[发明专利]基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法及装置，其中，方法包括以下步骤：在IQ失衡的MIMO系统中，控制小区内每个用户终端发射上行信号帧中包含所有终端天线数两倍的导频符号，所有导频符号组成两个导频块；在基站根据接收到的导频信号进行信道估计后，根据不同优化算法的代价函数构建二元信道求解方程，以求解出因IQ失衡引起的等效信道和镜像信道。该方法可以在IQ失衡MIMO系统中估计信道，相比传统信道估计算法，能够准确估计由于IQ失衡引起的等效信道和镜像信道，并避免传统算法的信道估计结果均方误差的错误平层问题。

技术领域

本发明涉及MIMO无线通信信号传输技术领域，特别涉及一种基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法及装置。

背景技术

MIMO技术是4G和5G的关键技术，尤其是多用户MIMO技术能有效克服通信系统中出现的多个技术瓶颈。MIMO技术依赖于低复杂度的硬件结构，然而射频失真现象却会因此恶化，其中就包括信号的同相和正交(IQ)失衡，这会引起镜像信号的出现。由于IQ失衡和镜像信号，物理信道不仅会发生改变，还会产生镜像信道。因此，使用传统的信道估计方法难以准确估计等效物理信道，而且估计结果的均方误差会产生错误平层现象，这将使信道估计的准确性受到限制，从而影响整个通信系统的性能。

目前，IQ失衡的估计和矫正方法主要包括：(1)改变收发机硬件结构以估计和补偿IQ失衡；(2)增加额外的信号处理模块估计和补偿IQ失衡。

上述方法需要额外硬件和软件的开销，然而随着5G网络和物联网的发展和成熟，网络环境中的终端种类和数量都日趋复杂，并不是都能满足上述要求。所以亟须提出对普遍通信系统更有适用性的方案，以解决IQ失衡等射频失真带来的影响。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法，该方法可以在IQ失衡MIMO系统中估计信道，相比传统信道估计算法，能够准确估计由于IQ失衡引起的等效信道和镜像信道，并避免传统算法的信道估计结果均方误差的错误平层问题。

本发明的另一个目的在于提出一种基于IQ失衡MIMO系统的信道估计装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法，包括以下步骤：在IQ失衡的MIMO系统中，控制小区内每个用户终端发射上行信号帧中包含所有终端天线数两倍的导频符号，所有导频符号组成两个导频块；在基站根据接收到的导频信号进行信道估计后，根据不同优化算法的代价函数构建二元信道求解方程，以求解出因IQ失衡引起的等效信道和镜像信道。

本发明实施例的基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法，可以在IQ失衡的MIMO系统中准确估计出等效物理信道和镜像信号的信道，有效解决传统方案在IQ失衡系统中存在的信道估计结果均方误差的错误平层现象，方便之后的信号检测等工作，以提升IQ失衡的MIMO通信系统信号传输的性能。

另外，根据本发明上述实施例的基于IQ失衡MIMO系统的信道估计方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述导频符号满足零均值循环对称复高斯分布，该单位能量信号s满足

进一步地，在本发明的一个实施例中，信道包含信号的等效信道和镜像信号的信道。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述基站根据接收到的导频信号进行信道估计，包括：将最小二乘算法作为代价函数，信道估计结果为：

其中，x_p1和x_p2分别表示两个导频信号，y_p1和y_p2分别表示基站接收的对应导频信号。