[发明专利]一种正交频分复用系统中进行噪声估计的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)系统中进行噪声估计的方法及装置。

背景技术

正交频分复用系统中，较为常用和简单的接收信号噪声方差估计方法是将在导频位置求得的信道估计信号和接收信号的差的模平方作为观测量，并对此观测量在多个位于不同子载波和OFDM符号上的导频做滤波或平均，来获得噪声方差的估计。这种算法的最大优点是运算简单，复杂度低，但结果误差较大。

为了获得较小的噪声方差估计误差，不同的学者提出了基于对导频的IFFT来计算信道时域冲激响应(方式一)、基于信道频域冲激响应自相关函数奇值分解(方式二)和基于对快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，简称FFT)算子进行QR分解(方式三)等等不同算法来获得。

以基于对导频的IFFT算法为例来简单解释这一类算法的基本运算和特性。OFDM频域接收信号中信道频域响应为其时域冲激响应的FFT/DFT，如果对一个OFDM频域接收导频符号作IFFT/IDFT就可以求得信道时域冲激响应。一般来说，一个多径信道的时间扩展是有限的，所以上面求得的信道时域冲激响应在信道最大时延外的部分就为纯噪声。如图1所示，在纯噪声部分即时域加性高斯白噪声(Additive White Gaussion Noise，简称AWGN)部分对每个时间样点求其模平方后再平均可得OFDM接收信号噪声方差估计。这种算法估计结果的误差较上述第一种算法要小的多，但其运算复较第一种算法多一个N点IFFT，复杂度高。其它两种基于信道频域冲激响应自相关函数奇值分解(方式二)和基于对FFT算子进行QR分解(方式三)的算法原理和基于IFFT的算法比较类似，均为计算时域信道冲激响应外纯噪声部分的方差来估计噪声方差，其结果的误差都较第一算法小但复杂度也都较高。

另外如图1所示的基于IFFT的算法还有另外一个弱点。由于实际的多径信道不可能每一多径时延都恰好落在接收机采样间隔的整数倍上，这必然导致多径在无限长时间上分裂；另外，在实际的OFDM系统中由于考虑不同频带间的过渡保护而在频域引入了物理置零的“虚载波”，这也导致IFFT后时域信道冲激响应无限扩展。上述两种效应导致的时域信道冲激响应无限扩展都会引起噪声方差估计误差增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种正交频分复用系统中进行噪声估计的方法及装置，在具有较低复杂度的同时获得较小的估计误差。

为了解决上述问题，本发明提供了一种正交频分复用系统中进行噪声估计的装置，包括依次相连的信道估计系数产生模块，信道估计模块，噪声估计量计算模块；信道估计系数产生模块，用于产生信道估计系数w_k，k是至之间的整数，N_tap为大于1的正整数，0＜w_k＜1；所述信道估计模块，根据正交频分复用符号的子载波上的接收信号和所述信道估计系数w_k计算得到信道估计量；所述噪声估计量计算模块，用于根据正交频分复用符号的子载波上的接收信号和所述信道估计量计算得到噪声估计量；所述装置还包括与信道估计系数产生模块的输出端相连的修正因子计算模块，还包括与所述修正因子计算模块和噪声估计量计算模块均相连的修正模块；所述修正因子计算模块，用于根据所述信道估计系数产生模块生成的信道估计系数w_k计算修正因子β；所述修正模块，用于根据所述修正因子β对所述噪声估计量计算模块输出的噪声估计量进行修正。

进一步地，上述装置还具有以下特点：

修正因子β根据下式获得，是w₀的共轭值，剩余噪声修正系数0＜α＜1。

进一步地，上述装置还具有以下特点：

所述修正模块，用于将所述噪声估计量与所述修正因子的比值作为修正后的噪声估计量。

进一步地，上述装置还具有以下特点：

所述噪声估计量计算模块中还包括缓存单元，所述缓存单元，用于将正交频分复用符号的子载波上的接收信号进行缓存后计算得到噪声估计量。