[发明专利]一种循环相关信道估计方法及装置有效

专利信息
申请号: 201710656390.1 申请日: 2017-08-03
公开(公告)号: CN107508778B 公开(公告)日: 2020-09-29
发明(设计)人: 熊军 申请(专利权)人: 北京睿信丰科技有限公司
主分类号: H04L27/26 分类号: H04L27/26
代理公司: 北京力量专利代理事务所(特殊普通合伙) 11504 代理人: 王鸿远
地址: 100193 北京市海淀区东北旺*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 循环 相关 信道 估计 方法 装置
【说明书】:

发明涉及一种循环相关信道估计方法及装置,所述方法包括以下步骤:S110,提供循环序列集合[CH1 CH2],其中,序列CH1的内容与CH2的内容相同;S120,循环序列集合[CH1 CH2]通过循环移位进行信道估计,得到时域信道h;S130,对所述时域信道进行FFT变换,得到频域信道H;S140,调整所述频域信道的幅度,使得所述频域信道的信号有效值RMS(h)=RMS(H);S150,对调整后的频域信道进行内插计算,并进行滤波,以得到信道估计值。本发明的循环相关信道估计方法及装置能够解决单载波通信系统难以快速估计多径信道中每一个路径幅度和相位信息的问题。

技术领域

本发明涉及单载波系统领域,尤其涉及一种循环相关信道估计方法及装置。

背景技术

在无线通信中,电磁波在自由空间中传播会遇到各种障碍物从而产生反射,折射,散射等现象。这些现象导致发射机和接收机之间存在无数多条达到路径,无线电波在每条路径上的传播延时不同,衰落大小不同,从而形成了无线信道的多径效应。该效应导致接收符号发生畸变,无法正确判断发送符号,这就是我们常说的码间干扰问题。无线信道通过电磁波在空间中的传播来传递信号,由于电磁波的传播存在反射,散射和衰落等特点,经过无线信道传播后的信号会产生一定的幅度变化和失真,即衰落和噪声。我们根据信号在时间轴上的变化频率分为大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落是指电磁波经历空间传播所引起的路径损耗,阴影衰落,它主要取决于传播环境和路径长度,根据时间的变化基本保持不变。而小尺度衰落是指信号幅度在短时间内发生较大的变化,它带来的影响要远大于大尺度衰落,因此在实际通信中,一般只考虑小尺度衰落的影响。产生小尺度衰落的原因主要有两个:一个是由于电磁波的折射,反射等特性引起的多径效应,另一个是由于发射机和接收机之间的相对运动所造成的多普勒效应。

针对多径带来的问题,目前有两种比较成熟的解决方案:一是单载波传输下的均衡器技术,另一个则是正交频分复用技术(OFDM)。OFDM技术属于多载波通信的范畴,它通过将信息调制与多个正交的子载波上,在对抗码间干扰问题上有着很好的性能,并可以利用快速傅里叶变换(FFT)计算复杂度低的优势进行实现。但是相比于单载波系统,OFDM系统对于频偏和相位噪声非常敏感,而且信号峰均功率比较高,降低了功放的效率。因此单载波系统仍然是无法取代的。

OFDM这种技术在有线传输中通常称为离散多音频(Discrete Multitone,DMT)技术,而无线研究者通常将它称为正交频分复用(Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing,OFDM)。尽管术语不同,但他们的共同特征都是把具有频率选择性的宽带信道分成若干个并行窄带子信道。在多载波系统中,高速数据流被解复用后在多个子载波上传输,其信道失真很容易在接收机中基于单个子载波进行补偿。

多载波技术可以被进一步优化设计,使得子载波间的频率间隔尽可能小,同时保持响应的时域波形的正交性,而不同子载波的信号谱在频域上是重叠的。这样,可用传输带宽就可以被充分利用。甚至某些传输条件恶劣的子载波还可以被屏蔽。

尽管多载波技术早在40多年前就被提出了,但直到最近,随着低成本数字信号处理器的出现(如用快速傅里叶变换(FFT)实现调制解调),它才引起研究者的广泛关注。尤其是在过去的20年中,已编码OFDM技术已被大量标准和制造商采纳为主流技术,其中包括数字视频广播(Digital Video Broadcasting,DVB)、数字音频广播(Digital AudioBroadcasting,DAB)、异步数字用户环路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)、无线局域网、无线城域网、电力线通信(Power Line Communications,PSL)等。OFDM也是利用超宽带(UltraWideband,UWB)的无线个域网和认知无线网络的主要候选技术。而且,在3GPP LTE和3GPP2的演进标准中,OFDM也被作为核心技术正在接受评估。

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