[发明专利]一种适用于5G系统PDSCH的信道估计方法

说明书

本发明涉及一种适用于5G系统PDSCH的信道估计方法，属于通信技术领域。结合DFT信道估计算法基本思想，首先根据LS算法估计得到的导频DMRS处频域响应，再加汉明窗后进行离散傅里叶逆变换，然后取循环前缀外所有样本点的信道响应幅度模中位数和最大值的平均值，作为循环前缀内的阈值门限进行降噪操作，最后经过离散傅里叶变换并去窗函数后得到信道估计结果。本发明不仅能抑制非整数倍时延信道下存在能量泄露的影响，而且能有效滤除循环前缀内噪声，提高信道估计的准确性。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种适用于5G系统PDSCH的信道估计方法。

背景技术

5G系统下的PDSCH主要用于发送下行数据、承载寻呼信息以及部分系统信息的发送。信道估计技术作为5G终端能否准确有效恢复出发射信号的关键，在接收端整个链路中起着极其重要的作用。在信号传输过程中，因为信道环境的随机性和时变性，通信传输质量会受到很大影响。为了保证接收端能够无失真地接收到发送端的信号，通常需要采用信道估计技术。

工程实现中最常用的是基于最小二乘(Least-Square，LS)的信道估计算法，复杂度低，易实现，无需获取信道中相关的先验信息，但是没有考虑噪声的影响，信噪比较小时均方误差较大。基于线性最小均方误差(LinearMinimum MeanSquared，LMMSE)的信道估计算法虽然很好的抑制了噪声的影响，是目前基于导频信道估计算法中最优准则，但不足的是需要获取信道的先验信息，这在突发通信系统中是很难获得的，并且由于涉及大量的矩阵求逆过程导致算法复杂度较高，硬件实现起来非常困难。相比于LS算法和LMMSE算法，基于离散傅立叶变换(Discrete FourierTransform，DFT)的信道估计算法在噪声处理上有了一定的改善，硬件实现也并不复杂，性能介于二者之间，但不足的是传统的DFT算法只是去除了循环前缀(Cyclic Prefix，CP)外的噪声而没有滤除循环前缀内的噪声，并且没有考虑非整数倍时延信道下存在的能量泄露问题，这会影响算法的性能。为抑制循环前缀内噪声的影响，现有的改进DFT算法中大多数是在循环前缀内设置阈值和判决门限来滤除噪声样本点，阈值的选取一般是基于循环前缀内外样本点的能量值和幅度模，以平均值、最大值或者中位数方式来设定阈值门限。中国专利CN104468426A中提出以每个抽头检测的错误概率最低时所对应的阈值作为噪声过滤中的过滤阈值，能降低信道能量泄漏的影响，却无法很好解决在遇到突发大脉冲噪声影响的情况下，阈值过大滤除有效数据，阈值过小无法滤除噪声的问题；中国专利CN201910212458.6中提出循环前缀外的噪声样本点与循环前缀内的样本点进行平滑处理得到噪声滤除阈值，解决了线脉冲噪声干扰导致阈值门限设置过大而滤除循环前缀内有用样本点的问题，但没有考虑系非整数倍时延信道下存在能量泄露的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于5G系统PDSCH的信道估计方法，取循环前缀外所有样本点的信道响应幅度模中位数和最大值的平均值作为循环前缀内的阈值门限进行降噪操作，并加入窗函数，来同时达到滤除循环前缀内噪声和非整数倍时延信道下存在能量泄露的影响。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于5G系统PDSCH的信道估计方法，包括以下步骤：

S1：根据LS算法思想，将接收到的导频信号与本地生成的导频信号相除得到导频处的信道频域响应估计值；

S2：将LS算法估计得到的导频处频域响应与频域窗函数相乘后经过离散傅里叶逆变换转换到时域；

S3：进行时域降噪操作，包括循环前缀外样本点全部置零，取循环前缀外所有样本点的信道响应幅度模中位数和最大值的平均值作为循环前缀内的阈值门限进行降噪操作；

S4：将滤除噪声的时域数据点进行离散傅里叶变换转换到频域，再除去窗函数后得到全部的信道估计频域响应结果；