專利名稱：基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信道估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信道估計(jì) 方法。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ， 以下 簡(jiǎn)稱OFDM)技術(shù)是通過無線電波進(jìn)行大量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)節(jié)技術(shù)，OFDM把 無線信號(hào)分為多種小型的子信號(hào)，然后在接收器的不同頻率中進(jìn)行同步傳輸。 OFDM技術(shù)由于具有有效抵抗信道的頻率選擇性衰落和脈沖噪聲、較高的頻譜 利用率等優(yōu)點(diǎn)而受到越來越廣泛的關(guān)注。然而，基于OFDM技術(shù)的通信系統(tǒng)極 易受到由于多普勒擴(kuò)展引起的時(shí)變信道所帶來的干擾小區(qū)間干擾(Inter cell interference,以下簡(jiǎn)稱ICI),進(jìn)而造成系統(tǒng)性能惡化。中國移動(dòng)多 媒體廣播(China Mobile Multimedia Broadcast,以下簡(jiǎn)稱C醒B )信道幀結(jié) 構(gòu)正是基于OFDM的結(jié)構(gòu)，以C醒B為例，C應(yīng)B系統(tǒng)的核心傳輸技術(shù)是衛(wèi)星 加上地面補(bǔ)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(Stimi )，由于該系統(tǒng)載波頻率較高(2. 6GHz),載波間距 僅為2. 44kHz，且設(shè)計(jì)成為移動(dòng)收看的數(shù)字電視，因此該系統(tǒng)極易受到多普 勒頻偏的影響，根據(jù)多普勒最大頻偏與物體運(yùn)動(dòng)速度和載波頻率成正比的特 點(diǎn)，可以知道即使100公里/小時(shí)移動(dòng)速度，多普勒頻偏就將達(dá)到240Hz,多 普勒頻偏將導(dǎo)致系統(tǒng)性能急劇惡化。傳統(tǒng)信道估計(jì)采用在頻率域?qū)ьl內(nèi)插的 方法完成信道估計(jì)，其中頻率軸采用較復(fù)雜的高階多項(xiàng)式內(nèi)插算法，時(shí)間軸 則采用簡(jiǎn)單的多項(xiàng)式內(nèi)插的方法。研究表明在多普勒頻偏比較大的時(shí)候(歸 一化多普勒頻偏〉0. 1)時(shí)，系統(tǒng)性能將隨著導(dǎo)頻在時(shí)間軸內(nèi)插而惡化，反之 在多普勒頻偏較小時(shí)使用時(shí)間軸內(nèi)插，系統(tǒng)性能將得到改善。因此如何動(dòng)態(tài)選取時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)成為了關(guān)鍵。目前的很多研究?jī)H選取一種時(shí)間軸內(nèi)插系 數(shù)，而不能動(dòng)態(tài)地根據(jù)信道變化選取合理的插值系數(shù)，因此當(dāng)信道處于快時(shí) 變衰落信道時(shí)，將給系統(tǒng)帶來很大的性能損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，可以 實(shí)時(shí)判斷信道變化，選取合理的插值系數(shù)，從而有效降低了由于多普勒擴(kuò)展 帶來的系統(tǒng)性能損失。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信道估計(jì)
方法，包才舌
根據(jù)接收到的頻率域離散導(dǎo)頻信號(hào)，在一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)地估計(jì)出 多普勒最大頻率值R;
根據(jù)所述多普勒最大頻率值R,動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型； 根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù)。 所述信道類型具體為信道時(shí)變衰落的快慢。
所述根據(jù)所述多普勒最大頻率值R，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型具體 為在下一個(gè)時(shí)隙內(nèi)重新估計(jì)多普勒最大頻率值R，并且才艮據(jù)更新后的多普 勒最大頻率估計(jì)值R,動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型。
在所述根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系 數(shù)后還包括輸出時(shí)間軸信道估計(jì)結(jié)果，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單一階均衡運(yùn)算。
所述根據(jù)接收到的頻率域離散導(dǎo)頻信號(hào)，在一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)地估 計(jì)出多普勒最大頻率值R包括
根據(jù)系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻位 置處的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算；
對(duì)累加結(jié)果在一個(gè)幀內(nèi)求算術(shù)平均值T,然后求出算術(shù)平均值T的相角
值Z;對(duì)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)求出的所有相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相角
平均值M,然后根據(jù)相角平均值M的歸一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率 值R。
所述對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻位置處的信道響應(yīng)值 進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算為
分別對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻位置處的信道響應(yīng)值 進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算，則共軛乘累加運(yùn)算為當(dāng)前幀中離散導(dǎo)頻處的信道響 應(yīng)值與前一個(gè)導(dǎo)頻插入位置一致的幀符號(hào)離散導(dǎo)頻處的信道響應(yīng)值進(jìn)行復(fù)數(shù) 共軛相乘運(yùn)算，并將結(jié)果在一個(gè)幀內(nèi)進(jìn)行累加運(yùn)算。
所述對(duì)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)求出的所有相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出 相角平均值M,然后根據(jù)相角平均值M的歸一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大 頻率值R包括
根據(jù)系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)對(duì)所有幀對(duì)應(yīng)求得的相角值Z進(jìn)行 絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相角平均值M;
根據(jù)相角平均值M的歸一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率值R。
所述位置一致的相鄰幀符號(hào)為同為奇數(shù)幀或偶數(shù)幀。
所述根據(jù)所述多普勒最大頻率值R,動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型包括
根據(jù)系統(tǒng)所處信道時(shí)變衰落快慢的劃分，將信道預(yù)先分為N種信道類型， 每種類型對(duì)應(yīng)一個(gè)多普勒最大頻率范圍；
根據(jù)每個(gè)時(shí)隙結(jié)束時(shí)估計(jì)出的最大多普勒值R和預(yù)先劃定的N種信道類 型所對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率范圍，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型。
所述根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù) 包括
根據(jù)導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插與信道時(shí)變衰落快慢的關(guān)系，根據(jù)預(yù)先劃定的N種 信道類型，存儲(chǔ)N種信道類型各自對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)；
根據(jù)判斷出的信道類型，選取該信道類型所對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)。本發(fā)明提供的基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法通過動(dòng)態(tài)地估計(jì)多普勒最 大頻率值R繼而動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型，并根據(jù)信道類型動(dòng)態(tài)地選取 信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù)，從而實(shí)時(shí)判斷信道變化，選取合理的插 值系數(shù)，有效降低了由于多普勒擴(kuò)展帶來的系統(tǒng)性能損失。


圖1是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的第一實(shí)施例流程圖； 圖2是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的第二實(shí)施例流程圖； 圖3是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的第三實(shí)施例流程圖； 圖4是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的硬件結(jié)構(gòu)框圖； 圖5是依照本發(fā)明第一實(shí)施例規(guī)則在一個(gè)時(shí)隙時(shí)間內(nèi)算術(shù)平均求得的歸
一化相角與多普勒最大頻率值之間關(guān)系的示意圖6是依照本發(fā)明第一實(shí)施例規(guī)則動(dòng)態(tài)選取信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)與
固定一組內(nèi)插系數(shù)的誤碼率比較示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的第一實(shí)施例流程圖，如圖 l所示，本實(shí)施例的方法包括
步驟1:根據(jù)接收到的頻率域離散導(dǎo)頻信號(hào)，在一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài) 地估計(jì)出多普勒最大頻率值R;
步驟2:根據(jù)所述多普勒最大頻率值R,動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型， 即信道時(shí)變衰落的快'隄；
步驟3:根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的 系數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例提出基于OFDM結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)選取信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)
7的方法，通過動(dòng)態(tài)地選取合理的信道估計(jì)時(shí)間軸插值系數(shù)，有效降低了多普 勒頻偏對(duì)于系統(tǒng)性能的惡化。
圖2是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的第二實(shí)施例流程圖，如圖 2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，步驟2具體為在下一個(gè)時(shí)隙內(nèi)重新估計(jì) 多普勒最大頻率值R，并且根據(jù)更新后的多普勒最大頻率估計(jì)值R,動(dòng)態(tài)地得 出系統(tǒng)所處信道類型。
本實(shí)施例的方法在步驟3之后還包括
步驟4:輸出時(shí)間軸信道估計(jì)結(jié)果，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單一階均衡運(yùn)算。 具體地，信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi)插，采用當(dāng)前幀及鄰近兩個(gè)幀同一子載波位 置的信道響應(yīng)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算。當(dāng)系統(tǒng)處于慢時(shí)變衰落信道下，三個(gè)幀的權(quán)重 (即插值系數(shù))近乎相等；當(dāng)系統(tǒng)受多普勒頻偏影響加大時(shí)，當(dāng)前幀的權(quán)重(即 插值系數(shù))增大，鄰近兩個(gè)幀的權(quán)重(即插值系數(shù))減小。因此系統(tǒng)會(huì)根據(jù) 步驟1-步驟3動(dòng)態(tài)提供的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)，進(jìn)行時(shí)間軸信道估計(jì)運(yùn)算。時(shí) 間軸信道估計(jì)在硬件中需要開銷較大的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器需要存儲(chǔ)三個(gè)幀的信 道響應(yīng)值，在C薩B系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中，每個(gè)幀的有效數(shù)據(jù)為3076個(gè)，所以存儲(chǔ) 器需要3076 x 3 xWIDTHx2位(在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，I、 Q信道響應(yīng)值設(shè)計(jì)為各 WIDTH位位寬)。
簡(jiǎn)單一階均衡運(yùn)算，為 ， Y為接收到的頻率域信號(hào)，H即為通
過內(nèi)插算法得到的信道響應(yīng)估計(jì)值，X為信號(hào)的估計(jì)值。但在硬件設(shè)計(jì)中， 除法的硬件開銷很大，因此除法的實(shí)現(xiàn)需要用乘法來完成
義xC^幼福,。"xco"AA.、"郵"。J)-yxco"y(i/她",。,,。 ),其中conj ()表示共輒運(yùn)算，其中
(H礎(chǔ)郵"o" X C0"/(A.v" ,。,,0 ))表示為才莫的平方，因j]:匕i殳"=(H她m倫"X②"y(H她咖o")) , 為 放縮因子，直接影響后續(xù)模塊軟判決部分中判決尺度的放縮。
本發(fā)明實(shí)施例提出基于0FDM結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)選取信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)
的方法，通過動(dòng)態(tài)地選取合理的信道估計(jì)時(shí)間軸插值系數(shù)，有效降低了多普勒頻偏對(duì)于系統(tǒng)性能的惡化。
圖3是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的第三實(shí)施例流程圖，如圖 3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，具體地，上述步驟l包括
11、 根據(jù)系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的離散 導(dǎo)頻位置處的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算；
以CMMB系統(tǒng)為例，針對(duì)C畫B系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，該步驟具體為根據(jù)C腦B 系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)相鄰幀符號(hào)值為奇數(shù)或偶數(shù)幀的離散導(dǎo)頻位置處的信 道響應(yīng)值進(jìn)行共扼乘累加運(yùn)算。
12、 對(duì)累加結(jié)果在一個(gè)幀內(nèi)求算術(shù)平均值T，然后求出算術(shù)平均值T 的相角值Z;
13、 對(duì)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)求出的所有相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得 出相角平均值M,然后根據(jù)相角平均值M的歸 一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒 最大頻率值R。
在上述步驟11中，對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻位置處 的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加為分別對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的 離散導(dǎo)頻位置處的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算，則共扼乘累加運(yùn)算為 當(dāng)前幀中離散導(dǎo)頻處的信道響應(yīng)值與前一個(gè)導(dǎo)頻插入位置一致的幀符號(hào)離散 導(dǎo)頻處的信道響應(yīng)值進(jìn)行復(fù)數(shù)共軛相乘運(yùn)算，并將結(jié)果在一個(gè)幀內(nèi)進(jìn)行累加 運(yùn)算。
以C腿B系統(tǒng)為例，由于C醒B系統(tǒng)中離散導(dǎo)頻位置在奇數(shù)幀和偶數(shù)幀中 所處位置不同，因此需要分別對(duì)相鄰幀符號(hào)為奇數(shù)或者偶數(shù)幀的離散導(dǎo)頻位 置處的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算。則在上述步驟ll中，共輒乘累加運(yùn) 算為當(dāng)前幀中離散導(dǎo)頻處的信道響應(yīng)值與前一個(gè)同為奇數(shù)幀或偶數(shù)幀離散 導(dǎo)頻處的信道響應(yīng)值進(jìn)行復(fù)數(shù)共軛相乘運(yùn)算，并將結(jié)果在一個(gè)幀內(nèi)進(jìn)行累加 運(yùn)算。
公式為—"""'"，其中p為一幀中所有離散導(dǎo)頻的集合，其中《,"，
巧-2，"表示第Z個(gè)幀和第,-2個(gè)幀的第n個(gè)子載波頻率響應(yīng)。圖4是本發(fā)明基于OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法的硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所
示，步驟11的硬件設(shè)計(jì)包括存儲(chǔ)幀符號(hào)值為奇數(shù)和偶數(shù)幀離散導(dǎo)頻的存儲(chǔ)
器，根據(jù)C畫B幀協(xié)議特點(diǎn)，離散導(dǎo)頻插入方式如式(1)所示。 z/mod(",2) ■■— 0
m _ ，l,p=0，...,191 〃'_ \8p+3,p=192,...383
z/mod(",2) == 1
附一 /8p+5,p=0,...,191
W - 1^+7,/7=192,...,383 ( 1 )
其中n表示幀符號(hào)值，m為離散導(dǎo)頻子載波在幀中的位置示數(shù)，從式(l) 可知連續(xù)兩個(gè)離散導(dǎo)頻之間的距離是8,即在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中兩個(gè)相鄰離散
導(dǎo)頻之間相隔8個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍。而從存儲(chǔ)器中讀出^-2,"，并且完成步驟1的
'—2'"的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，最后將巧,"寫入存儲(chǔ)器的時(shí)間僅為6個(gè)時(shí)鐘節(jié) 拍，因此硬件設(shè)計(jì)中僅需要兩個(gè)384 xWIDTHx2位(硬件設(shè)計(jì)中I、 Q信道響 應(yīng)值設(shè)計(jì)為各WIDTH位位寬)存儲(chǔ)器。
在上述步驟12中，r = S/384,其中384為C畫B系統(tǒng)幀協(xié)議規(guī)定的一個(gè) 幀中包含的離散導(dǎo)頻的數(shù)量。Z = ""g/e(T)，其中求相角部分的硬件設(shè)計(jì)可以 用cordic算法實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)釆用18級(jí)流水線方法完成求相角。
在上述步驟13中，對(duì)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)求出的所有相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平 均運(yùn)算，得出相角平均值M，然后才艮據(jù)M的歸一化值可以得出其對(duì)應(yīng)的多普 勒最大頻率值R包括根據(jù)系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)對(duì)所有幀對(duì)應(yīng)求 得的相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相角平均值M;根據(jù)相角平均 值M的歸 一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率值R。
根據(jù)C畫B系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，C畫B—個(gè)時(shí)隙包括53個(gè)幀，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi) 對(duì)所有幀對(duì)應(yīng)求得的相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相角平均值M，
W-2
M =(》Zw(Z,. ))/(〃-2)
,其中N為一個(gè)時(shí)隙包含的幀的數(shù)量，在C麗B系統(tǒng)中為 5 3;根據(jù)相角平均值M的歸 一化值可以得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率值R。
10在本發(fā)明中，動(dòng)態(tài)地估計(jì)出多普勒最大頻率值R的方法并不限于以上步 驟1所述方法。
上述步驟2包括
21、 根據(jù)系統(tǒng)所處信道時(shí)變衰落快慢的劃分，將信道預(yù)先分為N種信道 類型，每種類型對(duì)應(yīng)于一個(gè)多普勒最大頻率范圍；
22、 根據(jù)每個(gè)時(shí)隙結(jié)束時(shí)估計(jì)出的最大多普勒值R和預(yù)先劃定的N種信 道類型所對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率范圍，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型，即信 道時(shí)變衰落的快慢。
在硬件設(shè)計(jì)中，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)完成步驟1和步驟2后，步驟l中的所有 變量全部重置為0,等待新的時(shí)隙到來后，重復(fù)步驟1及步驟2，動(dòng)態(tài)地判斷 系統(tǒng)所處信道類型。
上述步驟3包括
31、 根據(jù)導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插與信道時(shí)變衰落快慢的關(guān)系，根據(jù)預(yù)先劃定的 N種信道類型，存儲(chǔ)N種信道類型各自對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)；
32、 根據(jù)判斷出的信道類型，選取該信道類型所對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)。 圖5是依照本發(fā)明第一實(shí)施例(衛(wèi)星移動(dòng)信道環(huán)境)規(guī)則在一個(gè)時(shí)隙時(shí)
間內(nèi)算術(shù)平均求得的歸 一化相角與多普勒最大頻率值之間關(guān)系的示意圖，如 圖5所示，其中不同顏色代表高斯白噪聲不同信噪比；圖6是依照本發(fā)明第 一實(shí)施例(衛(wèi)星移動(dòng)信道環(huán)境)規(guī)則動(dòng)態(tài)選取信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)與固 定一組內(nèi)插系數(shù)(插值系數(shù)假定為慢時(shí)變衰落信道內(nèi)插系數(shù))的誤碼率比較 示意圖，如圖6所示，其中實(shí)線代表本發(fā)明所用動(dòng)態(tài)選取信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi) 插系數(shù)的方法，虛線表示系統(tǒng)只用一組固定內(nèi)插系數(shù)的方法(插值系數(shù)假定 為慢時(shí)變衰落信道內(nèi)插系數(shù))，其中不同顏色代表高斯白噪聲不同信噪比。
本發(fā)明實(shí)施例提出基于OFDM結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)選取信道估計(jì)時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù) 的方法，通過動(dòng)態(tài)地選取合理的信道估計(jì)時(shí)間軸插值系數(shù)，有效降低了多普 勒頻偏對(duì)于系統(tǒng)性能的惡化。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其 進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同 替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技 術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于，包括根據(jù)接收到的頻率域離散導(dǎo)頻信號(hào)，在一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)地估計(jì)出多普勒最大頻率值R；根據(jù)所述多普勒最大頻率值R，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型；根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述信道類型具體為信道時(shí)變衰落的快慢。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多普勒 最大頻率值R，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型具體為在下一個(gè)時(shí)隙內(nèi)重 新估計(jì)多普勒最大頻率值R,并且根據(jù)更新后的多普勒最大頻率估計(jì)值R, 動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述信道 類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù)后還包括輸出時(shí)間 軸信道估計(jì)結(jié)果，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單一階均衡運(yùn)算。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所 述根據(jù)接收到的頻率域離散導(dǎo)頻信號(hào)，在一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)地估計(jì)出 多普勒最大頻率值R包括根據(jù)系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)導(dǎo)頻插入位置 一 致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻 位置處的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算；對(duì)累加結(jié)果在 一 個(gè)幀內(nèi)求算術(shù)平均值T ，然后求出算術(shù)平均值T的相 角值Z;對(duì)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)求出的所有相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相 角平均值M,然后根據(jù)相角平均值M的歸一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大 頻率值R。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)導(dǎo)頻插入位置 一致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻位置處的信道響應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算 為分別對(duì)導(dǎo)頻插入位置一致的相鄰幀符號(hào)的離散導(dǎo)頻位置處的信道響 應(yīng)值進(jìn)行共軛乘累加運(yùn)算，則共軛乘累加運(yùn)算為當(dāng)前幀中離散導(dǎo)頻處的信道響應(yīng)值與前一個(gè)導(dǎo)頻插入位置一致的幀符號(hào)離散導(dǎo)頻處的信道響應(yīng) 值進(jìn)行復(fù)數(shù)共軛相乘運(yùn)算，并將結(jié)果在一個(gè)幀內(nèi)進(jìn)行累加運(yùn)算。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)一個(gè)時(shí)隙內(nèi)求 出的所有相角值Z進(jìn)行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相角平均值M，然后根 據(jù)相角平均值M的歸一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率值R包括根據(jù)系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在 一 個(gè)時(shí)隙內(nèi)對(duì)所有幀對(duì)應(yīng)求得的相角值Z進(jìn) 行絕對(duì)值算術(shù)平均運(yùn)算，得出相角平均值M;根據(jù)相角平均值M的歸 一化值得出其對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率值R。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述位置一致的相鄰幀符號(hào)為同為奇數(shù)幀或偶數(shù)幀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所 述根據(jù)所述多普勒最大頻率值R,動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型包括根據(jù)系統(tǒng)所處信道時(shí)變衰落快慢的劃分，將信道預(yù)先分為N種信道類 型，每種類型對(duì)應(yīng)一個(gè)多普勒最大頻率范圍；根據(jù)每個(gè)時(shí)隙結(jié)束時(shí)估計(jì)出的最大多普勒值R和預(yù)先劃定的N種信道 類型所對(duì)應(yīng)的多普勒最大頻率范圍，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述方法，其特征在于，所述 根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù)包括根據(jù)導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插與信道時(shí)變衰落快慢的關(guān)系，根據(jù)預(yù)先劃定的N 種信道類型，存儲(chǔ)N種信道類型各自對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)；根據(jù)判斷出的信道類型，選取該信道類型所對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸內(nèi)插系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，包括根據(jù)接收到的頻率域離散導(dǎo)頻信號(hào)，在一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)地估計(jì)出多普勒最大頻率值R；根據(jù)所述多普勒最大頻率值R，動(dòng)態(tài)地得出系統(tǒng)所處信道類型；根據(jù)所述信道類型，動(dòng)態(tài)地選取信道估計(jì)中導(dǎo)頻時(shí)間軸內(nèi)插的系數(shù)。本發(fā)明提供的方法可以實(shí)時(shí)判斷信道變化，選取合理的插值系數(shù)，從而有效降低了由于多普勒擴(kuò)展帶來的系統(tǒng)性能損失。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101557366SQ20081024027
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者喬樹山, 周玉梅, 毛劍慧, 趙慧冬, 勇 黑 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所