专利名称：Lte系统中基于二维插值的信道估计方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，特别涉及ー种LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法
背景技术：
在无线通信系统中，无线信道会在很大程度上影响通信的性能，如频率选择性衰落等等，使得发射机和接收机之间的传播路径变得非常复杂，同时无线信道还具有很大的随机性。在LTE下行接收端，为了准确地获得发送端发送的信息，需要知道信道状态信息，所以信道估计是必不可少的。信道估计方法一般可以分为盲信道估计和非盲信道估计。盲信道估计是基于传输信号的特性以及它们的统计特征进行估计；非盲信道估计是通过发送接收端已知的导频符号或者训练序列进行信道估计。目前使用比较多的是导频辅助的信道估计，在该种估计中，接收端根据已知的导频信号可以估计得到导频处的信道状态信息，而用户数据处的信道状态信息就需要利用导频处的信道信息通过插值得到。主要的插值算法有ニ维维纳插值算法，线性插值算法，FFT插值算法等，其中二维维纳滤波器是最小均方意义上的最佳线性估计器，但是其计算复杂度比较大。在LTE下行传输中，信道估计模块之后就是解调，解码等重要模块，因此信道估计的精度将直接影响到整个系统的性能。为提高信道估计的精确度，在系统中采用ニ维维纳插值算法，但是由于该算法的复杂度比较大，需要对其进行优化，在保证精确度的前提下尽可能地降低复杂度，在精确度与复杂度之间取得折中，目前还没有ー种方法针对上述要求。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供ー种LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，真正实现了在精确度满足要求的情况下降低计算复杂度。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是ー种LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，步骤如下步骤I :导出插值系数矩阵，即将LTE系统中的时频资源划分为ー个以上的mXn的模块，根据插值使用的导频单元的位置和数目，按照ニ维联合维纳插值算法，导出模块内各个单元所对应的维纳系数矩阵，也就是插值系数矩阵，m表示频率方向上的単元数，η表示时域方向上的单元数，m和η均为正整数；步骤2 :在每个mXn模块中，将该模块进ー步划分为ー个以上的子块并将子块内的所有信道响应用ー个值近似；步骤3 :通过插值系数矩阵进行插值或者使用子块进行插值导出每个模块内所有时频单元处的信道响应。 每个所述的mX η模块内导频单元与数据单元的位置分布是相同的。所述的m为6，η为7，这样对应的子块的划分为2个3X3分块和4个3X2分块，或者分为2个3 X 3分块和2个3 X 4分块，或者分为9个2 X 2分块和3个2 X I分块，或者分为6个I X 7的分块,相应的子块分布见附图4。所述的每个子块内所有时频单元的信道响应用ー个值近似，所采用的值是子块内任一时频单元处的信道估计值。由于待估计时频単元的维纳系数矩阵只与待估単元到所用的导频处的时间距离和频率距离有关，且每一个时频単元在模块中有一个相对位置，所以在模块中有相同相对位置的时频单元的维纳系数矩阵是相同的，从而仅需计算ー个模块中的插值系数矩阵，可以大大降低计算量。将模块进ー步划分为子块，每个子块内仅需计算一次信道响应，可进一步降低计算量。
图I表示LTE系统中的导频单元结构的资源网格示意图；图2表不时频资源划分为6X7的I旲块不意图；图3表示在6X7的模块中导出每个模块内所有时频单元处的信道响应时的导频选择方案示意图；图4表示6X7的模块再分为子块时的几种方案示意图，图4 (a)、图4 (b)、图4(C)和图4 (d)为不同方案下的子块分割图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更详细的说明。如图I和图2所示，LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，步骤如下步骤I :导出插值系数矩阵，即将LTE系统中的时频资源划分为ー个以上的mXn的模块，根据插值使用的导频单元的位置和数目，按照ニ维联合维纳插值算法，导出模块内各个单元所对应的维纳系数矩阵，也就是插值系数矩阵，m表示频率方向上的単元数，η表示时域方向上的单元数，m和η分别为6和7 ;步骤2 :在每个mXn模块中，将该模块进ー步划分为ー个以上的子块并将子块内的所有信道响应用ー个值近似；步骤3 :通过插值系数矩阵进行插值或者使用子块进行插值导出每个模块内所有时频单元处的信道响应。每个所述的mXn模块内导频单元与数据单元的位置分布是相同的。如图4所示，所述的m为6，η为7，这样对应的子块的划分为2个3X 3分块和4个3X 2分块，或者分为2个3 X 3分块和2个3 X 4分块，或者分为9个2 X 2分块和3个2 X I分块，或者分为6个1X7的分块。所述的每个子块内所有时频单元的信道响应用ー个值近似，所采用的值是子块内任一时频单元处的信道估计值。具体是信道为多径信道，时域上的信道冲激响应表示为
权利要求
1.ー种LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，其特征在于，步骤如下 步骤I :导出插值系数矩阵，即将LTE系统中的时频资源划分为ー个以上的mXn的模块，根据插值使用的导频单元的位置和数目，按照ニ维联合维纳插值算法，导出模块内各个単元所对应的维纳系数矩阵，也就是插值系数矩阵，m表示频率方向上的単元数，η表示时域方向上的单元数，m和η均为正整数； 步骤2:在每个mXn模块中，将该模块进ー步划分为ー个以上的子块并将子块内的所有信道响应用ー个值近似； 步骤3 :通过插值系数矩阵进行插值或者使用子块进行插值导出每个模块内所有时频单元处的信道响应。
2.根据权利要求I所述的LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，其特征在干，每个所述的mX η模块内导频单元与数据单元的位置分布是相同的。
3.根据权利要求I或权利要求2所述的LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，其特征在于，所述的m为6，η为7，这样对应的子块的划分为2个3 X 3分块和4个3 X 2分块，或者分为2个3 X 3分块和2个3 X 4分块，或者分为9个2 X 2分块和3个2 X I分块，或者分为6个I X 7的分块,相应的子块分布见附图4。
4.根据权利要求I或权利要求2所述的LTE系统中基于ニ维插值的信道估计方法，其特征在于，所述的每个子块内所有时频单元的信道响应用ー个值近似，所采用的值是子块内任一时频单元处的信道估计值。
全文摘要
一种LTE系统中基于二维插值的信道估计方法，将系统的时频资源划分为相同的模块，由于待估计时频单元的维纳系数矩阵只与待估单元到所用的导频处的时间距离和频率距离有关，且每一个时频单元在模块中有一个相对位置，所以在模块中有相同相对位置的时频单元的维纳系数矩阵是相同的，从而仅需计算一个模块中的插值系数矩阵，可以大大降低计算量。将模块进一步划分为子块，每个子块内仅需计算一次信道响应，可进一步降低计算量。
文档编号H04L25/02GK102664834SQ20111028223
公开日2012年9月12日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者张秀军, 王京, 袁雁南, 许希斌, 许祥祥, 齐心 申请人:清华大学