专利名称：多用户信道估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多用户信道估计方法及装置。
背景技术：
长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)改进并增强了第三代移动通信系统 (简称为3G)的空中接入技术。与3G相比，LTE更具技术优势，主要体现在更高的用户数据速率、分组传送、降低系统延迟、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低等方面。在相关技术中，LTE上行链路传输方案采用带循环前缀(cycl印refix，简称为CP) 的单载波频分复用多址系统(简称为SC-FDMA)，上行用户间能在频域相互正交，并且在接收机一侧能得到有效的频域均衡，从而可以降低发射终端的峰均功率比，减小终端的体积和成本。在无线通信系统中，由于发射机和接收机之间的传播路径非常复杂和多变，无线信道会导致接收信号的畸变，包括幅度、相位和频率。为了能正确地解出发端信号，接收机必须进行信道估计。目前，在上行采用带循环前缀的SC-FDMA传输方案中，在进行信道估计时，使用DFT获得频域信号，然后插入零符号进行频谱搬移，搬移后的信号再通过IFFT (因此， SC-FDMA系统也称DFT-S-OFDM系统)，并在发送信号设计了解调参考信号用来做信道估计。 在实际的信道中由于时延并不可能总是采样间隔的整数倍，从而将导致泄露。因此，在信道后处理删除噪声时，过多的引入噪声径会降低接收机解调性能，并且，不当的删除有用信号径也会降低接收机的解调性能，损失系统容量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多用户信道估计方法及装置，以至少解决上述问
题之一。根据本发明的一个方面，提供了一种多用户信道估计方法，包括接收机利用接收到的频域导频解调参考信号和本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的 M个频域信道估计值，M为导频子载波的总数；从M个频域信道估计值中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对M个频域信道估计值进行扩展，得到M+R个频域信道估计值，其中，R为相同时频资源块上承载的用户数K_User的整数倍；将M+R个频域信道估计值变换到时域， 得到M+R个时域信道估计值；利用目标用户的信道估计窗对M+R个时域信道估计值进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信道估计值；将降噪后的M+R个时域信道估计值变换到频域，从中提取有效子载波上的信道估计值。根据本发明的另一方面，提供了一种多用户信道估计装置，包括接收模块，用于接收频域导频解调参考信号；频域估计模块，用于利用接收模块接收到的频域导频解调参考信号与本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的M个频域信道估计值，M为导频子载波的总数；扩频模块，用于从M个频域信道估计值中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对M个频域信道估计进行扩展，得到M+R个频域信道估计，其中，R为相同时
5频资源块上承载的用户数K_USer的整数倍；频时变换模块，用于将扩频模块得到的M+R个频域信道估计变换到时域，得到M+R个时域信道估计；噪声消除模块，用于利用目标用户的信道估计窗对M+R个时域信道估计值进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信道估计值； 时频变换模块，用于将降噪后的M+R个时域信道估计值变换到频域，得到降噪后的M+R个频域信道估计值；提取模块，用于从降噪后的M+R个频域信道估计值中提取有效子载波上的信道估计值，得到经过时域降噪的频域导频位置的信道估计。通过本发明，通过对解调参考符号频域做信道估计，将频域的导频信道估计在按照用户数频域扩展，再变换到时域，并对时域信道估计进行干扰和噪声的消除，再变换回频域，提取有效子载波上的信道估计值，从而实现多用户的信道估计，有效降低误删除信号径带来的性能损失，从而提高接收机解调性能。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1为根据本发明实施例一的多用户信道估计装置的结构示意图；图2为根据本发明实施例一的多用户信道估计方法的流程图；图3为根据本发明实施例二的多用户信道估计装置的结构示意图；图4为根据本发明实施例二的多用户信道估计方法的流程图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一图1为本实施例中多用户信道估计装置的结构示意图，该装置位置接收机侧，用于对接收机接收到的目标用户的信号进行信道估计。该装置主要包括接收模块10、频域估计模块20、扩频模块30、频时变换模块40、噪声消除模块50、时频变换模块60和提取模块70。其中，接收模块10，用于接收频域导频解调参考信号；频域估计模块20，用于利用接收模块10接收到的频域导频解调参考信号与本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的M个频域信道估计值HKS(k)，其中，k = 0，. . .，M-I，M为导频子载波的总数；扩频模块30，用于从M个Hks (k)中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对频域信道估计值HKS(k)进行扩展，得到M+R个频域信道估计值HKS, exp(l)，其中，R为相同时频资源块上承载的用户数K_User的整数倍，1=0，...，Μ+R-l ；频时变换模块40，用于将扩频模块30得到的HKS,exp⑴变换到时域，得到时域序列hKS(n)，n = 0，…，Μ+R-l ；噪声消除模块50，用于利用目标用户的信道估计窗对时域序列hKS(n)进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信
道估计值“(“)；时频变换模块60，用于将M+R个时域信道估计值^…)变换到频域，得到降
噪后的M+R个频域信道估计值；提取模块70，用于从时频变换模块60得到的M+R个频域信道估计值中提取有效子载波上的信道估计值，得到经过时域降噪的频域导频位置的信道估计。
通过本实施例的上述多用户信道估计装置，通过扩频模块20利用M个Hks (k)中的 R个值对导频位置的频域信道估计值Hks (k)进行扩展，从而可以实现多用户的信道估计，能够有效降低误删除信号径带来的性能损失，从而提高接收机的解调性能。图2为根据本发明实施例一的多用户信道估计方法的流程图，该方法主要包括以下步骤(步骤S200-步骤S208)步骤S200，频域估计模块20利用接收模块10接收到的频域导频解调参考信号和本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的频域信道估计值Hks (k)，其中，k =0，. . .，M-l，M为导频子载波的总数；在实际应用中，接收模块10在接收到目标用户发送的信号时，可以从导频位置获取频域导频解调参考信号，而接收机侧将会生成的与目标用户发送时使用的相同的本地的频域导频解调参考信号，从而可以计算出目标用户在导频位置的频域信道估计值。例如，频域估计模块20可以根据频域导频解调参考信号Yks (k)和接收端生成与发送端相同的本地频域导频解调参考信号Xks (k)，计算得到频域上导频位置的信道估计值Hks (k)为HRS(k) = ^l
XRsik) , 0<k<M-\其中，M表示系统的子载波总数；k表示频域上的编号，取整数。步骤202，扩频模块30从M个Hks (k)中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对频域信道估计值Hks (k)进行扩展，得到M+R个频域信道估计值Hks, _(1)，其中，R为相同时频资源块上承载的用户数K_User的整数倍，1=0，...，Μ+R-l ；例如，如果用户数K_user为2，则R可以为48。步骤S204，频时变换模块40将M+R个频域信道估计值HKS,exp (1)变换到时域，得到 M+R个时域信道估计值hES (η)，η = 0，…，Μ+R-l ；例如，频时变换模块40可以利用反离散傅里叶变换将Hks,,⑴变换到时域。步骤S206，噪声消除模块50利用目标用户的信道估计窗对M+R个时域信道估计值
hES (η)进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信道估计值、《(….例如，目标用户的信道估计窗的窗长！^可以为人++，其中，0 ^ γ ^ 1 ；利用该窗长，噪声消除模块50将窗外噪声滤掉，即有
r一ι 7 ,、\h sin) n<K .hRS(n) = <，步骤S208，时频变换模块60将降噪后的M+R个时域信道估计值变换到频域， 得到经降噪后的M+R个频域估计值= 0，…，Μ+R-l，提取模块70从中提取有效子载波上的信道估计&(k) = ^rs (k),众=0，...，M -1。例如，可以利用离散傅里叶变换将变换到频域。通过本实施例的上述多用户信道估计方法，扩频模块30利用M个Hks (k)中的R个值对导频位置的频域信道估计值Hks (k)进行扩展，频时变换模块40而后再将扩展后的序列变换到时域由噪声消除模块50进行降噪处理，时频变换模块60再将降噪处理后的信道估计转换到频域，得到频域的降噪的信道估计，提取模块70从中选择有效子载波上的信道估计值，从而可以实现多用户的信道估计，能够有效降低误删除信号径带来的性能损失，从而提高接收机的解调性能。实施例二图3为本实施例的多用户信道估计装置的结构示意图，如图3所示，本实施例的多用户信道估计装置与实施例一相比的区别之处在于，在本实施例中的扩频模块30由分组模块300、抽取模块302、翻转模块304和扩频计算模块306组成。其中，分组模块300，用于将M个HKS(k)分为M/K_USer个组；抽取模块302，用于从 M/K_user个组中抽取R/K_user个组，得到共R个值HKS, ext (t)，其中，t = 0，. . .，R-I ；翻转模块304，将抽取得到的LraJT)进行按照下式进行翻转，得到知，㈣⑴HESjext2(tXK_user :tXK_user+K_user-l),
权利要求
1.一种多用户信道估计方法，其特征在于，包括接收机利用接收到的频域导频解调参考信号和本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的M个频域信道估计值，M为导频子载波的总数；从所述M个频域信道估计值中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对所述M个频域信道估计值进行扩展，得到M+R个频域信道估计值，其中，R为相同时频资源块上承载的用户数K_User的整数倍；将所述M+R个频域信道估计值变换到时域，得到M+R个时域信道估计值； 利用所述目标用户的信道估计窗对所述M+R个时域信道估计值进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信道估计值；将降噪后的所述M+R个时域信道估计值变换到频域，从中提取有效子载波上的信道估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述M个频域信道估计值中抽取R个值包括将所述M个频域信道估计值Hks (k)分为M/K_User个组，其中，k = 0，. . .，M-I ； 从所述M/K_user个组中抽取R/K_user个组，得到共R个值HKS,ext (t)，其中，t = 0，...，R-I。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用抽取得到的R个值对所述M个频域信道估计值进行扩展，得到M+R个频域信道估计值包括将抽取得到的所述HKS,ext(t)进行按照下式进行翻转，得到知,#2(0 Hrs，ext2 (t X K—user t X K—user+K—user-1)=Hrs，ext((R/K—user-t-1) XK—user+1 (R/K—user-t) XK—user)，其中，t = 0，· · ·，R/ K—user—1 ；按照下面公式对Hks (k)进行频域扩展，得到所述M+R个频域信道估计值Hk^xp(I) { Hrs(I)0</<Μ-1RS'exp ( ) _ |/// Λ>Λ2 (I-M) M <1<Μ + R —
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述M/K_user个组中抽取R/K_user个组包括采用等间隔的方式从所述M/K_user个组中抽取所述R/K_user个组。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述M+R个频域信道估计值变换到时域包括采用反离散傅里叶变换将所述M+R个频域信道估计值变换到时域，得到所述M+R个时域信道估计值；将降噪后的所述M+R个时域信道估计值变换到频域包括采用离散傅里叶变换将降噪后的所述M+R个时域信道估计值变换到频域。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述M与R之和为2的幂数；将所述M+R个频域信道估计值变换到时域包括采用反快速傅里叶变换将所述M+R个频域信道估计值变换到时域，得到所述M+R个时域信道估计值；将降噪后的所述M+R个时域信道估计值变换到频域包括采用快速傅里叶变换将降噪后的所述M+R个时域信道估计值变换到频域。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式获取所述目标用户的信道估计窗
8.一种多用户信道估计装置，其特征在于，包括 接收模块，用于接收频域导频解调参考信号；频域估计模块，用于利用所述接收模块接收到的所述频域导频解调参考信号与本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的M个频域信道估计值，M为导频子载波的总数；扩频模块，用于从所述M个频域信道估计值中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对所述M个频域信道估计进行扩展，得到M+R个频域信道估计，其中，R为相同时频资源块上承载的用户数K_User的整数倍；频时变换模块，用于将所述扩频模块得到的所述M+R个频域信道估计变换到时域，得到M+R个时域信道估计；噪声消除模块，用于利用所述目标用户的信道估计窗对所述M+R个时域信道估计值进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信道估计值；时频变换模块，用于将降噪后的M+R个时域信道估计值变换到频域，得到降噪后的M+R 个频域信道估计值；提取模块，用于从降噪后的所述M+R个频域信道估计值中提取有效子载波上的信道估计值，得到经过时域降噪的频域导频位置的信道估计。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扩频模块包括分组模块，用于将所述M个频域信道估计值Hks (k)分为M/K_User个组； 抽取模块，用于从所述M/K_User个组中抽取R/K_User个组，得到共R个值HKS, ext (t)， 其中，t = 0，. . .，R-I ；翻转模块，将抽取得到的所述知，㈣⑴进行按照下式进行翻转，得到Hixt2⑴
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述M与R之和为2的幂数；所述频时变换模块采用反快速傅里叶变换将所述M+R个频域信道估计变换到时域；所述时频变换模块采用快速傅里叶变换将降噪后的所述M+R个时域信道估计值变换到频域。
全文摘要
本发明公开了一种多用户信道估计方法及装置。该方法包括接收机利用接收到的频域导频解调参考信号和本地的频域导频解调参考信号，获取目标用户在导频位置的M个频域信道估计值；从M个频域信道估计值中抽取R个值，利用抽取得到的R个值对M个频域信道估计值进行扩展，得到M+R个频域信道估计值；将M+R个频域信道估计值变换到时域，得到M+R个时域信道估计值；利用目标用户的信道估计窗对M+R个时域信道估计值进行降噪处理，得到降噪后的M+R个时域信道估计值；将降噪后的M+R个时域信道估计值变换到频域，从中提取有效子载波上的信道估计值。通过本发明，可以提高接收机解调性能。
文档编号H04L25/03GK102238110SQ20101015535
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者李萍 申请人:中兴通讯股份有限公司