用于卫星移动通信终端的信道估计和均衡的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于卫星移动通信终端的信道估计和均衡的方法及装置，涉及卫星移动通信领域，包括：对接收信号进行信道估计，利用信道估计的结果，对接收信号进行均衡，对均衡的结果依次进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果，该方法进一步包括：对维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列；对编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；用调制符号序列作为已知符号对接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果，其通过对接收信号进行二次信道估计及二次均衡，使得较短的训练序列的信道估计更准确，从而大大提高了自适应均衡的性能。
【专利说明】用于卫星移动通信终端的信道估计和均衡的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星移动通信领域，具体而言，涉及用于卫星移动通信终端的信道估计和均衡的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着信息通信产业的发展，我国地面移动通信系统已经比较发达。然而，由于我国幅员辽阔、地理环境多样、人口分布不均，地面移动通信系统只覆盖了我国30%的国土面积，还剩下70%的国土面积缺少基础通信保障。卫星移动通信系统则可以通过卫星有效的扩展其覆盖范围，以至可以在全球范围内将用户终端接入公共或专用通信网。因此，卫星移动通信系统作为信息通信业的一个重要组成部分，在国家信息基础设施建设、维护国家全球政治经济利益、提升国家防灾应急能力等方面具有重要地位。
[0003]在卫星移动通信终端中，由于信道的多径效应使接收到的信号彼此交叠，形成符号间干扰。为了使终端能正确地解调信号，必须消除这种符号间干扰。通常采用信道估计和均衡技术来处理。由于信道的时变性和随机性，需要采用自适应均衡，使均衡器能够自动适应信道特性的变化，其中，自适应均衡的性能的实现依赖于信道估计的准确性。
[0004]目前信道估计一般基于训练序列进行，相关技术基于训练序列进行信道估计的方法如下:地球静止轨道卫星移动通信系统(GMR-1)采用TDMA (Time Division MultipleAccess，时分多址)的传输方式，数据以突发形式进行传输，故利用突发中的唯一字，即接收到的训练序列y，采用最小方差估计LS对接收信号X进行信道估计，得到的信道的冲激响应h，并对h进行滤波，得到滤波结果，然后对滤波结果进行均衡，输出均衡结果，接着对输出的均衡结果进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果。
[0005]但是，对训练序列较短的系统来说，其自身较短的训练序列y使得信道估计不够准确，进而也影响到自适应均衡的性能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供用于卫星移动通信终端的信道估计和均衡的方法及装置，以解决上述的问题。
[0007]在本发明的实施例中提供了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法，包括:对接收信号进行信道估计，利用信道估计的结果，对接收信号进行均衡，对均衡的结果依次进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果，该方法进一步包括:
[0008]对维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列；
[0009]对编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；
[0010]对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0011]用调制符号序列作为已知符号对接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0012]进一步的，编码包括:采用卷积码对维特比译码结果进行信道编码；[0013]交织包括:对编码的比特序列进行块交织；
[0014]调制包括:采用四相相移键控信号QPSK对交织的比特序列进行调制。
[0015]进一步的，再次进行信道估计包括:
[0016]采用最小方差估计LS，对所述调制符号序列进行二次信道估计。
[0017]在本发明的实施例中还提供了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法，包括:
[0018]根据权利要上述信道估计方法得到的二次信道估计的结果，对接收信号再次进行均衡；
[0019]输出二次均衡后的结果。
[0020]进一步的，再次进行均衡包括:
[0021]采用最大似然序列估值MLSE，对接收信号再次进行均衡。
[0022]进一步的，采用MLSE对接收信号再次进行均衡，包括:
[0023]采用改进的维特比算法MVA，对接收信号再次进行均衡。
[0024]进一步的，输出二次均衡后的结果，包括:
[0025]采用软输出的方式，输出二次均衡后的结果。
[0026]进一步的，采用软输出的方式，输出二次均衡后的结果，具体包括:
[0027]采用带似然后处理器的VA算法VALPP，输出二次均衡后的结果。
[0028]在本发明的实施例中提供了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的装置，包括:
[0029]一次信道估计单元，用于对接收信号进行信道估计，得到信道估计结果；
[0030]一次均衡单元，用于利用一次信道估计单元得到的信道估计结果，对接收信号进行均衡，得到均衡结果；
[0031]译码单元，用于对一次均衡单元得到的均衡的结果依次进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果；该装置还包括:
[0032]编码单元，用于对维特比译码的输出结果进行编码，得到编码的比特序列；
[0033]交织单元，用于对编码单元编码得到的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；
[0034]调制单元，用于对交织单元交织得到的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0035]二次信道估计单元，用调制符号序列作为已知符号对接收信号进行二次信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0036]在本发明的实施例中还提供了一种用于卫星移动通信终端的均衡的装置，包括:
[0037]上述信道估计装置，用于输出二次信道估计的结果；
[0038]二次均衡单元，用于根据二次信道估计的结果，对接收信号进行二次均衡；
[0039]输出单元，用于输出二次均衡单元均衡后的结果。
[0040]本发明实施例提供的用于卫星移动通信终端的信道估计和均衡的方法及装置，能够通过对维特比译码的结果依次进行编码、交织、调制，并用调制符号序列作为已知符号对接收信号进行二次信道估计，然后根据二次信道估计的结果，对接收信号进行二次均衡，并输出二次均衡后的结果，与现有技术中，采用接收到的训练序列y，对接收信号X进行信道估计，并对信道估计的结果进行均衡，由于接收到的训练序列I较短，从而使信道估计不准确的方案相比，其通过二次对信道进行估计及均衡，使得较短的训练序列I的信道估计更准确，从而大大提高了自适应均衡的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法流程图；
[0042]图2示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法流程图；
[0043]图3示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法流程图；
[0044]图4示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法流程图；
[0045]图5示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法流程图；
[0046]图6示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法流程图；
[0047]图7示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法流程图；
[0048]图8示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法流程图；
[0049]图9示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法流程图；
[0050]图10示出了采用MVA均衡器输出接收信号的方法流程图；
[0051]图11示出了卫星信道的弥散长度为L=2时的MVA的具体实现过程；
[0052]图12示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法流程图；
[0053]图13示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法流程图；
[0054]图14示出了采用VALPP算法软输出接收信号的方法流程图；
[0055]图15示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法流程图；
[0056]图16示出了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的装置的结构示意图；
[0057]图17示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的装置的结构示意图；
[0058]图18示出了一种用于卫星移动通信终端的均衡的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0059]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0060]本发明实施例提供了一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法，如图1所示，包括:对接收信号进行信道估计，利用信道估计的结果，对接收信号进行均衡，对均衡的结果依次进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果，其特征在于，该方法进一步包括:
[0061]101、对维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列；
[0062]102、对编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；
[0063]103、对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0064]104、用调制符号序列作为已知符号对接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0065]本发明实施例提供的用于卫星移动通信终端的信道估计的方法及装置，能够通过对维特比译码的结果依次进行编码、交织、调制，并用调制符号序列作为已知符号对接收信号进行二次信道估计，然后根据二次信道估计的结果，对接收信号进行二次均衡，并输出二次均衡后的结果，与现有技术中，采用接收到的训练序列y，对接收信号X进行信道估计，并对信道估计的结果进行均衡，由于接收到的训练序列y较短，从而使信道估计不准确的方案相比，其通过二次对信道进行估计及均衡，使得较短的训练序列y的信道估计更准确，从而大大提高了自适应均衡的性能。
[0066]进一步的，如图2所示，本发明实施例中对接收信号的维特比译码结果进行编码，具体包括:
[0067]201、采用卷积码对维特比译码的输出结果进行信道编码，得到编码的比特序列；
[0068]202、对编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；
[0069]203、对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0070]204、用调制符号序列作为已知符号对接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0071]其中，优选采用1/2码率卷积码对维特比译码的输出结果进行编码，也可以采用1/3码率卷积码和1/4码率卷积码对维特比译码的输出结果进行编码。
[0072]进一步的，如图3所示，本发明实施例中对所述编码的比特序列进行交织，具体包括:
[0073]301、对维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列；
[0074]302、对编码的比特序列进行块交织，得到交织的比特序列；
[0075]303、对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0076]304、用调制符号序列作为已知符号对接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0077]具体的，也可以用随机交织、列间交织等交织方式。
[0078]进一步的，如图4所示，本发明实施例中对所述交织的比特序列进行调制，具体包括:
[0079]401、对维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列；
[0080]402、对编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；
[0081]403、采用 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying,四相相移键控信号)对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0082]404、用调制符号序列作为已知符号对接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0083]具体的，也可以采用BPSK(Binary Phase Shift Keying,移相键控)、ASK (Amplitude Shift Keying,移键控调制)、FSK (Frequency-shift keying,频移键控调制)，以及GFSK (Gauss frequency Shift Keying,高斯频移键控)等调制方式对交织的比特序列进行调制。具体的，上述调制方式都是业内常用的技术手段，本发明实施例中对此不做具体说明。
[0084]进一步的，如图5所示，再次进行信道估计包括:
[0085]501、对维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列；
[0086]502、对编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列；
[0087]503、对交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列；
[0088]504、采用最小方差估计LS，用调制符号序列作为已知符号对接收信号进行二次信道估计，输出二次信道估计的结果。
[0089]具体的，采用LS进行信道估计，就是使均方差最小，即下式最小:[0090]i: = E\{h- h){h- h)!! \
[0091]其中上标H代表共轭转置。
[0092]若X为发送符号序列，h为实际的信道冲激响应，w为信道白噪声，y为接收符号序列，则有:
[0093]y=x.h+w
[0094]h的LS估计均为:
[0095]h = {xH X)-1 xH y
[0096]具体的，可以利用接收到的序列y和本地已知的训练序列完成信道估计。对于GMR-1系统，每个突发的中间有若干比特的唯一字，它们对于终端来说是己知的，而且具有良好的自相关特性。因此，突发中的唯一字可以用来作为本地已知的训练序列。终端每收到一个突发，就可以利用收到的唯一字序列和本地已知的训练序列做相关，得到信道的冲激响应。
[0097]信道估计可以首先通过接收到序列y与已知序列X进行相关运算，然后再将得到的值用1进行滤波即可。根据不同的信道阶数，X的维数也不同。若信道阶数为N，训练序列长度为M,那么有
【权利要求】
1.一种用于卫星移动通信终端的信道估计的方法，包括:对接收信号进行信道估计，利用信道估计的结果，对所述接收信号进行均衡，对均衡的结果依次进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果，其特征在于，该方法进一步包括: 对所述维特比译码结果进行编码，得到编码的比特序列； 对所述编码的比特序列进行交织，得到交织的比特序列； 对所述交织的比特序列进行调制，得到调制符号序列； 用调制符号序列作为已知符号对所述接收信号再次进行信道估计，输出二次信道估计的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码包括:采用卷积码对所述维特比译码结果进行信道编码； 所述交织包括:对所述编码的比特序列进行块交织； 所述调制包括:采用四相相移键控信号QPSK对所述交织的比特序列进行调制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述再次进行信道估计包括: 采用最小方差估计LS，对所述调制符号序列进行二次信道估计。
4.一种用于卫星移动通信终端的均衡的方法，其特征在于，包括: 根据权利要求1~3中任一项权利要求所述的信道估计方法得到的二次信道估计的结果，对所述接收信号再次进行均衡； 输出二次均衡后的结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述再次进行均衡包括: 采用最大似然序列估值MLSE，对所述接收信号再次进行均衡。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用MLSE对所述接收信号再次进行均衡，包括: 采用改进的维特比算法MVA，对所述接收信号再次进行均衡。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述输出二次均衡后的结果，包括: 采用软输出的方式，输出所述二次均衡后的结果。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用软输出的方式，输出所述二次均衡后的结果，具体包括: 采用带似然后处理器的VA算法VALPP，输出所述二次均衡后的结果。
9.一种用于卫星移动通信终端的信道估计的装置，包括: 一次信道估计单元，用于对接收信号进行信道估计，得到信道估计结果； 一次均衡单元，用于利用所述一次信道估计单元得到的所述信道估计结果，对所述接收信号进行均衡，得到均衡结果； 译码单元，用于对所述一次均衡单元得到的所述均衡的结果依次进行解调、解交织和维特比译码，输出维特比译码结果； 其特征在于，该装置还包括: 编码单元，用于对维特比译码的输出结果进行编码，得到编码的比特序列； 交织单元，用于对所述编码单元编码得到的比特序列进行交织，得到交织的比特序列； 调制单元，用于对所述交织单元交织得到的比特序列进行调制，得到调制符号序列；二次信道估计单元，用调制符号序列作为已知符号对所述接收信号进行二次信道估计，输出二次信道估计的结果。
10.一种用于卫星移动通信终端的均衡的装置，其特征在于，包括: 权利要求9所述的信道估计装置，用于输出所述二次信道估计的结果； 二次均衡单元，用于根据所述二次信道估计的结果，对接收信号进行二次均衡； 输出单元，用于输出所述二 次均衡单元均衡后的结果。
【文档编号】H04L25/03GK103647734SQ201310714440
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】刘解华, 刘斌彬, 敬军 申请人:北京华力创通科技股份有限公司