[发明专利]正交频分多址移动通信系统中的信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线移动通信系统的信道估计算法，尤其涉及一种正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)系统的信道估计方法。

背景技术

近年来移动用户对高速率数据业务，如网页浏览、视频传输、远程办公等需求的提高，促进了移动通信业务和需求的迅猛发展，传统的第三代移动通信系统已无法满足需求。另一方面，数字信号处理技术的飞速发展使得正交频分复用(OFDM)技术逐渐得以实用，并受到广泛关注。OFDM技术在无线局域网中得到应用，随后通过WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)系统第一次应用于宽带无线接入领域。面对WIMAX系统对传统第三代移动通信系统设备商和运营商带来的竞争，3GPP(3rd Generation Partnership Project)做出积极的反应，于2004年底启动了LTE(Long Term Evolution)项目。该项目提出实现下行峰值速率100Mbit/s，上行峰值速率50Mbit/s，频谱效率达到3GPP Release 6的2～4倍。

LTE系统提出了更高的性能要求，需要优异的物理层技术支持，这些物理层技术包括：信道估计、同步、多天线、自适应编码调制等。LTE系统采用高阶调制(如16QAM、64QAM)以获得更高的传输速率，因而需要准确的跟踪和估计信道。信道估计技术成为了LTE的一项物理层关键技术，直接影响着系统的总体性能指标。LTE系统在时频资源上周期性地插入导频信号用于信道估计。

OFDMA系统中的导频位置处的信道估计方法包括：最小二乘(LS)、最小均方误差(MMSE)、变换域置零等。最小二乘估计简单，但性能较差。最小均方误差估计复杂且需要信道统计信息，但在最小化估计的均方误差角度性能最优。变换域置零估计方法的复杂度略高于最小二乘估计，并力求性能逼近最小均方误差估计。

本发明属于OFDMA系统中的变换域估计，适用于LTE系统。传统的变换域置零技术在变换域提取重要径而直接置零其他径，这种方式在信道存在泄漏时性能变差。本发明在传统变换域估计算法置零的区域估计信道冲激泄露值，并用估计值替换原始值，能达到更优异的性能，并且具有较低的复杂度。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种用于正交频分多址移动通信系统中的信道估计方法，该方法能在信道存在泄漏的变换域中以较低的复杂度逼近最优信道估计方法的性能。

技术方案：本发明是一种正交频分多址移动通信系统中的信道估计方法，包括以下内容：

步骤一、将接收到的导频信号与发送导频信号的共轭相乘，获得频域信道参数的最小二乘估计；

步骤二、对频域信道参数的最小二乘估计作逆离散傅立叶变换，获得变换域信道参数；

步骤三、根据信道的最大时延扩展，确定变换域噪声子空间的范围，并对变换域噪声子空间中的信道参数进行降噪处理；

步骤四、对降噪处理后的变换域信道参数作离散傅立叶变换，获得频域信道参数的估计值。

所述步骤三中的变换域噪声子空间的范围是由信道最大时延扩展确定的，其下限值d_L和上限值d_H分别为和K-1，其中τ_max为信道最大时延扩展，f_s为系统采样频率，K为分配给用户的子载波数，N是系统总的子载波数，符号表示上取整运算。

所述步骤三中的变换域噪声子空间中的信道参数降噪处理表示为：

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