[发明专利]信道估算及基于信道估算的补偿的方法

说明书

本发明涉及无线通信领域，更具体地涉及一种信道估算及基于信道估算的补偿的方法。

近几十年来，提出了诸如多载波传输和创造性天线算法之类的许多新技术，以增大多用户无线通信系统的容量。然而，由此类新技术赋与的性能改善通常会受到信道估算精确度不高的限制。信道估算是对由传输信号用的物理信道或媒体引入的发射机信号与接收机信号之间的失真进行估算。利用对这种失真的估算(也即信道估算)，在接收机中可以去掉这种失真的一部分，改善所接收信号的准确性。即使是信道估算的小量改进，也能对例如多用户技术带来重大好处。

常规的信道估算技术通常认为物理信道以及由它引起的失真特性在有限时间长度的取样窗口上是时不变的。信道估算的确定是在取样窗口上对观察到的某种参考数取平均值得出的，然后应用该平均值来消除接收信号中的失真。此类常规技术的实例中包括递归最小二乘方(RLS)、最小均方(LMS)和流动平均值滤波等。

然而，在包括有诸如流动的移动台之类的无线移动通信系统中，这些技术在快速变化的环境内将不能适应和产生所希望的结果；这里，物理信道参数会很快地变动。而且，在码分多址(CDMA)系统中，需要有高的信噪比(SNR)来使信道容量最大，强的噪声进一步使信道估算问题复杂化，这是因为，信道估算技术必须满足一对矛盾的要求，即为了时不变而要求小的窗口尺寸，以及为了抗噪声能力强而要求大的窗口尺寸。

按照本发明的信道估算方法中假定，信道参数是随时间线性地变化的。通过对接收信号中的第一个信号成分之取样窗口内的诸样值实施线性回归运算，可以得到一个随快速变化的环境而变化的信道估算。

借助于对各个样值块确定线性回归系数，可简化线性回归的计算复杂性。在逐个样值块的基础上，得到接收信号的诸新样值，并对此导得新的回归系数。应用对新样值块确定的线性回归系数和对先前诸样值块存储的线性回归系数两者，可以对整个窗口确定线性回归系数。

通过将信道估算的复共轭值加到接收信号中的第二个信号成分上，可以大大减小第二个信号成分中的信道失真。

此外，通过对频率偏移(发射机调制器与接收机解调器之间的频率失配)造成的失真的估算以及在实施信道估算之前对频率偏移的补偿，可应用大得多的取样窗口来实施信道估算。这样，将转移成较大的抗噪声能力。

从下面给出的详细说明和作为示例给出的附图，将对本发明有较充分的理解；说明中，类同的参考号数指明附图上相应的部分；其中，

图1示明按照本发明的装置，用以产生信道估算和实施基于信道估算的补偿；以及

图2示明按照本发明之方法的流程图，用以产生信道估算。

图1示明按照本发明的装置，用以产生信道估算和实施基于信道估算的补偿。如图中所示，接收的信号加到频率偏移估算器10上。应用接收信号中的一个已知信号成分，频率偏移估算器10对接收信号的频率偏移进行估算。

下面的式(1)一般地表示接收信号中一个信号成分的接收符号。

r(t)＝s(t)×f(t)×g(t)+白噪声    (1)式中，r(t)为接收的符号，s(t)为传输的符号，f(t)为频率偏移，以及g(t)为信道失真。

由于接收机中应用来解调信号的振荡器不与发射机中应用来调制信号的振荡器完美地同步，在它们两者之间将存在振荡偏差，从而在接收符号中呈现出称作频率偏移的失真。与信道失真相对比，这种失真在小的取样窗口上呈现为周期性的信号。频率偏移估算器10产生一个频率偏移估算，将此频率偏移估算和接收符号r(t)加到频率偏移补偿器12上。

频率偏移补偿器12应用估算的频率偏移来补偿接收信号中的频率偏移，并在接收信号的已知和未知信号成分中产生出补偿后的接收信号r′(t)。

由信道估算器14接收补偿后的接收符号r′(t)，应用已知信号成分中补偿后的接收符号r′(t)和一个窗口尺寸来产生出信道失真g(t)的估算，如下面详细说明的，信道估算将构成线性回归系数。信道估算器14向信道估算补偿器16提供信道估算和补偿后的接收符号r′(t)。信道估算补偿器16应用信道估算来补偿接收信号中未知信号成分之补偿后接收符号r′(t)内的信道失真。

可取地，但不是必要地，本装置中还包括一个窗口尺寸发生器18，它基于信道估算器14来的线性回归系数自适应地产生出一个窗口尺寸W。