可變帶寬系統的定時估計方法和裝置製造方法
2023-07-25 15:50:56 4
可變帶寬系統的定時估計方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種可變帶寬系統的定時估計方法，能提高小帶寬時的定時估計精度，而且不會明顯提高複雜度。該方法包括以下步驟：從經過快速傅立葉變換的接收信號中提取參考信號；獲得參考信號的信道估計；根據需要的定時精度對參考信號的信道估計擴展帶寬；對擴展帶寬後的信號進行快速反傅立葉變換，獲得時域信道衝擊響應；在該時域信道衝擊響應尋找定時位置；以及輸出該定時位置。
【專利說明】可變帶寬系統的定時估計方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及可變帶寬系統的定時估計方法和裝置，適用於長期演進系統。
【背景技術】
[0002]正交頻分復用(OFDM)是一種多載波調製技術，主要思想是將高速數據信號轉換成並行的低速子數據流，隨後調製到每個正交的子載波上進行傳輸。理想情況下，各正交子載波上的信號沒有相互幹擾。每個子載波上的信號帶寬小於信道的相關帶寬，因此每個子載波上的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。由於其頻譜效率高、能較容易的對付多徑傳播引起的符號間幹擾，因而在無線移動通信中得到了越來越多的應用，並且被普遍認為是未來4G的核心技術。
[0003]OFDM系統通過引入循環前綴(CP，Cyclic Prefix)來避免符號間幹擾。循環前綴就是將每個OFDM符號的最後一部分數據在該OFDM符號之前重複。
[0004]終端與基站通信的前提是獲得與基站的同步，主要是通過小區搜索過程完成，完成初始同步後終端還要繼續保持與基站的同步。由於終端的移動，信道條件的變化等等，終端與基站的同步關係可能隨時發生變化，因此終端需要隨時估計該同步關係並及時調整終端的定時，這樣才不致於失步。
[0005]OFDM系統發送端最終發送的是時域信號，接收機接收到的也是時域信號，在經過處理到基帶信號後，需要通過快速傅立葉變換(FFT)模塊變換到頻域，然後在頻域進行數據的解調等處理。
[0006]圖1是OFDM頻域信號的示意圖。OFDM系統在時間上的基本單位是OFDM符號，在頻率上的基本單位是子載波，時間和頻率上的最小單位成為資源單元(RE，ResourceElement)。圖1中的RS表示參考信號(Reference Signal),主要是用於信道估計,通常RS總是需要發送的。
[0007]定時估計常用的方法是利用RS進行，一種方法是利用頻率方向上相鄰RS的相位差進行。這種方法的主要是利用時域上的定時偏差反映在頻域上就是一定的相位旋轉的原理，但這種方法在多徑衰落信道下很難準確估計出定時，主要是因為不同的多徑延遲引起頻域上不同相位旋轉，疊加之後相位偏差信息不能再準確反映時域的定時偏差。
[0008]另一種方法如圖2所示，在去除循環前綴201和快速傅立葉變換202後，在步驟203提取RS，在步驟204進行RS處的頻域信道估計，然後在步驟205經快速反傅立葉變換到時域，得到時域信道衝激響應，再於步驟206中找到時域信道衝激響應中功率最大的抽頭或者類似的其他策略找到起始抽頭，該抽頭的位置即認為是終端定時的位置。最後於步驟207輸出這一定時位置。
[0009]但對於長期演進系統(LTE)系統這種帶寬可變的系統，不同的帶寬所包含的RS數目不一樣，從而導致估計定時精度不同。
[0010]通常情況下，上述方法估計定時的精度如下表I所示:[0011]
【權利要求】
1.一種可變帶寬系統的定時估計方法，包括以下步驟: 從經過快速傅立葉變換的接收信號中提取參考信號； 獲得參考信號的信道估計； 根據需要的定時精度對參考信號的信道估計擴展帶寬； 對擴展帶寬後的信號進行快速反傅立葉變換，獲得時域信道衝擊響應； 在該時域信道衝擊響應尋找定時位置；以及 輸出該定時位置。
2.如權利要求1所述的可變帶寬系統的定時估計方法，其特徵在於，根據需要的定時精度對參考信號的信道估計擴展帶寬之後還包括: 對擴展帶寬後的信號進行加 窗操作。
3.如權利要求1所述的可變帶寬系統的定時估計方法，其特徵在於，獲得參考信號的信道估計的方法包括最小二乘法。
4.如權利要求1所述的可變帶寬系統的定時估計方法，其特徵在於，獲得參考信號的信道估計的方法包括最小均方差法。
5.如權利要求1所述的可變帶寬系統的定時估計方法，其特徵在於，獲得參考信號的信道估計的方法包括變換域信道估計。
6.如權利要求1所述的可變帶寬系統的定時估計方法，其特徵在於，根據需要的定時精度對參考信號的信道估計擴展帶寬的步驟包括:在參考信號的信道估計的兩側補零，其中補零長度根據需要的定時精度確定。
7.如權利要求4所述的可變帶寬系統的定時估計方法，其特徵在於，在參考信號的信道估計的兩側補零的長度相同。
8.—種可變帶寬系統的定時估計裝置，包括: 提取模塊，用於從經過快速傅立葉變換的接收信號中提取參考信號； 信道估計模塊，獲得參考信號的信道估計； 帶寬擴展模塊，根據需要的定時精度對參考信號的信道估計擴展帶寬； 快速反傅立葉變換模塊，對擴展帶寬後的信號進行快速反傅立葉變換，獲得時域信道衝擊響應； 尋找模塊，在該時域信道衝擊響應尋找定時位置；以及 輸出模塊，輸出該定時位置。
9.如權利要求8所述的可變帶寬系統的定時估計裝置，其特徵在於，該帶寬擴展模塊還對擴展帶寬後的信號進行加窗操作。
10.如權利要求8所述的可變帶寬系統的定時估計裝置，其特徵在於，該信道估計模塊使用最小二乘法獲得參考信號的信道估計。
11.如權利要求8所述的可變帶寬系統的定時估計裝置，其特徵在於，該信道估計模塊使用最小均方差法獲得參考信號的信道估計。
12.如權利要求8所述的可變帶寬系統的定時估計裝置，其特徵在於，該信道估計模塊使用變換域信道估計獲得參考信號的信道估計。
13.如權利要求8所述的可變帶寬系統的定時估計裝置，其特徵在於，根據需要的定時精度對參考信號的信道估計擴展帶寬的步驟包括:在參考信號的信道估計的兩側補零，其中補零長度根據需要的定時精度確定。
14.如權利要求13所述的可變帶寬系統的定時估計裝置，其特徵在於，在參考信號的信道估計的兩側補零的長度 相同。
【文檔編號】H04L27/26GK103532896SQ201210232157
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】徐兵 申請人:聯芯科技有限公司