[发明专利]估计信道脉冲响应的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用多载波调制的电磁信号接收器，特别是有关于一种在通讯系统中的多载波调制的信道估测估计(channel estimation)。

背景技术

在无线(wireless)通信系统，信号可经由传输路径中的既定频率传送。最近的发展已能够在单一信号路径同时传输多路信号。频分复用(Frequency DivisionMultiplexing，FDM)为这些同时传输方法之一。在频分复用中的架构中，传输路径可分成多个次信道(sub-channel)。信息(如声音、视频、音频、文字及数据等)是经由基于不同次载波(sub-carrier)频率的次信道而调制以及传输。

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称为OFDM)是一种特别类型的频分复用。OFDM传输系统中次载波的数量通常为2的幂次方。然而，也可能会有(2N+1)个OFDM次载波，包括零频率直流(DC)次载波，但零频率直流次载波通常因为频率为零而无法用来传送数据。OFDM系统的符号是由m个复数(Complex)正交调幅(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)符号X_m形成的，每次都以频率f_m＝k/T_u对次载波进行调制，其中T_u是次载波的符号周期。每个OFDM次载波均在频域中显示sinx＝(sinx)/x的频谱(spectrum)。图1是显示正交频分复用次载波的sinc频谱图。图2是显示正交频分复用的多载波的频率频谱图。通过将频域中的2N+1个次载波以1/T_u的间隔分开，每个次载波的主要波峰(primary peak)会与每隔一个次载波的零点(null)重叠。因此，即使次载波的频谱相重叠(overlap)，正交(orthogonal)却存在于每个次载波之间。OFDM技术的一个优点是可克服多重路径效应，另一优点是可传送及接收大量的信息。因为上述这些优点，许多的研究都致力于OFDM技术的改进和发展。

导频次载波(pilot sub-carriers)提供信道估计的机制。导频次载波(pilot tones)是一种频率序列，其传输值已由接收器得知。因此，OFDM接收器可使用导频值执行信道估计。信道脉冲响应的相关知识可用于改善窗函数(window)选择与信道估计的质量。然而，在大部分的通信系统，导频仅对部分次载波是有效的。因此，从导频获取的信道信息是有限的。

一些具有离散导频(scattered pilots)的多载波通信系统，插入离散导频信息至一个OFDM符号通常有助于信道脉冲响应的估计。离散导频载波是遍布于OFDM符号的导频，以及其位置通常会随着符号而改变。反快速傅立叶变换(Inverse-Fast-Fourier Transform，IFFT)模块可根据插入的导频信息来决定信道脉冲响应。由于反快速傅立叶变换的周期特性，无法确定信道脉冲响应所存在的位置。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明揭示一种估计信道脉冲响应的装置，包括：快速傅立叶变换模块，接收第一定向时间符号并变换第一定向时间符号为正交频分复用符号，其中正交频分复用符号包括多个数据次载波与多个导频次载波；导频识别器，从正交频分复用符号撷取导频次载波；反快速傅立叶变换模块，变换通过导频识别器所识别的导频次载波为周期离散时间序列，其中周期离散时间序列包括信道脉冲响应信息，及周期离散时间序列的周期为L；路径处理器及接线选择模块，从周期离散时间序列选出二接线并取得二接线的第一时间差D_t及第二时间差D_t’，其中第二时间差D_t’等于周期离散时间序列的周期L减去第一时间差D_t；关联模块，将具有时间系数kr(k)的第二定向时间符号关联具有时间系数(k+D_t)r(k+D_t)的第三定向时间符号，以取得第一关联结果C(D_t)及将具有时间系数kr(k)的第二定向时间符号关联具有时间系数k+D_t’r(k+D_t’)的第四定向时间符号，以取得第二关联结果C(D_t’)；以及决策模块，比较第一关联结果及第二关联结果，以及根据第一关联结果与第二关联结果输出信道脉冲响应。