本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大規(guī)模MIMO信道估計系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著大容量、高速無線通信需求的飛速增長，未來無線通信系統(tǒng)必須具有大容量、高速率、以及高可靠性的特性。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究人員己經(jīng)進(jìn)行了大量研究，從不同角度提高信道傳輸?shù)淖杂啥?，利用時間、頻率、空間、以及編碼等物理層資源，挖掘提升信道傳輸容量的增長點。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)由于能提供更多的信道傳輸自由度，可以提供更大的信道傳輸容量，成為當(dāng)今重要的研究熱點。

然而，由于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)提供的等效子信道數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)，需要估計的信道參數(shù)也隨之猛增，導(dǎo)致信道估計難度急劇增大。單一導(dǎo)頻估計技術(shù)應(yīng)用在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中，出現(xiàn)導(dǎo)頻符號占用信道資源過多而沒有足夠的信道資源傳輸數(shù)據(jù)符號的技術(shù)難題。盲估計方法不發(fā)送導(dǎo)頻符號，僅依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行的信道估計。利用數(shù)據(jù)符號本身固有的一些特征，進(jìn)行信道估計。可以留出足夠的信道資源傳輸數(shù)據(jù)符號。然而，盲估計在MIMO系統(tǒng)中會出現(xiàn)估計模糊造成估計精度不高，無法滿足實際中的移動通信系統(tǒng)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決傳統(tǒng)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)會出現(xiàn)估計模糊造成估計精度不高，提供一種大規(guī)模MIMO信道估計系統(tǒng)。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種大規(guī)模MIMO信道估計系統(tǒng)，由基站和至少1個用戶組成?；景∕IMO天線陣列、雙工模塊、上行射頻接收模塊、上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、上行基帶信號處理模塊、下行射頻接收模塊、下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、下行基帶信號處理模塊、以及基站控制中心；MIMO天線陣列通過無線信道與用戶連接；MIMO天線陣列與雙工模塊相連；基站控制中心與雙工模塊的控制端連接；上行射頻接收模塊的輸入端連接雙工模塊，上行射頻接收模塊的輸出端經(jīng)由上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接上行基帶信號處理模塊的輸入端，基站控制中心與上行射頻接收模塊和上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的控制端連接；上行基帶信號處理模塊與基站控制中心相連；下行基帶信號處理模塊與基站控制中心相連；下行基帶信號處理模塊的輸出端經(jīng)由下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接下行射頻接收模塊的輸入端，基站控制中心與下行射頻接收模塊和下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的控制端連接；下行射頻接收模塊的輸出端連接雙工模塊。

上行基帶信號處理模塊由上行FPGA和上行DSP組成，其中上行FPGA的輸入端連接行上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，上行FPGA的輸出端與上行DSP的輸入端連接，上行DSP的輸出端連接基站控制中心。

下行基帶信號處理模塊由下行FPGA和下行DSP組成，其中下行DSP的輸入端連接基站控制中心，下行DSP的輸出端與下行FPGA的輸入端連接，下行FPGA的輸出端連接連接下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能夠解決現(xiàn)有大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中估計參數(shù)眾多，單一的采用EVD-ILSP方法無法進(jìn)一步提升信道估計精度的問題，利用線性信號處理技術(shù)在不改變信道和相關(guān)噪聲統(tǒng)計特性的性質(zhì)的前提下，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)、噪聲和信道的相關(guān)性分析轉(zhuǎn)化為普通的計算問題，從而顯著提升了信道估計精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的信道估計系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體的實施例對本實用新型方法和系統(tǒng)的實現(xiàn)做進(jìn)一步的闡述。需要說明的是，實例中的參數(shù)不影響本實用新型的一般性。

一種大規(guī)模MIMO信道估計系統(tǒng)，由基站和至少1個用戶組成?；景∕IMO天線陣列、雙工模塊、上行射頻接收模塊、上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、上行基帶信號處理模塊、下行射頻接收模塊、下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、下行基帶信號處理模塊、以及基站控制中心。MIMO天線陣列通過無線信道與用戶連接。MIMO天線陣列與雙工模塊相連。基站控制中心與雙工模塊的控制端連接。上行射頻接收模塊的輸入端連接雙工模塊，上行射頻接收模塊的輸出端經(jīng)由上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接上行基帶信號處理模塊的輸入端，基站控制中心與上行射頻接收模塊和上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的控制端連接。上行基帶信號處理模塊與基站控制中心相連。下行基帶信號處理模塊與基站控制中心相連。下行基帶信號處理模塊的輸出端經(jīng)由下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接下行射頻接收模塊的輸入端，基站控制中心與下行射頻接收模塊和下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的控制端連接。下行射頻接收模塊的輸出端連接雙工模塊。參見圖1。

上行基帶信號處理模塊由上行FPGA和上行DSP組成，其中上行FPGA的輸入端連接行上行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，上行FPGA的輸出端與上行DSP的輸入端連接，上行DSP的輸出端連接基站控制中心。下行基帶信號處理模塊由下行FPGA和下行DSP組成，其中下行DSP的輸入端連接基站控制中心，下行DSP的輸出端與下行FPGA的輸入端連接，下行FPGA的輸出端連接連接下行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端。

上述系統(tǒng)的工作過程如下：

步驟(1)各小區(qū)用戶同時向大規(guī)模MIMO陣列天線發(fā)送數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻，其中數(shù)據(jù)符號先于導(dǎo)頻符號發(fā)送，以便系統(tǒng)可以在接收導(dǎo)頻符號時，也可以同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行EVD分解，提高系統(tǒng)效率。

步驟(2)將通過大規(guī)模MIMO陣列天線的信號經(jīng)過雙工模塊，將用戶到基站的上行信號提取出來。

步驟(3)基站控制中心控制射頻接收模塊以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將上行高頻信號降為低頻信號，之后再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換，得到待處理的上行基帶信號。

步驟(4)將步驟(3)中待處理的上行基帶信號上行基帶信號處理模塊的FPGA進(jìn)行導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)的降速和分離處理。

步驟(5)DSP對來自FPGA的信號進(jìn)行處理，得到信道估計參數(shù)。

步驟(6)在基站控制中心的控制下，上行基帶信號處理模塊將得到的信道最佳估計值作為已知對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果再通過基站控制中心發(fā)往上一層網(wǎng)絡(luò)(ISDN、PSTN、PLMN等)。信道估計參數(shù)則繼續(xù)保留在基站控制中心，用于控制下行數(shù)據(jù)信息的發(fā)送。

步驟(7)下行基帶信號處理模塊在基站控制中心信道估計參數(shù)的控制下對下行基帶信號進(jìn)行處理。

步驟(8)經(jīng)過估計參數(shù)控制后的下行基帶信號再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為模擬信號，在射頻發(fā)射模塊中進(jìn)行上變頻。最后，通過雙工模塊將信號饋送到大規(guī)模MIMO天線陣列。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應(yīng)被理解為實用新型的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據(jù)上述表述做出各種可能的等同替換或改變，均被認(rèn)為屬于本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。