可变带宽系统的定时估计方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可变带宽系统的定时估计方法，能提高小带宽时的定时估计精度，而且不会明显提高复杂度。该方法包括以下步骤：从经过快速傅里叶变换的接收信号中提取参考信号；获得参考信号的信道估计；根据需要的定时精度对参考信号的信道估计扩展带宽；对扩展带宽后的信号进行快速反傅里叶变换，获得时域信道冲击响应；在该时域信道冲击响应寻找定时位置；以及输出该定时位置。
【专利说明】可变带宽系统的定时估计方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及可变带宽系统的定时估计方法和装置，适用于长期演进系统。
【背景技术】
[0002]正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制技术，主要思想是将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，随后调制到每个正交的子载波上进行传输。理想情况下，各正交子载波上的信号没有相互干扰。每个子载波上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子载波上的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。由于其频谱效率高、能较容易的对付多径传播引起的符号间干扰，因而在无线移动通信中得到了越来越多的应用，并且被普遍认为是未来4G的核心技术。
[0003]OFDM系统通过引入循环前缀(CP，Cyclic Prefix)来避免符号间干扰。循环前缀就是将每个OFDM符号的最后一部分数据在该OFDM符号之前重复。
[0004]终端与基站通信的前提是获得与基站的同步，主要是通过小区搜索过程完成，完成初始同步后终端还要继续保持与基站的同步。由于终端的移动，信道条件的变化等等，终端与基站的同步关系可能随时发生变化，因此终端需要随时估计该同步关系并及时调整终端的定时，这样才不致于失步。
[0005]OFDM系统发送端最终发送的是时域信号，接收机接收到的也是时域信号，在经过处理到基带信号后，需要通过快速傅里叶变换(FFT)模块变换到频域，然后在频域进行数据的解调等处理。
[0006]图1是OFDM频域信号的示意图。OFDM系统在时间上的基本单位是OFDM符号，在频率上的基本单位是子载波，时间和频率上的最小单位成为资源单元(RE，ResourceElement)。图1中的RS表示参考信号(Reference Signal),主要是用于信道估计,通常RS总是需要发送的。
[0007]定时估计常用的方法是利用RS进行，一种方法是利用频率方向上相邻RS的相位差进行。这种方法的主要是利用时域上的定时偏差反映在频域上就是一定的相位旋转的原理，但这种方法在多径衰落信道下很难准确估计出定时，主要是因为不同的多径延迟引起频域上不同相位旋转，叠加之后相位偏差信息不能再准确反映时域的定时偏差。
[0008]另一种方法如图2所示，在去除循环前缀201和快速傅立叶变换202后，在步骤203提取RS，在步骤204进行RS处的频域信道估计，然后在步骤205经快速反傅立叶变换到时域，得到时域信道冲激响应，再于步骤206中找到时域信道冲激响应中功率最大的抽头或者类似的其他策略找到起始抽头，该抽头的位置即认为是终端定时的位置。最后于步骤207输出这一定时位置。
[0009]但对于长期演进系统(LTE)系统这种带宽可变的系统，不同的带宽所包含的RS数目不一样，从而导致估计定时精度不同。
[0010]通常情况下，上述方法估计定时的精度如下表I所示:[0011]
【权利要求】
1.一种可变带宽系统的定时估计方法，包括以下步骤: 从经过快速傅里叶变换的接收信号中提取参考信号； 获得参考信号的信道估计； 根据需要的定时精度对参考信号的信道估计扩展带宽； 对扩展带宽后的信号进行快速反傅里叶变换，获得时域信道冲击响应； 在该时域信道冲击响应寻找定时位置；以及 输出该定时位置。
2.如权利要求1所述的可变带宽系统的定时估计方法，其特征在于，根据需要的定时精度对参考信号的信道估计扩展带宽之后还包括: 对扩展带宽后的信号进行加 窗操作。
3.如权利要求1所述的可变带宽系统的定时估计方法，其特征在于，获得参考信号的信道估计的方法包括最小二乘法。
4.如权利要求1所述的可变带宽系统的定时估计方法，其特征在于，获得参考信号的信道估计的方法包括最小均方差法。
5.如权利要求1所述的可变带宽系统的定时估计方法，其特征在于，获得参考信号的信道估计的方法包括变换域信道估计。
6.如权利要求1所述的可变带宽系统的定时估计方法，其特征在于，根据需要的定时精度对参考信号的信道估计扩展带宽的步骤包括:在参考信号的信道估计的两侧补零，其中补零长度根据需要的定时精度确定。
7.如权利要求4所述的可变带宽系统的定时估计方法，其特征在于，在参考信号的信道估计的两侧补零的长度相同。
8.—种可变带宽系统的定时估计装置，包括: 提取模块，用于从经过快速傅里叶变换的接收信号中提取参考信号； 信道估计模块，获得参考信号的信道估计； 带宽扩展模块，根据需要的定时精度对参考信号的信道估计扩展带宽； 快速反傅里叶变换模块，对扩展带宽后的信号进行快速反傅里叶变换，获得时域信道冲击响应； 寻找模块，在该时域信道冲击响应寻找定时位置；以及 输出模块，输出该定时位置。
9.如权利要求8所述的可变带宽系统的定时估计装置，其特征在于，该带宽扩展模块还对扩展带宽后的信号进行加窗操作。
10.如权利要求8所述的可变带宽系统的定时估计装置，其特征在于，该信道估计模块使用最小二乘法获得参考信号的信道估计。
11.如权利要求8所述的可变带宽系统的定时估计装置，其特征在于，该信道估计模块使用最小均方差法获得参考信号的信道估计。
12.如权利要求8所述的可变带宽系统的定时估计装置，其特征在于，该信道估计模块使用变换域信道估计获得参考信号的信道估计。
13.如权利要求8所述的可变带宽系统的定时估计装置，其特征在于，根据需要的定时精度对参考信号的信道估计扩展带宽的步骤包括:在参考信号的信道估计的两侧补零，其中补零长度根据需要的定时精度确定。
14.如权利要求13所述的可变带宽系统的定时估计装置，其特征在于，在参考信号的信道估计的两侧补零的长度 相同。
【文档编号】H04L27/26GK103532896SQ201210232157
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月5日 优先权日:2012年7月5日
【发明者】徐兵 申请人:联芯科技有限公司