[发明专利]OFDM系统的信道估计

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分调制OFDM通信系统，更具体地，涉及对OFDM系统中的信道估计的改进。

背景技术

OFDM是一种数字多载波调制方法，使用大量紧密间隔的正交子载波来承载数据。由于其高速传输能力以及高带宽效率，OFDM广泛应用于无线通信系统。从OFDM发射天线接收的信号会由于多径传播或者信号与地理环境之间的干扰而受到信道衰落。考虑到该因素，将参考信号映射到子载波并在接收机处使用，以获得信道估计。

图1示出了OFDM系统的用户设备UE接收机8，其将接收的射频信号变换为表示数据的软比特。模拟前端10将在多个接收天线处接收到的射频信号放大，并从射频信道转换至以约0Hz为中心的模拟基带信号。多个天线用于实现接收分集。这是3GPP标准对UE接收机的要求。

一组模数转换器12将模拟基带信号转换为数字采样流，其采样频率为30.72MHz(针对3GPP LTE标准的典型示例)。该点之后的所有后续处理均在数字离散域中执行。路径搜索器和定时跟踪模块14确定FFT模块16开始对每一组采样进行缓存并对其执行傅里叶变换所在的规律时间点。利用FFT模块16进行处理是LTE和LTE-A标准中所需的技术，因为这两个标准都使用OFDM波形。

信道估计器18针对每一个OFDM符号和每一个子载波均提供一组复采样，从而解调器20可以对接收信号进行解调并转换为软比特。在该示例中，解调器20是针对数据信道的，例如物理下行链路共享信道PDSCH。然后将从解调器20输出的软比特输出到HARQ和Turbo解码器(图1中未示出)。信道估计器18还针对控制信道(例如，物理下行链路控制信道PDCCH)提供估计。

一种信道估计方法是2D线性最小均方误差(2D LMMSE)。在该方法中，信道估计器18将G矩阵与最小平方(LS)信道估计相乘，这将在下面进行描述。

图2示出了OFDM资源单元的示例块。频率时间索引(k_i，l_i)的资源单元以i为索引表示为：

i＝l_i×K+k_i

i ∈Ω＝[0，1，...，L×K-l]

k_i∈[0，1，...，K-1]

l_i∈[0，1，...，L-1]

表达式1-1

索引方法i=k_i×L+l_i也是可行的，并且具有与上述(i=l_i×K+k_i)方法相同的结果。

第m个REh_m与第n个REh_n处的发射点(天线)与接收点(天线)之间的传输链路的信道之间的时间频率相关性为：

E{h_mh_n^*}＝r_f(k_m-k_n)r_l(l_m-l_n)，m∈Ω，n∈Ω

表达式1-2

对于指数的功率延迟图，两个子载波k_m和k_n之间的频域相关性为：

rf(km-kn)=11+j2πτrms(km-kn)Δf]]>

表达式1-3