[发明专利]一种信道估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信道估计方法及装置。

背景技术

正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术是一种多载波传输技术。OFDM技术中，将整个信道带宽划分成多个子载波，且各个子载波之间互相重叠正交，具有很高的频谱效率。同时，由于在时域上符号周期较长，且每个符号前插有循环前缀，因而对于无线信道的多径时延以及信道中的脉冲干扰都有很好的抵抗作用。此外，由于OFDM技术中将频率选择性的无线信道转换为针对每个子载波的平坦衰落信道，所以接收机可以采用单抽头的简单均衡技术，从而显著的降低了接收机的复杂度。综上所述，OFDM技术是多径衰落信道下高速无线数据传输有效的解决方案，是下一代蜂窝移动通信中最重要的技术之一。

在采用相干检测的OFDM系统中，如采用了高阶多幅度星座调制的OFDM系统中，接收机为了进行有效的相干检测，必须对无线信道的信道频率响应幅度和相位进行估计，即信道估计。信道估计的精度对系统接收的性能有着至关重要的影响。图1为一种在虚拟多天线OFDM系统中时频二维离散导频图案和块状连续导频图案示意图，从图1中可以看出，信道的信道频域响应(CFR，Channel.Frequency Response)随时间和频率而变化，但变化有一定的周期性，即有一定的相关时间和相关带宽，他们分别与信道的最大多普勒(Doppler)频率和最大延迟有关。

虚拟多天线OFDM系统是一种特别适宜于无线传感网应用的无线传输技术。众所周知，无线传感器节点的尺寸较小，且节点的成本和复杂度受限，因此在单个节点中难以应用多天线技术。通过应用虚拟多天线OFDM技术，多个相互独立的单天线OFDM系统能够通过逻辑组合后进行协同发射和接收处理，从而获得发射和接收的分集增益，提高传输的能量效率。

在虚拟多天线OFDM系统中，基于导频的信道估计是一种常用的信道估计方法，该信道估计方法的基本原理是：利用无线信道CFR在时域、频域上具有相关时间和相关带宽的性质，在发射机所发射的时频二维的OFDM数据中互不重叠的位置插入离散的导频，而接收机从解调后的OFDM数据中提取出来自各个发射机的导频符号，并利用这些导频符号对导频位置的CFR进行估计，然后在时域和频域上进行插值处理，从而完成信道估计。

但是，发明人发现：现有的虚拟多天线OFDM系统中，所估计的CFR对应到时域信道冲激响应(CIR)的所有采样点中，只有在信道最大多径时延扩展范围内的才是信号径，最大多径时延扩展范围之外的为噪声径，因此，在时域上通过对CIR进行加窗处理以消除噪声径上的采样，提高估计的精度，但是，实际应用中为了处理的简化，将时域的加窗转换到频域形成一个平滑滤波器，通过该平滑滤波器对CFR的估计值进行改善处理，从而无法对信道的最大多径时延扩展进行准确的估计；为了保证平滑滤波不会对信号径造成破坏，通常选取的CIR加窗的宽度会大于最大多径时延扩展值，从而对噪声抑制能力造成影响，同时对于信道最大多径时延扩展值范围之内的噪声径无法进行抑制。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种信道估计方法及装置，能够提高噪声抑制能力以及信道估计的准确性。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种信道估计方法，包括：

对接收信号进行OFDM解调处理得到符号序列后，根据得到的所述符号序列确定接收节点与发射节点间信道的CIR估计值；并且，确定接收信号的噪声径的检测门限值；

根据所述噪声径的检测门限值对CIR估计值的各个延时径进行抑制噪声处理，得到优化的CIR估计值；

从所述优化的CIR估计值中提取出接收节点与各个发射节点之间信道的CIR估计值；

根据所述CIR估计值确定接收节点与各个发射节点之间信道的CFR估计值。

所述根据所述噪声径的检测门限值对CIR估计值的各个延时径进行抑制噪声处理包括：

将所述噪声径的检测门限值与CIR估计值的各个延时径进行比较，将不低于所述检测门限值的延时径的采样点保留，将低于所述检测门限值的延时径的采样点置零。

所述噪声径的检测门限值根据接收信号的信噪比以及能量值确定。

所述从所述优化的CIR估计值中提取出接收节点与各个发射节点之间信道的CIR估计值包括：

根据为每个发射节点分配的导频序列的相移值，计算时间偏置值；