞推進(jìn)行。但是，該方法對(duì)計(jì)算能力與存儲(chǔ)空間都比較高，每一次遞推中，都需要兩次點(diǎn)數(shù)為N(載波總數(shù)目)的IFFT(逆快速傅里葉變換)、兩次點(diǎn)數(shù)為L(zhǎng)(L是循環(huán)前綴的樣點(diǎn)數(shù)目)的DFT以及一次點(diǎn)數(shù)為L(zhǎng)的IDFT，在遞推過(guò)程中，該算法還要求對(duì)解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行硬判決，因此該算法也過(guò)于復(fù)雜，在實(shí)際工作中難以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)裝置，采用本發(fā)明能降低信道估計(jì)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，提高信道估計(jì)檢測(cè)性能，并且計(jì)算量小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，該方法包括如下步驟(a)根據(jù)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，并按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為
T=t(0,)t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2)·········t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，…，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(b)利用步驟(a)得到的構(gòu)造矩陣計(jì)算得到估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，…，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述估計(jì)矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
進(jìn)一步地，本發(fā)明還具有如下特點(diǎn)所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息為導(dǎo)頻或前綴或判決反饋信息。
進(jìn)一步地，本發(fā)明還具有如下特點(diǎn)所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻和前綴。
進(jìn)一步地，本發(fā)明還具有如下特點(diǎn)所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋信息。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器用于按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述矩陣求逆器用于對(duì)構(gòu)造矩陣求逆得到估計(jì)矩陣，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將估計(jì)構(gòu)造矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，所述快速傅里葉變換器用于對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第二種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，該方法包括有如下步驟(a)利用計(jì)算機(jī)離線仿真若干用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息的輸入，確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2)·········t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，…，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN).]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；(b)接收機(jī)上線運(yùn)行，根據(jù)當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，…，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第二種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，該實(shí)現(xiàn)裝置包括有計(jì)算機(jī)、控制器、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器用于根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述計(jì)算機(jī)用于離線仿真生成一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，所述快速傅里葉變換器用于對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第三種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，該方法包括有如下步驟(a)利用計(jì)算機(jī)離線仿真若干用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息的輸入，確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)變換矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2)·········t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，…，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；所述變換公式為Q＝F×P其中，Q表示估計(jì)變換矩陣，P表示估計(jì)矩陣，F(xiàn)表示N×L的傅里葉變換矩陣，F(xiàn)=(WNij)N×L,]]>i＝0，…，N-1；j＝0，…，L-1，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(b)根據(jù)當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)變換矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，…，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第三種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述計(jì)算機(jī)用于生成估計(jì)變換矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)變換矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第四種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，該方法包括有如下步驟(a)利用接收機(jī)所有接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2)·········t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，…，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；(b)根據(jù)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，…，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，
WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第四種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器用于按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述矩陣求逆器用于對(duì)構(gòu)造矩陣求逆得到估計(jì)矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，所述快速傅里葉變換器用于對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第五種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，該方法包括有如下步驟(a)利用接收機(jī)所有接收到的所有用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)變換矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為
T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2)·········t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，…，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；所述變換公式為Q＝F×P其中，Q表示估計(jì)變換矩陣，P表示估計(jì)矩陣，F(xiàn)表示N×L的傅里葉變換矩陣，F(xiàn)=(WNij)N×L,]]>i＝0，…，N-1；j＝0，…，L-1，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(b)根據(jù)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)變換矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，…，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了第五種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、估計(jì)變換矩陣生成器、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器用于按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述矩陣求逆器用于對(duì)構(gòu)造矩陣求逆得到估計(jì)矩陣，所述估計(jì)變換矩陣生成器用于根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)變換矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)A，采用本發(fā)明所述的方法只需要根據(jù)導(dǎo)頻、前綴或者判決反饋等信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)粗略估計(jì)即可，而不需要知道信道的自相關(guān)矩陣、功率延時(shí)分布和信噪比等先驗(yàn)知識(shí)；B，本發(fā)明的方法對(duì)導(dǎo)頻插入方式要求寬松，沒(méi)有導(dǎo)頻必須均勻插入的要求，對(duì)存儲(chǔ)空間要求不高，計(jì)算量小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，是一種性能優(yōu)良、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的信道估計(jì)方法。


圖1是包含本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)裝置的接收機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中一個(gè)實(shí)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中另一個(gè)實(shí)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中又一個(gè)實(shí)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中針對(duì)圖2所示實(shí)現(xiàn)裝置的一種估計(jì)方法的流程示意圖；圖6是本發(fā)明中針對(duì)圖3所示實(shí)現(xiàn)裝置的另一種估計(jì)方法的流程示意圖；圖7是本發(fā)明中針對(duì)圖4所示實(shí)現(xiàn)裝置的又一種估計(jì)方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，包含本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)裝置的接收機(jī)由前端處理模塊101、FFT(快速傅里葉變換)模塊102、信道估計(jì)器103(即為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)裝置)、信道補(bǔ)償模塊104和解調(diào)解碼模塊105組成，前端處理模塊101通過(guò)接收天線接收射頻信號(hào)，然后對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行下變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換、去循環(huán)前綴等處理，最后，數(shù)據(jù)被輸出到FFT模塊102。FFT模塊102對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換，這樣數(shù)據(jù)由時(shí)域變換到了頻域，然后FFT模塊102把來(lái)自數(shù)據(jù)載波的數(shù)據(jù)輸出到信道補(bǔ)償模塊104，來(lái)自導(dǎo)頻載波的數(shù)據(jù)輸出到信道估計(jì)器103。信道補(bǔ)償模塊104接收FFT模塊102輸出的用戶數(shù)據(jù)和信道估計(jì)器103輸出的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)，并利用數(shù)據(jù)載波的信道估計(jì)對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度和相位上的補(bǔ)償。最后，數(shù)據(jù)被輸出到解調(diào)解碼模塊105進(jìn)行后續(xù)處理。
圖2所示的是本發(fā)明中的一種實(shí)現(xiàn)裝置，它與圖5所示的方法相對(duì)應(yīng)，圖5所示的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，包括如下步驟步驟501，根據(jù)接收機(jī)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定構(gòu)造矩陣T的維數(shù)，根據(jù)如下式子(1)產(chǎn)生構(gòu)造矩陣T，
T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2)·········t(L-1),t(L-2),...t(0)---(1)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，…，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息可為導(dǎo)頻或前綴或判決反饋，也可為導(dǎo)頻和前綴，或是導(dǎo)頻、前綴和判決反饋結(jié)合考慮確定出構(gòu)造矩陣T的維數(shù)，由于本方法中構(gòu)造矩陣T的維數(shù)就是對(duì)信道沖激響應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)度估計(jì)的長(zhǎng)度，所以各種利用前綴，導(dǎo)頻或判決反饋的信息確定信道沖激響應(yīng)的長(zhǎng)度的方法，均可用于本發(fā)明中確定構(gòu)造矩陣T的維數(shù)，例如利用前綴確定信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的方法分為如下幾種接收的前綴除以發(fā)送的前綴；逆傅里葉變換，并且在逆傅里葉變換后，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波處理；設(shè)置一個(gè)門限，大于門限的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度就是信道估計(jì)的長(zhǎng)度，門限可以是一個(gè)固定門限，也可以是一個(gè)自適應(yīng)門限；利用導(dǎo)頻確定信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的方法與利用前綴的方法相似，只是前綴數(shù)據(jù)一般一幀最多只有一個(gè)，而導(dǎo)頻數(shù)據(jù)則可能每個(gè)符號(hào)都有，這樣，還可以利用多個(gè)接收的符號(hào)求平均獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果；利用判決反饋的信息前綴確定信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的方法可分為幾種對(duì)接收的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行硬判決解調(diào)；對(duì)硬判決解調(diào)的信息進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制方式和發(fā)射端采用的方式相同；接收的用戶數(shù)據(jù)除以硬判決解調(diào)的信息，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆傅里葉變換，并且在逆傅里葉變換后，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波處理；設(shè)置一個(gè)門限，大于門限的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度就是信道估計(jì)的長(zhǎng)度，門限可以是一個(gè)固定門限，也可以是一個(gè)自適應(yīng)門限，還可以把多個(gè)接收符號(hào)信道估計(jì)長(zhǎng)度的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行平均。此外，還可以根據(jù)系統(tǒng)的性能要求和復(fù)雜度要求，將導(dǎo)頻和前綴，或?qū)ьl、前綴和判決反饋三者結(jié)合考慮，確定出信道沖激響應(yīng)的長(zhǎng)度，即確定出構(gòu)造矩陣T的維數(shù)。
步驟502，根據(jù)本地的參考信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生互相關(guān)矢量R，R的長(zhǎng)度等于構(gòu)造矩陣T的維數(shù)L，根據(jù)如下式子(2)計(jì)算互相關(guān)矢量R，R＝[r(0)，......，r(L-1)] (2)其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，…，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)。
步驟503，計(jì)算構(gòu)造矩陣T的逆矩陣T-1，即為估計(jì)矩陣，如果構(gòu)造矩陣T不可逆，可以用其廣義逆矩陣代替作為估計(jì)矩陣，矩陣求逆的方法可采用高斯消元法，若不可逆，則求廣義逆矩陣的方法常用方法有特征值分解法，奇異值分解法等；步驟504，根據(jù)如下式子(3)計(jì)算估計(jì)矢量S，S＝T-1×R(3)即為估計(jì)矩陣T-1左乘互相關(guān)矢量R，此時(shí)估計(jì)矢量S長(zhǎng)度為L(zhǎng)；步驟505，求估計(jì)矢量S的N點(diǎn)FFT(快速傅里葉變換)，得到N個(gè)載波的信道估計(jì)結(jié)果，N指的是系統(tǒng)所有載波的數(shù)目；步驟506，從N個(gè)載波的信道估計(jì)中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)并輸出，N指的是系統(tǒng)所有載波的數(shù)目。
在本發(fā)明中，T的維數(shù)等于信道信道沖激響應(yīng)的長(zhǎng)度；以基于IEEE802.16協(xié)議的OFDMA系統(tǒng)為例，可以根據(jù)前綴信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)。本發(fā)明并不限制利用導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息確定構(gòu)造矩陣T維數(shù)的方法。仿真表明，本方法對(duì)信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性不敏感。
圖2所示的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器201、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器202、矩陣求逆器203、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器204、乘法器205、快速傅里葉變換器(FFT變換器)206和信道估計(jì)結(jié)果選擇器207，控制器201可以根據(jù)接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定構(gòu)造矩陣T的維數(shù)；構(gòu)造矩陣T的維數(shù)等于信道沖激響應(yīng)的長(zhǎng)度，利用接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息(如導(dǎo)頻、前綴或判決反饋等信息)可以獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的估計(jì)，仿真表明，本發(fā)明的信道估計(jì)器對(duì)信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的準(zhǔn)確性要求不高；構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器202根據(jù)控制器確定的構(gòu)造矩陣維數(shù)按照式子(1)產(chǎn)生相應(yīng)維數(shù)的構(gòu)造矩陣T；矩陣求逆器203是對(duì)矩陣T求其逆矩陣作為估計(jì)矩陣，如果矩陣T不可逆，則可以用其廣義逆矩陣代替；互相關(guān)矢量產(chǎn)生器204是根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和接收到的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生互相關(guān)矢量R；乘法器205是計(jì)算估計(jì)矢量S，S是矩陣T-1(T的逆矩陣)與互相關(guān)矢量R的乘積；快速傅里葉變換器206是對(duì)估計(jì)矢量S求N點(diǎn)的快速傅里葉變換，這里N指的是所有載波的數(shù)目；信道估計(jì)結(jié)果選擇器207是從N個(gè)載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用數(shù)據(jù)載波的信道估計(jì)并輸出。
圖3所示的是本發(fā)明中另一種實(shí)現(xiàn)裝置，它與圖6所示的方法相對(duì)應(yīng)，圖6所示的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，包括如下步驟事先可利用計(jì)算機(jī)離線仿真若干用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息(包括有導(dǎo)頻、前綴或判決反饋等)的輸入，確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，然后再根據(jù)前述式子(1)生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣P，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)矩陣P；也可利用接收機(jī)所接收到的所有用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息(包括有導(dǎo)頻、前綴或判決反饋等)確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)前述式子(1)生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣P，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)矩陣P；步驟601，根據(jù)當(dāng)前接收的導(dǎo)頻、前綴或判決反饋等信息，從事先存儲(chǔ)的一組估計(jì)矩陣中選擇輸出維數(shù)最匹配的矩陣P，由于根據(jù)接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息可以獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，因此可根據(jù)估計(jì)的信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度，從保存的一組估計(jì)矩陣P中選擇維數(shù)和估計(jì)的信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最接近的矩陣P輸出，本發(fā)明不限制利用導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息確定構(gòu)造矩陣T維數(shù)的方法；步驟602，根據(jù)本地的參考信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，由前述式子(2)計(jì)算互相關(guān)矢量R，R的長(zhǎng)度等于構(gòu)造矩陣T的維數(shù)L；步驟603，根據(jù)如下式子(4)計(jì)算估計(jì)矢量S，S＝P×R (4)即估計(jì)矩陣P左乘互相關(guān)矢量R，此時(shí)估計(jì)矢量S長(zhǎng)度為L(zhǎng)；步驟604，求估計(jì)矢量S的N點(diǎn)FFT(快速傅里葉變換)，得到N個(gè)載波的信道估計(jì)結(jié)果，N指的是系統(tǒng)所有載波的數(shù)目；步驟605，從N個(gè)載波的信道估計(jì)中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)并輸出，N指的是系統(tǒng)所有載波的數(shù)目。
圖3所示的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置包括有存儲(chǔ)器301、控制器302、選擇器303、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器304、乘法器305、快速傅里葉變換器306和信道估計(jì)結(jié)果選擇器307，存儲(chǔ)器301用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣P；控制器302用于根據(jù)當(dāng)前接收的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息等確定估計(jì)矩陣的維數(shù)，確定估計(jì)矩陣P維數(shù)的方法可以與圖2中確定構(gòu)造矩陣T維數(shù)的方法相同；選擇器303用于根據(jù)控制器確定的估計(jì)矩陣維數(shù)選擇輸出維數(shù)最匹配的估計(jì)矩陣；互相關(guān)矢量產(chǎn)生器304用于根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和接收到的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生互相關(guān)矢量R；乘法器305用于計(jì)算估計(jì)矢量S，S是估計(jì)矩陣P左乘互相關(guān)矢量R；快速傅里葉變換器(FFT)306用于求估計(jì)矢量S的N點(diǎn)快速傅里葉變換；信道估計(jì)結(jié)果選擇器307用于從N個(gè)載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用數(shù)據(jù)載波的信道估計(jì)并輸出。
本實(shí)現(xiàn)裝置還可包括生成估計(jì)矩陣P的構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器或可離線仿真生成估計(jì)矩陣的計(jì)算機(jī)。
圖4所示的是本發(fā)明中另一種實(shí)現(xiàn)裝置，它與圖7所示的方法相對(duì)應(yīng)，圖7所示的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，包括如下步驟事先可利用接收機(jī)所接收到的所有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)前述式子(1)生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)變換矩陣；也可利用計(jì)算機(jī)離線仿真若干導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息的輸入，確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，然后再根據(jù)前述式子(1)生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣P，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)變換矩陣；其中變換公式如下式(5)Q＝F×P (5)其中，Q表示估計(jì)變換矩陣，P表示估計(jì)矩陣，F(xiàn)表示N×L的傅里葉變換矩陣，F(xiàn)=(WNij)N×L,]]>i＝0，…，N-1；j＝0，…，L-1，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；步驟701，根據(jù)當(dāng)前接收的導(dǎo)頻、前綴、判決反饋等信息，從事先存儲(chǔ)的一組估計(jì)變換矩陣中選擇輸出列數(shù)最匹配的估計(jì)變換矩陣Q，確定估計(jì)變換矩陣Q的列數(shù)的方法與前面所述確定構(gòu)造矩陣T維數(shù)的方式相同，本發(fā)明不限制確定估計(jì)變換矩陣Q的列數(shù)的方法；步驟702，根據(jù)本地的參考信號(hào)和接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，由前述式子(2)計(jì)算互相關(guān)矢量R，R的長(zhǎng)度等于構(gòu)造矩陣T的維數(shù)L；步驟703，根據(jù)如下式子(6)計(jì)算估計(jì)矢量S，S＝Q×R (6)即為估計(jì)變換矩陣Q左乘互相關(guān)矢量R，此時(shí)估計(jì)矢量S長(zhǎng)度為N，N指的是系統(tǒng)所有載波的數(shù)目；步驟704，從N個(gè)載波的信道估計(jì)中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)并輸出，N指的是系統(tǒng)所有載波的數(shù)目。
圖4所示的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置包括有存儲(chǔ)器401、控制器402、選擇器403、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器404、乘法器405和信道估計(jì)結(jié)果選擇器406，存儲(chǔ)器401用于存儲(chǔ)一組行數(shù)為N、列數(shù)不同的估計(jì)變換矩陣Q；控制器402用于根據(jù)當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息確定估計(jì)變換矩陣的列數(shù)，其方式與圖2中確定構(gòu)造矩陣T的維數(shù)的方法相同；選擇器403用于根據(jù)控制器402所確定的估計(jì)變換矩陣列數(shù)輸出列數(shù)最匹配的估計(jì)變換矩陣Q；互相關(guān)矢量產(chǎn)生器404用于根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和接收到的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生互相關(guān)矢量R；乘法器405用于根據(jù)前述式子(6)計(jì)算估計(jì)矢量S，S是估計(jì)變換矩陣Q左乘互相關(guān)矢量R，此時(shí)矢量S長(zhǎng)度為N，S即為所有N個(gè)載波的信道估計(jì)結(jié)果；信道估計(jì)結(jié)果選擇器406用于從N個(gè)載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用數(shù)據(jù)載波的信道估計(jì)并輸出。
本實(shí)現(xiàn)裝置還可包括生成估計(jì)變換矩陣Q的構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器和估計(jì)變換矩陣生成器或可離線仿真生成估計(jì)變換矩陣的計(jì)算機(jī)。
上面是對(duì)本發(fā)明的若干實(shí)施例進(jìn)行描述，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)理解，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的各種修正和變化都落在本發(fā)明的構(gòu)思及權(quán)利要求限定范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(a)根據(jù)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，并按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2).........t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，...，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(b)利用步驟(a)得到的構(gòu)造矩陣計(jì)算得到估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，...，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述估計(jì)矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息為導(dǎo)頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息為前綴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息為判決反饋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括導(dǎo)頻和前綴。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息還包括判決反饋。
7.一種如權(quán)利要求1所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器用于按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述矩陣求逆器用于對(duì)構(gòu)造矩陣求逆得到估計(jì)矩陣，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將估計(jì)構(gòu)造矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，所述快速傅里葉變換器用于對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
8.一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于，該方法包括有如下步驟(a)利用計(jì)算機(jī)離線仿真若干用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息的輸入，確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2).........t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，...，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；(b)接收機(jī)上線運(yùn)行，根據(jù)當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，...，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
9.一種如權(quán)利要求8所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于該實(shí)現(xiàn)裝置包括有計(jì)算機(jī)、控制器、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器用于根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述計(jì)算機(jī)用于離線仿真生成一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，所述快速傅里葉變換器用于對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
10.一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于，該方法包括有如下步驟(a)利用計(jì)算機(jī)離線仿真若干用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息的輸入，確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)變換矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2).........t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，...，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；所述變換公式為Q＝F×P其中，Q表示估計(jì)變換矩陣，P表示估計(jì)矩陣，F(xiàn)表示N×L的傅里葉變換矩陣，F(xiàn)=(WNij)N×L,]]>i＝0，...，N-1；j＝0，...，L-1，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(b)根據(jù)當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)變換矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，...，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
11.一種如權(quán)利要求10所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述計(jì)算機(jī)用于生成估計(jì)變換矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)變換矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
12.一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于，該方法包括有如下步驟(a)利用接收機(jī)所有接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2).........t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，...，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；(b)根據(jù)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，...，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
13.一種如權(quán)利要求12所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器用于按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述矩陣求逆器用于對(duì)構(gòu)造矩陣求逆得到估計(jì)矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)矩陣作為當(dāng)前估計(jì)矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，所述快速傅里葉變換器用于對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行快速傅里葉變換得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
14.一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法，其特征在于，該方法包括有如下步驟(a)利用接收機(jī)所有接收到的所有用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出各自構(gòu)造矩陣的維數(shù)，根據(jù)構(gòu)造規(guī)則生成一組維數(shù)各不相同的構(gòu)造矩陣，并分別計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)矩陣，該估計(jì)矩陣為構(gòu)造矩陣的逆矩陣或廣義逆矩陣，然后根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，分別存儲(chǔ)所得到的估計(jì)變換矩陣，所述構(gòu)造規(guī)則為T=t(0),t*(1),...t*(L-1)t(1),t(0),...t*(L-2).........t(L-1),t(L-2),...t(0)]]>其中，t(p)=Σk⋐P|X(k)|2WN-kp,]]>P＝0，1，...，L-1，T表示構(gòu)造矩陣，t*(p)表示t(p)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息包括有導(dǎo)頻、前綴和判決反饋；所述變換公式為Q＝F×P其中，Q表示估計(jì)變換矩陣，P表示估計(jì)矩陣，F(xiàn)表示N×L的傅里葉變換矩陣，F(xiàn)=(WNij)N×L,]]>i＝0，...，N-1；j＝0，...，L-1，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(b)根據(jù)當(dāng)前接收到的用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息獲得信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度的一個(gè)估計(jì)，從步驟(a)中得到的一組估計(jì)變換矩陣中選擇維數(shù)和信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣；(c)根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述互相關(guān)矢量生成規(guī)則為R＝[r(0)，......，r(L-1)]其中，r(p)=Σk⋐PY(k)X*(k)WN-kp,]]>P＝0，...，L-1，R表示互相關(guān)矢量，X*(k)表示X(k)的共軛，k表示載波的偏置，P表示導(dǎo)頻載波偏置的集合，X(k)表示本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)，Y(k)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，WN-kp=exp(j2πkpN)]]>表示逆傅里葉變換因子，N表示列長(zhǎng)，L表示構(gòu)造矩陣的維數(shù)；(d)將所述當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘所述互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果；(e)從步驟(d)得到的信道估計(jì)結(jié)果中，選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
15.一種如權(quán)利要求14所述的基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于該實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、估計(jì)變換矩陣生成器、存儲(chǔ)器、選擇器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器，所述控制器根據(jù)用于信道沖激響應(yīng)長(zhǎng)度估計(jì)的信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，所述構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器用于按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣，所述矩陣求逆器用于對(duì)構(gòu)造矩陣求逆得到估計(jì)矩陣，所述估計(jì)變換矩陣生成器用于根據(jù)變換公式生成估計(jì)變換矩陣，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一組維數(shù)不同的估計(jì)變換矩陣，所述選擇器用于根據(jù)控制器確定構(gòu)造矩陣的維數(shù)選擇維數(shù)最匹配的估計(jì)變換矩陣作為當(dāng)前估計(jì)變換矩陣并輸出，所述互相關(guān)矢量產(chǎn)生器用于互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量，所述乘法器用于將當(dāng)前估計(jì)變換矩陣左乘互相關(guān)矢量得到系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果，所述信道估計(jì)結(jié)果選擇器用于從系統(tǒng)所有載波的信道估計(jì)結(jié)果中選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于構(gòu)造矩陣的信道估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)裝置，該方法包括如下步驟根據(jù)當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻、前綴和判決反饋等信息確定出構(gòu)造矩陣的維數(shù)，并按照構(gòu)造規(guī)則生成構(gòu)造矩陣；利用構(gòu)造矩陣計(jì)算得到估計(jì)矩陣；根據(jù)本地的參考導(dǎo)頻信號(hào)和當(dāng)前接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，按照互相關(guān)矢量生成規(guī)則產(chǎn)生互相關(guān)矢量；將估計(jì)矩陣左乘互相關(guān)矢量得到估計(jì)矢量，對(duì)估計(jì)矢量進(jìn)行處理并選擇有用的數(shù)據(jù)載波信道估計(jì)結(jié)果并輸出；本方法的實(shí)現(xiàn)裝置包括有控制器、構(gòu)造矩陣產(chǎn)生器、矩陣求逆器、互相關(guān)矢量產(chǎn)生器、乘法器、快速傅里葉變換器和信道估計(jì)結(jié)果選擇器。采用本發(fā)明能降低信道估計(jì)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，提高信道估計(jì)檢測(cè)性能，并且計(jì)算量小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1816025SQ200510004979
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
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