[发明专利]5G下行链路的分组插值-加权合并信道估计方法及系统

说明书

5G下行链路的分组插值‑加权合并信道估计方法及系统，属于5G系统信道估计技术领域，解决现有的技术方案导频信号开销大、信道估计复杂度高的问题；本发明的技术方案通过数学方法将多天线端口的信道信息进行分离，避免了天线端口之间的干扰，与现有技术相比，频分复用(FDM)与码分复用(CDM)相结合的导频放置结构减小了导频信号的开销，并且使用同等数量的时频资源时，具有更好的性能，由于多天线端口采用CDM复用，接收端天线接收的信号是一个混合信号，利用组合分解及组合合成的方法求得完整的导频信息，并且降低了采用CDM复用的天线端口信道估计方法实现的复杂度。

技术领域

本发明属于5G系统信道估计技术领域，特别涉及5G下行链路的分组插值-加权合并信道估计方法及系统。

背景技术

LTE(Long Term Evolution)在下行MIMO信号传输只使用频分复用(FDM，Frequency-Division Multiplexing)的导频结构，所以LTE系统多天线信道估计可以简化为单天线系统的信道估计。而5G下行链路最大支持的天线端口数是LTE系统的两倍，如果还只采用传统的FDM方式，那么导频的开销将变得很大，这将严重影响系统的性能，因此5G下行系统采用的是频分复用与码分复用(CDM，Code Division Multiplexing)相结合的导频放置结构。这种结构减小了导频信号的开销，并且使用同等数量的时频资源时，具有更好的性能。但与此同时，这种导频结构也使得信道估计变得更加复杂，采用频分复用的导频信号可以轻易地在频域进行分离，直接求出对应每个天线端口的信道信息，而采用码分复用的导频却因为信道的变化而不能直接分离出每个天线端口的信道信息；在这种情况下，如何求出每个天线端口的信道信息是一个难题。

申请公布号为CN108809868A申请公布日2018年11月13日的中国发明专利申请《一种基于5G通信网络的信道估计方法及系统》公开了一种基于5G通信网络的信道估计方法及系统,该信道估计方法包括:对经信道传输的参考信号进行解调得到解调参考信号；对解调参考信号中的每个子载波进行信道估计,得到每个子载波的信道估计结果；根据每个子载波相邻的预设个数的相邻子载波的信道估计结果计算每个子载波的信道冲击响应。本发明实施例通过计算参考信号中各子载波的信道估计结果，通过子载波和相邻的预设个数子载波的信道估计结果计算该子载波的信道冲击响应,由此来平均单个子载波的计算是的结果误差,提高信道估计的精度。但是该文献并未解现有的技术方案导频信号开销大、信道估计复杂度高的问题。

发明内容

本发明的目的在于如何设计5G下行链路的分组插值-加权合并信道估计方法及系统，以解决现有的技术方案导频信号开销大、信道估计复杂度高的问题。

5G下行链路的分组插值-加权合并信道估计的方法，包括如下步骤：

S1、在5G下行链路的多天线系统中，导频结构采用FDM和CDM复用的方式，接收端通过离散傅里叶变换得到导频符号处的频域接收信号；

S2、对频域接收信号进行LS估计并进行MMSE滤波；引进变换域方法，采用部分对称扩展的DFT变换的信道估计(PSE-DFT)，来降低MMSE估计的计算复杂度。

S3、根据导频结构和CDM码的周期，对LS估计的信道信息进行分组，使每组子载波信道参数具有相同的线性组合系数；将混合信道信息分解为多个组合信号矢量，以MMSE滤波后的混合信道信息的前T个频点为起点，T为抽样间隔，分解出T组组合信号，每组组合信号为所有天线端口频域响应的一种线性组合。

S4、对各组的信道信号进行插值，得到所有导频点的信道估计值；对上述组合分解得到的T组组合信号进行单独插值，采用离散傅里叶变换插值，可以获取所有N_p个频点上多天线端口频域响应的T组不同线性组合的估计值。

S5、将所有组加权合并，得到各个天线端口的信道参数；根据导频结构获取所有线性组合系数的合成矩阵，利用该合成矩阵对所有天线端口的信道参数不同线性组合的估计值进行合成，获取每个天线端口导频符号上的频域信道响应。