专利名称：一种信道估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种信道估计方法及装置。
背景技术：
随着人们对通信宽带化的需求，无线通信系统正由窄带向宽带迅速发展。正交频 分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术是一种特殊的多载波 传输技术，其通过将高速率的信息符号转化为并行的低速率信息符号，然后在多个正交的 子载波上并行传输，有效地对抗了宽带系统在无线传输中遇到的频率选择性衰落现象。在实际应用中，传输环境的因素使无线发送信号存在带宽限制，这一要求使OFDM 系统中存在一定数量的虚子载波。近年来，虽然OFDM系统中基于导频辅助的信道估计算法 已相当成熟，现有技术方案中关于存在虚子载波的OFDM系统的信道估计降噪方法并不多 见。现有技术中的一种基于虚子载波的OFDM系统的信道估计降噪方法为基于离散傅 立叶变换(DFT, Discrete Fourier Transform)的降噪算法。但是在使用现有技术中的基于DFT的降噪算法进行降噪的过程中，该算法会将所 有的虚子载波上的信道系数默认为0，这样就给整个系统的鲁棒性带来了很大的隐患，尤其 在高信噪比、大时延扩展信道下，误码性能会存在平台现象，严重影响了信道估计的效果。
发明内容
本发明实施例提供了 一种信道估计方法及装置，能够提高信道估计的效果。本发明实施例提供的信道估计方法，包括接收信号；根据接收到的信号进行初 始信道估计得到估计结果；使用预置的降噪矩阵对所述估计结果进行降噪得到降噪处理结 果，所述降噪矩阵由所述估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算得到，所述数据 子载波信息用于指示所有子载波中数据子载波的编号，所述虚子载波信息用于指示所有子 载波中虚子载波的编号；从所述降噪处理结果中提取有效子载波上的信道估计值。本发明实施例提供的信道估计装置，包括接收单元，用于接收信号；估计单元， 用于根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果；降噪单元，用于使用预置的降噪 矩阵对所述估计结果进行降噪得到降噪处理结果，所述降噪矩阵由所述估计结果，数据子 载波信息以及虚子载波信息计算得到，所述数据子载波信息用于指示所有子载波中数据子 载波的编号，所述虚子载波信息用于指示所有子载波中虚子载波的编号；提取单元，用于从 所述降噪处理结果中提取有效子载波上的信道估计值。从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点本发明实施例中，可以使用预置的降噪矩阵对估计结果进行降噪，而该降噪矩阵 由初始信道估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算得到，其中，该虚子载波信 息用于指示所有子载波中虚子载波的编号，所以该降噪矩阵能够考虑到虚子载波的相关信 息，而并不会将所有的虚子载波上的信道系数默认为0，所以能够提高系统的鲁棒性，从而提高信道估计的效果。
图1为本发明信道估计方法一个实施例示意图；图2为本发明信道估计方法另一实施例示意图；图3为本发明降噪矩阵简化过程示意图；图4为本发明降噪矩阵简化过程示意图；图5为本发明降噪矩阵简化过程示意图；图6为本发明信道估计装置示意图；图7为本发明仿真实验图。
具体实施例方式本发明实施例提供了 一种信道估计方法及装置，能够提高信道估计的效果。请参阅图1，本发明信道估计方法一个实施例包括101、接收信号； 本实施例中，信道估计装置可以接收到信号，该信号可用于进行信道估计。102、根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果；当信道估计装置接收到信号之后，首先根据该信号进行初始信道估计得到估计结 果，具体的初始估计的过程为本领域技术人员的公知常识，具体此处不作限定。103、使用预置的降噪矩阵对估计结果进行降噪得到降噪处理结果；信道估计装置得到估计结果之后，可以使用预置的降噪矩阵对估计结果进行降噪 从而得到降噪结果。需要说明的是，本实施例中的降噪矩阵由估计结果，数据子载波信息以及虚子载 波信息计算得到。其中，该数据子载波信息用于指示所有子载波中数据子载波的编号，该虚子载波 信息用于指示所有子载波中虚子载波的编号。104、从降噪处理结果中提取有效子载波上的信道估计值。当降噪完成之后，信道估计装置即可从降噪结果中提取有效子载波上的信道估计 值，具体的提取过程为本领域技术人员的公知常识，具体此处不作限定。本实施例中，可以使用预置的降噪矩阵对估计结果进行降噪，而该降噪矩阵由初 始信道估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算得到，其中，该虚子载波信息用于 指示所有子载波中虚子载波的编号，所以该降噪矩阵能够考虑到虚子载波的相关信息，而 并不会将所有的虚子载波上的信道系数默认为0，所以能够提高系统的鲁棒性，从而提高信 道估计的效果。为便于理解，下面以一具体实例对本发明信道估计方法进行详细说明，请参阅图 2，本发明信道估计方法另一实施例包括201、接收信号；本实施例中，信道估计装置可以接收到信号，该信号可用于进行信道估计。OFDM传输体制通过循环前缀，能够克服无线多径信道带来的符号间干扰。
发射端发送的信号为x(t)，则接收端接收到的信号为y(t) =x(t)*h(t)+n(t)；其 中h(t)是信道的时域冲激响应。202、根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果；当信道估计装置接收到信号之后，首先根据该信号进行初始信道估计得到估计结 果。本实施例中，在信道响应已知的前提下，可以根据接收到的信号来估计出发送的 信号，补偿由于在信道中传输所造成的信号畸变。因此，在接收信号之前就需要先对信道进 行估计。在相干传输系统中，最小二乘信道估计是获取信道知识的一种简便方法。根据上 面的式子Y = X*H+N，在发送端先发送一些已知的符号，接收端根据接收到的信号除以发送 的信号，就可以得到信道的估计值，具体的初始估计的过程为本领域技术人员的公知常识， 具体此处不作限定。203、根据估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算降噪矩阵；本实施例中，完成初始信道估计得到估计结果之后，可以根据估计结果，数据子载 波信息以及虚子载波信息计算降噪矩阵，具体计算的过程可以为获取进行初始信道估计得到的频域估计结果以及与频域估计结果对应的时域估 计结果；按照接收到的信号的循环前缀长度对时域估计结果进行划分时域划分结果，按照 数据子载波信息以及虚子载波信息对频域估计结果进行划分得到频域划分结果；根据时域划分结果以及频域划分结果的逆离散傅立叶变换过程计算降噪矩阵。为便于理解，下面以具体的公式推导过程对上述计算降噪矩阵的过程进行描述将初始信道估计得到的频域估计结果$划分为^idxji以及互idx_u ,其中idx_k为数 据子载波信息，idx_u为虚子载波信息，需要说明的是，该idx_k用于指示所有子载波中数 据子载波的编号，该1(^_1!用于指示所有子载波中虚子载波的编号，例如，在8MHz的无线带 宽限制下，1024点的OFDM符号中存在10M-768 = 256点的虚子载波，则idx_u可以表示为
1 128，以及897 IOM为虚子载波”，idx_k可以表示为“ 1 896为数据子载波”。同时将频域估计结果互对应的时域估计结果万划分为&以及知，其中
权利要求
1.一种信道估计方法，其特征在于，包括接收信号；根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果；使用预置的降噪矩阵对所述估计结果进行降噪得到降噪处理结果，所述降噪矩阵由所 述估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算得到，所述数据子载波信息用于指示 所有子载波中数据子载波的编号，所述虚子载波信息用于指示所有子载波中虚子载波的编 号；从所述降噪处理结果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，所述使用预置的降噪矩阵对所述估计结 果进行降噪得到降噪处理结果之前包括根据所述估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算降噪矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述估计结果，数据子载波信息 以及虚子载波信息计算降噪矩阵包括获取进行初始信道估计得到的频域估计结果以及与所述频域估计结果对应的时域估 计结果；按照接收到的信号的循环前缀长度对所述时域估计结果进行划分时域划分结果，按照 数据子载波信息以及虚子载波信息对所述频域估计结果进行划分得到频域划分结果；根据所述时域划分结果以及频域划分结果的逆离散傅立叶变换过程计算降噪矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述时域划分结果以及频域划 分结果的逆离散傅立叶变换过程计算降噪矩阵包括根据逆离散傅立叶变换过程阵'--^NRM ~ Fi ！(巧 I - Fx2F22F2a ),其中，石0以及知为时域划分结果，万I =JiO= hNg,hNg+],...,hNf^，Ng为循环前缀长度，Nf为快速傅立叶变换块的长度；瓦dx_k以及瓦_为频域划分结果，其中 idx_k为数据子载波信息，idx_u为虚子载波信息；F11, F12，F21，F22为逆离散傅立叶变换矩阵相应行列的重新排列；K = [F^F12 + T2/)"' F2; ,F^2F12 =/,0< Y << 1/Nf。ho = F2iHidxJi + ^F22Zf idx_u 以及 i^2iiidx_u = -F2iHidxJi ■atn哲TJ .υ , — _τρ+τρ υ , , ·h-l·的表达式， 以及—计算降噪矩办0」hho=0 Hk = FnrmHk
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的信号进行 初始信道估计得到估计结果具体为采用最小二乘信道估计算法，根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述估计结果，数 据子载波信息以及虚子载波信息计算降噪矩阵之后包括选取所述降噪矩阵中主要能量分布的若干个对角线；使用若干个乘法器进行单次矩阵乘法运算，所述乘法器的数目与选取的对角线的数目 相同；对乘法滤波的输入数据以及滤波系数进行调整以完成剩余次数的矩阵乘法运算。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对乘法滤波的输入数据以及滤波系 数进行调整以完成剩余次数的矩阵乘法运算具体为对乘法滤波的输入数据以及滤波系数进行调整，并通过八倍时钟分时服用1个乘法器 取代7个乘法器以完成剩余次数的矩阵乘法运算。
8.一种信道估计装置，其特征在于，包括接收单元，用于接收信号；估计单元，用于根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果；降噪单元，用于使用预置的降噪矩阵对所述估计结果进行降噪得到降噪处理结果，所 述降噪矩阵由所述估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算得到，所述数据子载 波信息用于指示所有子载波中数据子载波的编号，所述虚子载波信息用于指示所有子载波 中虚子载波的编号；提取单元，用于从所述降噪处理结果中提取有效子载波上的信道估计值。
9.根据权利要求8所述的信道估计装置，其特征在于，所述信道估计装置还包括计算单元，用于根据所述估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算降噪矩阵。
10.根据权利要求9所述的信道估计装置，其特征在于，所述信道估计装置还包括简化单元，用于选取所述降噪矩阵中主要能量分布的若干个对角线，使用若干个乘法 器进行单次矩阵乘法运算，所述乘法器的数目与选取的对角线的数目相同，对乘法滤波的 输入数据以及滤波系数进行调整以完成剩余次数的矩阵乘法运算。
全文摘要
本发明实施例公开了一种信道估计方法及装置，用于提高信道估计的效果。本发明实施例方法包括接收信号；根据接收到的信号进行初始信道估计得到估计结果；使用预置的降噪矩阵对所述估计结果进行降噪得到降噪处理结果，所述降噪矩阵由所述估计结果，数据子载波信息以及虚子载波信息计算得到，所述数据子载波信息用于指示所有子载波中数据子载波的编号，所述虚子载波信息用于指示所有子载波中虚子载波的编号；从所述降噪处理结果中提取有效子载波上的信道估计值。本发明实施例还提供一种信道估计装置。本发明实施例能够有效提高信道估计的效果。
文档编号H04L27/26GK102143099SQ20101060175
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者严凯, 姜建 申请人:中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心, 无锡物联网产业研究院