[发明专利]基于硬判决的信噪比估计方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及基于硬判决的信噪比估计方法和装置、及用于信噪比估计的方法和装置。

背景技术

信噪比（SNR，Signal Noise Ratio）是衡量接收信号质量的一个重要参数，很多应用都要把信噪比作为先验信息，以获得最佳的性能，如通信系统中的功率控制、自适应编码调制、均衡器、纠错译码器等。

信噪比的估计方法主要分为两类：第一类是基于发射端已知数据辅助（DA，Data Aided）的估计，第二类是不需要发射端已知数据辅助（NDA，Non-Data Aided）的估计，其中第二类又称为盲信噪比估计。

基于硬判决的估计算法，是目前数字调制信号常用的盲信噪比估计算法。在硬判决的估计算法中，预先在星座图上划分接收信号的硬判决区域，其中每个硬判决区域唯一对应一个发射信号，称为星座点。例如，图1为根据16QAM方式划分的硬判决区域，每个硬判决区域以虚线或坐标轴为边界，每个硬判决区域中的实心圆点是该硬判决区域对应的星座点。假设接收信号在星座图中映射为点x，坐标为(I_x,Q_x)，点x所属硬判决区域的星座点为D，坐标为(I_D,Q_D)。

基于图1所示，接收端按照如下步骤估计接收信号x的信噪比：

步骤1：确定接收信号x所属的硬判决区域，将该硬判决区域对应的星座点D作为估计的发射信号；

步骤2：通过公式(I_x-I_D)²+(Q_x-Q_D)²计算噪声功率P_n；

步骤3：通过公式计算所述估计的发射信号的功率P_s；

步骤4：计算P_s/P_n，估计接收信号的信噪比。

这种算法的实现复杂度低，计算量少，在高信噪比时误差很小，但在中、低信噪比时误差较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的是提供基于硬判决的信噪比估计方法及装置，减小基于硬判决的信噪比估计算法的误差。

本发明的第二个目的是提供用于信噪比估计的方法和装置，具体应用在基于硬判决的信噪比估计中，减小基于硬判决的信噪比估计算法的误差。

本发明的一个实施例提供了一种基于硬判决的信噪比估计方法，该方法包括：

在星座图上确定接收信号所在的硬判决区域，将该硬判决区域的星座点作为估计的发射信号，并计算所述估计的发射信号的功率及噪声功率；

确定接收信号所在的子区域，所述子区域是将星座图上的每个硬判决区域进行划分而形成的，且同一个硬判决区域中的不同子区域对应不同的加权因子；

利用确定出的子区域对应的加权因子，修正所述估计的发射信号的功率；

利用所述修正后的功率和所述噪声功率估计接收信号的信噪比。

可选的，该方法还包括：在设定时间段或设定信号个数内，分别统计所述噪声功率和修正后的所述功率的平均值；

所述信噪比是利用所述噪声功率的平均值、及修正后的所述功率的平均值估计出的。

本发明的一个实施例提供了一种用于信噪比估计的方法，应用在基于硬判决的信噪比估计中；该方法包括：

在星座图上确定接收信号所在的子区域，所述子区域是将星座图上的每个硬判决区域进行划分而形成的，且同一个硬判决区域中的不同子区域对应不同的加权因子；

利用确定出的子区域对应的加权因子，修正估计的发射信号的功率。

在以上两种实施例中，可选的，同一个硬判决区域中的不同子区域，对应不同的硬判决可靠性。

在以上两种实施例中，可选的，每个硬判决区域中的每个子区域，以该硬判决区域的星座点为中心。

在以上两种实施例中，可选的，每个硬判决区域中的每个子区域的形状，与该硬判决区域的形状相似。

在以上两种实施例中，可选的，所述加权因子为0至1之间的数值。

在以上两种实施例中，可选的，在每个硬判决区域中，距离星座点越近的子区域，对应的加权因子越大。

在以上两种实施例中，可选的，将确定出的子区域对应的加权因子与所述估计的发射信号的功率相乘，修正所述估计的发射信号的功率。

本发明的一个实施例提供了一种基于硬判决的信噪比估计装置，该装置包括：