[发明专利]自适应信道去噪方法及自适应信道去噪装置

说明书

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种自适应信道去噪方法及自适应信道去噪装置。该方法包括以下步骤：S1、对信道频率响应进行快速傅里叶逆变换，得到信道脉冲响应；S2、计算得到第一噪声检测门限；S3、计算得到第一信噪比；S4、计算得到第二噪声检测门限；S5、根据第二噪声检测门限对所有信号进行噪声和信号分离的判定；S6、根据小路径窗口的长度保留每一条路径周围的点，根据主路径窗口的长度保留主路径周围的点；S7、利用离散傅里叶变换将去噪之后的信道脉冲响应变换到频域并发送至信号估计模块。本发明根据不同的信噪比使用不同的去噪门限对信道进行去噪处理，能够有效的削除噪声，极大地改善接收信号质量。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种自适应信道去噪方法及自适应信道去噪装置。

背景技术

移动无线信道是弥散信道，信号通过无线空间将在时间域和频率域产生弥散，即本来在时间和频谱上分开的波形会产生交叠，使信号出现衰落失真。这便是选择性衰落。所谓选择性是指在不同的空间、不同的频率和不同的时间其衰落特性是不一样的。一般快衰落将影响无线信道的选择性。按选择性的不同可分为以下三类：空间选择性衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落。

用户设备(User Equipment，UE)发送信号要经过无线信道才能到达接收机。而无线信道特性由多径时延、多普勒、路损以及UE定时、均方误差(Mean Square Error，MSE)估计值和频偏等因素决定。通常情况下，为了解调出数据符号，需要利用导频符号进行信道估计，而信道估计的质量直接影响均衡解调的性能。多径时延会影响信道估计的性能，如果时延扩展谱(Power Delayprofiles，PDP)已知，则信道估计可以得到最优的线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error，LMMSE)性能。然而由于无线信道的多变性，要获得准确的时延扩展谱是相当困难的。如果在信道估计时用均匀谱，则时延扩展信息会直接影响信道估计的性能。另一个影响信道估计的性能是定时均方误差(MSE)估计值，由于用户设备是不断移动着的，而不是在一个固定位置，所以UE需要不断的调整与接收机的同步关系。通常情况下，在进行信道估计时会将时延和多径扩展信息是作为先验信息输入，由于用户设备的移动性导致多径时刻变化，噪声也随机跳动。正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing)技术是一种多载波传输技术，如专利号为CN201310349641.3的公开的与信道估计有关的方法，介绍了在OFDM系统中进行信道估计的方法。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，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。信道的信道频域响应(CFR，ChannelFrequency 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。

上述是一般应用场景下的时间选择性衰落，频率选择性衰落以及相关的概念。运用这些概念来优化设计通信系统。无论克服上面哪种衰落，首先都要对信道进行准确估计。在准确估计信道之前，需要了解各种信道的特征，根据信道特征设计信道估计模型。一般针对室外传输距离远、主路径和其他路径的最大时间差距较远，多径分布分散大，不同频率间抖动较大一些。针对室外例如城市信道，郊区信道这些研究比较深入。但是针对封闭环境，例如在室内，此时多径不断的反射，绕射，折射，多径信号多而密集，如何准确估计需要仔细考虑。