号位置的测量矩阵；Y"表示第m个导频符号；表示第m个导频符号位置的 信道基系数估计值；?(,Μ,表示第m-1个导频符号位置的信道基系数估计值；^+4，表示 由第m-1个导频符号估计第m个导频符号的信道基系数估计值。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述信道基系数最终估 计值通过插值运算得到频域信道增益系数，包括： 根据所述信道基系数最终估计值通过时域维纳滤波插值运算得到所述导频符号位置 和数据符号位置的时域信道增益系数，或者根据所述信道基系数最终估计值通过自回归AR 基系数插值运算得到所述导频符号位置和数据符号位置的时域信道增益系数； 根据所述导频符号位置和所述数据符号位置的时域信道增益系数得到所述频域信道 增益系数。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道基系数最终估计值通 过时域维纳滤波插值运算得到所述导频符号位置和数据符号位置的时域信道增益系数，包 括： 根据所述信道基系数最终估计值通过得到所述导频符号位置的时域信道 增益系数；其中，表示第m个导频符号的第1条径上的时域信道增益系数，B为GCE-BEM 基矩阵，％^表示第m个导频符号的第1条径上的所述信道基系数最终估计值；其中，m的取 值为〇、4、7或11 ;根据所述导频符号位置的时域信道增益系数通过时域维纳滤波插值公式得到所述数 据符号位置的时域信道增益系数； 其中，所述时域维纳滤波插值公式为 其中，表示第t个发射天线与第r个接收天线间所有OFDM符号的第1条径上的时 域信道增益系数，所述所有OFDM符号包括：数据符号以及导频符号；表示时域上 第i个数据符号位置与第j个导频符号位置间的相关系数表示时域上第i个导 频符号位置与第j个数据符号位置间的相关系数；表示第t个发射天线与第r个接收 天线间第h个导频符号的第1条径上的时域信道参数，h的取值为：〇、4、7或11 ; 表 示第t个发射天线与第r个接收天线间第i2个导频符号的第1条径上的时域信道参数，i2的取值为：〇、4、7或11，且h古i2 ; 为噪声方差估计值。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道基系数最终估计值通 过AR基系数插值运算得到所述导频符号位置和数据符号位置的时域信道增益系数，包括：根据所述信道基系数最终估计值通过一阶AR模型得到所述数据符号位置的信道基系 数； 其中，所述一阶AR模型为 表示第t个发射天线与第r个 接收天线间第m个导频符号的第1条径上的时域信道增益系数，且m的取值为：0、4、7或11 ; &么表示第t个发射天线与第r个接收天线间第m-s个数据符号的第1条径上的所述信道 基系数最终估计值；s表示待估计数据符号位置与当前导频符号位置间间隔，且s的取值范 围为1、2或3 ; A , (4表示第1条径上两OFDM符号间隔为s时的信道状态转移矩阵；C 表示第t个发射天线与第r个接收天线间第m个导频符号的第1条径上的AR模型误差； 根据所述导频符号位置和所述数据符号位置的信道基系数通过《U = 得到所述导 频符号位置和所述数据符号位置的时域信道增益系数；其中，α1ιΖ为第ζ个OFDM符号的第 1条径上的时域信道增益系数，Z的取值范围为[0, 13]内的整数；￡;>z为第Z个OFDM符号 的第1条径上的信道基系数。7. 根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述导频符号位置 和所述数据符号位置的时域信道增益系数得到所述频域信道增益系数，包括： 根据所述导频符号位置和所述数据符号位置的时域信道增益系数通过时频转换公式 得到所述频域信道增益系数； 其中，所述时频转换公式为：其中，表示第t个发射天线与第r个接收天线间第z个OFDM符号的第1条径上 的时域信道增益系数；表示第t个发射天线与第r个接收天线间第z个OFDM符号 上的频域信道增益系数，k和η表示子载波编号；Nu为每个OFDM符号中的子载波个数；Ι> ?为天线对（r，t)之间的总多径数；Ts为采样时间间隔；#为归一化频偏值；τ i为第1径时 域信道的归一化时延。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据相邻的基于基系数 的导频符号采用基于测量统计约束的最大似然信道估计方法对信道进行初步估计，得到所 述导频符号位置的信道基系数初步估计值之前，还包括： 对信道信息进行数据预处理得到基于基系数的当前导频符号以及与所述当前导频符 号相邻的至少一个基于基系数的导频符号，其中，所述信道信息包括：频偏估计值、噪声方 差估计值和多普勒频移及信号功率估计值。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对信道信息进行数据预处理得到基 于基系数的当前导频符号以及与所述当前导频符号相邻的至少一个基于基系数的导频符 号之前，还包括： 对接收到的当前导频符号进行数据测量处理，得到所述信道信息。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对接收到的当前导频符号进行数据 测量处理，得到所述信道信息，包括： 对所述当前导频符号进行最大似然频偏估计，得到所述当前导频符号的频偏估计值； 对所述当前导频符号进行噪声方差估计，得到所述信道的噪声方差估计值； 根据所述噪声方差估计值通过基于循环前缀的多普勒频移估计，得到所述信道的多普 勒频移及信号功率估计值。11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对所述当前导频符号进行最大似 然频偏估计，得到所述当前导频符号的频偏估计值，包括： 对所述当前导频符号根据最大似然方法进行数据处理得到初始频偏估计V(m); 将所述Vw及所述当前导频符号位置的时域接收信号yni代入似然函数得到归一化频偏值；所述似然函数的表达式为 其中，Ew为频偏 * 矩阵，F为归一化频偏值； 根据所述归一化频偏值通过分步搜索算法计算得到所述当前导频符号的频偏估计值。12. -种信道估计装置，其特征在于，包括： 第一估计模块，用于根据相邻的基于基系数的导频符号采用基于测量统计约束的最 大似然信道估计方法对信道进行初步估计，得到所述导频符号位置的信道基系数初步估计 值； 第二估计模块，用于根据所述信道基系数初步估计值采用基于时间统计约束的卡尔曼 滤波信道估计方法对所述信道进行精确估计，得到所述导频符号位置的信道基系数最终估 计值； 插值模块，用于根据所述信道基系数最终估计值通过插值运算得到频域信道增益系 数。13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一估计模块具体用于：根据所述 相邻的基于基系数的导频符号采用最大似然信道估计公式对信道进行初步估计，得到所述 导频符号位置的信道基系数初步估计值； 其中，所述最大似然信道估计公式为：其中，为待估计信道的第m个导频符号的信道基系数初步估计值，表示状态 转移矩阵，B为GCE-BEM基矩阵，Y" k表示第m-k个导频符号的频域接收的基于基系数的导 频符号，表示第m-k个导频符号的信道系数，m的取值为0、4、7或11。14. 根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述第二估计模块具体用于：根 据所述信道基系数初步估计值采用卡尔曼滤波信道估计公式对所述信道进行精确估计，得 到所述导频符号位置的信道基系数最终估计值； 其中，所述卡尔曼滤波信道估计公式为：其中，i为观测方程中状态矩阵；K"表示第m个导频符号位置的卡尔曼增益；S"表示第 m个导频符号位置的测量矩阵；Y"表示第m个导频符号；表示第m个导频符号位置的 信道基系数估计值；表示第m-1个导频符号位置的信道基系数估计值；& 由第m-1个导频符号估计第m个导频符号的信道基系数估计值。15. 根据权利要求12-14中任一项所述的装置，其特征在于，所述插值模块包括：第一 插值单元，用于根据所述信道基系数最终估计值通过时域维纳滤波插值运算得到所述导频 符号位置和数据符号位置的时域信道增益系数，或第二插值单元，用于根据所述信道基系 数最终估计值通过自回归AR基系数插值运算得到所述导频符号位置和数据符号位置的时 域信道增益系数； 第三插值单元，用于根据所述导频符号位置和所述数据符号位置的时域信道增益系数 得到所述频域信道增益系数。16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第一插值单元具体用于： 根据所述信道基系数最终估计值通过％,得到所述导频符号位置的时域信道 增益系数；其中，表示第m个导频符号的第1条径上的时域信道增益系数，B为GCE-BEM 基矩阵，表示第m个导频符号的第1条径上的所述信道基系数最终估计值；其中，m的取 值为〇、4、7或11 ; 根据所述导频符号位置的时域信道增益系数通过时域维纳滤波插值公式得到所述数 据符号位置的时域信道增益系数； 其中，所述时域维纳滤波插值公式为其中，表示第t个发射天线与第r个接收天线间所有OFDM符号的第1条径上的时 域信道增益系数，所述所有OFDM符号包括：数据符号以及导频符号：表示时域上第i个数据符号位置与第j个导频符号位置间的相关系数； 表示时域上第i个导 / 频符号位置与第j个数据符号位置间的相关系数； <丨;)表示第t个发射天线与第r个接收 天线间第h个导频符号的第1条径上的时域信道参数，h的取值为：〇、4、7或11 ; 表 示第t个发射天线与第r个接收天线间第i2个导频符号的第1条径上的时域信道参数，i2的取值为：〇、4、7或11，且h古i2 ; <为噪声方差估计值。17. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二插值单元具体用于： 根据所述信道基系数最终估计值通过一阶AR模型得到所述数据符号位置的信道基系 数； 其中，所述一阶AR模型为表示第t个发射天线与第r 个接收天线间第m个导频符号的第1条径上的时域信道增益系数，且m的取值为：0、4、7或 11 ;表示第t个发射天线与第r个接收天线间第m-s个数据符号的第1条径上的所述 信道基系数最终估计值；s表示待估计数据符号位置与当前导频符号位置间间隔，且s的取 值范围为1、2或3 ; \ 表示第1条径上两OFDM符号间隔为s时的信道状态转移矩阵； C表示第t个发射天线与第r个接收天线间第m个导频符号的第1条径上的AR模型误 差； 根据所述导频符号位置和所述数据符号位置的信道基系数通过= 得到所述导 频符号位置和所述数据符号位置的时域信道增益系数；其中，α1ιΖ为第ζ个OFDM符号的第 1条径上的时域信道增益系数，z的取值范围为[0，13]内的整数；为第z个OFDM符号 的第1条径上的信道基系数。18. 根据权利要求15-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述第三插值单元具体用 于：根据所述导频符号位置和所述数据符号位置的时域信道增益系数通过时频转换公式得 到所述频域信道增益系数； 其中，所述时频转换公式为：其中，表示第t个发射天线与第r个接收天线间第z个OFDM符号的第1条径上 的时域信道增益系数；表示第t个发射天线与第r个接收天线间第z个OFDM符号 上的频域信道增益系数，k和η表示子载波编号；Nu为每个OFDM符号中的子载波个数；Ι> ?为天线对（r，t)之间的总多径数；Ts为采样时间间隔；#为归一化频偏值；τ i为第1径时 域信道的归一化时延。19. 根据权利要求12-18中任一项所述的装置，其特征在于，还包括： 预处理模块，用于对信道信息进行数据预处理得到基于基系数的当前导频符号以及与 所述当前导频符号相邻的至少一个基于基系数的导频符号，其中，所述信道信息包括：频偏 估计值、噪声方差估计值和多普勒频移及信号功率估计值。20. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括： 测量处理模块，用于对接收到的当前导频符号进行数据测量处理，得到所述信道信息。21. 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述测量处理模块，包括： 频偏估计单元，用于对所述当前导频符号进行最大似然频偏估计，得到所述当前导频 符号的频偏估计值； 噪声方差估计单元，用于对所述当前导频符号进行噪声方差估计，得到所述信道的噪 声方差估计值； 频移估计单元，用于根据所述噪声方差估计值通过基于循环前缀的多普勒频移估计， 得到所述信道的多普勒频移及信号功率估计值。22. 根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元具体用于： 对所述当前导频符号根据最大似然方法进行数据处理得到初始频偏估计V(m); 将所述Vw及所述当前导频符号位置的时域接收信号yni代入似然函数得到归一化频偏 值；所述似然函数的表达式为：其中，Ew为频偏 矩阵，F为归一化频偏值； 根据所述归一化频偏值通过分步搜索算法计算得到所述当前导频符号的频偏估计值。
【专利摘要】本发明实施例提供一种信道估计方法及装置。本发明信道估计方法，包括：根据相邻的基于基系数的导频符号采用基于测量统计约束的最大似然信道估计方法对信道进行初步估计，得到所述导频符号位置的信道基系数初步估计值；根据所述信道基系数初步估计值采用基于时间统计约束的卡尔曼滤波信道估计方法对所述信道进行精确估计，得到所述导频符号位置的信道基系数最终估计值；根据所述信道基系数最终估计值通过插值运算得到频域信道增益系数。本发明实施例实现了将基于测量统计约束的最大似然信道估计方法与基于时间统计约束的卡尔曼滤波信道估计方法相结合的信道估计方法，从而能获得优异的信道估计性能。
【IPC分类】H04L27/26, H04L25/02
【公开号】CN105337906
【申请号】CN201410356342
【发明人】陈庆春, 申菲菲, 乔静, 何志谦, 丁远晴, 张航, 张哲
【申请人】华为技术有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月24日