专利名称：正交频分复用ofdm系统中的信道估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别涉及正交频分复用OFDM系统中的信道估计方法及装置。
背景技术：
正交频分复用OFDM技术具有高频谱效率、抗多径效应等优点，因此被各种无线标准所采用，比如IEEE 802. Ila,802. 16、ETSI HIPERLAN/2以及数字视频广播(DVB)。采用QAM调制方式的OFDM系统具有较高的数据率和频谱效率，但同时必须采用相干解调技术以实现OFDM信号的接收，这就需要对无线信道进行参数估计和跟踪。在OFDM系统中的信道估计涉及在各个频域子载波上以及在时间上的OFDM符号上变化的信道。而且，导频信道和参考符号在时间和频率上被稀疏地发射。必须利用时间和频率上的信道统计和在导频位置上获得的信道来估计在所有其他位置的信道。在频率域，可以将接收的OFDM信号Z= [Ztl, Z1，…，ZN_JT表示为
权利要求
1.一种正交频分复用OFDM系统中的信道估计方法，其特征在于，包含以下步骤 接收导频信号，其中，所述导频信号包含P个子载波，P小于或者等于N，N是导频信号的子载波总数； 根据所述接收的导频信号，产生发送端发送的OFDM信号矩阵Xp;其中，所述Xp是一个PXP的对角阵，{Χο,Χ” —,Χρ-J是所述对角阵的对角元素； 根据所述导频信号的P个子载波，构造P X L的常数矩阵Wp;其中，所述L为最大信道长度Ncmax与最大OFDM帧同步误差ε max之和； 根据所述Xp和所述WP，在时间域计算信道的最小均方误差估计； 根据所述，在频率域计算所有子载波的信道估计。
2.根据权利要求I所述的OFDM系统中的信道估计方法，其特征在于，在所述根据所述导频信号的P个子载波，构造PXL的常数矩阵Wp的步骤中，包含以下子步骤 从NXN的常数矩阵W中取P个子载波所对应的P行，取所述P行的前L列形成一个PXL的矩阵，得到所述WP。
3.根据权利要求I所述的OFDM系统中的信道估计方法，其特征在于，在所述根据所述Xp和所述wp，在时间域计算对信道的最小均方误差估计1_^的步骤中，包含以下子步骤 通过下式计算所述叾*0/1:JimiSE = E[~hL hi WphX^ {XPWpE[hL hi ] + σ ρ}1 Zp 其中是对信道连续脉冲激励响应采样而得到的信道离散脉冲激励响应的前L个元素，ElJuJiL ]是所皮/2的自相关矩阵；σ 2是噪声功率；ΙΡ为单位阵'Zp = XpWph-L +Hp ηΡ为噪声；ζρ为接收的OFDM信号；(· Γ1代表矩阵求逆，(· ) H代表共轭转置。
4.根据权利要求3所述的OFDM系统中的信道估计方法，其特征在于，在计算所述的步骤中，还包含以下子步骤 将所述]的值设置为I忍，其中，所述k为单位阵； 将所述XpWp通过下式对角化 Xpffp=UpSpVp 其中，Up和Vp是单位阵，Sp是对角阵。
5.根据权利要求I所述的OFDM系统中的信道估计方法，其特征在于，在所述根据所述kmsE，在频率域计算所有子载波的信道估计的步骤中，包含以下子步骤 通过下式计算所述月^ Hmhse — Wl Jhimse 其中，为取NXN的常数矩阵W的前L列所形成的NXL的常数矩阵。
6.一种正交频分复用OFDM系统中的信道估计装置，其特征在于，包含 接收模块，用于接收导频信号，其中，所述导频信号包含P个子载波，P小于或者等于N，N是导频信号的子载波总数； 发送信号生成模块，用于根据所述接收的导频信号，产生发送端发送的OFDM信号矩阵Xp;其中，所述Xp是一个PXP的对角阵，{Χο,Χ” - ,Xp-J是所述对角阵的对角元素；常数矩阵构造模块，用于根据所述导频信号的P个子载波，构造P X L的常数矩阵Wp;其中，所述L为最大信道长度Nemax与最大OFDM帧同步误差ε max之和； 时间域计算模块，用于根据所述Xp和所述WP，在时间域计算对信道的最小均方误差估计 himsE ; 频率域计算模块，用于根据所述反_^ ,在频率域计算所有子载波的信道估计互。
7.根据权利要求6所述的正交频分复用OFDM系统中的信道估计装置，其特征在于，所述常数矩阵构造模块从NXN的常数矩阵W中取P个子载波所对应的P行，取所述P行的前L列形成一个PXL的矩阵，得到所述WP。
8.根据权利要求6所述的正交频分复用OFDM系统中的信道估计装置，其特征在于，所述时间域计算模块在计算所述叾._@时采用下述公式 huMSB =E[~hLhiWfXf {XPWFE[hiIn WpXp + σ2ΙΡγιΖΡ 其中，L是对信道连续脉冲激励响应采样而得到的信道离散脉冲激励响应的前L个元素，￡[匕g ]是所述L的自相关矩阵；σ2是噪声功率；ΙΡ为单位阵；ZP+%，ηΡ为噪声；ΖΡ为接收的OFDM信号；(· Γ1代表矩阵求逆，(· ) η代表共轭转置。
9.根据权利要求8所述的正交频分复用OFDM系统中的信道估计装置，其特征在于，所述时间域计算模块还包含自相关子模块和对角化子模块； 所述自相关子模块，用于将所述的值设置为，其中，所述込为单位阵； 所述对角化子模块，用于将所述XpWp通过下式对角化 Xpffp=UpSpVp 其中，Up和Vp是单位阵，Sp是对角阵。
10.根据权利要求6所述的正交频分复用OFDM系统中的信道估计装置，其特征在于，所述频率域计算模块在计算所述互《^￡时采用下述公式Hmmse — Wl Hmmse 其中，为取NXN的常数矩阵W的前L列所形成的NXL的常数矩阵。
全文摘要
本发明涉及无线通信领域，公开了一种正交频分复用OFDM系统中的信道估计方法及装置。本发明中，根据导频信号包含的P个子载波，产生发送端发送的OFDM信号矩阵XP和P×L的常数矩阵WP，并在时间域计算信道的最小均方误差估计进而在频率域计算所有子载波的信道估计使得本发明的信道估计在导频信号只包含部分子载波时也无需插值即可估计所有子载波的信道特征，从而简化了系统复杂度。
文档编号H04L25/02GK102904845SQ20121042633
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者聂宏, 金海鹏 申请人:泰凌微电子(上海)有限公司