一种信噪比估计方法及装置的制造方法

一种信噪比估计方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种信噪比估计方法及装置，用以解决不考虑剩余定时偏差、剩余载波频率偏差以及采样频率偏差的影响降低信噪比估计结果准确性的问题。方法为：根据频域接收信号中前导码序列的第i个、第i+2T个数据块中的每个符号以及原始前导码序列，确定第i+T个数据块的每个符号各自对应的信道估计值；根据第i+T个数据块的每个符号各自对应的信道估计值、第i+T个数据块中的每个符号以及原始前导码序列确定子载波噪声功率的估计值；根据第i个、第i+T个以及第i+2T个数据块中的每个符号确定第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值；根据子载波噪声功率的估计值以及第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定第i+T个数据块对应的每个子载波的信噪比。
【专利说明】
-种信噪比估计方法及装置
技术领域
[0001 ]本发明设及通信技术领域，尤其设及一种信噪比估计方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在采用正交频分复用（(Orthogonal Frequen巧 Division Multiplexing,(FDM)技 术的数字通信系统中，不同子载波对应的信道衰落不同。某些子载波具有较高的信道增益， 某些子载波可能存在深度信道衰落，可能会引起接收机的突发性错误。在子载波对应的子 信道发射功率恒定的情况下，达到目标误码率(Bit化ror Rate,BER)的同时，发射端通过 利用信道状态信息（化annel S化te Information，CSI)自适应地调整各个子信道的调制方 式，可W使得数据传输速率最大化。
[0003] 信道状态信息通常由接收端估计后通过信令反馈给发射端的，信道状态信息的准 确性W及实时性将直接影响到自适应调制编码的可靠性。对于有线信道，信道响应在时间 方向W及频率方向的变化十分缓慢，通常视为准静态信道，该情况下信道状态信息的准确 性成为自适应调制编码是否可靠的关键因素。
[0004] 信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR)作为信道状态信息的一种，可直接表征子 信道的优劣，因此可W作为子信道调制方式选择的依据。信噪比估计是由接收端进行的，估 计过程受到噪声、载波频偏W及采样定时频偏等干扰，如何提高信噪比的估计精度，获得准 确的信道状态信息是需要解决的问题。
[0005] 相关技术中根据前导码序列进行信噪比估计的方法，通常为:首先，对时域接收信 号进行定时同步及载波同步处理，并对经过处理后的时域接收信号进行时频域转换，利用 频域接收信号中前导码序列W及原始前导码序列进行信道估计，计算出非空子载波的频域 响应值。随后，利用接收前导码序列中有用数据部分与噪声分量的非相关特性，计算出相应 的信号功率与噪声功率;最后根据计算的信号功率与噪声功率W及非空子载波的分布特 性，计算出不同子载波的子载波信噪比。
[0006] 现有OFDM系统的信噪比估计的方法，在采样频率偏差较大或定时同步及载波同步 的性能较差时，剩余定时偏差、剩余载波频率偏差及采样频率偏差将导致前导码序列中出 现较大的相位偏差，此时利用前导码序列的不同的数据块对应的信道估计值的平均值作为 最终的信道估计值，再进行信号功率和噪声功率计算会引入较大的误差，大大降低信噪比 估计结果的准确性，严重时甚至会导致信噪比估计结果远离实际值。故此，需要一种新的信 噪比估计方法。

【发明内容】

[0007] 本发明实施例提供一种信噪比估计方法及装置，用W解决目前信噪比估计时不考 虑剩余定时偏差、剩余载波频率偏差W及采样频率偏差对接收信号造成的影响，会降低信 噪比估计结果的准确性的问题。
[0008] 本发明实施例提供的具体技术方案如下：
[0009] 第一方面，本发明实施例提供了一种信噪比估计方法，包括：
[0010] 接收时域接收信号，所述时域接收信号为发送端发送的物理帖经过信道传输后得 到，所述物理帖中至少包含前导码序列和帖头；
[0011] 将经过初始定时同步及载波同步的时域接收信号转换为频域接收信号，根据所述 频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、第i+2T个数据块中的每个符号 W及所述原始前导码序列，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个 符号各自对应的信道估计值，其中，所述第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值根 据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号、第i+2T个数据块中的第 k个符号W及所述原始前导码序列确定，其中，i、T、k均为正整数；
[0012] 根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号各自对应的信 道估计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块中的每个符号W及所述原始 前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值；
[0013] 根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、所述频域接 收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号W及所述频域接收信号中前导码序列的 第i+2T个数据块中的每个符号，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的 每个符号对应的信号功率的估计值，其中，所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据 块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频域接收信号中前导码序列的 第i个数据块的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号 W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号确定；
[0014] 根据所述子载波噪声功率的估计值W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+T 个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定所述频域接收信号中前导码序列的第 i巧个数据块对应的每个子载波的信噪比。
[0015] 可能的实施方式中，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每 个符号、第i+2T个数据块中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定所述频域接收信号 中前导码序列的第i巧个数据块的每个符号各自对应的信道估计值，包括：
[0016] 步骤曰，判断k是否满足l《k《化，其中，k的初始值为1，化表示所述频域接收信号中 前导码序列的一个数据块中包含的符号的个数；
[0017] 步骤b，若满足，确定所述第i+2T个数据块中的第k个符号与所述频域接收信号中 前导码序列的第i个数据块中的第k个符号的平均值，计算所述平均值与所述原始前导码序 列中第i+T个数据块的第k个符号的共辆的乘积，将所得的结果确定为所述第i+T个数据块 的第k个符号对应的信道估计值，采用k+1更新k后转去执行步骤a;
[0018] 步骤C，若不满足，结束并设置k为初始值。
[0019] 可能的实施方式中，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每 个符号各自对应的信道估计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块中的每 个符号W及所述原始前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值，包括：
[0020] 确定所述子载波噪声功率的估计值为：
，其中，A 表示所述子载波噪声功率的估计值，化表示所述频域接收信号中前导码序列的一个数据块 中包含的符号的个数，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个 符号，Xk表示所述原始前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，A表示所述频域接收信 号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值。
[0021] 可能的实施方式中，所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符 号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块 的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号W及所述频 域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号确定，具体为：
[0022] 确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载 波的信号功率的估计值为
t其中，务;)表示所述频 域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计 值，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，Ywt,k表示所 述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号，表示所述频域接收信 号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号的共辆，表示所述频域接收信号中前导 码序列的第i个数据块的第k个符号的共辆。
[0023] 可能的实施方式中，所述方法还包括：
[0024] 确定所述频域接收信号中两个W上数据块各自对应同一个子载波的信噪比的平 均值。
[0025] 第二方面，本发明实施例提供了一种信噪比估计装置，包括：
[0026] 接收模块，用于接收时域接收信号，所述时域接收信号为发送端发送的物理帖经 过信道传输后得到，所述物理帖中至少包含前导码序列和帖头；
[0027] 信道估计模块，用于将经过初始定时同步及载波同步的时域接收信号转换为频域 接收信号，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、第i+2T个数 据块中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+ T个数据块的每个符号各自对应的信道估计值，其中，所述第i+T个数据块的第k个符号对应 的信道估计值根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号、第i+2T 个数据块中的第k个符号W及所述原始前导码序列确定，其中，i、T、k均为正整数；
[0028] 噪声功率估计模块，用于根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块 的每个符号各自对应的信道估计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块中 的每个符号W及所述原始前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值；
[0029] 信号功率估计模块，用于根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中 的每个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号W及所述频域 接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块中的每个符号，确定所述频域接收信号中前导码 序列的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，其中，所述频域接收信号中前 导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频域 接收信号中前导码序列的第i个数据块的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第 i+T个数据块的第k个符号W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个 符号确定；
[0030]信噪比估计模块，用于根据所述子载波噪声功率的估计值W及所述频域接收信号 中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定所述频域接收 信号中前导码序列的第i巧个数据块对应的每个子载波的信噪比。
[0031 ]可能的实施方式中，所述信道估计模块具体用于：
[0032] 步骤曰，判断k是否满足l《k《化，其中，k的初始值为1，化表示所述频域接收信号中 前导码序列的一个数据块中包含的符号的个数；
[0033] 步骤b，若满足，确定所述第i+2T个数据块中的第k个符号与所述频域接收信号中 前导码序列的第i个数据块中的第k个符号的平均值，计算所述平均值与所述原始前导码序 列中第i+T个数据块的第k个符号的共辆的乘积，将所得的结果确定为所述第i+T个数据块 的第k个符号对应的信道估计值，采用k+1更新k后转去执行步骤a;
[0034] 步骤C，若不满足，结束并设置k为初始值。
[0035] 可能的实施方式中，所述噪声功率估计模块具体用于：
[0036] 确定所述子载波噪声功率的估计值巧
，其中 表示所述子载波噪声功率的估计值，化表示所述频域接收信号中前导码序列的一个数据块 中包含的符号的个数，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个 符号，Xk表示所述原始前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，片> 表示所述频域接收信 号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值。
[0037] 可能的实施方式中，所述信号功率估计模块具体用于：
[0038] 确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载 波的信号功率的估计值为
其中，表示所述频 域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计 值，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，Ywt,k表示所 述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号，]^了^表示所述频域接收信 号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号的共辆，:隶示所述频域接收信号中前导 码序列的第i个数据块的第k个符号的共辆。
[0039] 可能的实施方式中，所述信噪比估计模块还用于：
[0040] 确定所述频域接收信号中两个W上数据块各自对应同一个子载波的信噪比的平 均值。
[0041] 基于上述技术方案，本发明实施例中，根据频域接收信号中前导码序列的第i个数 据块中的第k个符号、第i+2T个数据块中的第k个符号W及原始前导码序列确定第i+T个数 据块的第k个符号对应的信道估计值，基于该信道估计值确定子载波噪声功率的估计值;根 据频域接收信号中前导码序列的第i个数据块的第k个符号、第i+T个数据块的第k个符号W 及第i+2T个数据块的第k个符号确定第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率 的估计值;根据子载波噪声功率的估计值W及频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据 块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据 块对应的每个子载波的信噪比。通过有效降低采样频率偏差、定时偏差W及载波频率偏差 在前导码序列中不同数据块部分引入的相位变化，对数据块的噪声功率W及信号功率的估 计造成的影响，使得信噪比估计结果对定时同步偏差、载波频率偏差W及采样频率偏差造 成的相位偏转不敏感。解决了目前信噪比估计时不考虑剩余定时偏差、剩余载波频率偏差 W及采样频率偏差对接收信号造成的影响，会降低信噪比估计结果的准确性的问题。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明实施例中发送端的处理过程示意图；
[0043] 图2为本发明实施例中物理帖的结构示意图；
[0044] 图3为本发明实施例中Preamble的结构示意图；
[0045] 图4为本发明实施例中Preamble的第一部分的频域结构示意图；
[0046] 图5为本发明实施例中Preamble的第一部分的时域结构示意图；
[0047] 图6为本发明实施例中接收端进行信噪比估计方法流程示意图；
[0048] 图7为本发明实施例中信噪比估计装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0049] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050] 需要说明的是，本发明实施例所提供的信噪比估计方法及装置是建立在OFDM数字 传输技术的基础上，发送端发送物理(PHY)帖，该物理帖中包含用于同步和初始信道估计的 周期性训练序列，符合无线传输领域的IEEE 802.11标准、有线传输领域的G. hn标准W及其 它应用于突发传输模式的类似标准。
[0051] 本发明实施例中，如图1所示，WG.hn标准为例，对发送端的处理过程进行说明如 下：
[0052] 步骤101:发送端根据线缆类型W及屏蔽子载波的要求在各个非空子载波填充数 值"r得到用于生成前导码序列(Preamble)的频域序列。
[0053] 根据G.hn标准，物理（PHY)帖包括前导码序列（Preamble)和帖头巧eader)，可选 地，PHY帖中还包括有效载荷（Pay load)、附加信道估计符号（Additional Channel Estimation Symbols，ACE)。如图2所示为PHY帖的结构示意图。其中，Preamble中不包含任 何用户或管理数据，专口用于接收端的同步和初始信道估计，如图3所示为Preamble的结构 示意图。
[0054] ITU-T协议G. 9960中分别规定了同轴电缆、电力线W及电话线(或称为双绞线)S 类线缆的调制参数，表1所示为同轴电缆的Preamble参数，后续将W同轴电缆为例进行说 明。
[0化5] 表1同轴电缆Preamble参数
[0化6]
[0057] 对于Preamble的永久屏蔽子载波W及空负载子载波，默认的调制信息为％"，对于 非空负载子载波，调制信息为"1"，W同轴电缆为例，Preamble的第一部分QSt section)的 频域结构如图4所示，图4中的数字表示子载波索引号。
[0058] 步骤102:发送端采用线性移位寄存器实现对频域序列的星座加扰，对星座加扰后 的频域序列X ( k )进行I F F T得到对应的时域序列X ( n )，公式表示为：
，其中N表示子载波的总数。
[0059] 由于Preamble频域结构的周期性分布特性，时域序列x(n)呈现周期特性，时域序 列中数据块重复的次数取决于Preamble中子载波间隔的大小，如图5所示为举例说明，假设 数据块Sl大小为64比特，数据块Sl重复4次。
[0060] 步骤103:发送端从步骤102得到的时域序列中选取单个的数据块SI,根据表1所示 的参数复制选择的数据块后进行加窗处理，生成Preamble。
[0061] 其中，数据块SI的时域表达式为：
庚 中，n = 0，l ,-Ni-IJs表示采样周期，N读示数据块Sl的采样点数，满足化=N/K，K表示非空 子载波之间的间隔，N表示子载波的总数，Xi,k表示第i个数据块Sl的第k个频域符号，满足i 《N2,其中，N2表示Preamble的第一部分中包含的数据块Sl的个数。
[0062] 步骤104:发送端发送PHY帖，该PHY帖中包括步骤103生成的Preamble。
[0063] 本发明实施例中，如图6所示，接收端进行信噪比估计的详细方法流程如下：
[0064] 步骤601:接收端接收时域接收信号，该时域接收信号为发送端发送的PHY帖经过 信道传输后得到，该PHY帖中至少包括前导码序列和帖头。
[0065] 实施中，接收端接收时域接收信号后，对时域接收信号进行初始定时同步和载波 同步后转换为频域接收信号，初始定时同步和载波同步后的时域接收信号中仍残留有定时 偏差和/或载波偏差，并且还有未进行处理的采样频率偏差。
[0066] 其中，定时同步，用于判断物理帖的起始点，保证接收信号不存在符号间干扰 (Inter Symbol Interface，I SI);载波同步，用于时域接收信号的频率偏差估计及补偿，消 除或减弱时域接收信号中的载波间干扰（Inter Carrier Interface, ICI)，保证不同子载 波之间的正交性。
[0067] 需要说明的是，本发明并不限制对时域接收信号进行初始定时同步和载波同步所 采用的方式，已有的任意一种定时同步和载波同步的方式均可W用于本发明，本发明的保 护范围并不W此为限制。
[0068] 具体实施中，发送端发送的PHY帖经过信道传输后，引入了信道的影响W及噪声分 量，假设接收端接收到的时域接收信号表示为：
。其中， hi(t)表示t时刻第1条路径的复时域冲击响应，Tl表示第1条路径的延迟，n(t)表示由模拟前 端带来的热噪声，该热噪声具有高斯分布特性。
[0069] 假设接收端的归一化采样频率偏差为5,归一化采样频率偏差为接收端采样频率进 行归一化所得，接收端接收的时域接收信号经过初始的定时同步和载波同步后残留的定时偏差 为扭r, :，残留的载波频率偏差A f，则经过初始的定时同击巧裁奶同击后的时城:接阶倍耳中前导 码序列的第i个数据块的第n个时域信号可表示式 则 经过初始的定时同步和载波同步后的时域接收信号转换为频域接收信号后，该频域接收信 号的前导码序列的第i个数据块的第k个频域信号可表示为：
[0070]
[0071]
[0072] 其中，化表示第k个子载波的频率响应值，Hq表示第q个子载波的频率响应值，Vi,k表 示第i个数据块中第k个频域信号所包含的噪声分量，E= Af . Ts表示对初始定时同步和载 波同步后残留的载波频率偏差进行归一化处理后所得的结果，并且满足4qk=(l+S)(e+q)- k，S(X)满月
'当e与S的数值足够小时，满足SO 并且s〇 4 qk) >0，则第i个数据块的频域信号可近似表示为：
[0073]
[0074] 其中
[0075] 步骤602:接收端将经过初始定时偏差W及载波同步的时域接收信号转换为频域 接收信号，根据频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、第i+2T个数据块 中的每个符号W及原始前导码序列，确定频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的 每个符号各自对应的信道估计值。
[0076] 其中，第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值根据频域接收信号中前导码 序列的第i个数据块中的第k个符号、第i+2T个数据块中的第k个符号W及原始前导码序列 确定。
[0077] 其中，i、T、k均为正整数。
[0078] 具体地，确定频域接收信号中前导码序列的第ivr个数据块的每个符号各自对应 的信道估计值的具体过程如下：
[0079] 步骤曰，判断k是否满足l《k《化，其中，k的初始值为1，化表示频域接收信号中前导 码序列的一个数据块中包含的符号的个数；
[0080] 步骤b，若满足，确定频域接收信号中第i+2T个数据块中的第k个符号与频域接收 信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号的平均值，计算该平均值与原始前导码序 列中第i+T个数据块的第k个符号的共辆的乘积，将所得的结果确定为第i+T个数据块的第k 个符号对应的信道估计值，采用k+1更新k后转去执行步骤a;
[0081 ]步骤C，若不满足，结束并设置k为初始值。
[0082] 具体地，频域接收信号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号各自对应的信 道估计值，表示为：
[0083]
[0084] 其中，^^表示原始频域前导码序列中第i+T个数据块的第k个符号的共辆，Yi,k表 示频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号，Ywt,k表示频域接收信号中 前导码序列的第i+2T个数据块中的第k个符号，T为正整数。
[0085] 步骤603:接收端根据频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号各 自对应的信道估计值、频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块中的每个符号W及原 始前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值。
[0086] 具体地，确定子载波噪声功率的估计值为
其 中，表示子载波噪声功率Pn的估计值，化表示频域接收信号中前导码序列的一个数据块 中包含的符号的个数，Yi+T,k表示频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符 号，Xk表示频域的原始前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号,?表示频域接收信号的 第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值。
[0087]其中，子载波噪声功率Pn的估计值可W表示为：
[008引
[0089] 其中，d)kk>e+kS，Pn表示子载波噪声功率的实际值。
[0090] 对于符合G.hn标准的有线信道的OFDM数字通信系统，载波频率偏差及采样定时偏 差皆由发送和接收端时钟晶振的不一致引起，G.hn标准要求晶振的偏差不高于10化口111，贝。 噪声功率的估计值近似等于：
[0091]
[0092] 步骤604:接收端根据频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、 频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号W及频域接收信号中前导码序列 的第i+2T个数据块中的每个符号，确定频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每 个符号对应的信号功率的估计值。
[0093] 其中，频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的 信号功率的估计值根据频域接收信号中前导码序列的第i个数据块的第k个符号、频域接收 信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号W及频域接收信号中前导码序列的第i+ 2T个数据块的第k个符号确定。
[0094] 具体地，确定频域接收信号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的子 载波的信号功率的估计值为：
妻中，与0)表示频域 接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值， Yi+T,k表示频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，Ywt,k表示频域接收 信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号，表示频域接收信号中前导码序列 的第i+T个数据块的第k个符号的共辆，表示频域接收信号中前导码序列的第i个数据块 的第k个符号的共辆。
[0095] 实施中
[0096] 步骤605:接收端根据子载波噪声功率的估计值W及频域接收信号中前导码序列 的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定频域接收信号中前导码序列 的第i巧个数据块对应的每个子载波的信噪比。
[0097] 可选地，分别确定频域接收信号中前导码序列的多个数据块分别对应的每个子载 波的信噪比，并确定频域接收信号中前导码序列的两个W上数据块各自对应同一个子载波 的信噪比的平均值。
[0098] 具体地，频域接收信号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的子载波 的信噪比亲示为：
[0099]
[0100] 为了进一步降低噪声随机性带来的误差，提高信噪比估计的精度，可W对频域接 收信号中前导码序列的多个数据块的计算结果取平均，相应的子载波信噪比估计值为：
[0101]
[0102] 优选地，T的取值为1，其中，i表示前导码序列中不同数据块的索引号。
[0103] 本发明实施例中，用于信噪比估计的频域接收信号中前导码序列的数据块属于前 导码序列的第一部分。
[0104] 实施中，根据步骤601至步骤605可W估计得到部分非空子载波的信噪比，根据前 导码序列的重复特性，可W进一步通过插值运算计算出空子载波的信噪比，例如，通常采用 线性插值方式，最终的子裁波信噪比估计値可表示为
[0105]
[0106] 丄加面丄口'|'术 口 巧W 户丄 J 巧W乂門 M 干J O
[0107] 而现有的信噪比估计过程中，由于采用频率偏差、定时偏差W及载波频率偏差在 前导码序列中不同数据块部分引入的相位变化是不一样的，使得估计得到的噪声功率W及 信号功率会叠加一个较大的因子，数据块中引入的该因子的大小与数据块引入的相位变化 成正比。本发明实施例中，根据频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号、 第i+2T个数据块中的第k个符号W及原始前导码序列确定第i+T个数据块的第k个符号对应 的信道估计值，基于该信道估计值确定子载波噪声功率的估计值;根据频域接收信号中前 导码序列的第i个数据块的第k个符号、第i+T个数据块的第k个符号W及第i+2T个数据块的 第k个符号确定第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值;根据子载 波噪声功率的估计值W及频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号对应的 信号功率的估计值，确定频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块对应的每个子载波 的信噪比。通过有效降低采样频率偏差、定时偏差W及载波频率偏差在前导码序列中不同 数据块部分引入的相位变化，对数据块的噪声功率W及信号功率的估计造成的影响，使得 信噪比估计结果对定时同步偏差、载波频率偏差W及采样频率偏差造成的相位偏转不敏 感。解决了目前信噪比估计时不考虑剩余定时偏差、剩余载波频率偏差W及采样频率偏差 对接收信号造成的影响，会降低信噪比估计结果的准确性的问题。现有方案中，信道估计值 可表示为 [010 引
[0109]
[0110]
[0111] 与本发明实施例所提供的方案相比，现有方案中噪声功率的估计值引入的误差更 大，对定时同步偏差、载波频率偏差W及采样频率偏差也更敏感。
[0112] 基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种信噪比估计装置，该装置的具 体实施可参见上述方法实施例的描述，重复之处不再寶述，如图7所示，该装置主要包括：
[0113] 接收模块701，用于接收时域接收信号，所述时域接收信号为发送端发送的物理帖 经过信道传输后得到，所述物理帖中至少包含前导码序列和帖头；
[0114] 信道估计模块702,用于将经过初始定时同步及载波同步的时域接收信号转换为 频域接收信号，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、第i+2T 个数据块中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定所述频域接收信号中前导码序列的 第i+T个数据块的每个符号各自对应的信道估计值，其中，所述第i+T个数据块的第k个符号 对应的信道估计值根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号、第 i+2T个数据块中的第k个符号W及所述原始前导码序列确定，其中，i、T、k均为正整数；
[0115] 噪声功率估计模块703,用于根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据 块的每个符号各自对应的信道估计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块 中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值；
[0116] 信号功率估计模块704,用于根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块 中的每个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号W及所述频 域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块中的每个符号，确定所述频域接收信号中前导 码序列的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，其中，所述频域接收信号中 前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频 域接收信号中前导码序列的第i个数据块的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的 第i+T个数据块的第k个符号W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k 个符号确定；
[0117] 信噪比估计模块705,用于根据所述子载波噪声功率的估计值W及所述频域接收 信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定所述频域 接收信号中前导码序列的第i巧个数据块对应的每个子载波的信噪比。
[0118] 实施中，所述信道估计模块具体用于：
[0119] 步骤曰，判断k是否满足l《k《化，其中，k的初始值为1，化表示所述频域接收信号中 前导码序列的一个数据块中包含的符号的个数；
[0120] 步骤b，若满足，确定所述第i+2T个数据块中的第k个符号与所述频域接收信号中 前导码序列的第i个数据块中的第k个符号的平均值，计算所述平均值与所述原始前导码序 列中第i+T个数据块的第k个符号的共辆的乘积，将所得的结果确定为所述第i+T个数据块 的第k个符号对应的信道估计值，采用k+1更新k后转去执行步骤a;
[0121] 步骤C，若不满足，结束并设置k为初始值。
[0122] 实施中，所述噪声功率估计模块具体用于：
[0123] 确定所述子载波噪声功率的估计值为
其中，S 表示所述子载波噪声功率的估计值，化表示所述频域援收信号中前导妈序列的一个数据块 中包含的符号的个数，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个 符号，Xk表示所述原始前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，表示所述频域接收信 号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值。
[0124] 实施中，所述信号功率估计模块具体用于：
[0125] 确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载 波的信号功率的估计值为：
其中，表示所述频 域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计 值，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，Ywt,k表示所 述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号，Klr 表示所述频域接收信 号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号的共辆，表示所述频域接收信号中前导 码序列的第i个数据块的第k个符号的共辆。
[01%]实施中，所述信噪比估计模块还用于：
[0127] 确定所述频域接收信号中两个W上数据块各自对应同一个子载波的信噪比的平 均值。
[0128] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形 式。
[0129] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、W及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供运些计算机程序 指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器W产 生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0130] 运些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备W特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0131] 运些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤W产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0132] 显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种信噪比估计方法，其特征在于，包括： 接收时域接收信号，所述时域接收信号为发送端发送的物理帖经过信道传输后得到， 所述物理帖中至少包含前导码序列和帖头； 将经过初始定时同步及载波同步的时域接收信号转换为频域接收信号，根据所述频域 接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、第i+2T个数据块中的每个符号W及 所述原始前导码序列，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号 各自对应的信道估计值，其中，所述第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值根据所 述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号、第i+2T个数据块中的第k个 符号W及所述原始前导码序列确定，其中，i、T、k均为正整数； 根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号各自对应的信道估 计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块中的每个符号W及所述原始前导 码序列，确定子载波噪声功率的估计值； 根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、所述频域接收信 号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+ 2T个数据块中的每个符号，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个 符号对应的信号功率的估计值，其中，所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的 第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频域接收信号中前导码序列的第i 个数据块的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号W 及所述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号确定； 根据所述子载波噪声功率的估计值W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数 据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T 个数据块对应的每个子载波的信噪比。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i 个数据块中的每个符号、第i+2T个数据块中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定所 述频域接收信号中前导码序列的第i巧个数据块的每个符号各自对应的信道估计值，包括： 步骤曰，判断k是否满足l《k《化，其中，k的初始值为1，化表示所述频域接收信号中前导 码序列的一个数据块中包含的符号的个数； 步骤b，若满足，确定所述第i+2T个数据块中的第k个符号与所述频域接收信号中前导 码序列的第i个数据块中的第k个符号的平均值，计算所述平均值与所述原始前导码序列中 第i+T个数据块的第k个符号的共辆的乘积，将所得的结果确定为所述第i+T个数据块的第k 个符号对应的信道估计值，采用k+1更新k后转去执行步骤a; 步骤C，若不满足，结束并设置k为初始值。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+ T个数据块的每个符号各自对应的信道估计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个 数据块中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值，包括： 确定所述子载波噪声功率的估计值为；其中，表示 所述子载波噪声功率的估计值，Ni表示所述频域接收信号中前导码序列的一个数据块中包 含的符号的个数，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符 号，Xk表示所述原始前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，度1表示所述频域接收信号 中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个 数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频域接收信号中前导码序 列的第i个数据块的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个 符号W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号确定，具体为： 确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的 信号功率的估计值为其中，表示所述频域接 收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值， Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号，Yi+2T,k表示所述 频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号，表示所述频域接收信号 中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号的共辆，；表示所述频域接收信号中前导码 序列的第i个数据块的第k个符号的共辆。5. 如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 确定所述频域接收信号中两个W上数据块各自对应同一个子载波的信噪比的平均值。6. -种信噪比估计装置，其特征在于，包括： 接收模块，用于接收时域接收信号，所述时域接收信号为发送端发送的物理帖经过信 道传输后得到，所述物理帖中至少包含前导码序列和帖头； 信道估计模块，用于将经过初始定时同步及载波同步的时域接收信号转换为频域接收 信号，根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每个符号、第i+2T个数据块 中的每个符号W及所述原始前导码序列，确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个 数据块的每个符号各自对应的信道估计值，其中，所述第i+T个数据块的第k个符号对应的 信道估计值根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的第k个符号、第i+2T个 数据块中的第k个符号W及所述原始前导码序列确定，其中，i、T、k均为正整数； 噪声功率估计模块，用于根据所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每 个符号各自对应的信道估计值、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块中的每 个符号W及所述原始前导码序列，确定子载波噪声功率的估计值； 信号功率估计模块，用于根据所述频域接收信号中前导码序列的第i个数据块中的每 个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的每个符号W及所述频域接收 信号中前导码序列的第i+2T个数据块中的每个符号，确定所述频域接收信号中前导码序列 的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，其中，所述频域接收信号中前导码 序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值根据所述频域接收 信号中前导码序列的第i个数据块的第k个符号、所述频域接收信号中前导码序列的第i+T 个数据块的第k个符号W及所述频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符 号确定； 信噪比估计模块，用于根据所述子载波噪声功率的估计值w及所述频域接收信号中前 导码序列的第i+T个数据块的每个符号对应的信号功率的估计值，确定所述频域接收信号 中前导码序列的第i巧个数据块对应的每个子载波的信噪比。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块具体用于： 步骤曰，判断k是否满足l《k《化，其中，k的初始值为1，化表示所述频域接收信号中前导 码序列的一个数据块中包含的符号的个数； 步骤b，若满足，确定所述第i+2T个数据块中的第k个符号与所述频域接收信号中前导 码序列的第i个数据块中的第k个符号的平均值，计算所述平均值与所述原始前导码序列中 第i+T个数据块的第k个符号的共辆的乘积，将所得的结果确定为所述第i+T个数据块的第k 个符号对应的信道估计值，采用k+1更新k后转去执行步骤a; 步骤C，若不满足，结束并设置k为初始值。8. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述噪声功率估计模块具体用于： 确定所述子载波噪声功率的估计值为其中，^表示 所述子载波噪声功率的估计值，Ni表示所述频域接收信号中前导码序列的一个数据块中包 含的符号的个数，Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符 号，Xk表示所述原始前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号，^表示所述频域接收信号 中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号对应的信道估计值。9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信号功率估计模块具体用于： 确定所述频域接收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的 信号功率的估计值为：其中，表示所述频域接 收信号中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号对应的子载波的信号功率的估计值， Yi+T,k表示所述频域接收信号中前导码序列的第i巧个数据块的第k个符号，Yi+2T,k表示所述 频域接收信号中前导码序列的第i+2T个数据块的第k个符号，示所述频域接收信号 中前导码序列的第i+T个数据块的第k个符号的共辆，表示所述频域接收信号中前导码 序列的第i个数据块的第k个符号的共辆。10. 如权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述信噪比估计模块还用于： 确定所述频域接收信号中两个W上数据块各自对应同一个子载波的信噪比的平均值。
【文档编号】H04L27/26GK105978838SQ201610269906
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】华杰, 吕炳赟, 杨银昌
【申请人】浙江大华技术股份有限公司