[发明专利]一种具有阈值去噪处理的时域信道估计装置

说明书

本发明公开了一种具有阈值去噪处理的时域信道估计装置，涉及宽带无线突发通信领域。其包括基于FPGA实现的符号映射模块、时域信道估计模块、成型模块、匹配滤波及定时模块以及快速傅里叶变换模块。本发明基于ZC序列进行时域信道估计，能够对快速变化的宽带无线信道进行准确估计并对估计值进行去噪处理，具有估计精度高，误差小，低峰均比的特点。本发明装置的所有模块均在FPGA中以全数字方式实现，具有实现简单，可靠性高，稳定性好等特点，特别适用于低峰均比、需频域均衡的单载波宽带无线通信系统。

技术领域

本发明涉及宽带无线突发通信技术领域，特别是指一种具有阈值去噪处理的时域信道估计装置，可用作定时与信道估计共用ZC序列，具有噪声估计及阈值去噪处理，估计精度更高的时域信道估计装置。

背景技术

在宽带无线突发通信系统中，为了对接收信号进行相干解调，就必须进行信道估计，获取信道状态参数，从而补偿宽带无线信道对信号的多径衰落影响。常用的信道估计通常有频域信道估计及时域信道估计。频域信道估计通常利用信号中的导频信号及LS准则进行估计，估计值含有大量噪声分量；基于DFT的频域信道估计需要额外做两次傅里叶变换，占用大量硬件实现资源；基于PN序列的时域信道估计实现简单，但估计出的信道参数受自相关旁瓣及噪声影响，低信噪比下估计精度较低，且信号有一定的峰均比。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种具有阈值去噪处理的时域信道估计装置，本装置只需做相关处理且对信道估计值进行了阈值去噪，低信噪比下估计精度更高，另外本装置具有电路实现简单，可靠性高，稳定性好的特点。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有阈值去噪处理的时域信道估计装置，其基于FPGA实现，包括以下模块：

符号映射模块，用于将输入的业务数据流进行星座映射，形成映射后的星座符号；

时域信道估计模块，用于在数据发送时输出成帧信号，还用于在数据接收时估计时域信道冲击响应值，并进行相应的去噪处理，以提升信道估计精度；

成型模块，用于将时域信道估计模块输出的成帧信号进行平方根升余弦数字成型处理，以提高频谱利用率；

匹配滤波及定时模块，用于将模数转换后的数字信号进行匹配滤波以最大化信噪比，然后将匹配滤波后的信号再与本地定时序列进行互相关处理，根据相关峰的位置得到精确定时信号；

快速傅里叶变换模块，用于将阈值去噪处理后的时域信道估计值通过快速傅里叶变换变换到频域，进而完成后续的频域均衡处理。

进一步的，所述时域信道估计模块包括数据分块模块、ZC序列产生模块、周期延拓模块、组帧模块、ZC序列相关模块、噪声估计模块以及阈值去噪模块；其中，

所述数据分块模块用于将输入的业务数据进行分块，分块后便于插入独特前导字对抗信道多径；

所述ZC序列产生模块用于生成ZC序列，以便于时域信道估计及定时；

所述周期延拓模块用于将ZC序列产生模块所生成的ZC序列的后部码字复制到ZC序列前并进行周期延拓，以便完全覆盖信道多径；

所述组帧模块用于将延拓的ZC序列与分块并插入独特前导字的数据组成完整的一帧数据；

所述ZC序列相关模块用于将匹配滤波及定时后的数据与周期延拓的ZC序列进行滑动相关，依次估计出信道的多条多径信道参数值，进而得到信道的时域估计值；

所述噪声估计模块从匹配滤波及定时后的数据里提取出两段ZC序列，进行平方相减后再求平均，得到噪声估计值；

所述阈值去噪模块基于噪声估计模块得到的噪声估计值，设置相应的噪声阈值，将ZC序列相关模块得到的时域信道估计值大于噪声阈值的保留，小于噪声阈值的置零，得到阈值去噪后的时域信道估计值；