[发明专利]正交频分复用通信系统的信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种移动通信技术领域的方法，具体是一种正交频分复用通信系统的信 道估计方法。

背景技术

新一代移动通信系统的目标是更高的数据率、更好的业务质量(QoS)、更高的频谱利 用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的灵活性；能支持非对称业务，并能支持多种业 务。为了实现这一目标，需要克服很多技术挑战。无线移动通信系统面临的是十分恶劣的移 动无线信道，由于多径传播，会引起信号在时间上的展宽并带来频率选择性衰落；移动终端 或周围物体处于运动时，信道的时变特性会引起信号频谱的展宽。

近年来，正交频分复用技术以其在高速数据传输中具有的良好的抗多径衰落的特性以及 较高的频谱利用率等优点得到了广泛的应用。在OFDM(正交频分复用)通信系统中，信号在 带宽小于信道相干带宽的多个正交子载波上发射和传输，以克服多径衰落信道所带来的信号 频率选择性衰落。同时可以通过使用保护间隔来解决ISI(符号间干扰)问题。目前OFDM技 术已经被3GPP的LTE，LTE-Advanced标准所采用。

在OFDM通信系统的接收端，为了补偿各个子载波上的多径衰落，需要估计出各个子载波 处的信道传输函数。系统性能在很大程度上依赖于对各个子载波的信道响应估计的准确性， 所以信道估计技术是OFDM通信系统中的一项非常关键的技术。现有的OFDM通信系统中，大多 采用基于导频的信道估计方法。基于导频的信道估计方法一般分为导频子载波处的信道估计 以及数据子载波处的内插两部分执行。导频子载波处的信道估计有比较简单的LS估计，复杂 一些的有MMSE(最小均方误差)估计。由于MMSE估计复杂度太高，而且需要知道信道的自相 关信息，所以现有的技术一般均采用LS(最小二乘法)估计。数据子载波处的内插方法比较 多。比较简单的有：拉格朗日内插(主用以线性内插居多)，DFT(离散傅里叶变换)内插 以及低通滤波内插等；复杂一些的有：时频二维维纳内插、时频二维级联LMMSE(线性最小 均方误差)内插等。

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为：03118746.3，名称为：正交频分复用通信 系统中的信道估计方法，该技术提出导频子载波处的信道估计，首先采用LS方法进行粗估计 ，然后采用LMMSE方法进行细估计，接着在数据子载波处采用低通滤波内插得到所有子载波 处的信道函数值。但是该技术在采用LMMSE估计的时候，并没有对LMMSE估计方法进行简化， 需要进行矩阵求逆运算，这在实际硬件操作中是很难实现的；而且在数据子载波处采用低通 滤波内插，在信道多径分量比较多的时候，其性能很难得到保证，甚至还不如直接采用线性 内插的性能稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提出了一种正交频分复用通信系统的信道 估计方法。本发明利用信道估计中的内插系数预存然后实时选择的技术，实现了OFDM信道估 计中实现复杂度较高的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤：

第一步，根据信道类型及信噪比，得到所有的频域内插系数值并进行存储。

所述的信道类型根据信道多径长度进行划分，包括：TU(典型城市)信道和RA(乡村) 信道。

所述的信噪比是分段量化的信噪比。

所述的频域内插系数值是采用LMMSE内插方法得到的。

第二步，根据系统导频图案提取出导频子载波处的接收值。

第三步，按LS准则，得到各个导频子载波处的信道函数值。

第四步，根据导频子载波处的信道函数值进行信道类型的抽样估计。

所述的信道类型的抽样估计是：根据多径信道的多径长度判断信道类型，信道类型的更 新周期结束后，重新进行信道类型的估计，并且对信道类型进行更新，否则，并不对信道类 型进行估计，信道类型仍采用上一次估计的信道类型。

第五步，根据导频子载波处的信道函数值进行信噪比的抽样估计。

所述的信噪比的抽样估计是：信噪比的更新周期结束后，重新进行信噪比的估计，并且 对信噪比进行更新，否则，并不对信噪比进行估计，信噪比仍采用上一次估计的信噪比值。

第六步，根据得到的信道类型及信噪比值从预存的频域内插系数中选择合适的频域 LMMSE内插系数W。

第七步，根据选择的频域LMMSE内插系数W以及导频子载波处的信道函数值在导频符号 处进行分段LMMSE内插。