专利名称：一种时分同步码分多址系统的信道估计方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统，具体地说涉及一种时分同步码分多址系统
(TD-SCDMA)的信道估计方法。
背景技术：
时分同步码分多址系统(TD-SCDMA)是由我国首次提出并与国际合作 完成的移动通信技术标准。作为全球3G标准之一，TD-SCDMA的设计参照 了 TDD (时分双工)在不成对频带上的时域模式。TDD模式是基于在无线信 道时域内周期地重复TDMA帧结构实现的。在TDMA帧结构中， 一个无线帧 长为10ms，分成两个5ms子帧，两个子帧的结构完全相同。
TD-SCDMA子帧被分成7个常规时隙(TS0 6)和3个特殊时隙(DwPTS、 GP和UpPTS)。其中，时隙DwPTS是作为下行导频和同步设计的；时隙UpPTS 是为建立上行同步而设计的；GP是保护间隔，可以防止上下行信号之间的 相互干扰。
每个子帧的常规时隙(TS0 6)由两个长度分别为352chip (码片) 的数据块、一个长度为144chip的中间码(midamble)和一个长度为16chip 的保护间隔组成。中间码(midamble)为一已知的训练序列，用于进行信 道估计，位于两个数据块之间。同一小区同一时隙的不同用户所采用的 midamble码是由一个基本的midamble码经过循环移位后产生。 一个时隙 中各个部分的发射功率必须一致，即midamble部分的发射功率和与数据部 分的发射功率和必须一致。
midamble码的生成需要经过旋转、周期拓展和序列选取。在生成 midamble码前首先要对基本midamble码进行旋转，得到复数型的midamble 序列。然后对序列进行周期性的拓展，使其长度达到Lm+(K-l)W。其中， Lm是时隙中midamble码的长度，为144; K=2， 4， 6， 8， 10， 12， 14， 16，是 midamble码偏移，标志了一个小区中可以使用的midamble序列的最大个 数；W是P/K的整数部分;P是基本midamble码的长度，为128。最后在选 取midamble序列时，按照k从大到小的顺序从ml开始截取，每个midamble 码的长度为Lm，相邻两个midamble码的间隔为W。
以steiner信道估计器为例，Steiner估计器是一种简单且高效的信道 估计算法，能同时估计出同一时隙内所有用户的信道冲击响应。TD-SCDMA 系统在进行信道估计时，不同的midamble码偏移对应不同的信道估计窗。 对于下行时隙，移动终端进行信道估计时，可以根据midamble码偏移和信 道化码(扩频码，主要用来区分下行链路上的多个物理信道)的对应关系， 得到各个信道化码对应的信道冲击响应，包括不是分配给自己的其它激活 的信道化码对应的信道冲击响应。不失一般性，假设系统中使用的最大
midamble偏移K=8，这样，每个信道估计窗的长度为^ = 16 。
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在TD-SCDMA系统帧结构的7个常规时隙中，TS0时隙包括重要的 P-CCPCH (Primary Common Control Phy Channel,主公共控制物理信道) 信道，该信道上承载小区广播消息，而移动终端只有正确获取广播消息后， 才育g驻留在小区中。此夕卜，S—CCPCH (Secondary Common Control Phy Channel,辅公共控制物理信道)信道也往往配置在TS0时隙，该信道上承 载了传输信道中的前向接入信道或寻呼信道。由于TS0的上述重要性，所 以移动终端需要有对TS0时隙的良好解调性能。
TS0时隙通常使用全向发射，这时移动终端接收到的不同激活码道上 的数据在相同的信道上传播的，因此码道对应的信道冲击响应应该相同。 然而在进行信道估计时，因为受到噪声干扰影响，计算得到的各个中间码 偏移对应的信道冲击响应各有差异，进而影响到对TS0时隙的解调性能。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种时分同步码分多 址系统的信道估计方法，可以提高信道估计的准确性，从而提高对下行全 向发射时隙的解调性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是 一种时分同步码分多址系统的信道估计方法，包含如下步骤 A、对全向发射下行时隙进行信道估计；
B、 确定激活的中间码偏移和激活的信道化码；
C、 获得各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应；
D、 对上述各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应求取平均，并将该平 均作为各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应；
E、 根据信道化码和中间码偏移的对应关系，由步骤D中得到的各个激活的 中间码偏移对应的信道冲击响应得到各个激活的信道化码对应的没有归一 化的信道冲击响应；
F、 根据各个激活的信道化码对应的没有归一化的信道冲击响应，计算得到 各个信道化码归一化后的信道冲击响应。
其中，步骤D中求取各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应的平
均具体为^ W…+ ^ ，其中，v &、 、 /^为各个激活的中间码偏移
对应的信道冲击响应， A+/ 2+." + / =[、 +A21 +... + 、1,\2+\2+." + 、2,""A,m+^,m+". + ^1,m] ，m为各{言
道冲击响应的码元长度，n为激活的中间码偏移个数。
所述步骤A中的全向发射下行时隙为TS0时隙。
所述步骤A的信道估计是采用steiner估计器进行的。
与现有技术相比，本发明对各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响 应求取平均，进而以此平均值得到各个激活的信道码归一化后的信道冲击 响应，由此减少了信道估计时的噪声干扰，提高了信道估计的准确性，使 得对TS0时隙的解调性能相应提高。
图1是本发明具体实施方式
的信道估计方法的流程图； 图2是本发明与现有技术的下行接收性能对比图。
具体实施例方式
下面对照附图并结合具体实施方式
对本发明作详细说明。 考虑到噪声干扰造成的信道冲击响应的差异，本发明采用的技术方案 是:计算激活的不同midamble码偏移对应的信道估计窗中得到的信道冲击响应的平均值，即相加后再除以激活的midamble码偏移的个数，以这个平 均值作为各个激活的信道化码对应的信道冲击相应，然后再使用基于最小 均方误差原理的联合检测算法检测当前时隙中的符号。其具体处理过程参 看图1，包括如下步骤
1、 使用Steiner估计器对全向发射的下行时隙进行信道估计。
2、 确定激活的中间码偏移和激活的信道化码，也即确定了在该时隙中的各 处于激活状态的用户。
3、 获得各个激活的中间码偏移对应的信道估计结果。假设有n个激活的中 间码偏移，它们相对应的信道冲击响应分别是l...A,...A ，其中 A=[~A2，...A16]，其中，第2下标1、 2……、16代表各个信道冲击响应 的各个码元位，码元长度m与信道估计窗的长度相应，如前所述，由于在 本例中采用的信道估计窗的长度为16，因此，码元长度m二16。
4、 将各个激活的中间码偏移对应的信道估计结果以码元对齐的方式相加，
然后除以激活的midamble码偏移个数，即H J"2+…化，其中
W"+/ =[/^+a2,1+...+H+/22,2+...+\2,".， 16 + ^,16+-..+\16] °
5、 将上面计算得到的平均后的信道冲击响应/z作为各个激活的midamble 码偏移对应的信道冲击响应，根据信道化码和midamble码偏移的对应关 系，得到各个激活的信道化码对应的没有归一化的信道冲击响应都为// 。
6、 判断信道化码的激活情况，计算各个信道化码归一化后的信道冲击响 应。
通过计算各个信道化码归一化后的信道冲击响应和信道化码的巻积， 由此得到系统矩阵，再根据最小均方误差原理进行联合检测，计算得出本 用户各个码道上的解调符号。由于提高了信道估计的准确性，因此对TS0 时隙的解调性能相应得到提高。
图2是仿真得到的使用本发明和不使用本发明，移动终端的下行接收 性能对比。仿真条件为5个发射功率相同的用户，每个用户2个码道， 12.2k语音业务，单个全向发射的天线，各个用户的移动速度为每小时3 公里，各个用户的信号都经过3GPP(3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴计划，旨在研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的3G 标准的3G技术规范机构)的casel信道，仿真块数1000块。图中，横轴 为信噪比Ec/N0，纵轴为误块率BLER，圆形标记线为使用本发明的方法后
的下行接收性能，菱形标记线为不使用本发明的下行接收性能。从图中可 以看到，在同样的信噪比条件下，应用本发明后，接收终端的下行接收误
码率显著降低，表明信道估计的准确性显著提高，从而提高了 TD-SCDMA
移动终端对全向发射的下行时隙的解调性能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明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。
权利要求
1.一种时分同步码分多址系统的信道估计方法，其特征在于，包含如下步骤A、对全向发射下行时隙进行信道估计；B、确定激活的中间码偏移和激活的信道化码；C、获得各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应；D、对上述各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应求取平均，并将该平均作为各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应；E、根据信道化码和中间码偏移的对应关系，由步骤D中得到的各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应得到各个激活的信道化码对应的没有归一化的信道冲击响应；F、根据各个激活的信道化码对应的没有归一化的信道冲击响应，计算得到各个信道化码归一化后的信道冲击响应。
2. 根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于，步骤D中求取 各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应的平均具体为// = W…化，其中，V &、...、 /^为各个激活的中间码偏移对应的信道 冲 击 响 应 ，+ & =[、 + + + H + \2 + .. + 、2,…A,;n +力2,附+ ... + / ] ， 01为各信道冲击响应的码元长度，n为激活的中间码偏移个数。
3. 根据权利要求1或2所述的信道估计方法，其特征在于，所述步骤 A中的全向发射下行时隙为TS0时隙。
4. 根据权利要求1或2所述的信道估计方法，其特征在于，所述步骤 A的信道估计是采用steiner估计器进行的。
全文摘要
本发明公开了一种时分同步码分多址系统的信道估计方法，包含如下步骤A.对全向发射下行时隙进行信道估计；B.确定激活的中间码偏移和激活的信道化码；C.获得各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应；D.对上述各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应求取平均，并将该平均作为各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应；E.根据信道化码和中间码偏移的对应关系，由步骤D中得到的各个激活的中间码偏移对应的信道冲击响应得到各个激活的信道化码对应的没有归一化的信道冲击响应；F.根据各个激活的信道化码对应的没有归一化的信道冲击响应，计算得到各个信道化码归一化后的信道冲击响应。本发明提高了对TS0时隙的解调性能。
文档编号H04B1/707GK101179292SQ200710077470
公开日2008年5月14日 申请日期2007年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者萧少宁 申请人:中兴通讯股份有限公司