专利名称：一种信道估计的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信中的数据处理技术，特别是指一种信道估计的方法和装置。
背景技术：
在无线通信的信号接收过程中，存在多种类型的干扰和信号失真，主要可分为以下几大类型(1)多址干扰，在扩频通信系统中虽然各用户的扩频码是正交的，但由于各用户的不完全同步和多个传输路径的存在，使得每个用户都会受到其它用户的干扰；(2)多径间的干扰，是由于扰码的非正交性和滤波器的非整码片(chip)倍采样带来多径间的干扰；(3)符号间和码片间的干扰；(4)其它小区信号的干扰；(5)其它类型噪声的干扰。
以上这些干扰的存在，会影响系统中接收机对信号的准确接收，进而限制无线通信系统承载信号的容量，因此在信号接收过程中，首先需要估计出这些干扰，再在解调信号时抑制这些干扰，以提高接收机的性能和系统容量。
现有技术的信道估计方案是信道中的每条径分别进行平滑信道估计，其信道估计的结构，参见图1所示。假设所接收的业务信道中有L条路径，则在信道估计装置4中包含有与每条径一一对应的L个解扰解扩模块11，21，...，L1、L个平滑处理模块12，22，...，L2以及L个插值处理模块13，23，...，L3。
进行信号接收过程中，空中接口数据经接收机射频、自动增益控制(AGC，Automatic Gain Control)后送入信道估计装置4。信道估计装置4进行的数据处理过程如下步骤101，每个解扰解扩模块11，21，...，L1分别接收其所对应径的空中接口数据，并根据从多径搜索器获得的每径的径延迟信息，每个解扰解扩模块11，21，...，L1分别对各自所对应的径调整空中接口数据的位置，再与本地产生的公共导频信道(CPICH，Common Pilot Channel)的扰码、扩频码相关，得到公共导频信道解扰解扩后的符号值(公共导频信道解扰解扩符号)，分别送入每径所对应的平滑处理模块12，22，...，L2。
步骤102，平滑处理模块12，22，...，L2分别对送入的公共导频信道解扰解扩符号进行滑窗处理，以削弱高斯噪声，从而得到每径中的初步的信道估计值，将初步的信道估计值分别送入每径对应的插值处理模块13，23，...，L3。
其中，一般每个公共导频信道解扰解扩符号经滑窗处理后的结果是该符号所在位置前n个公共导频信道解扰解扩符号和后n个公共导频信道解扰解扩符号加上当前位置的公共导频信道解扰解扩符号共2n+1个符号简单平均后的结果，其中n的取值可以根据需要适当选择，如取n＝5。
滑窗处理的具体计算过程为假设平滑处理模块输入的公共导频信道解扰解扩符号是chan(i)，i＝0，1，2...n，滑窗处理后输出的初步的信道估计值是smoother(k)，k＝0，1，2...n。平滑处理模块将输入的2n+1个公共导频信道解扰解扩符号进行累加，再除以2n+1，获得对中间位置公共导频信道解扰解扩符号的估计值，如公式(1)所示。
smoother(k)=12n+1∑i=k-nk+nchan(i),k=0,1,2...---(1)]]>其中，在初始的前n个时刻公式(1)会出现chan(i)，i＜0的项，这时并没有这个输入，因此约定此时chan(i)为0。
经过本步骤，平滑处理模块12，22，...，L2得到了初步的信道估计值，但还不能直接用来解调业务信道，这是由于实际系统的业务信道的扩频因子是有很多种的，对不同的扩频因子，业务信道每个时隙需要的信道估计值个数是不一样的，但是平滑处理模块12，22，...，L2得到的信道估计值每个时隙是固定的，如WCDMA系统协议规定公共导频信道的扩频因子固定为256，这样解扰解扩并经平滑处理模块后每个时隙信道估计值固定为10个，因此需要通过插值处理模块13，23，...，L3将10个初步的信道估计值匹配到不同扩频因子所需要的不同个数上。
步骤103，插值处理模块13，23，...，L3将平滑处理模块12，22，...，L2送入的10个初步的信道估计值匹配到系统业务信道的扩频因子所需要的个数上。
本步骤具体的插值方法有很多种，一般为了实现方便采用线性插值。
插值后的信道估计值送给接收机的解调单元进行业务信道以及其它信道的解调。
现有信道估计方法的缺点是只能削弱白高斯噪声的影响，对于非白高斯噪声，如多径的干扰则不能消除，从而使信道噪声的估计产生偏差，影响信号调制和解码的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信道估计的方法，既可削弱白高斯噪声，又能够有效抑止多径干扰等非白高斯噪声，减小信道噪声估计产生的偏差。
本发明的另一主要目的是提供一种信道估计的装置，能够在信道估计时，抑制白高斯噪声和多径干扰等非白高斯噪声，使信道估计更加准确。
根据第一个发明目的本发明提供的一种信道估计的方法，包括a)对由空中接口数据经解扰解扩处理后得到的信道中每径的公共导频信道解扰解扩符号，分别进行滑窗处理和噪声估计，产生信道每径的初步信道估计值和噪声估计值；b)根据信道各径的径延迟信息、以及步骤a)获得的信道各径的噪声估计值和初步信道估计值，通过最小均方误差估计准则产生信道每径的最优信道估计值。
该方法所述空中接口数据为经射频、自动增益控制后的空中接口数据；步骤a)所述解扰解扩处理的过程具体包括获取信道每径的径延迟信息，调整收到的每径空中接口数据的位置后，与本地公共导频信道的扰码、扩频码相关，得到每径的公共导频信道解扰解扩符号。
该方法步骤a)中对每径的公共导频信道解扰解扩符号进行滑窗处理的过程具体为对每径中当前处理的公共导频信道解扰解扩符号，以及该符号前后各相同数目的公共导频信道解扰解扩符号进行累加，将累加的结果除以进行累加的公共导频信道解扰解扩符号的数目，得到当前公共导频信道解扰解扩符号的初步信道估计值。
该方法步骤a)中对每径的公共导频信道解扰解扩符号进行噪声估计的过程具体包括每径中当前处理的公共导频信道解扰解扩符号与自身经滑窗处理后的结果相减，将相减得到的结果进行模平方，对模平方的结果进行滤波，得到当前公共导频信道解扰解扩符号的噪声估计值。
该方法所述滤波过程为一阶滤波。
该方法步骤b)具体包括b1)获取信道各径的径延迟信息，根据升余弦滤波器函数生成升余弦滤波器多径相关矩阵；根据步骤a)获得的信道各径的噪声估计值，生成噪声协方差矩阵；根据步骤a)获得的信道各径的初步信道估计值，生成信道幅度的协方差矩阵；b2)对步骤b1)获得的升余弦滤波器多径相关矩阵进行矩阵转置，得到转置的升余弦滤波器多径相关矩阵；对步骤b1)获得的噪声协方差矩阵进行矩阵求逆，得到逆噪声协方差矩阵；对步骤b1)获得的信道幅度的协方差矩阵进行矩阵求逆，得到逆信道幅度的协方差矩阵；b3)将步骤b2)获得的转置的升余弦滤波器多径相关矩阵、逆噪声协方差矩阵、以及步骤b1)获得的升余弦滤波器多径相关矩阵依次进行矩阵相乘；b4)将步骤b3)获得的矩阵相乘结果与步骤b2)获得的逆信道幅度的协方差矩阵进行矩阵相加；
b5)对步骤b4)获得的矩阵相加结果进行矩阵求逆；b6)将步骤b5)获得的矩阵求逆结果、步骤b2)获得的转置的升余弦滤波器多径相关矩阵和逆噪声协方差矩阵依次进行矩阵相乘；b7)将步骤b6)获得的矩阵相乘结果与步骤a)获得的每径的初步信道估计值组成的向量进行矩阵与向量相乘后，所得向量中每项的结果为所述信道每径的最优信道估计值。
该方法步骤b1)所述升余弦滤波器多径相关矩阵G为 其中τ0，...，τL-1为所述信道每径的径延迟信息，Rg(.)为所述升余弦滤波器函数，L为信道的径数。
该方法步骤b1)所述噪声协方差矩阵I为I＝diag(|δ0|2...|δL-1|2)，其中，δ20，...，δ2L-1为所述信道每径的噪声估计值，L为信道的径数。
该方法步骤b1)所述信道幅度的协方差矩阵H为H＝diag(|h0|2...|hL-1|2)，其中，diag表示对角矩阵，h0，...，hL-1为所述信道每径的多径初步信道估计值，L为信道的径数。
该方法所述步骤b)后进一步包括c)将步骤b)得到的信道每径的最优信道估计值匹配到系统中信道的扩频因子所需的个数上。
该方法所述步骤c)采用线性插值将所述信道每径的最优信道估计值匹配到系统中信道的扩频因子所需要的个数上。
根据另一发明目的本发明提供的一种信道估计的装置，包括有用于对信道每径数据进行解扰解扩处理的一个以上解扰解扩模块，用于对信道每径数据进行滑窗处理的一个以上平滑处理模块，还包括一个以上噪声估计模块，用于对信道每径数据的噪声进行估计；以及基于最小均方误差估计的干扰抑制模块，用于根据信道各径数据的滑窗处理结果、噪声估计值和径延迟信息产生信道每径的最优信道估计值；
所述每个解扩解扰模块分别接收信道每径的空中接口数据和径延迟信息，将输出数据分别发送至每径相应的噪声估计模块和平滑处理模块，每个噪声估计模块和平滑处理模块将输出数据发送至所述干扰抑制模块，干扰抑制模块接收所有噪声估计模块和平滑处理模块的输出数据，并接收信道各径的径延迟信息，产生信道每径的最优信道估计值。
该装置所述噪声估计模块中包括平滑处理模块、减法器、模平方子模块和滤波器；所述解扩解扰模块将输出数据分别发送至相应噪声估计模块中的平滑处理模块和减法器，噪声估计模块中的平滑处理模块将自身输出数据发送至减法器，减法器将自身输出数据发送至模平方子模块，模平方子模块将自身输出数据发送至滤波器，滤波器将自身输出数据发送至所述干扰抑制模块。
该装置所述噪声估计模块中包括减法器、模平方子模块和滤波器；减法器同时接收所对应径的所述解扩解扰模块和平滑处理模块的输出数据，减法器将输出数据发送至模平方子模块，模平方子模块将输出数据发送至滤波器，滤波器将输出数据发送至所述干扰抑制模块。
该装置所述滤波器为一阶滤波器。
该装置所述干扰抑制模块中包括升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块、噪声协方差矩阵生成子模块、信道幅度的协方差矩阵生成子模块、矩阵转置子模块、三个矩阵求逆子模块、两个矩阵相乘子模块、矩阵相加子模块、以及矩阵与向量相乘子模块；升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块接收所述信道所有径的径延迟信息，将自身输出数据分别发送至矩阵转置子模块和第一个矩阵相乘子模块；噪声协方差矩阵生成子模块接收所述所有噪声估计模块的输出数据，将自身输出数据发送至第一个矩阵求逆子模块；信道幅度的协方差矩阵生成子模块接收所述所有平滑处理模块的输出数据，将自身输出数据发送至第二个矩阵求逆子模块；
第一个矩阵相乘子模块接收升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块、矩阵转置子模块和第一个矩阵求逆子模块的输出数据，将自身输出数据发送至矩阵相加子模块；矩阵相加子模块接收第一个矩阵相乘子模块和第二个矩阵求逆子模块的输出数据，将自身输出数据发送至第三个矩阵求逆子模块；第三个矩阵求逆子模块接收矩阵相加子模块的输出数据，将自身输出数据发送至第二个矩阵相乘子模块；第二个矩阵相乘子模块接收矩阵转置子模块、第三个矩阵求逆子模块和第一个矩阵求逆子模块的数据，将自身输出数据发送至矩阵与向量相乘子模块；矩阵与向量相乘子模块接收第二个矩阵相乘子模块和所述平滑处理模块的输出数据，将自身的输出数据发送至所述插值处理模块。
该装置进一步包括一个用于将信道每径的最优信道估计值匹配到系统中信道的扩频因子所需的个数上的插值处理模块；所述干扰抑制模块将产生的所述信道每径的最优信道估计值发送至插值处理模块，插值处理模块将处理后的数据输出。
从上面所述可以看出，本发明提供的信道估计的方法和装置在保留现有技术平滑信道估计方法的同时，综合考虑了多径信道特性之间的相关性，利用最小均方误差估计方法对信道的各径统一进行信道估计，从而使信道估计既能够削弱白高斯噪声，又能够有效抑止多径干扰等非白高斯噪声，使信道估计与实际的真实情况更加接近，使以后的信号调制和解码更加准确可靠。
图1为现有技术信道估计装置的结构示意图；图2为本发明较佳实施例的信道估计装置的结构示意图；图3为本发明实施例中信道估计装置的噪声估计模块的结构示意图；图4为本发明实施例中信道估计装置的干扰抑制模块的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明的思路是对空中接口数据按信道的每径分别进行平滑信道估计和噪声估计，利用得到每径的初步信道估计值和噪声估计值，结合信道每径的径延迟信息，通过最小均方误差估计准则产生信道每径的最优信道估计值。
本发明提供的信道估计方案较佳实现方式所采取的信道估计装置的结构，参见图2所示，并结合图3、图4。假设所接收的业务信道中有L条径，在图2的信道估计装置6中包括与每径一一对应的L个解扰解扩模块11，21，...，L1、L个平滑处理模块12，22，...，L2和L个噪声估计模块14，24，...，L4，以及一个基于最小均方误差(MMSE，Minimum Mean Square Error)估计的干扰抑制模块5和一个插值处理模块3。其中，解扰解扩模块11，21，...，L1和平滑处理模块12，22，...，L2与图1中的相同，插值处理模块3只设置有一个，其功能和结构与图1中的插值处理模块基本相同，在这里主要是用于对向量形式信道估计结果进行插值处理。
进行信号接收时，空中接口数据经过接收机射频、AGC对后送入信道估计装置6。信道估计装置6所进行的处理过程如下步骤201，每个解扰解扩模块11，21，...，L1分别接收其所对应径的空中接口数据，并根据从多径搜索器获得的每径的径延迟信息，每个解扰解扩模块11，21，...，L1分别对各自所对应的径调整空中接口数据的位置，再与本地产生的CPICH的扰码、扩频码相关，得到公共导频信道解扰解扩符号，分别送入每径所对应的平滑处理模块12，22，...，L2，并同时也送入每径所对应的噪声估计模块14，24，...，L4。
步骤202，平滑处理模块12，22，...，L2分别对送入的公共导频信道解扰解扩符号进行滑窗处理，以削弱高斯噪声，处理过程与前述现有技术的步骤102一样，然后，分别将处理后的L径的初步信道估计值送入干扰抑制模块5。
步骤203，噪声估计模块14，24，...，L4分别估计每径公共导频信道解扰解扩符号的噪声，将估计出的L径的噪声送给基于最小均方误差估计的干扰抑制模块5。
每径用于噪声估计的噪声估计模块的结构相同，参见图3所示。噪声估计模块包括平滑处理模块3a、减法器3b、模平方子模块3c和滤波器3d。
每径进行噪声估计的过程也相同，具体包括解扰解扩模块输出的公共导频信道解扰解扩符号进入噪声估计模块后，在噪声估计模块中，平滑处理模块3a对公共导频信道解扰解扩符号进行平滑处理后输出的信号在减法器3b中与每径解扰解扩模块直接送入的信号相减，然后，将结果送入模平方子模块3c中进行模平方以平方能量，最后进入滤波器3d进行滤波。滤波后的输出就是逼进理论噪声方差的噪声，并将每径的噪声估计结果送入干扰抑止模块5。
在噪声估计模块中，滤波器3d一般采用一阶滤波器，经一阶滤波器对模平方子模块3c送入的样本噪声进行滤波处理后，使得样本噪声值更逼进于理论上的噪声方差。平滑处理模块3a的功能和结构与图2中的每个平滑处理模块完全相同，因此完全可以用图2中每径的平滑处理模块作为其所对应径的噪声估计模块中的平滑处理模块3a，这样，图2中每径的平滑处理模块的输出数据除送入干扰抑制模块5外，还将同时送入所对应径的噪声估计模块中的减法器3b。
步骤204，基于最小均方差估计的干扰抑制模块5接收来自噪声估计模块14，24，...，L4的信道各径的噪声估计值，来自多径搜索器的信道各径延迟信息和来自平滑处理模块12，22，...，L2的信道各径的初步信道估计值，根据最小均方误差估计准则，计算出信道每径的最优信道估计值后，送入插值处理模块3。
在本步骤信道每径的最优信道估计值的计算过程中能削弱多径干扰的影响，从而提高信道估计的性能。实现这一过程的基于最小均方差估计的干扰抑制模块5的结构，参见图4所示，干扰抑制模块5中包括升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块5a，噪声协方差矩阵生成子模块5b，信道幅度的协方差矩阵生成子模块5c，矩阵转置子模块5d，三个矩阵求逆子模块5e1、5e2和5e3，两个矩阵相乘子模块5f1和5f2，矩阵相加子模块4g，以及矩阵与向量相乘子模块5h。
干扰抑制模块5的数据处理过程具体包括同步执行步骤204a-204c。
204a，升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块5a接收多径搜索器给出的信道各径的径延迟信息，按公式(2)生成并输出升余弦滤波器多径相关矩阵G。
其中，假设多径搜索器给出的径延迟信息为τ0，...，τL-1，升余弦滤波器函数为Rg(.)则升余弦滤波器多径相关矩阵G按公式(2)生成 204b，噪声协方差矩阵生成子模块5b接收噪声估计模块14，24，...，L4输出的信道各径的噪声估计值，按公式(3)生成并输出多径噪声协方差矩阵I。
其中，假定噪声估计模块14，24，...，L4输出的业务信道中L条径的噪声估计值为δ20，...，δ2L-1，各径噪声独立，则多径噪声协方差矩阵I也是对角矩阵，即I＝diag(|δ0|2...|δL-1|2)(3)公式(3)中diag表示对角矩阵，即除对角线元素外其余元素均为零。
204c，信道幅度的协方差矩阵生成子模块5c接收平滑处理模块12，22，...，L2输出的信道各径的初步信道估计值，按公式(4)生成并输出信道幅度的协方差矩阵H。
其中，假定平滑处理模块12，22，...，L2输出的业务信道中L条径的初步信道估计值为h0，...，hL-1，各径幅度不相关，则信道幅度的协方差矩阵H为对角矩阵，对角线元素为初步信道估计值的模平方，即H＝diag(|h0|2...|hL-1|2)(4)然后，再同步执行步骤204d-204f。
204d，矩阵转置子模块5d接收升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块5a输出的升余弦滤波器多径相关矩阵G，对其执行矩阵转置功能，输出矩阵G的转置GT。
204e，矩阵求逆子模块5e1接收噪声协方差矩阵生成子模块5b输出的噪声协方差矩阵I，对其执行矩阵求逆功能，输出矩阵I的逆I-1。
204f，矩阵求逆子模块5e2接收信道幅度的协方差矩阵生成子模块5c输出的信道幅度的协方差矩阵H，对其执行矩阵求逆功能，输出矩阵H的逆H-1。
步骤204g-204k依次执行。
204g，矩阵相乘子模块5f1接收矩阵转置子模块5d输出的矩阵G的转置GT，矩阵求逆子模块5e1输出的噪声协方差矩阵的逆I-1，以及升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块5a输入的升余弦滤波器多径相关矩阵G，执行两次矩阵乘法功能，输出为GTI-1G。
204h，矩阵相加子模块5g接收矩阵相乘子模块5f1输出的GTI-1G，和矩阵求逆子模块5e2的输出H-1，执行矩阵求和功能，输出为GTI-1G+H-1。
204i，矩阵求逆子模块5e3接收矩阵相加子模块5g的输出GTI-1G+H-1，执行矩阵求逆功能后输出(GTI-1G+H-1)-1。
204j，矩阵相乘子模块5f2接收矩阵求逆子模块5e3的输出(GTI-1G+H-1)-1，矩阵转置子模块5d的输出GT，以及矩阵求逆子模块5e1的输出I-1，执行两次矩阵乘法功能后输出(GTI-1G+H-1)-1GTI-1。
204k，矩阵与向量相乘子模块5h接收矩阵相乘子模块5f2的输出矩阵(GTI-1G+H-1)-1GTI-1，和平滑处理模块输出的多径初步信道估计值向量
h^=(h0...hL-1),]]>执行矩阵与向量相乘功能后输出为向量(GTI-1G+H-1)-1GTI-1h^.]]>该向量中的每一项即为基于最小均方误差估计的干扰抑制模块5最后输出的最优的每径信道估计结果。
如此，基于最小均方误差估计的干扰抑制模块5已经得到了最优的信道估计值，但还不能直接用来解调业务信道，因为实际系统业务信道的扩频因子是有很多种的，对不同的扩频因子，业务信道每个时隙需要的信道估计值个数是不一样的，但基于最小均方误差估计的干扰抑制模块5得到的信道估计值每时隙为固定的，如WCDMA系统协议规定公共导频信道的扩频因子固定为256，这样解扰解扩并经平滑处理模块后每个时隙信道估计值固定为10个，因此需要通过插值处理模块3将得到的每时隙10个最优的信道估计值匹配到不同扩频因子所需要的不同个数上，如步骤205所述。
步骤205，插值处理模块3将干扰抑制模块5送入的10个最优的信道估值匹配到不同扩频因子所需要的不同个数上。
本步骤中具体插值方法有很多种，一般为了实现方便多采用线性插值。插值后的信道估计值可送给后续的解调单元进行业务信道以及其它信道的解调。
现有技术的信道估计方案是对每一径单独进行的，没有考虑多径信道特性之间的相关性，而本发明考虑了这种相关性，综合了各径之间的多径干扰影响，多径的信道估计是统一而不是独立的进行，并利用最小均方误差估计方法来实现抑制这种干扰，同时与现有技术的平滑信道估计方法共存，紧密结合，从而既削弱了白高斯噪声也抑制了多径干扰，所以性能上大大优于现有技术。
本发明方案适用于宽带码分多址(WCDMA)等无线通信系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种信道估计的方法，其特征在于，包括a)对由空中接口数据经解扰解扩处理后得到的信道中每径的公共导频信道解扰解扩符号，分别进行滑窗处理和噪声估计，产生信道每径的初步信道估计值和噪声估计值；b)根据信道各径的径延迟信息、以及步骤a)获得的信道各径的噪声估计值和初步信道估计值，通过最小均方误差估计准则产生信道每径的最优信道估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空中接口数据为经射频、自动增益控制后的空中接口数据；步骤a)所述解扰解扩处理的过程具体包括获取信道每径的径延迟信息，调整收到的每径空中接口数据的位置后，与本地公共导频信道的扰码、扩频码相关，得到每径的公共导频信道解扰解扩符号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中对每径的公共导频信道解扰解扩符号进行滑窗处理的过程具体为对每径中当前处理的公共导频信道解扰解扩符号，以及该符号前后各相同数目的公共导频信道解扰解扩符号进行累加，将累加的结果除以进行累加的公共导频信道解扰解扩符号的数目，得到当前公共导频信道解扰解扩符号的初步信道估计值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中对每径的公共导频信道解扰解扩符号进行噪声估计的过程具体包括每径中当前处理的公共导频信道解扰解扩符号与自身经滑窗处理后的结果相减，将相减得到的结果进行模平方，对模平方的结果进行滤波，得到当前公共导频信道解扰解扩符号的噪声估计值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述滤波过程为一阶滤波。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)具体包括b1)获取信道各径的径延迟信息，根据升余弦滤波器函数生成升余弦滤波器多径相关矩阵；根据步骤a)获得的信道各径的噪声估计值，生成噪声协方差矩阵；根据步骤a)获得的信道各径的初步信道估计值，生成信道幅度的协方差矩阵；b2)对步骤b1)获得的升余弦滤波器多径相关矩阵进行矩阵转置，得到转置的升余弦滤波器多径相关矩阵；对步骤b1)获得的噪声协方差矩阵进行矩阵求逆，得到逆噪声协方差矩阵；对步骤b1)获得的信道幅度的协方差矩阵进行矩阵求逆，得到逆信道幅度的协方差矩阵；b3)将步骤b2)获得的转置的升余弦滤波器多径相关矩阵、逆噪声协方差矩阵、以及步骤b1)获得的升余弦滤波器多径相关矩阵依次进行矩阵相乘；b4)将步骤b3)获得的矩阵相乘结果与步骤b2)获得的逆信道幅度的协方差矩阵进行矩阵相加；b5)对步骤b4)获得的矩阵相加结果进行矩阵求逆；b6)将步骤b5)获得的矩阵求逆结果、步骤b2)获得的转置的升余弦滤波器多径相关矩阵和逆噪声协方差矩阵依次进行矩阵相乘；b7)将步骤b6)获得的矩阵相乘结果与步骤a)获得的每径的初步信道估计值组成的向量进行矩阵与向量相乘后，所得向量中每项的结果为所述信道每径的最优信道估计值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b1)所述升余弦滤波器多径相关矩阵G为 其中τ0，...，τL-1为所述信道每径的径延迟信息，Rg(.)为所述升余弦滤波器函数，L为信道的径数。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b1)所述噪声协方差矩阵I为I＝diag(|δ0|2...|δL-1|2)，其中，δ20，...，δ2L-1为所述信道每径的噪声估计值，L为信道的径数。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b1)所述信道幅度的协方差矩阵H为H＝diag(|h0|2...|hL-1|2)，其中，diag表示对角矩阵，h0，...，hL-1为所述信道每径的多径初步信道估计值，L为信道的径数。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)后进一步包括c)将步骤b)得到的信道每径的最优信道估计值匹配到系统中信道的扩频因子所需的个数上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤c)采用线性插值将所述信道每径的最优信道估计值匹配到系统中信道的扩频因子所需要的个数上。
12.一种信道估计的装置，包括有用于对信道每径数据进行解扰解扩处理的一个以上解扰解扩模块，用于对信道每径数据进行滑窗处理的一个以上平滑处理模块，其特征在于，还包括一个以上噪声估计模块，用于对信道每径数据的噪声进行估计；以及基于最小均方误差估计的干扰抑制模块，用于根据信道各径数据的滑窗处理结果、噪声估计值和径延迟信息产生信道每径的最优信道估计值；所述每个解扩解扰模块分别接收信道每径的空中接口数据和径延迟信息，将输出数据分别发送至每径相应的噪声估计模块和平滑处理模块，每个噪声估计模块和平滑处理模块将输出数据发送至所述干扰抑制模块，干扰抑制模块接收所有噪声估计模块和平滑处理模块的输出数据，并接收信道各径的径延迟信息，产生信道每径的最优信道估计值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述噪声估计模块中包括平滑处理模块、减法器、模平方子模块和滤波器；所述解扩解扰模块将输出数据分别发送至相应噪声估计模块中的平滑处理模块和减法器，噪声估计模块中的平滑处理模块将自身输出数据发送至减法器，减法器将自身输出数据发送至模平方子模块，模平方子模块将自身输出数据发送至滤波器，滤波器将自身输出数据发送至所述干扰抑制模块。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述噪声估计模块中包括减法器、模平方子模块和滤波器；减法器同时接收所对应径的所述解扩解扰模块和平滑处理模块的输出数据，减法器将输出数据发送至模平方子模块，模平方子模块将输出数据发送至滤波器，滤波器将输出数据发送至所述干扰抑制模块。
15.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述滤波器为一阶滤波器。
16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述干扰抑制模块中包括升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块、噪声协方差矩阵生成子模块、信道幅度的协方差矩阵生成子模块、矩阵转置子模块、三个矩阵求逆子模块、两个矩阵相乘子模块、矩阵相加子模块、以及矩阵与向量相乘子模块；升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块接收所述信道所有径的径延迟信息，将自身输出数据分别发送至矩阵转置子模块和第一个矩阵相乘子模块；噪声协方差矩阵生成子模块接收所述所有噪声估计模块的输出数据，将自身输出数据发送至第一个矩阵求逆子模块；信道幅度的协方差矩阵生成子模块接收所述所有平滑处理模块的输出数据，将自身输出数据发送至第二个矩阵求逆子模块；第一个矩阵相乘子模块接收升余弦滤波器多径相关矩阵生成子模块、矩阵转置子模块和第一个矩阵求逆子模块的输出数据，将自身输出数据发送至矩阵相加子模块；矩阵相加子模块接收第一个矩阵相乘子模块和第二个矩阵求逆子模块的输出数据，将自身输出数据发送至第三个矩阵求逆子模块；第三个矩阵求逆子模块接收矩阵相加子模块的输出数据，将自身输出数据发送至第二个矩阵相乘子模块；第二个矩阵相乘子模块接收矩阵转置子模块、第三个矩阵求逆子模块和第一个矩阵求逆子模块的数据，将自身输出数据发送至矩阵与向量相乘子模块；矩阵与向量相乘子模块接收第二个矩阵相乘子模块和所述平滑处理模块的输出数据，将自身的输出数据发送至所述插值处理模块。
17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，进一步包括一个用于将信道每径的最优信道估计值匹配到系统中信道的扩频因子所需的个数上的插值处理模块；所述干扰抑制模块将产生的所述信道每径的最优信道估计值发送至插值处理模块，插值处理模块将处理后的数据输出。
全文摘要
本发明公开了一种信道估计的方法，包括对由空中接口数据经解扰解扩处理后得到的信道每径的公共导频信道解扰解扩符号，分别进行滑窗处理和噪声估计，将所得信道各径的初步信道估计值和噪声估计值，结合径延迟信息，通过最小均方误差估计准则产生每径的最优信道估计值。本发明同时公开了一种信道估计的装置，包括一个以上解扰解扩模块、平滑处理模块、噪声估计模块和一个基于最小均方误差估计的干扰抑制模块。每个解扩解扰模块将输出数据分别发送至相应的噪声估计模块和平滑处理模块，各噪声估计模块和平滑处理模块输出数据至干扰抑制模块。本发明既可削弱白高斯噪声，又能有效抑止多径干扰等非白高斯噪声，减小信道噪声估计产生的偏差。
文档编号H04B1/69GK1684379SQ20041003381
公开日2005年10月19日 申请日期2004年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者江长国, 冯淑兰, 刘华斌 申请人:华为技术有限公司