信道估計方法、信道估計裝置和接收的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種信道估計方法、信道估計裝置和接收機。一種方法包括：對接收的參考信號進行信道估計，獲取所述參考信號在頻域內的第一信道響應；將所述第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應；對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率；將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑；在所述第二信道響應中去除所述虛徑的信道響應，得到第三信道響應；將所述第三信道響應變換到頻域，得到所述參考信號的第四信道響應。本發(fā)明實施例實現提高信道估計的準確性。
【專利說明】信道估計方法、信道估計裝置和接收機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術，尤其涉及一種信道估計方法、信道估計裝置和接收機。
【背景技術】
[0002]數據在經過發(fā)射端發(fā)射出來后，經過無線信道的傳播到達接收端，無線信道中的各種干擾因素會對發(fā)射的數據造成影響，因此，接收端接收到的數據可能與發(fā)射端發(fā)射的數據大不相同。通常需要進行信道估計來對接收數據進行均衡處理，克服信道的影響恢復數據。目前，通常在發(fā)射數據信號的同時發(fā)射接收端已知的參考信號，接收端根據接收到的參考信號和已知的參考信號對參考信號經歷的信道響應進行估計，進而得到數據信號的信道響應。
[0003]現有技術中，接收端首先根據接收到的參考信號獲得參考信號所在頻域資源位置上的信道響應，再將參考信號的信道響應變換到時域，將時域信道最大時延徑之外的信道響應設置為O來對參考信號的信道響應進行降噪處理，再將降噪后的時域信道響應變換到頻域。然而，由于真實信道環(huán)境中存在噪聲和干擾，從而使得信道估計的不準確。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種信道估計方法、信道估計裝置和接收機，以提高信道估計的準確性。
[0005]一方面，本發(fā)明實施例提供一種信道估計方法，包括:
[0006]對接收的參考信號進行信道估計，獲取所述參考信號在頻域內的第一信道響應；
[0007]將所述第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應；
[0008]對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率；
[0009]將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑；
[0010]在所述第二信道響應中去除所述虛徑的信道響應，得到第三信道響應；
[0011]將所述第三信道響應變換到頻域，得到所述參考信號的第四信道響應。
[0012]另一方面，本發(fā)明實施例提供一種信道估計裝置，包括:
[0013]第一處理器，用于對接收的參考信號進行信道估計，獲取所述參考信號在頻域內的第一信道響應；
[0014]轉換器，用于將所述第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應；
[0015]濾波器，用于對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率;
[0016]所述第一處理器還用于:將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑；在所述第二信道響應中去除所述虛徑的信道響應，得到第三信道響應；
[0017]所述轉換器，還用于將所述第三信道響應變換到頻域，得到所述參考信號的第四信道響應。[0018]另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種接收機，包括:
[0019]接收器，用于接收參考信號和數據信號；
[0020]信道估計裝置，用于對接收的參考信號進行信道估計，獲取所述參考信號在頻域內的第一信道響應；將所述第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應；對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率；將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑；在所述第二信道響應中去除所述虛徑的信道響應，得到第三信道響應；將所述第三信道響應變換到頻域，得到所述參考信號的第四信道響應；
[0021]所述第二處理器，用于對所述信道估計裝置得到的第四信道響應進行插值得到所述數據信號的信道響應；
[0022]所述解調器，用于根據所述數據信號的信道響應對所述接收器接收的所述數據信號進行解調。
[0023]本發(fā)明實施例提供的信道估計方法、信道估計裝置和接收機，獲取參考信號在時域內的信道響應后，對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波得到各路徑的平均功率，然后將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑，并在時域內的信道響應中去除虛徑的信道響應，提高信道估計的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明提供的信道估計方法一個實施例的流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明提供的信道估計方法又一個實施例的流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明提供的信道估計方法中時域內各路徑的時延與功率的對應關系示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明提供的信道估計裝置一個實施例的結構示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明提供的接收機一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]本發(fā)明實施例提供的信道估計方法，可以用于對上行信道或下行信道進行估計。具體可以由參考信號的接收端進行執(zhí)行。例如，在上行信道中，接收端可以接收在上行信道中發(fā)送的參考信號。若在上行信道中，參考信號的發(fā)送端為用戶終端，則接收端可以為基站，或者為中繼站；如果參考信號的發(fā)送端為中繼站，則接收端可以為基站或上一跳中繼站。在下行信道中，接收端可以接收在下行信道中發(fā)送的參考信號，如果參考信號的發(fā)送端為基站，則接收端可以為終端或中繼站；如果參考信號的發(fā)送端為中繼站，則接收端可以為終端或下一跳中繼站。
[0032]本發(fā)明實施例中涉及的參考信號，也可以稱為導頻信號。
[0033]圖1為本發(fā)明提供的信道估計方法一個實施例的流程圖，如圖1所示，以下各步驟的執(zhí)行主體為接收端，如上所述，該接收端可以是終端，基站或者中繼站。該方法包括:
[0034]S101、對接收的參考信號進行信道估計，獲取參考信號在頻域內的第一信道響應。
[0035]假設發(fā)射端的一個發(fā)射天線在正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, OFDM)符號上的參考信號序列為:
[0036]P= [P (O)P (I)…P (M-1)]
[0037]其中,M為參考信號在該OFDM符號上的數量，即，M表不參考信號的序列長度,M為大于O的整數；P (M-1)表示第M個參考信號的值，從發(fā)射端的發(fā)射天線到接收端的接收天線之間的信道響應為硭，噪聲為為接收天線的序號，r=0，I,…，R-l，R為接收天線的總數。
[0038]則接收端的接收天線接收到的參考信號為:
[0039]Yr=HrP+Nr
[0040]接收端可以采用現有的各種方法對參考信號進行信道估計，得到參考信號的信道響應。
[0041]舉例來說，接收 端可以對接收到的參考信號進行最小二乘(least Square, LS)信道估計，得到接收天線r的參考信號的信道響應As = > I =Hr + Nr/P在本發(fā)明實
>O
施例中，對接收到的參考信號進行信道估計的方法并不進行限定。
[0042]需要說明的是，SlOl中對接收的參考信號進行信道估計得到的第一信道響應，為參考信號在頻域內的信道響應。
[0043]S102、將第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應。
[0044]SlOl中得到參考信號在頻域內的信道響1、、///,、后，需要將SlOl中得到的參考信號在頻域內的信道響應變換到時域，得到第二信道響應。
[0045]舉例來說，可以對參考信號在頻域內的信道響應，即第一信道響應進行傅里葉逆變換，得到參考信道在時域內的信道響應，即第二信道響應Μ (η)，n=0，I,…，Nifft-1。其中，快速傅里葉逆變換(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)為傅里葉逆變換的點數，JVffrr =2—>i，ceil表示向上求整。
[0046]需要說明的是，由于傅里葉逆變換的點數IFFT為2的η次方(η為大于等于O的整數)，因此，如果第一信道響應的數據長度無法滿足傅里葉逆變換的點數IFFT的需求，則可以在第一信道響應#“后面補Nifft-M個零,補O后的第一信道響應記做，對該信道響應進行傅里葉逆變換根據下述公式進行:
[0047]r = //-7-7(//: v)


O
[0048]S103、對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率。
[0049]將參考信號的第一信道響應變換到時域,得到第二信道響應h"(η), η=0, 1，…，Nifft-1,每個η對應時域內的一個路徑，時域內的路徑是指，參考信號從發(fā)射端經過反射和/或折射到達接收端所走過的路徑，時域內不同的路徑由路徑的時延區(qū)分。[0050]由于真實信道環(huán)境中存在干擾和噪聲，因此，使得n=0，1，…，Nifft-1中會出現虛徑，這些虛徑僅是瞬間出現，下一刻又消失，無法傳輸有效的參考信號，從而影響參考信號的信道響應估計的準確性。在干擾產生的瞬間虛徑的功率可能比較大，然而，由于虛徑僅是瞬間出現，下一刻又消失，因此，該虛徑上的平均功率低于時域內的其他路徑。
[0051]據此，可以對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率，從而消除干擾對虛徑瞬間功率的影響，得到能夠反映每條路徑功率情況的平均功率。再通過S104對功率低于設定門限的路徑進行判斷，確定時域中的虛徑。
[0052]可選的，各路徑的功率可以是各接收天線在當前子幀上接收到的參考信號的平均功率。
[0053]對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波可以采用現有的各種濾波方法，舉例來說，可以采用阿爾法(alpha)濾波法對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，實現得到時域內各路徑的平均功率。
[0054]S104、將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑。
[0055]虛徑是由信道環(huán)境中存在干擾和噪聲而產生，具有突發(fā)性，因此，虛徑位置的平均功率通常相比其他時域路徑的平均功率而言相對較低，因此，可以設置一定的門限值來判斷時域中的虛徑，將功率低于門限值的時域路徑確定為虛徑。
[0056]其中，設定門限為功率門限，可以根據具體需求進行設置。例如:可以根據時域內各路徑的噪聲功率來設置。
[0057]S105、在第二信道響應中去除虛徑的信道響應，得到第三信道響應。
[0058]確定虛徑后,可以在第二信道響應h1.(η)中將為虛徑的η對應的信道響應置為O,SP，實現在在第二信道響應中去除虛徑的信道響應，得到第三信道響應。
[0059]S106、將第三信道響應變換到頻域，得到參考信號的第四信道響應。
[0060]對于去除虛徑信道響應得到的參考信號在時域內的第三信道響應，接收端可以進一步將其變換到頻域，得到第四信道響應。
[0061]本發(fā)明實施例中提供了參考信號的信道估計過程，接收端通?？梢愿鶕⒖夹盘柕男诺理憫玫綌祿盘柕男诺理憫?。例如，接收端可以根據發(fā)射端發(fā)送參考信號和數據信號的位置，對參考信號在頻域內的第四信道響應進行插值，得到數據信號的信道響應。進而可以利用數據信號的信道響應對接收到的數據信號進行均衡解調處理。
[0062]本實施例提供的信道估計方法，獲取參考信號在時域內的信道響應后，對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波得到各路徑的平均功率，然后將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑，并在時域內的信道響應中去除虛徑的信道響應，提高信道估計的準確性。
[0063]圖2為本發(fā)明提供的信道估計方法又一個實施例的流程圖，如圖2所示，該方法包括:
[0064]S201、對接收的參考信號進行信道估計，獲取參考信號在頻域內的第一信道響應。
[0065]S202、將第一信道響應變換到時域，得到參考信號在時域內的第二信道響應。
[0066]其中，S201和S202的具體過程可參見圖1所示實施例中的SlOl和S102的相關描述，在此不再贅述。
[0067]S203、測量時域內各路徑的最大時延范圍。
[0068]在時域內路徑的時延到達一定值時，則說明該路徑上的干擾噪聲較為強烈，無法傳輸有用的參考信號，據此，可以在對參考信號進行信道估計的過程中進行降噪處理。接收端可以采用現有的各種方法測量時域內各路徑的功率，例如:可以設定一定的功率門限值，可以將功率值低于設定門限值的路徑對應的時延范圍確定為最大時延范圍。如圖3所示，橫坐標為時域內各路徑的時延，縱坐標為時域內各路徑的功率,測量得到的最大時延范圍在 ^和 Tb 之間，其中，TaSO, TbSO,且 Tb。
[0069]S204、在第二信道響應中，去除最大時延范圍對應的所有路徑的信道響應。
[0070]為了對參考信號的信道響應進行降噪處理，可以在第二信道響應中將最大時延范圍對應的所有路徑的信道響應設置為0，即:
[0071]hr (η) =0 τa〈n〈 τb
[0072]S205、計算每個接收天線當前子幀的歸一化功率時延譜。
[0073]
【權利要求】
1.一種信道估計方法，其特征在于，包括: 對接收的參考信號進行信道估計，獲取所述參考信號在頻域內的第一信道響應； 將所述第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應； 對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率； 將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑； 在所述第二信道響應中去除所述虛徑的信道響應，得到第三信道響應； 將所述第三信道響應變換到頻域，得到所述參考信號的第四信道響應。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述時域內各路徑的功率時延譜為各接收天線上接收到的當前子幀的歸一化功率時延譜的平均值，所述對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波之前，還包括: 根據片
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，包括: 根據
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑，包括: 若對于所有路徑η均為
5.根據權利要求2-4任一項所述的方法，其特征在于，所述將所述第三信道響應變換到頻域之前，還包括: 若所述參考信號在頻域上不連續(xù)分布，則在所述第三信道響應中，在所述最大時延范圍內補充(A-1) *NIFFT個零，其中，A表示A個子載波有I個所述參考信號，A為大于O的整數，Nifft為將所述第一信道響應變換到時域所進行的傅里葉逆變換的點數。
6.一種信道估計裝置，其特征在于，包括: 第一處理器，用于對接收的參考信號進行信道估計，獲取所述參考信號在頻域內的第一信道響應； 轉換器，用于將所述第一信道響應變換到時域，得到所述參考信號在時域內的第二信道響應； 濾波器，用于對時域內各路徑的功率時延譜進行濾波，得到時域內各路徑的平均功率； 所述第一處理器還用于:將平均功率低于設定門限的路徑確定為虛徑；在所述第二信道響應中去除所述虛徑的信道響應，得到第三信道響應； 所述轉換器，還用于將所述第三信道響應變換到頻域，得到所述參考信號的第四信道響應。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述時域內各路徑的功率構成的功率時延譜為至少一個接收天線上接收到的當前子幀的歸一化功率時延譜的平均值； 所述濾波器具體用于:根據
8.根據權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述濾波器具體用于:根據
9.根據權利要求6-8任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一處理器具體用于:若對于所有路徑η均為，則在所述第二信道響應中保留瓦00的最大值對應的路徑η位置處的信道響應，將除A⑷的最大值之外Λ(?)的其余值對應的路徑η位置處的信道響應置為0，否則，將ft (?)<rk對應的路徑η位置處的信道響應置為0，保留艮(《) 對應的路徑η位置處的信道響應，其中，k為子幀序號，瓦(/0為時域內路徑η的平均功率，Thr為所述設定門限，η=0, I,…，Nifft-1, Nifft為將所述第一信道響應變換到時域所進行的傅里葉逆變換的點數。
10.根據權利要求7-9任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一處理器還用于:若所述參考信號在頻域上不連續(xù)分布，則在所述第三信道響應中，在所述最大時延范圍內補充(A-1) *Nifft個零，其中，A表示A個子載波有I個所述參考信號，A為大于O的整數，Nifft為將所述第一信道響應變換到時域所進行的傅里葉變換的點數。
11.一種接收機，其特征在于，包括:接收器、第二處理器、解調器和如權利要求6-10任一項所述的信道估計裝置； 所述接收器，用于接收參考信號和數據信號； 所述第二處理器，用于對所述信道估計裝置得到的第四信道響應進行插值得到所述數據信號的信道響應； 所述解調器，用于根據所述數據信號的信道響應對所述接收器接收的所述數據信號進行解 調。
【文檔編號】H04L25/02GK103457885SQ201210175481
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權日:2012年5月31日
【發(fā)明者】李琦 申請人:華為技術有限公司