专利名称：用于ofdm系统的两步式最小二乘时域信道估计的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，具体地说，涉及诸如正交频域复用系统或其它依赖于信道估计的系统之类的通信系统中的信道估计。
背景技术：
正交频域复用(OFDM)是用于多种商业意义显著的系统的通用调制策略，其中这些系统包括数字用户线(DSL)型通信系统和用于无线通信系统的各种IEEE 802. XX标准的多种实现方案。通常，OFDM接收机将执行一个或多个功能，这些功能需要信道估计以允许接收机获取信号并在接收机开始提取比特之前改善信号质量。OFDM接收机通常需要根据接收的信号获得信号定时信息，以帮助识别符号在所接收的信号中的起始。符号是在预定的、有限的时间间隔或持续时间内唯一地映射到波形中的预定数量(Nb)个比特。根据由OFDM策略规定的映射或调制策略将每个可能的比特集映射到唯一的信号。一旦OFDM接收机确定符号在所接收的信号中开始的时间，该接收机便执行附加的处理以改善所接收的信号的质量。在用于改善信号质量的处理过程中，接收机通过实施线性滤波器或均衡器以调整输入信号，来尝试实现目标误比特率(BER)。所接收的信号可能由于信道非理想性而明显地失真。理想情况下，均衡器完全修正由于信道产生的失真，以使得接收机能够以仅受限于噪声水平的性能来解调信号。不像通常用在通信系统中的大多数其它调制策略，OFDM可以包括两种均衡器以改善信号质量时间均衡器(TEQ)和频率均衡器(FEQ)。诸如DSL之类的一些OFDM应用包括时间均衡器，而诸如实现当前无线标准的系统之类的其它系统不需要时间均衡器。所有实际的OFDM接收机都具有频率均衡器。无论接收机包括时间均衡器还是仅包括频率均衡器， 接收机都需要执行信道估计以在均衡器可用以改善信道质量之前至少初步确定均衡器系数的值。对频率均衡器的系数的确定通常是在频域中执行的。传统的OFDM接收机电路将所接收的信号下变换到基带，然后对该信号进行模数转换，以生成输入到
图11中所示的OFDM处理电路中的信息信号s(n)。信号s(n)是到第一处理元件1110的输入1101，第一处理元件1110将循环前缀(CP)从信号s(n)中移除。传统的OFDM发射机将由最后N。p个采样组成的长度为N。p的CP添加到长度为N的唯一信号波形，使得由发射机转换到模拟的数字信号具有的长度为N+N。p。然后，接收机的反向转换过程的初始步骤为移除并丢弃所添加的循环前缀N。pf采样。在该步骤之后，串并转换元件1120 将串行信号组织并转换成并行信号以供进一步的处理。循环前缀可以在串并转换之前或之后移除。将从元件1120输出的并行数据提供给快速傅里叶变换(FFT)处理器1130，快速傅里叶变换处理器1130将时域采样s (η)变换成一组频域采样氏(10以供处理。假定接收的 OFDM信号为信道所损坏，其中针对OFDM假定该信道将振幅和相位失真引入到来自在OFDM 系统中使用的每个频率的采样。FEQ 1150将特定于在OFDM系统中使用的每个频率的振幅和相位修正应用到在不同频率上发送的各种采样。为了确定由FEQ 1150所应用的修正，FEQ 1150需要在每个频率处对信道相比于理想情况下的振幅和相位变化的估计。在图11 中，频域信道估计元件1140确定由FEQ 1150所使用的信道估计。在图11中使用的传统OFDM信道估计器1140通常使用导频音调序列或其它具有诸如已知的比特和载波位置之类的可预测特性的信号。导频音调通常由相关的标准规定。 频率均衡器1150接收来自快速傅里叶变换处理器1130的信号和来自估计器1140的信道估计，并对该信号进行均衡。将均衡器1150的输出提供给并串元件1160，其中并串元件 1160将均衡器的并行输出转换成随后提供给解调器1170的串行信号。解调器的结构和功能会发生变化并且通常对应于标准的或特定的OFDM通信机制。在许多应用中，需要使用传递函数来模拟未知的系统或过程。传递函数采用无限脉冲响应(IIR)或有限脉冲响应(FIR)的多项式或滤波器的形式。前者还称为自回归移动平均(ARMA)模型，而后者简称为移动平均(MA)模型。系统识别的过程或者说系统特征化的过程通常可以描述为图1中所示的。到未知系统110的输入101和输出112由识别过程用以确定ARMA或MA模型。由于现今的识别方法是数字化地实现的，所以在不失去有关方法的适用性和性能的一般性的前提下，假定信号8 101和y 112为经采样的。根据线性系统理论，将输入信号和输出信号之间的关系简单地定义为卷积，即，
权利要求
1.一种接收机，包括参考信号生成器，其响应于接收的频域导频信号而生成时域参考信号；以及信道估计器，其响应于所述时域参考信号并生成时域信道估计。
2.根据权利要求1所述的接收机，其中，所述信道估计器依据所述时域参考信号和输入到所述接收机的输入信号之间的互相关来生成初始估计，并生成至少一个连续的信道估计。
3.根据权利要求2所述的接收机，其中，所述至少一个连续的信道估计是最小二乘情况下的最小误差信道估计。
4.根据权利要求1所述的接收机，其中，所述时域参考信号包括生成的导频信号和经调制的零值数据信号。
5.根据权利要求4所述的接收机，其中，所述接收机是WiMAX接收机。
6.一种接收机，包括参考信号生成器，其响应于从输入信号提取的接收的频域导频信号而生成本地参考信号；信道估计器，其响应于所述本地参考信号和所述输入信号，所述信道估计器依据基于所述本地信号和所述输入信号的互相关来生成初始信道估计；修正模块，其生成对所述初始信道估计的信道修正，所述修正模块响应于所述初始信道估计，以生成一组基滤波器并生成所述信道修正，所述信道修正为所述一组基滤波器与在所述一组基滤波器中定义的一组坐标的组合；以及信道模块，其将所述初始信道估计与所述信道修正相加并生成进一步的信道估计。
7.根据权利要求6所述的接收机，其中，所述初始信道估计和所述信道修正是具有相等长度的向量，并且其中，所述初始信道估计和所述进一步的信道估计是时域信道估计。
8.根据权利要求6所述的接收机，其中，所述修正模块接收所述输入信号，并响应于所述初始信道估计和所述输入信号而生成所述信道修正。
9.根据权利要求6所述的接收机，其中，所述参考信号生成器响应于接收的频域导频信号而生成时域参考信号，并且所述信道估计器生成时域信道估计。
10.根据权利要求9所述的接收机，其中，所述进一步的信道估计是最小二乘情况下的最小误差信道估计。
11.根据权利要求9所述的接收机，其中，所述时域参考信号包括生成的导频信号和经调制的零值数据信号。
12.根据权利要求9所述的接收机，其中，所述接收机是OFDM接收机。
13.根据权利要求6所述的接收机，其中，所述修正模块接收基于信道统计结果的自相关信号，并响应于所述初始信道估计和所述自相关信号而生成所述信道修正。
14.一种用于通信系统的频域接收机，所述接收机包括参考信号生成器，其生成时域本地参考信号；信道估计器，其响应于所述本地参考信号和所述输入信号，所述信道估计器依据基于所述本地参考信号和输入信号的互相关来生成时域初始信道估计；修正模块，其生成对所述初始信道估计的信道修正，所述修正模块响应于所述初始信道估计，以生成一组基向量并生成所述信道修正，所述信道修正为所述一组基向量与在所述一组基向量中定义的一组坐标的组合；信道模块，其将所述初始信道估计与所述信道修正相加，并生成进一步的时域信道估计，其中，所述进一步的信道估计是最小二乘情况下的最小误差信道估计；以及滤波器模块，其基于所述进一步的信道估计生成信号滤波器，所述滤波器模块对所述输入信号进行滤波。
15.根据权利要求14所述的接收机，其中，所述修正模块接收所述输入信号并响应于所述初始信道估计和所述输入信号而生成所述信道修正。
16.根据权利要求14所述的接收机，其中，所述参考信号生成器生成时域参考信号，所述时域参考信号包括生成的导频信号和经调制的零值数据信号。
17.根据权利要求16所述的接收机，其中，所述接收机是OFDM接收机。
18.根据权利要求14所述的接收机，还包括干扰抑制模块，其接收干扰信道的时域信道估计，并进行处理以消除所述输入信号的干扰信号部分中的至少一部分。
全文摘要
OFDM系统生成时域中的信道估计以供在频域均衡器或时域均衡器中使用。优选地使用在本地生成的参考信号在时域中完成信道估计。信道估计器依据时域参考信号和输入到接收机的输入信号之间的互相关来生成初始估计，并生成至少一个连续的信道估计。优选地通过对初始信道估计的向量加法(或减法)来确定连续的信道估计。至少一个连续的信道估计降低了关于接收的信号的估计的最小均方误差。
文档编号H04L27/26GK102308541SQ201080006694
公开日2012年1月4日 申请日期2010年1月8日 优先权日2009年2月4日
发明者F·洛佩斯德维多利亚 申请人:阿科恩科技公司