專(zhuān)利名稱(chēng)：基于ofdm的信道估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于OFDM (OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)的信道估計(jì)方法及裝置。
背景技術(shù)：
OFDM技術(shù)將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù) 流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸，正交信號(hào)可以通過(guò)在接收端采用相關(guān)技術(shù)來(lái)分開(kāi)，這 樣可以減少子信道之間的相互干擾。在應(yīng)用OFDM技術(shù)的OFDM系統(tǒng)中，可以采用基于訓(xùn)練 序列的估計(jì)方法和盲估計(jì)方法進(jìn)行信道估計(jì)，基于訓(xùn)練序列的估計(jì)方法就是在發(fā)送信息中 插入已知信息，然后在接收端利用已知信息恢復(fù)信道響應(yīng)。現(xiàn)有技術(shù)中基于訓(xùn)練序列進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)采用LS(Least Square，最小二乘)算 法，首先估計(jì)出導(dǎo)頻位置上兩個(gè)符號(hào)的頻域響應(yīng)，然后對(duì)這兩個(gè)符號(hào)的相同子載波位置的 信道頻域響應(yīng)進(jìn)行插值估計(jì)出其它導(dǎo)頻符號(hào)的頻域響應(yīng)。假設(shè)一個(gè)多載波時(shí)隙的頻域接收 信號(hào)如下式(1)所示Rni = HmiSn,凡 (i=l，2...，NP) (1)其中，Rn,,表示導(dǎo)頻接收數(shù)據(jù)，Hmi表示導(dǎo)頻頻域信道參數(shù)，Sn,i表示發(fā)射端的導(dǎo)頻 數(shù)據(jù)，Nn, i表示加性高斯白噪聲，(n，i)表示導(dǎo)頻所在的第η個(gè)符號(hào)的第i個(gè)子載波，Np表 示頻域?qū)ьl子載波個(gè)數(shù)。假定信道響應(yīng)向量H和信道噪聲向量N互不相關(guān)，那么在LS算 法中，最小化(R-SH)H(R-SH)，就可以得到最小二乘準(zhǔn)則下的頻域的信道估計(jì)如下式⑵所 示Hls = S^1R (2)上式(2)中，R =[凡i^yi^&T表示接收的頻域?qū)ьl向 量。S = CZkgOSn l Sthl…sn’N)表示發(fā)送的頻域?qū)ьl符號(hào)構(gòu)成的對(duì)角陣。 HLS=[if^ Hl2…雙,+]7表示根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則估計(jì)出來(lái)的導(dǎo)頻子載波位置的信道頻域 響應(yīng)。假設(shè)按照上述方式求出了第η個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)和第n+Nt個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)的信道估計(jì)值，則 對(duì)于第η’個(gè)符號(hào)的信道估計(jì)值可以采用下式(3)通過(guò)插值計(jì)算得到Hn,,^(l-y)Hnl+yHn+Nil(3)上式(3)中，= ，n，n+Nt分別表示導(dǎo)頻符號(hào)所在位置，Nt表示兩列導(dǎo)頻符號(hào) 的間隔。發(fā)明人在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有LS算法進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)，由 于整個(gè)信道估計(jì)過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行降噪處理，因此應(yīng)用在低信噪比環(huán)境下時(shí)的性能不高，降低 了信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)實(shí)施例的目的是提供一種基于OFDM的信道估計(jì)方法及裝置，以解決現(xiàn)有 采用LS算法進(jìn)行信道估計(jì)在低信噪比情況下性能不高的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種基于OFDM的信道估計(jì)方法，包括通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值；對(duì)所述初始信道估計(jì)值補(bǔ)零，并計(jì)算補(bǔ)零后的所述初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響 應(yīng)值；將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零，得到降噪處理后 的信道時(shí)域響應(yīng)值；獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值；根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除所述導(dǎo)頻信號(hào)的其它 信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。所述對(duì)初始信道估計(jì)值補(bǔ)零包括判斷所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方；若不為2的冪次方，則向所述初始信道估計(jì)值中插入若干零，使所述初始信道估 計(jì)值的維數(shù)變?yōu)?的冪次方。所述計(jì)算補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值具體為對(duì)所述補(bǔ)零后的初 始信道估計(jì)值的進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT計(jì)算，得到所述信道時(shí)域響應(yīng)值。所述將信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零包括讀取預(yù)設(shè)門(mén)限值；比較所述信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率與所述預(yù)設(shè)門(mén)限值；當(dāng)所述抽頭的功率小于所述預(yù)設(shè)門(mén)限值時(shí)，將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中的所述抽頭置零。所述獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值包括對(duì)所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT得到信道頻域響 應(yīng)值；抽取所述信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值。所述采用插值算法計(jì)算除所述導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值具體為對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域響應(yīng)值分別進(jìn)行線(xiàn)性插值，得到所述其 它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。一種基于OFDM的信道估計(jì)裝置，包括LS估計(jì)單元，用于通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道 估計(jì)值；估計(jì)值補(bǔ)零單元，用于對(duì)所述初始信道估計(jì)值補(bǔ)零；時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元，用于計(jì)算補(bǔ)零后的所述初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值；降噪處理單元，用于將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置 零，得到降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值； 頻域響應(yīng)獲取單元，用于獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值；插值計(jì)算單元，用于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除 所述導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。所述估計(jì)值補(bǔ)零單元包括維數(shù)判斷單元，用于判斷所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方；補(bǔ)零執(zhí)行單元，用于當(dāng)所述維數(shù)判斷單元判斷結(jié)果不為2的冪次方時(shí)，向所述初 始信道估計(jì)值中插入若干零，使所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)變?yōu)?的冪次方。所述時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的進(jìn)行快速傅 里葉反變換IFFT計(jì)算，得到所述信道時(shí)域響應(yīng)值；所述插值計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域響應(yīng)值分 別進(jìn)行線(xiàn)性插值，得到所述其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。所述降噪處理單元包括門(mén)限值讀取單元，用于讀取預(yù)設(shè)門(mén)限值；門(mén)限值比較單元，用于比較所述信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率 與所述預(yù)設(shè)門(mén)限值；比較執(zhí)行單元，用于當(dāng)所述抽頭的功率小于所述預(yù)設(shè)門(mén)限值時(shí)，將所述信道時(shí)域 響應(yīng)值中的所述抽頭置零。所述頻域響應(yīng)獲取單元包括時(shí)域響應(yīng)值變換單元，用于對(duì)所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行快速傅里葉 變換FFT得到信道頻域響應(yīng)值；頻域響應(yīng)值抽取單元，用于抽取所述信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值?？梢?jiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例中通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始 信道估計(jì)值，對(duì)初始信道估計(jì)值補(bǔ)零，并計(jì)算補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值， 將信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零，得到降噪處理后的信道時(shí)域響 應(yīng)值，獲取降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值，根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻 域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，得到信道的頻域 響應(yīng)值。本申請(qǐng)實(shí)施例基于現(xiàn)有的LS信道估計(jì)，通過(guò)對(duì)信道時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行降噪處理，提高 了 OFDM系統(tǒng)在低信噪比下的信道估計(jì)精度；另外，通過(guò)快速傅里葉變換實(shí)現(xiàn)頻域和時(shí)域之 間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且相應(yīng)提高了信道估計(jì)的速度。


為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)方法的第一實(shí)施例流程圖；圖2A為本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)方法的第二實(shí)施例流程圖；圖2B為本申請(qǐng)第二實(shí)施例中的塊狀導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)裝置的實(shí)施例框圖3B為本申請(qǐng)信道估計(jì)裝置中估計(jì)值補(bǔ)零單元的實(shí)施例框圖；圖3C為本申請(qǐng)信道估計(jì)裝置中降噪處理單元的實(shí)施例框圖；圖3D為本申請(qǐng)信道估計(jì)裝置中頻域響應(yīng)獲取單元的實(shí)施例框圖。
具體實(shí)施例方式本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于OFDM的信道估計(jì)方法及裝置。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本申請(qǐng)實(shí) 施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中技術(shù)方 案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，為本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)方法的第一實(shí)施例流程圖步驟101 通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值。步驟102 對(duì)初始信道估計(jì)值補(bǔ)零，并計(jì)算補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域 響應(yīng)值。具體的，判斷初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方，若不為2的冪次方，則向 初始信道估計(jì)值中插入若干零，使初始信道估計(jì)值的維數(shù)變?yōu)?的冪次方，對(duì)補(bǔ)零后的初 始信道估計(jì)值的進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT計(jì)算，得到信道時(shí)域響應(yīng)值。步驟103 將信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零，得到降噪 處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值。具體的，讀取預(yù)設(shè)門(mén)限值，比較信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率 與預(yù)設(shè)門(mén)限值，當(dāng)抽頭的功率大于預(yù)設(shè)門(mén)限值時(shí)，將信道時(shí)域響應(yīng)值中的抽頭置零。步驟104 獲取降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值。具體的，對(duì)降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT得到信道頻域 響應(yīng)值，抽取所述信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值。步驟105 根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除導(dǎo)頻信號(hào)的其 它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，結(jié)束當(dāng)前流程。具體的，根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域 響應(yīng)值分別進(jìn)行線(xiàn)性插值，得到其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。參見(jiàn)圖2，為本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)方法的第二實(shí)施例流程圖，該實(shí)施例結(jié) 合具體應(yīng)用描述了信道估計(jì)的詳細(xì)過(guò)程步驟201 預(yù)先設(shè)置功率門(mén)限值。步驟202 通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值。在獲得信道估計(jì)值之前首先要估計(jì)出信道導(dǎo)頻位置上的導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域相 應(yīng)，本申請(qǐng)實(shí)施例中信道估計(jì)采用塊狀導(dǎo)頻，這是因?yàn)閴K狀導(dǎo)頻在頻域上放滿(mǎn)導(dǎo)頻信號(hào)，根 據(jù)奈奎斯特采樣定理可知，要恢復(fù)信道在時(shí)域上大的延遲，需在頻域上增加采樣率，因此參 見(jiàn)圖2B為塊狀導(dǎo)頻的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2B可知，塊狀導(dǎo)頻更適合于大時(shí)延信道的信道估 計(jì)。假設(shè)接收的信道導(dǎo)頻信號(hào)表達(dá)式為R = HS+N,則根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的中公式(2)可知， 利用LS信道估計(jì)方法可求得的初始信道估計(jì)值為Hs = S-1R0步驟203 判斷初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方，若是，則執(zhí)行步驟205 ；否則，執(zhí)行步驟204。步驟204 向初始信道估計(jì)值中插入若干零，使初始信道估計(jì)值的維數(shù)變?yōu)?的冪 次方。如果Hu的維數(shù)不為2的冪次方，則通過(guò)補(bǔ)零的方法使其維數(shù)變?yōu)榛?的冪，便于 采用快速傅立葉變換。在進(jìn)行補(bǔ)零操作時(shí)，假設(shè)Nfft為基2的冪，則補(bǔ)零后的如下式(4)
所示<formula>formula see original document page 8</formula>需要說(shuō)明的是，上式中所插入的零不局限于所示出的位置，也可以將需要補(bǔ)入的 零插入其它位置，只要保證插零后的維數(shù)為2的冪次方即可。步驟205 對(duì)維數(shù)為2的冪次方的初始信道估計(jì)值進(jìn)行IDFT計(jì)算，得到所述信道 時(shí)域響應(yīng)值。采用下式(5)對(duì)巨《進(jìn)行IFFT計(jì)算Jiis=IFFT(Hls)(5)步驟206 讀取預(yù)設(shè)功率門(mén)限值。根據(jù)現(xiàn)有公式(2) Hls = S4R可得如下公式(6)Hls = H+S_1N (6)對(duì)于上式(6)，分別對(duì)兩端進(jìn)行IDFT變化，假設(shè)導(dǎo)頻信號(hào)S功率歸一化，則可以得 到下式(7)hLS = h+n (7)由上式(7)可知，在多徑位置對(duì)應(yīng)的抽頭是信號(hào)和熱噪聲共同作用的結(jié)果，而其 他位置的抽頭就是熱噪聲的結(jié)果。因此在進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)，可以把低于門(mén)限值的點(diǎn)認(rèn)為是 噪聲并置0，只保留多徑位置對(duì)應(yīng)的抽頭，從而減小噪聲對(duì)信道估計(jì)精準(zhǔn)度的影響。本實(shí)施例中，給出預(yù)設(shè)功率門(mén)限值?！?，功率門(mén)限值?！?由下式⑶給出Γ^ΗΕ = ε ^σ]( 8 )上式⑶中，ο η2是噪聲功率瞬時(shí)值，ε CHE2是信噪比門(mén)限值，根據(jù)3 ο n法則得來(lái)， 即認(rèn)為白噪聲的幅值很大概率不會(huì)超過(guò)3 σ η。步驟207 比較信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率與預(yù)設(shè)功率門(mén)限值。步驟208 保留信道時(shí)域響應(yīng)值中功率大于預(yù)設(shè)功率門(mén)限值的抽頭，并將功率小 于預(yù)設(shè)功率門(mén)限值的抽頭置零。步驟207和步驟208進(jìn)行的是時(shí)域上的降噪處理，在比較導(dǎo)頻信號(hào)的信道時(shí)域響 應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率與預(yù)設(shè)功率門(mén)限值并根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行降噪處理采 用如下公式(9)<formula>formula see original document page 8</formula>
步驟209 對(duì)降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行FFT變換得到信道頻域響應(yīng)值。對(duì)降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值采用如下公式(10)求得信道頻域響應(yīng)Hpp =FFT(Jipp) (10)步驟210 抽取信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值。抽取信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值后的導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)如下式(11)所示<formula>formula see original document page 9</formula>步驟211 對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域響應(yīng)值分別進(jìn)行線(xiàn)性插值，得到 其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，結(jié)束當(dāng)前流程。前述Hpp為所求得的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的頻域響應(yīng)值，該頻域響應(yīng)值中包含了 Np個(gè)子 載波的頻域響應(yīng)值，對(duì)于另一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)也按照相同方式求得其頻域響應(yīng)值，對(duì)于兩個(gè)導(dǎo) 頻信號(hào)的頻域響應(yīng)值，將其相同子載波上的頻域響應(yīng)值采用如公式(3)所示的線(xiàn)性插值方 式計(jì)算其它非導(dǎo)頻信號(hào)的頻域響應(yīng)值。另外，需要說(shuō)明的是，信道的功率是擴(kuò)散在整個(gè)OFDM信號(hào)帶寬里的，如系統(tǒng)中有 一部分空子載波，進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)必然會(huì)有一定頻譜損失，因此直接提取導(dǎo)頻信號(hào)的子載 波進(jìn)行信道估計(jì)相當(dāng)于對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行降采樣，估計(jì)出來(lái)的信道也可以認(rèn)為是信道信息降 采樣后的數(shù)據(jù)，因此本申請(qǐng)實(shí)施例中的信道估計(jì)方式仍然適用。與本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)方法的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)，本申請(qǐng)還提供了基于OFDM 的信道估計(jì)裝置的實(shí)施例。參見(jiàn)圖3Α，為本申請(qǐng)基于OFDM的信道估計(jì)裝置的實(shí)施例框圖。該裝置包括LS估計(jì)單元310、估計(jì)值補(bǔ)零單元320、時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元330、降噪 處理單元340、頻域響應(yīng)獲取單元350和插值計(jì)算單元360。其中，LS估計(jì)單元310，用于通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的 初始信道估計(jì)值；估計(jì)值補(bǔ)零單元320，用于對(duì)所述初始信道估計(jì)值補(bǔ)零；時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元330，用于計(jì)算補(bǔ)零后的所述初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng) 值；降噪處理單元340，用于將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽 頭置零，得到降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值；頻域響應(yīng)獲取單元350，用于獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道 頻域響應(yīng)值；插值計(jì)算單元360，用于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算 除所述導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。所述時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的進(jìn)行快速傅 里葉反變換IFFT計(jì)算，得到所述信道時(shí)域響應(yīng)值；所述插值計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域響應(yīng)值分 別進(jìn)行線(xiàn)性插值，得到所述其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。參見(jiàn)圖3B，為估計(jì)值補(bǔ)零單元320的實(shí)施例框圖，包括維數(shù)判斷單元321，用于判斷所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方；
補(bǔ)零執(zhí)行單元322，用于當(dāng)所述維數(shù)判斷單元判斷結(jié)果不為2的冪次方時(shí)，向所述 初始信道估計(jì)值中插入若干零，使所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)變?yōu)?的冪次方。參見(jiàn)圖3C，為降噪處理單元340的實(shí)施例框圖，包括門(mén)限值讀取單元341，用于讀取預(yù)設(shè)門(mén)限值；門(mén)限值比較單元342，用于比較所述信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的 功率與所述預(yù)設(shè)門(mén)限值；比較執(zhí)行單元342，用于當(dāng)所述抽頭的功率小于所述預(yù)設(shè)門(mén)限值時(shí)，將所述信道時(shí) 域響應(yīng)值中的所述抽頭置零。參見(jiàn)圖4D，為頻域響應(yīng)獲取單元350的實(shí)施例框圖，包括時(shí)域響應(yīng)值變換單元351，用于對(duì)所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行快速傅 里葉變換FFT得到信道頻域響應(yīng)值；頻域響應(yīng)值抽取單元352，用于抽取所述信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值。通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本申請(qǐng)實(shí)施例中通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接 收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值，對(duì)初始信道估計(jì)值補(bǔ)零，并計(jì)算補(bǔ)零后的初始信 道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值，將信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零， 得到降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值，獲取降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響 應(yīng)值，根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道 頻域響應(yīng)值，得到信道的頻域響應(yīng)值。本申請(qǐng)實(shí)施例基于現(xiàn)有的LS信道估計(jì)，通過(guò)對(duì)信道 時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行降噪處理，提高了 OFDM系統(tǒng)在低信噪比下的信道估計(jì)精度；另外，通過(guò)快速 傅里葉變換實(shí)現(xiàn)頻域和時(shí)域之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且相應(yīng)提高了信道估計(jì)的速度。通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可 借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì) 上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品 可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤(pán)等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備 (可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些 部分所述的方法。本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部 分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí) 施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例 的部分說(shuō)明即可。本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù) 器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂 盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的 分布式計(jì)算環(huán)境等等。本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序 模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的例程、程序、對(duì)象、組 件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由 通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來(lái)執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以 位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。
雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和 變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。
權(quán)利要求
一種基于OFDM的信道估計(jì)方法，其特征在于，包括通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值；對(duì)所述初始信道估計(jì)值補(bǔ)零，并計(jì)算補(bǔ)零后的所述初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值；將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零，得到降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值；獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值；根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除所述導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)初始信道估計(jì)值補(bǔ)零包括 判斷所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方；若不為2的冪次方，則向所述初始信道估計(jì)值中插入若干零，使所述初始信道估計(jì)值 的維數(shù)變?yōu)?的冪次方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的信 道時(shí)域響應(yīng)值具體為對(duì)所述補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT計(jì)算， 得到所述信道時(shí)域響應(yīng)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于 預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零包括讀取預(yù)設(shè)門(mén)限值；比較所述信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率與所述預(yù)設(shè)門(mén)限值； 當(dāng)所述抽頭的功率小于所述預(yù)設(shè)門(mén)限值時(shí)，將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中的所述抽頭置零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響 應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值包括對(duì)所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT得到信道頻域響應(yīng)值； 抽取所述信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用插值算法計(jì)算除所述導(dǎo)頻信號(hào) 的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值具體為對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域響應(yīng)值分別進(jìn)行線(xiàn)性插值，得到所述其它信 號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。
7.一種基于OFDM的信道估計(jì)裝置，其特征在于，包括LS估計(jì)單元，用于通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值；估計(jì)值補(bǔ)零單元，用于對(duì)所述初始信道估計(jì)值補(bǔ)零；時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元，用于計(jì)算補(bǔ)零后的所述初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值； 降噪處理單元，用于將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零， 得到降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值；頻域響應(yīng)獲取單元，用于獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值；插值計(jì)算單元，用于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除所述 導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述估計(jì)值補(bǔ)零單元包括維數(shù)判斷單元，用于判斷所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)是否為2的冪次方；補(bǔ)零執(zhí)行單元，用于當(dāng)所述維數(shù)判斷單元判斷結(jié)果不為2的冪次方時(shí)，向所述初始信 道估計(jì)值中插入若干零，使所述初始信道估計(jì)值的維數(shù)變?yōu)?的冪次方。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)域響應(yīng)計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述補(bǔ)零后的初始信道估計(jì)值的進(jìn)行快速傅里葉 反變換IFFT計(jì)算，得到所述信道時(shí)域響應(yīng)值；所述插值計(jì)算單元，具體用于對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)相同子載波上的信道頻域響應(yīng)值分別進(jìn) 行線(xiàn)性插值，得到所述其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述降噪處理單元包括門(mén)限值讀取單元，用于讀取預(yù)設(shè)門(mén)限值；門(mén)限值比較單元，用于比較所述信道時(shí)域響應(yīng)值中每個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的抽頭的功率與所 述預(yù)設(shè)門(mén)限值；比較執(zhí)行單元，用于當(dāng)所述抽頭的功率小于所述預(yù)設(shè)門(mén)限值時(shí)，將所述信道時(shí)域響應(yīng) 值中的所述抽頭置零。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述頻域響應(yīng)獲取單元包括時(shí)域響應(yīng)值變換單元，用于對(duì)所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值進(jìn)行快速傅里葉變換 DFT得到信道頻域響應(yīng)值；頻域響應(yīng)值抽取單元，用于抽取所述信道頻域響應(yīng)值中不為零的抽頭值。
全文摘要
本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種基于OFDM的信道估計(jì)方法及裝置，包括通過(guò)最小二乘LS算法計(jì)算接收到的信道導(dǎo)頻信號(hào)的初始信道估計(jì)值；對(duì)所述初始信道估計(jì)值補(bǔ)零，并計(jì)算補(bǔ)零后的所述初始信道估計(jì)值的信道時(shí)域響應(yīng)值；將所述信道時(shí)域響應(yīng)值中抽頭功率小于預(yù)設(shè)門(mén)限值的抽頭置零，得到降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值；獲取所述降噪處理后的信道時(shí)域響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的信道頻域響應(yīng)值；根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值，采用插值算法計(jì)算除所述導(dǎo)頻信號(hào)的其它信號(hào)的信道頻域響應(yīng)值。本申請(qǐng)實(shí)施例基于現(xiàn)有的LS信道估計(jì)，通過(guò)對(duì)信道時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行降噪處理，提高了OFDM系統(tǒng)在低信噪比下的信道估計(jì)精度，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且相應(yīng)提高了信道估計(jì)的速度。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101808053SQ20101011546
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者喬元新, 曹晏波, 李洪強(qiáng), 王鑫, 董育新, 顏堯平 申請(qǐng)人:大唐聯(lián)誠(chéng)信息系統(tǒng)技術(shù)有限公司