[实用新型]一种TD-LTE信道估计系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线网络物理层通信系统领域，特别是提供了一种TD-LTE信道估计系统。 

背景技术

现今，随着移动通信系统的不断演进，第四代数字移动通信(4G)发展迅速，中国主导的TD-LTE也已经成为全球4G标准之一，TD-LTE无线通信系统将会提供高数据速率和更加可靠的通信质量保障，4G通信行业及其技术设备的应用也将蓬勃发展。TD-LTE能够提供大范围及高速率的无线接入，同时成本低、高容量，可面向宽带接入、远程教学及医疗、企业/社区互联等应用，包括“最后一公里”接入、热点、蜂窝回程技术以及商业用户的企业级连接。 

同时，由于用户终端所处的环境随着现代科技的进步也将会越来越复杂，高速移动和各种多径反射条件决定了无线通信系统必须能够适应这些恶劣的传输环境，若要在复杂多变的无线信道条件下准确的恢复原始信号信息，就必须在对信道参数的进行估计，也就是做信道估计。在时变和低信噪比条件下实现高精度的信道参数估计是当今TD-LTE发展面临的难题。现有的大部分TD-LTE的信道估计系统方案均不能很好地适应无线信道的变化，在一些复杂场景下信道估计精度低，导致恢复的源发射数据信息质量差。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种TD-LTE信道估计系统。本实用新型主要用于TD-LTE无线通信中的信道估计，提供了一套完整的信道估计系统方案。 

本实用新型的技术方案是： 

一种TD-LTE信道估计系统，其包括信道编码器、信号调制器、串并转换单元、第一导频数据同步产生器、IFFT变换器、循环前缀插入器、数模转换器、射频发射单元、发射天线、接收天线、射频接收单元、模数转换器、循环前缀去除器、FFT变换器、第二导频数据同步产生器、多相滤波器组、信道估计器、并串转换单元、信号解调器和信道译码器，其特征在于：所述信道编码器的输入端口用于数据信息的输入，其输出端连接在所述信号调制器的输入端；所述信号调制器的输出端连接至所述串并转换单元的输入端；所述串并转换单元的输出端和所述第一导频数据同步产生器同时连接至所述IFFT变换器的输入端；所述IFFT变换器、循环前缀插入器、数模转换器、射频发射单元、发射天线依次进行连接；所述接收天线、 射频接收单元、模数转换器、循环前缀去除器及FFT变换器依次连接在所述信道估计器的第一输入端；所述第二导频数据同步产生器和多相滤波器组分别连接至所述信道估计器的第二输入端和第三输入端；所述信道估计器的输出端与并串转换单元、信号解调器、信道译码器依次进行连接。 

整个系统的处理原理和步骤如下：所述信道编码器对输入的信息数据进行信道编码，编码方式有卷积码、TURBO码和LDPC码。所述信号调制器对经过信道编码后的数据进行信号调制，调制方式包括BPSK、QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM和256QAM。调制后的数据进入所述串并转换单元，所述串并转换单元将输入的串行数据流转换成为并行数据流，变成承载在个子载波上的有效信息数据A，其中B为频域子载波抽样间隔，表示N除以B之后的结果向下取整。所述第一导频数据同步产生器按照既定模式(梳状导频、块状导频或者任意随机形状导频模式)产生与信道频域抽样位置相对应的子载波导频数据P＝exp(j2πkBn/N)，k＝1，…，这些导频数据P按照导频模式混合在有效信息数据A里一起复用输入所述IFFT变换器进行频域至时域的转换。所述循环前缀插入器在输入其中的数据的头部插入循环前缀，循环前缀数据长度为输入数据长度的八分之一。然后所述数模转换器将输入的数字信息进行模拟转换，经过所述射频发射单元的射频处理后，通过发射天线将信号发射出去。 

所述接收天线接收到经过无线衰落信道传播后的发射信号，经过所述射频接收单元的射频处理后，再由所述模数转换器进行模拟信号转换至数字信号的动作，之后再经过所述循环前缀去除器对数据流头部的循环前缀进行剔除，然后由所述FFT变换器将输入的时域数据转换至频域数据，并输入至信道估计器。同时，依据所述第二导频数据同步产生器产生的数据信息，所述信道估计器明确知道导频的分布以及数据值，所述信道估计器将对应频域抽样位置上接收的导频数据和有效数据A′分离出来，其中为对应导频抽样点上的信道系数。然后所述信道估计器利用多相滤波器组的滤波器作用对输入的导频数据P′进行信道参数估计，并利用估计出的信道参数恢复出有效信息数据。然后再分别经过并串转换单元、信号解调器和信道译码器的处理，最后在接收端得到了发端输入的原始数据信息。