专利名称：动静态多径信道自动检测方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯数字接收领域，具体涉及动静态多径信道自动检测方法。
背景技术：
无线通讯过程中，尤其是地面无线通讯，多径效应和多普勒效应是最显著的特点。 多径效应在时域表现为符号间干扰，在频域表现为频率选择性衰落；多普勒效应主要由发射机和接收机之间的相对移动引起的，在时域表现为多径的幅度和相位随时间变化，在频域表现为信道频域响应随时间变化；载波频率不变的情况下，多普勒频移(单位Hz)和相对移动速度成正比，移动速度越快，多普勒频移越大，时(频)域信道响应变化也越快。多径随时间变化而变化的信道称之为动态多径信道，反之，是静态多径信道。为了获得较好的接收性能，接收机必须解决多径效应和多普勒效应带来的影响， 常用的方法是信道均衡。信道均衡可以分为时域均衡和频域均衡，无论时域均衡还是频域均衡都需要准确的信道估计；信道估计一般按帧进行，如果是静态多径信道，多径的相位和幅度都不会随时间发生变化或是变化很缓慢，则可以在一段时间内对每帧估计出的信道响应作时域平均，这样可以减少噪声的影响，增加信道估计的精度，从而达到较好的均衡结果和接收性能。如果是动态多径信道，则不能进行平均，噪声的影响不能通过这种方法减少。 实际中的无线数字接收机一般不会一直处于移动状态，也就是说不会一直处于动态多径信道状态，如果接收机能够自动判断出静态多径信道状态，则可以增加静态多径信道状态下的接收性能，具有较高的实用价值。而目前现有技术中暂时还没有如何有效区分动态多径信道和静态多径信道的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动静态多径信道自动检测方法，实现在无线通信接收机中自动检测信道是否动态多径以增加静态多径信道状态下的接收性能。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种动静态多径信道自动检测方法，设信道估计的结果为信道冲击响应hi，hi中包含的多径分别为Pu，其中i为帧序号，j为多径序号，包括(1)分别计算复数Pij对应的幅度Aij和相位θ u ；(2)使幅度Aij和相位θ u经过帧延时单元，设延时的帧数为D，分别计算延时D帧
的幅度A(i_D)j和相位θ (i_D)J ；(3)分别用当前帧的幅度和相位减去延时D帧的幅度和相位，得到幅度差和相位差如下AAij = Aij-A(B)j;Δ θ = θ Γ θ (i_D)J ；(4)分别归一化幅度差和相位差得到ΔΑ'。_和Δ θ ‘ ；(5)分别对不同j对应的归一化后的幅度差和相位差的绝对值求和，得到AAi和Δ Oi ；(6)由AAi和Δ θ i计算出中间变量Ei ；(7)对Ei进行平滑滤波得到E'(8)把E' 1送入检测模块，检测模块根据E' i的变化即可给出动静态多径信道的判断结果。本发明综合考虑了多径的幅度和相位信息，能够正确稳定的区分动态多径信道和静态多径信道，如果检测结果是静态多径则可以用多次估计平均的方法减少估计误差，提高信道均衡的精度。
图1是本发明动静态多径信道自动检测方法的流程图；图2是本发明实施例中多普勒频移为OHz时E',随帧序号i变化的曲线图；图3是本发明实施例中多普勒频移为70Hz时E',随帧序号i变化的曲线图。
具体实施例方式设信道估计的结果为信道冲击响应hi;比中包含的多径分别为Pu，其中i为帧序号，j为多径序号，本发明的动静态多径信道自动检测方法流程如图1所示，包括(1)分别计算复数Pu对应的幅度Aij和相位θ iJO(2)使幅度Aij和相位θ u经过帧延时单元，设延时的帧数为D，分别计算延时D帧
的幅度A(i_D)j和相位θ (i_D)J。(3)分别用当前帧的幅度和相位减去延时D帧的幅度和相位，得到幅度差AAij* 相位差Δ θ u。(4)为去除量纲，同时调整幅度差和相位差在判断动静态多径信道中的权重，分别归一化幅度差和相位差得到ΔΑ' U和Δ Θ' iJO(5)分别对不同j对应的归一化的幅度差和相位差的绝对值求和，得到八&和 Δ θ ρ可以采用以下方法进行求和a.直接求和方法；b.加权求和方法；c.其他求和方法；其中直接求和的方法更为常用。(6)由AAi和Δ θ i计算出中间变量Ei,可以采用以下方法进行计算a.直接以及加权等求和方法；b.相乘方法。(7)通过对Ei进行平均从而得到平滑滤波后的E' i，可以采用以下方法进行平均a.直接平均(平均深度是可调参数)；b.指数平均E' i = E' (H)X (1-cO+EiX α (α 是可调参数，且0 < α < 1)。(8)如果是动态信道，E' i会较大，反之E' i会较小。把E' i送入检测模块，检测模块根据E' i的变化即可给出动静态多径信道的判断结果。
—种双门限判断方法为若E' 1大于门限TH1，认为是动态多径信道；若E' Jj、 于门限TH2 (TH1 > TH2)，认为是静态多径信道；若E' i处于TH1和TH2之间，维持上一帧判断结果。另一种单门限加次数判断方法为若E' i连续大于门限TH的次数等于N，认为是动态多径信道；若E' i连续小于门限TH的次数等于N，认为是静态多径信道。实施例1以tu6信道模型为例，取i = 1 1800，j = 0 5 (tu6信道有6条径)，本发明的动静态多径信道自动检测方法如下(1)分别计算复数Pu对应的幅度Aij和相位θ iJO(2)使幅度Aij和相位θ u经过帧延时单元，设延时的帧数为D = 1，分别计算延时
1帧的幅度A(H)j和相位θ (i_1)JO(3)分别用当前帧的幅度和相位减去延时1帧的幅度和相位，得到幅度差和相位差如下
权利要求
1.一种动静态多径信道自动检测方法，设信道估计的结果为信道冲击响应hi，hi中包含的多径分别，其中i为帧序号，j为多径序号，包括(1)分别计算Pij对应的幅度Aij和相位θu ；(2)使幅度Au和相位θ。.经过帧延时，设延时的帧数为D，分别计算延时D帧的幅度A(i-D)J 和相位 θ (i-D)J ；(3)分别用当前帧的幅度和相位减去延时D帧的幅度和相位，得到幅度差和相位差如下AAij = Aij-A(^c)j ；Δ θ . . = θ . .- θ /. ρ,Λ . ·IJIJ (ι-D)j ，(4)分别归一化幅度差和相位差得到ΔΑ'。.和Δθ ‘ ；(5)分别对不同j对应的归一化后的幅度差和相位差的绝对值求和，得到AAi和 Δ Oi ；(6)由AAi^P Δ θ 3十算出中间变量Ei;(7)对Ei进行平滑滤波得到E'i;(8)根据E'i与门限比较的结果确定当前处于静态多径还是动态多径。
2.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(5)中的求和方法为直接求和方法。
3.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(5)中的求和方法为加权求和方法。
4.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(6)中的计算方法为直接求和方法。
5.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(6)中的计算方法为加权求和方法。
6.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(6)中的计算方法为相乘方法。
7.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(7)中的平滑滤波方法为直接平均方法，其中，平均深度是可调参数。
8.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(7)中的平滑滤波方法为指数平均方法E' i = E' (H)Xd-α HEiXa,其中，α是可调参数。
9.如权利要求8所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，0<α <1。
10.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(8)中的判断方法为双门限判断方法。
11.如权利要求1所述的动静态多径信道自动检测方法，其特征在于，步骤(8)中的判断方法为单门限加次数判断方法。
全文摘要
本发明提供一种动静态多径信道自动检测方法，包括分别计算多径对应的幅度、相位以及延时D帧的幅度、相位，从而得到幅度差和相位差；分别对归一化后的幅度差和相位差的绝对值求和，并计算出中间变量Ei；将Ei进行平均所得的平滑滤波后的E′i送入检测模块，检测模块根据E′i的变化即可给出动静态多径信道的判断结果。本发明提供的动静态多径信道自动检测方法，综合考虑了多径的幅度和相位信息，能够正确稳定的区分动态多径信道和静态多径信道，如果检测结果是静态多径则可以用平均信道估计的方法减少估计方差，提高信道均衡的精度。
文档编号H04L25/03GK102340464SQ20111019333
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者陈岩 申请人:华亚微电子(上海)有限公司