一种正交频分复用系统信道估计方法及终端与流程

文档序号:14942831发布日期:2018-07-13 21:29阅读:170来源:国知局

本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种正交频分复用系统信道估计方法及终端。



背景技术:

随着无线通信技术的不断发展,正交频分复用(ofdm,orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)系统的应用也越来越普及,与此同时,对于正交频分复用系统的性能要求也越来越高。而在正交频分复用系统中,信道估计的精度将直接影响整个系统的性能。

当前,正交频分复用系统的信道估计方法是:正交频分复用系统的发射端会在某些子载波上放置相应的导频信号,并发送至接收端。接收端(例如一些可以实现信道估计的终端)接收到相应的导频信号后,会获取该导频信号的频域数据,再逆离散傅里叶变换变换到时域,在时域做降噪处理;然后离散傅里叶变换变换回频域,得到频域的信道估计值。

但是通过上述方法得到的信道估计值,由于接收端接收到的导频信号是从连续的频域信道中相应截取的一段信号,频域的两端是不连续的,在做离散傅里叶变换/逆离散傅里叶变换处理时,最终得到的边缘子载波的信道估计值会出现较大的误差,从而严重影响整个正交频分复用系统的性能,降低了用户体验的满意度。



技术实现要素:

本发明实施例提供的一种正交频分复用系统信道估计方法及终端,主要解决的技术问题是:通过当前正交频分复用系统的信道估计方法最终得到的信道估计值中,边缘子载波的信道估计值误差较大,严重影响整个正交频分复用系统的性能,降低了用户体验的满意度的问题。

为解决上述技术问题,本发明实施例提供正交频分复用系统信道估计方法,包括:

获取用于进行信道估计的导频信号;

对所述导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;

从所述n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,并从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值;

基于选择的可信子载波的信道估计值对所述各边缘子载波的信道估计值进行重构处理得到所述各边缘子载波的重构信道估计值;

将所述各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。

本发明实施例还提供一种终端,包括:

信号获取模块,用于获取进行信道估计的导频信号;

处理模块,用于对所述导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;以及用于从所述n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,并从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值;

信道估计值重构模块,用于基于处理模块选择的可信子载波的信道估计值对所述各边缘子载波的信道估计值进行重构处理得到所述各边缘子载波的重构信道估计值;

信道估计值替换模块,用于将所述各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行前述的任一项的业务测试方法。

本发明的有益效果是:

根据本发明实施例提供的正交频分复用系统信道估计方法、终端,以及计算机存储介质,通过获取用于进行信道估计的导频信号,并对该导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;从得到的n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,并从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值。基于选择的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构处理从而得到所述各边缘子载波的重构信道估计值,将所述各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。这样利用可信子载波的信道估计值实现了对误差较大的边缘子载波信道估计值的重构,有效降低了的边缘子载波信道估计值的误差,改善了正交频分复用系统的性能,提高了用户体验满意度。

附图说明

图1为本发明实施例一的正交频分复用系统信道估计方法流程示意图;

图2为本发明实施例一的各边缘子载波信道估计值重构的具体过程示意图;

图3为本发明实施例二的一种可以实现正交频分复用系统信道估计方法的终端结构示意图;

图4为本发明实施例二的一种处理模块结构示意图;

图5为本发明实施例二的另一种处理模块结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。

实施例一:

为了避免现有的正交频分复用系统信道估计方法中边缘子载波的信道估计值误差较大的问题,提升正交频分复用系统的性能,本发明实施例提供了一种新的正交频分复用系统信道估计方法,请参见图1,其测试过程包括:

s101:获取用于进行信道估计的导频信号;

s102:对导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;

s103:从得到的n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,并从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值;

s104:基于选择的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构处理得到各边缘子载波的重构信道估计值;

s105:将各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。

应当理解的是,本实施例中的导频信号可以由正交频分复用系统的信号发射器等信号发送装置进行发送,该导频信号中可以包含有n个子载波的信道信息。

值得注意的是,步骤s102中对导频信号进行处理具体可以通过现有的正交频分复用系统信道估计方法进行处理,依次进行导频母码消除、逆离散傅里叶变换、时域降噪、离散傅里叶变换等处理,从而得到n个子载波的信道估计值,其具体处理过程这里不再赘述。

本实施例中,在对导频信号进行处理后,得到的n个子载波的信道估计值可以依次记为h0,h1,…,hn-1;设每一端的边缘子载波个数为k个,则从这n个子载波的信道估计值中选择出的两端边缘子载波的信道估计值即为:h0,…,hk-1;以及hn-k,…,hn-1。其中,n一般取值为1024,即通常对导频信号进行处理后,可得到1024个子载波的信道估计值。对于每一端的边缘子载波个数的选择则可根据正交频分复用系统的实际性能的好坏来灵活确定,通常而言,正交频分复用系统的实际性能越差,所需要进行信道估计值重构的边缘子载波就越多。

值得注意的是,选择出的两端边缘子载波个数也可以不同,例如一端选择k个边缘子载,对应的信道估计值为h0,…,hk-1;另一端选择n个边缘子载,对应的信道估计值为hn-n,…,hn-1,其中k≠n。

本实施例中,可以选择与边缘子载波相邻的子载波作为可信子载波,该选择的与边缘子载波相邻的子载波的信道估计值作为可信子载波的信道估计值。值得注意的是,所述与边缘子载波相邻的子载波应当是除去两端已被选择的边缘子载波后剩余的子载波,其对应的信道估计值应当包含于除去边缘子载波的信道估计值后的剩余的信道估计值中。

应当理解的是,选择出的可信子载波的个数可以是多个,例如设两端的边缘子载波的信道估计值分别为h0,…,hk-1以及hn-k,…,hn-1;设选择出的可信子载波的个数为m个,则边缘子载波信道估计值h0,…,hk-1对应的可信子载波的信道估计值为hk,…,hk+m-1;边缘子载波的信道估计值hn-k,…,hn-1对应的可信子载波的信道估计值为hn-k-m,…,hn-k-1。选择出的可信子载波的个数应当根据实际需求进行选择,通常而言,可信子载波的个数一般选择为12个或24个为宜。

本实施例中,步骤s104中基于选择的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构的具体过程可以参见图2,包括:

s1041:对每一个边缘子载波的信道估计值,将其对应的各可信子载波的信道估计值进行第一加权处理;

s1042:将该边缘子载波的信道估计值进行第二加权处理;

s1043:将加权处理后的各信道估计值进行相加得到该边缘子载波的重构信道估计值。

具体的,设两端的边缘子载波的信道估计值分别为h0,…,hk-1以及hn-k,…,hn-1;选择出的可信子载波的个数为m个;则边缘子载波信道估计值h0,…,hk-1对应的重构信道估计值分别为:

边缘子载波信道估计值hn-k,…,hn-1对应的重构信道估计值分别为:

上述各式中,可见对各可信子载波的信道估计值和该边缘子载波的信道估计值都进行了加权处理,以式为例,hk、hk+1、…、hk+m-1即为各可信子载波的信道估计值,每一可信子载波的信道估计值对应的加权值依次为γ0*α0、γ0*α1、…、γ0*αm,依据各可信子载波的信道估计值对应的加权值依次对各可信子载波的信道估计值进行第一加权处理:γ0*[α0*hk+α1*hk+1+…+αm*hk+m-1];h0为边缘子载波的信道估计值,其对应的加权值为β0,依据该加权值对边缘子载波的信道估计值第二加权处理:β0*h0,最后将两次处理结果相加得到了最终的边缘子载波重构信道估计值

上述各式中,各边缘子载波的信道估计值为h0,……hk-1时,与各边缘子载波的信道估计值为hn-k,……hn-1时,信道估计值重构替换模块33重构信道估计值时的各可信子载波的信道估计值和边缘子载波的信道估计值对应的加权值是对称相等的,即:边缘子载波重构信道估计值的计算式中各可信子载波的信道估计值和边缘子载波的信道估计值对应的加权值,与边缘子载波重构信道估计值对应的加权值相同;……;边缘子载波重构信道估计值的计算式中各可信子载波的信道估计值和边缘子载波的信道估计值对应的加权值,与边缘子载波重构信道估计值对应的加权值相同。

值得注意的是,上述各式中,α0、α1、…、αm,β0、β1、…、βm以及γ0、γ1、…、γm的取值均应大于等于0且小于等于1,其具体取值可以根据实际需求灵活设定。

本实施例提供的正交频分复用系统信道估计方法,具体可以应用于各可以进行交频分复用系统信道估计的终端、信号接收器等装置上。

本实施例提供的正交频分复用系统信道估计方法,通过获取用于进行信道估计的导频信号,并对该导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;从得到的n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,并从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值。基于选择的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构处理从而得到所述各边缘子载波的重构信道估计值,将所述各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。这样利用可信子载波的信道估计值实现了对误差较大的边缘子载波信道估计值的重构,有效降低了的边缘子载波信道估计值的误差,改善了正交频分复用系统的性能,提高了用户体验满意度。

实施例二:

参见图3,图3为本实施例提供的一种可以实现实施例一所示正交频分复用系统信道估计方法的终端,包括:

信号获取模块31,用于获取进行信道估计的导频信号。

处理模块32,用于对导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;并从得到的n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,以及从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值。

信道估计值重构替换模块33,用于基于处理模块32选择的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构处理得到各边缘子载波的重构信道估计值,并将各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。

应当理解的是,本实施例中的导频信号可以由正交频分复用系统的信号发射器等信号发送装置进行发送,该导频信号中可以包含有n个子载波的信道信息。

本实施例中,处理模块32包括:导频信号处理单元321和边缘子载波选择单元322,参见图4。

导频信号处理单元321,用于对导频信号进行处理得到依次为h0,h1,…,hn-1的n个子载波的信道估计值。应当理解的是,通常而言子载波的个数一般为1024个。

边缘子载波选择单元322,用于从n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值。例如,设设每一端的边缘子载波个数为k个,则选择出的两端边缘子载波的信道估计值为:h0,……hk-1以及hn-k,……hn-1。值得注意的是,选择出的两端边缘子载波个数可以不同,但两端边缘子载波个数相同的情况更为常见。

本实施例中,处理模块32还包括可信子载波选择单元323,参见图5,可信子载波选择单元323用于从剩余的信道估计值中选择与边缘子载波之相邻子载波的信道估计值作为可信子载波的信道估计值。例如,可以选择信道估计值hk,…,hk+m-1作为边缘子载波信道估计值h0,…,hk-1的可信子载波信道估计值;选择信道估计值hn-k-m,…,hn-k-1作为边缘子载波信道估计值hn-k,…,hn-1的可信子载波信道估计值。应当理解的是,前例中m代表可信子载波的个数,其中,m值一般取12或24。

本实施例中,信道估计值重构替换模块33基于可信子载波选择单元323确定的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构包括:

对每一个边缘子载波的信道估计值,将其对应的各可信子载波的信道估计值进行第一加权处理,并将该边缘子载波的信道估计值进行第二加权处理,然后将加权处理后的各信道估计值进行相加得到该边缘子载波的重构信道估计值。

具体的,各边缘子载波的信道估计值为h0,……hk-1时,信道估计值重构替换模块33对应得到的重构信道估计值分别为:

上式中,hk、hk+1、…、hk+m-1即为各可信子载波的信道估计值,每一可信子载波的信道估计值对应的加权值依次为γ0*α0、γ0*α1、…、γ0*αm,依据各可信子载波的信道估计值对应的加权值依次对各可信子载波的信道估计值进行第一加权处理:γ0*[α0*hk+α1*hk+1+…+αm*hk+m-1];h0为边缘子载波的信道估计值,其对应的加权值为β0,依据该加权值对边缘子载波的信道估计值第二加权处理:β0*h0,最后将两次处理结果相加得到了最终的边缘子载波重构信道估计值以下各式计算方式与本式相同,其区别仅在于加权值不同。

……

各边缘子载波的信道估计值为hn-k,……hn-1时,信道估计值重构替换模块33对应得到的重构信道估计值分别为:

上述各式中,各边缘子载波的信道估计值为h0,……hk-1时,与各边缘子载波的信道估计值为hn-k,……hn-1时,信道估计值重构替换模块33重构信道估计值时的各可信子载波的信道估计值和边缘子载波的信道估计值对应的加权值是对称相等的。

值得注意的是,上述各式中,α0、α1、…、αm,β0、β1、…、βm以及γ0、γ1、…、γm的取值均应大于等于0且小于等于1,其具体取值可以根据实际需求灵活设定。

本实施例提供的终端,通过信号获取模块31获取导频信号,并通过处理模块32对该导频信号进行处理得到n个子载波的信道估计值;从得到的n个子载波的信道估计值中选择出两端边缘子载波的信道估计值,并从剩余的信道估计值中选择可信子载波的信道估计值。信道估计值重构替换模块33基于选择的可信子载波的信道估计值对各边缘子载波的信道估计值进行重构处理从而得到所述各边缘子载波的重构信道估计值,并将所述各边缘子载波的信道估计值替换为对应的重构信道估计值。这样以重构后的边缘子载波信道估计值代替之前误差较大的边缘子载波信道估计值,实现了边缘子载波信道估计值精确度的提高,从而提升了正交频分复用系统的性能,改善了用户体验。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在计算机存储介质(rom/ram、磁碟、光盘)中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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