一種lte系統下行鏈路rs的信道估計方法及裝置的製作方法

2023-12-01 02:18:56

專利名稱：一種lte系統下行鏈路rs的信道估計方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域,更具體的說,是涉及一種LTE (Long Term Evolution,長期演進)系統下行鏈路RS (Reference Signal，導頻信號)的信道估計方法及裝置。
背景技術：
LTE 系統，是 3G移動通信技術的演進,採用 0FDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交頻分復用)和 MIMO (Multiple-Input Mu 11 ip I e-0utput,多輸入多輸出)技術，具有下行100M和上行50M的傳輸速率，同時支持更高的移動速度和更大的小區覆蓋半徑，支持每個小區200個用戶同時在線。而且，LTE還具有靈活的帶寬配置(1.4M 20M)，支持多媒體廣播業務和端到端QoS (Quality-of-Service,服務質量)等特點。LTE已經成為下一代移動通信技術的標準之一。在LTE系統中，需要利用下行鏈路的Cell-specific RS (Cell-specificReference Signal，小區專有的導頻信號，以下簡稱RS)進行信道估計，得到信道的狀態信息。信道狀態信息主要用於接收端對接收信號進行相干檢測，以補償無線信道對信號的衰落影響。目前，在對LTE系統下行鏈路RS進行信道估計時，可以根據LS(Least Square，最小二乘)準則，獲取頻域信道狀態信息。其中，對下行鏈路RS進行較精確信道估計的方法主要有以下兩種方法一首先，對下行鏈路RS按照LS準則做信道估計，得到頻域信道響應；然後，對所述頻域信道響應進行IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform,離散傅立葉逆變換)，得到時域信道衝激響應(CIR, Channel Impulse Response)；然後，對超出CP (Cyclic Prefix，循環前綴)長度的時域CIR值全部置零；最後，對置零處理後的CIR值進行DFT (Discrete Fourier Transform,離散傅立葉變換)，得到RS的較精確的頻域信道響應。方法二首先，對下行鏈路RS按照LS準則做信道估計，得到頻域信道響應；然後，對所述頻域信道響應進行IDFT，得到N個採樣點的時域CIR，所述N為採樣點數；然後，選取最大能量和的L個連續採樣點，並將對應剩餘的(N-L)個採樣點置零，所述L為CP對應的採樣點數；最後，對N個採樣點的當前數值進行DFT，得到RS的較精確的頻域信道響應。由此可得，上述對下行鏈路RS進行信道估計的兩種方法，都僅僅對時域CIR中的一部分做了置零處理，而時域CIR中未做任何處理的部分仍然存在影響信號的不利因素，這一部分的不利因素將導致對RS進行信道估計的精度不足，使得LTE系統性能得不到保證。

發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法及裝置，以克服現有技術中由於對下行鏈路RS進行信道估計時，未對時域CIR全部處理，而造成對RS進行信道估計精度的不足，使得LTE系統性能得不到保證的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法，包括對當前待信道估計的OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用)符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號；對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT (Inverse Fast Fourier Transform,快速傅立葉逆變換)，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR (Channel ImpulseResponse,信道衝激響應)；確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ；確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值；根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理；將置零處理後的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR作FFT (Fast FourierTransform,快速傅立葉變換)，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。優選地，所述對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號的過程包括確定下行子幀中包含RS的OFDM符號中的任意一個為所述當前待信道估計的OFDM符號;根據系統帶寬確定所述當前待信道估計的OFDM符號中包含RS的個數M ；按照LS (Least Square，最小二乘)準則，將接收到的當前待信道估計的OFDM符號中的M個RS與本地產生的M個同步RS，進行點對點共軛相乘，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號；其中，所述當前待信道估計的OFDM符號的頻域信道響應符號中包含M個RS的頻域信道響應。優選地，所述對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR的過程包括對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補相等數目的零，使補零後的頻域信道響應符號中包含N個頻域信道響應；其中，N為與M最近的2的整數次冪；對所述補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。
優選地，所述確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR的過程包括噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，將對應該待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，直接作為當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ；噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，將所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，與上一個待信道估計的OFDM符號的時域CIR進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。優選地，所述確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值的過程包括確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值；將當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值，乘以預設門限修正係數，得到當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值。優選地，所述確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值的過程包括噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，作為當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值；噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，並將所述平均功率與上一個待信道估計OFDM符號的時域噪聲功率估計值進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值。優選地，所述根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值，對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理的過程包括將當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR的前部各CIR值和尾部各CIR值分別與所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值比較；將時域CIR前部和尾部各CIR值中低於所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值的值置零，並將時域CIR的中部各CIR值置零。一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置，包括信道估計單元，用於對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號；第一變換單元，用於對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR;CIR平滑單元，用於確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ；閾值計算單元，用於確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值；置零處理單元，用於根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理；第二變換單元，用於將置零處理後的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR作FFT,並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。優選地,所述信道估計單元包括
選擇子單元，用於確定下行子幀中包含RS的OFDM符號中的任意一個為所述當前待信道估計的OFDM符號；判斷子單元，用於根據系統帶寬確定所述當前待信道估計的OFDM符號中包含RS的個數M ；計算子單元，用於按照LS準則，將接收到的當前待信道估計的OFDM符號中的M個RS與本地產生的M個同步RS，進行點對點共軛相乘，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號；其中，所述當前待信道估計的OFDM符號的頻域信道響應符號中包含M個RS的頻域信道響應。優選地，所述第一變換單元包括補零子單元，用於對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補相等數目的零，使補零後的頻域信道響應符號中包含N個頻域信道響應；其中，N為與M最近的2的整數次冪；IFFT變換子單元，用於對所述補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。優選地，所述CIR平滑單元包括第一平滑單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，將對應該待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，直接作為當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR;第二平滑單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，將所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，與上一個待信道估計的OFDM符號的時域CIR進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。優選地，所述閾值計算單元包括閾值估計子單元，用於確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值；閾值確定子單元，用於將當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值，乘以預設門限修正係數，得到當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值。優選地，所述閾值估計子單元包括第一閾值估計子單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，作為當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值；第二閾值估計子單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，並將所述平均功率與上一個待信道估計OFDM符號的時域噪聲功率估計值進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值。優選地，所述置零處理單元包括比較子單元，用於將當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR的前部各CIR值和尾部各CIR值，分別與所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值比較；置零子單元，用於將時域CIR前部和尾部各CIR值中低於所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值的值置零，並將時域CIR的中部各CIR值置零。
經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開了一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法及裝置。首先，對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到對應RS的頻域信道響應符號；然後對RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR ;然後確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ;然後確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值；然後根據噪聲閾值對時域CIR各值做置零處理；最後，將置零處理後的時域CIR作FFT，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。本發明提供的方法及裝置均對時域CIR各值做了處理，可以有效提高信道估計精度，保證了 LTE系統的性能。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例一公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法流程圖；圖2為本發明公開的一個OFDM符號的時域CIR不意圖；圖3為本發明實施例二公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法中獲得頻域信道響應符號的具體方法流程圖；圖4為本發明公開的LTE的標準CP模式下的RS結構示意圖；圖5為本發明公開的LTE的擴展CP模式下的RS結構示意圖；圖6為本發明實施例二公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法中獲得估計時域CIR的具體方法流程圖；圖7為本發明實施例二公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法中獲得噪聲閾值的具體方法流程圖；圖8為本發明實施例二公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法中對時域CIR置零處理的具體方法流程圖；圖9為本發明實施例三公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置結構示意圖；圖10為本發明實施例四公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置中信道估計單元的具體結構示意圖；圖11為本發明實施例四公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置中第一變換單元的具體結構示意圖；圖12為本發明實施例四公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置中CIR平滑單元的具體結構示意圖；圖13為本發明實施例四公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置中閾值計算單元的具體結構示意圖；圖14為本發明實施例四公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置中置零處理單元的具體結構示意圖。
具體實施例方式為了引用和清楚起見，下文中使用的技術名詞的說明、簡寫或縮寫總結如下LTE Long Term Evolution,長期演進；RS :Reference Signal,導頻信號；OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用；LS Least Square,最小二乘；IFFT Inverse Fast Fourier Transform,快速傅立葉逆變換；CIR Channel Impulse Response,信道衝激響應；FFT Fast Fourier Transform,快速傅立葉變換；CP Cyclic Prefix,循環前綴。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。由背景技術可知，現有的對下行鏈路RS進行信道估計的兩種方法，都僅僅對時域CIR中的一部分做了置零處理，而時域CIR中未做任何處理的部分仍然存在影響信號的不利因素，這一部分的不利因素將導致對RS進行信道估計精度的不足，使得LTE系統性能得不到保證。因此，本發明公開了一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法及裝置。首先，對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到對應RS的頻域信道響應符號；然後對RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR ;然後確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ;然後確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值；然後根據噪聲閾值對時域CIR各值做置零處理；最後，將置零處理後的時域CIR作FFT，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。本發明提供的方法及裝置均對時域CIR各值做了處理，可以有效提高信道估計精度，保證了 LTE系統的性能。有關於本發明公開的LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法的具體步驟以及LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置的具體結構將通過以下實施例進行詳細說明。實施例一請參閱附圖1，為本發明實施例一公開的一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法流程圖，具體步驟如下步驟SlOl :對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號。在對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計時，可對當前待信道估計的OFDM符號中的RS按照LS準則，即可得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號。需要說明的是，其他的待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號，都是按照本步驟公開的信道估計的方法獲得的。
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書
明
說
7/16 頁步驟S102 :對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。需要說明的是，其他的待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，都是按照本步驟公開的方法獲得的。步驟S103 :確定當前待信道估計的OFDM符號對應RS的時域CIR。需要說明的是，步驟S102中得到的估計時域CIR的精度比較低，在一定情況下，該步驟通過平滑濾波得到精度較高的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。步驟S104 :確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值。需要說明的是，本發明的時域OFDM符號的定時點位於多徑信道的均方根時延擴展位置，此時的時域CIR採樣點包括三部分。其中，前部為信道均方根時延擴展至信道最大時延徑部分，中部為噪聲部分，尾部為信道首徑至信道均方根時延擴展部分，如圖2所示。對步驟S103中得到的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR中部進行採樣，並對採樣點進行計算得到該OFDM符號的噪聲功率估計值，然後通過平滑濾波得到該OFDM符號的噪聲閾值。步驟S105 :根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理。將步驟S103中得到的當前待信道估計的OFDM符號時域CIR前部和尾部的各CIR值，分別與步驟S104中得到的噪聲閾值進行比較，將低於噪聲閾值的部分做置零處理。同時，將中部的噪聲對應的CIR值全部置零處理。步驟S106 :將置零處理後的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR作FFT，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。本發明實施例一所提供的LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法，通過對RS信道估計過程中，將OFDM符號的時域CIR值與噪聲閾值進行比較，並將時域CIR前部和尾部部分低於噪聲閾值的CIR值，以及時域CIR中部全部CIR值做置零處理，進而得到RS精確的頻域信道響應。通過上述對整個時域CIR做出相應處理，可有效減小噪聲對RS信道估計的影響，進而提聞LTE的系統性能。在上述本發明公開的實施例的基礎上，本發明還公開了另一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法，下面將通過實施例二進行詳細說明。實施例二本實施例公開的另一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法是基於實施例一的，具體步驟如下步驟SlOl :對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號。在對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計時，可對當前待信道估計的OFDM符號中的RS按照LS準則，即可得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號。參見附圖3，具體的處理過程如下
步驟S301 :根據發送天線模式確定下行子幀中包含RS的OFDM符號中的任意一個
11為待信道估計的OFDM符號；在LTE系統中，傳輸時間被分為10毫秒長的無線幀，並且一個無線幀進一步等分為10個子幀，標記為子幀#0至子幀#9。LTE頻分雙工系統在每個無線幀中具有10個連續的下行鏈路子幀和10個連續的上行鏈路子幀，而LTE時分雙工系統具有多種下行鏈路-上行鏈路分配。請參閱圖4，為LTE的標準CP模式下的RS結構示意圖，每個子幀包含14個等寬度時間符號，用(Γ13索引，每個子幀包含兩個等長時隙，每個時隙包括7個OFDM符號。請參閱圖5，為LTE的擴展CP模式下的RS結構示意圖，每個子幀包含12個等寬度時間符號，用(Tll索引，每個子幀包含兩個等長時隙，每個時隙包括6個OFDM符號。頻域資源在一個時間符號內的整個帶寬被分為子載波。在覆蓋頻域上的12個連續的子載波和時域上的I個子幀的頻率-時間資源區域定義為一個物理資源塊對。其中，一個物理資源塊對分別包含標準CP的12*14 = 168個資源單元和擴展CP的12*12 = 144個資源單元。LTE系統支持1，2和4天線的發送模式，使用天線埠號(Γ3，分別對應RS埠{Rj , (Rtl, Rj , (R0, ···, R3I ο在每個正常下行子巾貞中，RS的傳輸具有相同的模式。對於4天線發送模式，在標準CP模式下，RS所佔OFDM符號的索引為{0、1、4、7、8、11}，在擴展CP模式下，RS所佔OFDM符號的索引為{0、1、3、6、7、9}，分別如圖4和5所示。對於I天線和2天線發送模式，RS所佔OFDM符號均為4天線發送模式的子集，分別對應RS埠 {&}和{R。，R1I所佔的OFDM符號。步驟S302 :根據系統帶寬確定所述當前待信道估計的OFDM符號中包含RS的個數M ；LTE系統具有1.4釐，31，511，1(^15皿和20皿六種系統帶寬，對應的皿值分別為12，30，50，100，150和200。判斷當前待信道估計的OFDM符號對應的LTE系統帶寬，相應就能確定其中包含RS的個數M。步驟S303 :按照LS準則，將接收到的當前待信道估計的OFDM符號中的M個RS與本地產生的M個同步RS，進行點對點共軛相乘，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號；其中，所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號中包含M個RS的頻域信道響應。將接收到當前待信道估計的OFDM符號中的的M個RS，記為艮；將本地產生的M個同步RS，記為R1 ;按照LS準則，將&和R1進行點對點共軛相乘，即可得到對應RS的頻域信道響應符號Hls，長度為M。其中，Hls的生成公式為Hls=Rr · *conj (R1)需要說明的是，其他的待信道估計的OFDM符號的頻域信道響應符號，都是按照本步驟公開的信道估計的方法獲得的。步驟S102 :對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。參見附圖6，具體的處理過程如下
步驟S401 :對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補相等數目的零，使補零後的頻域信道響應符號中包含N個頻域信道響應；其中，N為與M最近的2的整數次冪；步驟S402 :對所述補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。將當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號Hls兩端補零至符號長度為N，並對補零後的頻域信道響應符號H' ls做IFFT，得到該OFDM符號的估計時域CIR，記為L·,·；其中，當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應Hls兩端補相等數目的零至最近的2的整數次冪N，記為H, ls。其中，Ν=2Μ1(1°82 )，頻域信道響應Hls兩端各自補零的數目為(N-M)/2。對所述補零後的頻域信道響應符號H' ls做IFFT，得到該OFDM符號的估計時域CIRLr。其中,U生成公式為heir = Jfft(Hh)需要說明的是，其他的待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，都是按照本步驟公開的方法獲得的。步驟S103 :確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。需要說明的是，步驟S102中得到的時域CIR的精度比較低，該步驟通過平滑濾波得到精度較高的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。具體的處理過程如下噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，將對應該待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，直接作為當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ；需要說明的是，在這種情況下，當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR即為步驟S102中計算得到的Lv。噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，將所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，與上一個待信道估計的OFDM符號的時域CIR進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。需要說明的是，在這種情況下，將所述該OFDM符號的估計時域CIR；；與上一個待信道估計的OFDM符號的時域CIRV 1進行平滑濾波，作為當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR值Zii。其中//的生成公式為hkcir=a-hci,-+(l-a)-h^其中，平滑因子a e (0，1)，為可設定值。步驟S104 :確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值。需要說明的是，本發明的時域OFDM符號的定時點位於多徑信道的均方根時延擴展位置，此時的時域CIR採樣點包括三部分。其中，前部為信道均方根時延擴展至信道最大時延徑部分，中部為噪聲部分，尾部為信道首徑至信道均方根時延擴展部分，如圖2所示。對步驟S103中得到的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR中部進行採樣，並對採樣點進行計算得到該OFDM符號的噪聲功率估計值，然後通過平滑濾波得到該OFDM符號的噪聲閾值。參見附圖7，具體的處理過程如下步驟S501 :確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值；對信道最大時延徑與首徑之間部分對應的時域CIR採樣點Ni,求平均功率P 2 ;信道最大時延徑與首徑之間部分對應L個時域CIR值的採樣點，記為Ni，其中Ni G h:。對L個採樣點求平均功率3·2 ,其中，屮的生成公式為
權利要求
1.一種 LTE (Long Term Evolution,長期演進)系統下行鏈路 RS (Reference Signal,導頻信號)的信道估計方法，其特徵在於，包括 對當前待信道估計的 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用)符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號； 對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT (Inverse Fast Fourier Transform,快速傅立葉逆變換)，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR (Channel Impulse Response,信道衝激響應); 確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ； 確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值； 根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理； 將置零處理後的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR作FFT (Fast FourierTransform,快速傅立葉變換)，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號的過程包括 確定下行子幀中包含RS的OFDM符號中的任意一個為所述當前待信道估計的OFDM符號; 根據系統帶寬確定所述當前待信道估計的OFDM符號中包含RS的個數M ； 按照LS(Least Square，最小二乘)準則，將接收到的當前待信道估計的OFDM符號中的M個RS與本地產生的M個同步RS，進行點對點共軛相乘，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號； 其中，所述當前待信道估計的OFDM符號的頻域信道響應符號中包含M個RS的頻域信道響應。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR的過程包括 對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補相等數目的零，使補零後的頻域信道響應符號中包含N個頻域信道響應；其中，N為與M最近的2的整數次冪； 對所述補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR的過程包括 噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，將對應該待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，直接作為當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ；噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，將所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，與上一個待信道估計的OFDM符號的時域CIR進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值的過程包括 確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值； 將當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值，乘以預設門限修正係數，得到當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值的過程包括 噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，作為當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值； 噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，並將所述平均功率與上一個待信道估計OFDM符號的時域噪聲功率估計值進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值。
7.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值，對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理的過程包括 將當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR的前部各CIR值和尾部各CIR值分別與所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值比較； 將時域CIR前部和尾部各CIR值中低於所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值的值置零，並將時域CIR的中部各CIR值置零。
8.—種LTE系統下行鏈路RS的信道估計裝置，其特徵在於，包括 信道估計單元，用於對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號； 第一變換單元，用於對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR; CIR平滑單元，用於確定當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ； 閾值計算單元，用於確定當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值； 置零處理單元，用於根據所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值對當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR各值做置零處理； 第二變換單元，用於將置零處理後的當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR作FFT，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述信道估計單元包括 選擇子單元，用於確定下行子幀中包含RS的OFDM符號中的任意一個為所述當前待信道估計的OFDM符號；判斷子單元，用於根據系統帶寬確定所述當前待信道估計的OFDM符號中包含RS的個數M ; 計算子單元，用於按照LS準則，將接收到的當前待信道估計的OFDM符號中的M個RS與本地產生的M個同步RS，進行點對點共軛相乘，得到所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號； 其中，所述當前待信道估計的OFDM符號的頻域信道響應符號中包含M個RS的頻域信道響應。
10.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述第一變換單元包括 補零子單元，用於對所述當前待信道估計的OFDM符號對應RS的頻域信道響應符號兩端補相等數目的零，使補零後的頻域信道響應符號中包含N個頻域信道響應；其中，N為與M最近的2的整數次冪； IFFT變換子單元，用於對所述補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到對應所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR。
11.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述CIR平滑單元包括 第一平滑單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，將對應該待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，直接作為當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR ； 第二平滑單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，將所述當前待信道估計的OFDM符號的估計時域CIR，與上一個待信道估計的OFDM符號的時域CIR進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR。
12.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述閾值計算單元包括 閾值估計子單元，用於確定當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值； 閾值確定子單元，用於將當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值，乘以預設門限修正係數，得到當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述閾值估計子單元包括 第一閾值估計子單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，作為當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值； 第二閾值估計子單元，用於噹噹前待信道估計的OFDM符號不為第一個待信道估計OFDM符號時，對該待信道估計的OFDM符號時域CIR的中部採樣，根據採樣點計算平均功率，並將所述平均功率與上一個待信道估計OFDM符號的時域噪聲功率估計值進行平滑濾波，得到當前待信道估計的OFDM符號的時域噪聲功率估計值。
14.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述置零處理單元包括 比較子單元，用於將當前待信道估計的OFDM符號的時域CIR的前部各CIR值和尾部各CIR值，分別與所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值比較； 置零子單元，用於將時域CIR前部和尾部各CIR值中低於所述當前待信道估計的OFDM符號的噪聲閾值的值置零，並將時域CIR的中部各CIR值置零。
全文摘要
本發明公開了一種LTE系統下行鏈路RS的信道估計方法及裝置。首先，對當前待信道估計的OFDM符號的RS做信道估計，得到對應RS的頻域信道響應符號；然後對RS的頻域信道響應符號兩端補零，並對補零後的頻域信道響應符號作IFFT，得到估計時域CIR；然後確定時域CIR；然後確定噪聲閾值；然後根據噪聲閾值對時域CIR各值做置零處理；最後，將置零處理後的時域CIR作FFT，並去掉兩端補零位置的頻點，得到當前待信道估計的OFDM符號對應RS的精確的頻域信道響應。本發明提供的方法及裝置均對時域CIR各值做了處理，可以有效提高信道估計精度，保證了LTE系統的性能。
文檔編號H04L27/26GK102932291SQ201210422760
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者任江濤, 張國松, 莫勇, 李亞輝, 吳齊發, 唐相國 申請人:合肥東芯通信股份有限公司