一种数据处理设备及方法_3

文档序号:9219724阅读:来源:国知局
波处理后的估计处理。除了不包括滤波处理外,其他的估计处理过程与现技术类似,此处不做赘述。以多径衰落信号为例,输入为多径衰落信号,简单估计过程中,根据多径衰落信号中的每一径信号的幅度、相位和到达时间,确定传输该多径衰落信号的信道的信道模型。
[0104]2、线性预测装置202,对收到的该用户的简单估计得到的结果进行线性预测,将得到的该用户的控制信道的第一估计结果发给导频重构装置203 ;
[0105]3、导频重构装置203,根据收到的该用户的控制信道的第一估计结果,重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分,发给控制信道数据再生装置204;具体的重构过程及实现可参见现有技术的介绍,此处不做赘述;
[0106]4、控制信道数据再生装置204,根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分,再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分,发给控制信道对消干扰器205 ;
[0107]控制信道对消干扰器205,在时间段n+1,
[0108]从天线处采集的多个用户的天线数据;并
[0109]从控制信道数据再生装置204处接收控制信道数据再生装置204在时间段η再生得到的该多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分;并
[0110]从采集的该多个用户的天线数据中,去除收到的该多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分,得到该多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
[0111]在本发明实施例中,无论是对于数据、导频还是控制参数,都存在天线数据和基带数据两种形态,天线数据也就是射频数据,其经过频率解调后将生成基带数据,基带数据能够被逻辑电路所处理。
[0112]对大多数无线通信用户而言,通信双方即时移动速度小于100Km/h,以移动速度为lOOKm/h计算,每2ms,用户的移动距离约为0.06m,此时,用户所在的信道环境可认为是稳定的。
[0113]图1所示的并行干扰消除方案中,控制信道模型估计包括滤波过程。为了获取正确的信道估计结果,通常滤波窗口会较长,比如?2ms以保证信道估计结果不受高频毛刺信号的影响。否则,携带高频毛刺的信道估计结果参与对消反馈环路,会放大这些高频毛刺信号的不利影响。
[0114]这意味着需要等较长时间收集窗口数据。因此,当最终获得信道估计结果时,较早的控制信道的天线数据已经过期或者丢弃了,天线采集已经开始发送下一时间段(比如:帧)的数据。
[0115]本发明实施例中,数据处理设备20在对控制信道进行信道估计时,先通过控制信道模型简单估计装置201进行简单估计,再通过线性预测装置202进行线性预测,替代了图1中“控制信道模型估计装置”中带滤波过程的信道估计,缩短了获得信道估计结果的时间,能够尽早启动并行干扰消除,减小了后期的干扰噪声。
[0116]此外,若仅进行简单估计,不进行线性预测,则容易导致信道估计结果不准确,容易受到高频毛刺影响。因此,本发明实施例中,在控制信道模型简单估计装置201后,还设置了线性预测装置202,该线性预测装置具有较高的准确性,能够有效去除高频毛刺信号的影响。
[0117]图1所示的并行干扰消除方案中,仅有数据信道能享受并行干扰对消的增益,控制信道则无法享受。而本发明实施例提供的数据处理设备20中,经过控制信道模型简单估计装置201以及经过线性预测装置202处理后的控制信道的基带数据,经过控制信道数据再生装置204再生成控制信道的天线数据中的导频部分,反馈到控制信道对消干扰器205,控制信道对消干扰器205从天线处采集的多个用户的天线数据中去除了该多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分,得到该多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分,使得多用户的控制信道的天线数据中的参数部分能够享受到并行干扰对消的增益。
[0118]可选地,如图2所示,控制信道模型简单估计装置201在时间段η从导频重构装置203处接收该多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分,是导频重构装置203在时间段η-1重构得到的。
[0119]由于该导频部分是经过控制信道模型简单估计装置201和线性预测装置202进行信道估计得到的,可靠性比原始天线数据高。
[0120]此外,如图2所示,数据处理设备20还可包括控制信道解扰码、解扩频装置206,该装置从控制信道对消干扰器205处接收多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分,通过解扰码、解扩频等处理,生成多个用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分,发给控制信道模型简单估计装置201。
[0121]控制信道模型简单估计装置201再根据接收的该控制参数部分,对从导频重构装置203处接收的多个用户的重构后的控制信道的基带数据中的导频部分进行信道估计。由于信道估计所基于的控制参数经过控制信道对消干扰器205处理,享受了干扰对消增益,因此其再用于信道估计时,使得信道估计的结果更准确。
[0122]或者,如图3所示,与图2不同,控制信道模型简单估计装置201输入的多个用户的控制信道的基带数据,也可由天线采集数据经过控制信道解扰码和解扩频后生成。此时,无需从导频重构装置203反馈控制信道的基带数据中的导频部分给控制信道模型简单估计装置201,实现上更简单。
[0123]因此,控制信道模型简单估计装置201在时间段η收到的该多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分,也可根据在时间段η从天线处采集的所述多个用户的天线数据得到。
[0124]可选地,如图4所示,在图2的基础上,数据处理设备20还可包括:
[0125]控制信道解扰码解扩频装置206,在时间段η+1接收控制信道对消干扰器205输出的多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分;并
[0126]对于该多个用户中的每一个用户,根据收到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分,生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分(即频率解调)。
[0127]可选地,如图4所示,数据处理设备20还可包括:
[0128]控制信道模型估计装置207、控制信道数据再生装置208和数据信道对消干扰器209 ;其中,
[0129]在时间段η+1,对于多个用户中的每一个用户,数据处理设备20进行如下处理:
[0130]1、控制信道模型估计装置207,接收导频重构装置203输出的导频重构装置203在时间段η重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分,并根据从控制信道解扰码解扩频装置206接收该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分;以及根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分,对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计,得到该用户的控制信道的第二估计结果,发给控制信道数据再生装置208,其中,信道估计包括滤波处理,可参照现有技术的描述;
[0131]2、控制信道数据再生装置208,对收到的该用户的控制信道的第二估计结果进行控制信道数据再生,得到再生后的该用户的控制信道的天线数据,发给数据信道对消干扰器209,再生的过程可参照现有技术的介绍,此处不做赘述;
[0132]数据信道对消干扰器209,在时间段n+1,从天线处采集的多个用户的天线数据中去除从控制信道数据再生装置208处收到的多个用户的控制信道的天线数据,得到多个用户的数据信道的天线数据。
[0133]其中,控制信道模型估计装置207包括了滤波处理,根据控制信道对消干扰器205处理后得到的控制信道的基带数据中的控制参数部分,对导频重构装置203输出的控制信道的基带数据中的导频部分,进行带滤波的信道模型估计,能够得到准确性更高的信道估计结果;使用该结果再经过控制信道数据再生装置208生成再生后的控制信道的天线数据;该再生后的控制信道的天线数据经过数据信道干扰对消器,参与数据信道的干扰对消过程,使得数据信道具有更好的抗干扰效果。
[0134]可选地,数据处理设备20还可包括:
[0135]数据信道解扰码解扩频解调制器,在时间段n+1,
[0136]接收数据信道对消干扰器209输出的多个用户的数据信道的天线数据;并
[0137]对于多个用户中的每一个用户,根据从控制信道模型估计装置207处接收的该用户的控制信道的第二估计结果,对收到的该用户的数据信道的天线数据进行处理,以生成该用户的数据信道的基带数据,具体的处理过程可参照现有技术的介绍。
[0138]由于第二估计结果是经过了控制信道模型估计装置207带滤波处理的信道估计,信道估计结果更准确,使得数据信道解扰码、解扩频、解调制的结果更准确。
[0139]本发明实施例提供的数据处理设备20中,线性预测装置202进行的线性预测可为卡尔曼滤波。
[0140]卡尔曼(Kalman)滤波是卡尔曼在1958年提出的一种递推最优估计方法,虽然称为“滤波”,但实际上并不是进行滤波处理,而是一种线性预测的方法。
[0141]卡尔曼滤波采用状态空间描述法,采用递推形式,能够处理多维和非平稳的随机过程。卡尔曼滤波在测量方差(一般通信系统都可以实时计算自身的测量方差,用于天线参数调整等等)已知的情况下,能够从一系列存在测量噪声的数据中,估计动态系统的状
??τ O
[0142]数据处理设备20中,首先对控制信道的基带数据进行简单估计,简单估计中不包括滤波过程,而卡尔曼滤波可对未滤波的简单估计的结果修正,也能够很好地去除高频毛刺的影响。
[0143]卡尔曼滤波公式如下:
[0144]X (η I n-1) = Α*χ (η_11 η_1);
[0145]P (η I n-1) = Α*Ρ (η-11 n-1) ^+Q ;
[0146]K (η) = P (η I η_1) / [P (η I η_1)+R];
[0147]X (η I η) = χ (η | η_1)+K (η) [y (η) - χ (η | η-1)];
[0148]P (η
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