超寬帶信道估計方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種超寬帶信道估計方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 超寬帶技術(shù)0JWB，叫traWideBand)技術(shù)，通過對具有很睹上升和下降時間的沖 激脈沖進行直接調(diào)制，使信號具有GHz量級的帶寬，其具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功 率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點。
[0003] 超寬帶信道是一種帶寬極寬的密集型多徑信道，信道環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，信號在傳播 過程中面臨著多種障礙，噪聲干擾嚴重，并且收發(fā)信機的特性也會影響信道的時變特性。因 此，首先需要對信道進行估計，并根據(jù)所得到估計信道的特征對接收到的信號進行相應(yīng)的 補償，W提高信號檢測的精確性。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的超寬帶信道的估計方法，采用有限脈沖響應(yīng)的模擬濾波器來降低信 號的帶寬，從而可W降低系統(tǒng)的采樣速率。但是，運種信道估計方法，采用的模擬濾波器會 造成信道估計的靈活性差。同時，運種方法需要預(yù)先對待發(fā)送的信號進行編解碼，因而增加 了信道估計的能耗，同時存在著信道估計的準(zhǔn)確性差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明實施例解決的技術(shù)問題是提高信道估計的靈活性和準(zhǔn)確性，并節(jié)約能耗。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種超寬帶信道估計方法，所述超寬帶信 道估計方法包括：
[0007] 將發(fā)送信號通過預(yù)設(shè)的矩陣進行處理得到相應(yīng)的矢量信號；
[0008] 通過脈沖信號發(fā)生器將所述矢量信號轉(zhuǎn)換得到對應(yīng)的脈沖信號；
[0009] 通過所述超寬帶信道對將所述脈沖信號進行處理后得到相應(yīng)的接收信號；
[0010] 對所述接收信號進行檢測，得到所述超寬帶信道的特性。
[0011] 可選地，所述預(yù)設(shè)的矩陣為：
[0012] 稱 巧，1約2 ?約，r, 0 0 0 Q ?' ?' ?' ? ? 泌=仿：：''： 斬 巧.1巧,2…巧.3 ? V. . ? .. ; . ? . i ，. _:〇」 _00…0
[OOU] 其中，巫康示所述預(yù)設(shè)的矩陣，a為預(yù)設(shè)的數(shù)值，i=qn，nGZ，1《n《DK，D=1/Tpfs，Tp表示所述發(fā)送信號的持續(xù)時間，f,表示比特率。
[0014] 可選地，所述接收信號可W采用如下的公式進行表示： 陽〇1引Y= 〇1巫2巫3乂二巫X，其中，〇2為代表所述脈沖信號發(fā)生器的矩陣，巫3為代表所 述超寬帶信道的矩陣，?表示測量矩陣。
[0016] 可選地，所述對所述接收信號進行檢測，得到所述超寬帶信道的特性，包括：采用 壓縮感知算法對所述發(fā)送信號進行重構(gòu)，得到所述超寬帶信道的特性。
[0017] 本發(fā)明實施例還提供了一種超寬帶信道估計裝置，所述裝置包括：
[0018] 預(yù)編碼單元，將發(fā)送信號通過預(yù)設(shè)的矩陣進行處理得到相應(yīng)的矢量信號；
[0019] 脈沖信號發(fā)生器，適于將所述矢量信號進行轉(zhuǎn)換得到對應(yīng)的脈沖信號；
[0020] 檢測單元，適于接收通過所述超寬帶信道對將所述脈沖信號進行處理后得到的接 收信號進行檢測，得到所述超寬帶信道的特性。
[0021] 可選地，所述預(yù)設(shè)的矩陣為：
[0022] 巧]「巧,1約,2…約,[-> 0 0 0 …0 ? ? ? ? ? .> ? <. >' 這>1二挪.二汾 ' ? . ' 辨 鐵，1 巧，:2 ? . ? ? . * ? ?: . 々 _:0」 [:0 0 ... 0
[0023] 其中，表示所述預(yù)設(shè)的矩陣，a為預(yù)設(shè)的數(shù)值，i=qn，nGZ，1《n《DK，D=1/Tpfs，Tp表示所述發(fā)送信號的持續(xù)時間，f,表示比特率。
[0024] 可選地，所述接收信號可W采用如下的公式進行表示：
[00巧]Y=巫1巫2巫3乂 =巫X，其中，巫2為代表所述脈沖信號發(fā)生器的矩陣，巫3為代表所 述超寬帶信道的矩陣，O表示測量矩陣。
[00%] 可選地，所述檢測單元適于采用壓縮感知算法對所述發(fā)送信號進行重構(gòu)，得到所 述超寬帶信道的特性。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下的優(yōu)點：
[0028] 上述的方案，通過采用預(yù)設(shè)的矩陣對待發(fā)送的信號進行處理后得到相應(yīng)的矢量信 號，得到的矢量信號再通過脈沖信號發(fā)生器后得到對應(yīng)的脈沖信號，所述脈沖信號再經(jīng)過 所述超寬帶信道處理后得到對應(yīng)的接收信號，可W避免由于模擬濾波器的結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的信 道估計的靈活性較差，因而，可W提高信道估計的靈活性。同時，由于不需要對待發(fā)送的信 號預(yù)先進行調(diào)制，因此可W減少所占用的資源，節(jié)省能耗。此外，所采用的預(yù)設(shè)的矩陣可W 對待發(fā)送的信號的結(jié)構(gòu)進行限制，因而可W提高信號檢測的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明實施例中的一種超寬帶信道估計方法的流程圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明實施例中的超寬帶信道估計裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有技術(shù)中的超寬帶信道的估計方法，采用有限脈沖響應(yīng)的模擬濾 波器來降低信號的帶寬，從而可W降低系統(tǒng)的采樣速率。運種信道估計的方法，待發(fā)送的信 號在經(jīng)過信道傳輸之前，首先經(jīng)過所述模擬濾波器進行處理。其中，假設(shè)模擬信號為x(t) 通過一長度為L的模擬濾波器，所述模擬濾波器可W表示為： 王-1 陽03引= ：<-? Cl)
[003引其中，T康示濾波器各個抽頭之間的時延。
[0034] 模擬信號為x(t)在經(jīng)過所述模擬濾波器處理后得到的輸出信號可W表示為：
[0035] y(t) = h(t)*x(t)似
[0036] 其中，y(t)表示模擬信號為x(t)在經(jīng)過所述模擬濾波器處理后得到的輸出信號。
[0037] 之后，再對所述輸出信號進行多次采樣，得到的采樣信號如下：
[0038] y=mTs做
[0039]其中，m= 1，2,3，…，M-1。 W40] 那么，將公式（3)帶入公式0)便可W得到： J(，媒7；) '早 二h[niT[-T)x(、T)di:
[0041] 正-1 =藝心、("'7：-巧） Z-O =化、- (4)
[0042] 其中，采樣周期為Ts,其中TsAh = q，q為正整數(shù)，O為測量矩陣。
[0043] 運里需要指出的是，O為準(zhǔn)特普利茲矩陣。在準(zhǔn)特普利茲矩陣O中，每一行的組 成元素由上一行的元素進行平移得到。同時，
[0044] X= [X(O),X(Th),…，x((M-l)qTjT=W目妨 陽04引 W= [W(O),W0；)，…，W((M-DqTJT做 陽046]其中，令ym=y(mTs)，可W得到Y(jié)= [y0，yi，…，yMi]T。
[0047] 通過上述的分析，最終得到：
[0048] y二OW目二貸目（7)
[00例因此，通過公式（7)，可^看出對信號的處理變成了從MXl維的測量向量y中恢復(fù) 出NXl維的向量0的過程，從而變成了一個壓縮感知的問題。
[0050] 那么，在重構(gòu)信號時，知道信號的稀疏度K，信號的持續(xù)時間Tx,濾波器的長度L W及保證O和W的非相干性，便可W最終得出信道的特性。
[0051] 但是，上述的信道估計方法中使用的模擬濾波器有因果性，即某一給定時刻的響 應(yīng)與在此時刻W后的激勵無關(guān)，使得信道估計的靈活性較差。同時，運種信道估計方法需要 首先對待發(fā)送的信號進行調(diào)制，因此需要額外的編解碼模塊，會增加系統(tǒng)的功耗。此外，在 對信號進行多徑檢測的時候錯誤率較高，對信道估計的準(zhǔn)確率不高。
[0052] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案通過采用預(yù)設(shè) 的矩陣對待發(fā)送的信號進行處理，可W提高信道估計的靈活性，減少所占用的資源，節(jié)省能 耗，并可W提高信號檢測的準(zhǔn)確性。
[0053] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施例做詳細的說明。
[0054]圖巧出了本發(fā)明實施例中的一種超寬帶信道估計方法的流程圖。如圖1所示的 超寬帶信道估計方法，可W包括： 陽化5] 步驟SlOO:將發(fā)送信號通過預(yù)設(shè)的矩陣進行處理得到相應(yīng)的矢量信號。
[0056] 在具體實施中，所述預(yù)設(shè)的矩陣可W為：
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[0059] D = 1/Tp*fb巧）
[0060] i=qn(10)