[发明专利]一种高阶正交幅度调制技术信噪比的估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及到无线通信系统正交幅度调制技术的信噪比估计方法，特别涉及到第三代移动通信系统高阶正交幅度调制技术的信噪比估计方法。

发明内容

与正交相移键控调制技术(以下简称QPSK)仅利用相位信息进行数据传输相比，正交幅度调制(简称QAM)技术能够利用幅度和相位信息进行数据传输，因此，正交幅度调制技术能够有效的利用带宽，提高系统的传输速率。正交幅度调制技术可以分为很多等级，如4，16，32，64，128，256等，不同的等级代表着一个调制符号可以传输的比特数，也即正交幅度调制技术的阶数。通常，根据阶数将其分别称为16正交幅度调制技术(阶数为16的正交幅度调制技术)，或者64正交幅度调制技术(阶数为64的正交幅度调制技术)。并且，将阶数大于4的正交幅度调制技术统称为高阶正交幅度调制技术。本发明主要涉及具有正方形星座图的高阶正交幅度调制技术(如阶数为16，64的正交幅度调制技术)。

在第三代移动通信系统3GPP R5版本引入的高速下行分组接入技术(以下简称HSDPA)中就应用了16正交幅度调制技术(以下简称16QAM)。HSDPA包括两个关键技术：自适应调制编码(以下简称AMC)和混合自动重传请求(以下简称HARQ)。AMC可以根据系统的信道信噪比来决定编码和调制的格式。因此，准确估计信噪比，对AMC的自适应编码有着至关重要的作用。如果信噪比估计不准确，AMC可能会选择错误的数据速率，使得系统不能自适应于信道变化，不仅起不到优化作用，反而使得系统性能降低。

由于高阶正交幅度调制后的信号幅值一般有二个或二个以上不同的值，以16QAM为例(如附图1所示)调制后的信号幅值就有三个。因此，信噪比的估计相对复杂。常用的高阶正交幅度调制技术的信噪比估计方法大致可以分为两类：一类是根据最大似然准则对解扩后的接收信号进行硬判决，然后根据解扩后的接收信号和相应的判决信号估计噪声能量(参考公开号为CN1661996A的中国专利《一种正交振幅调制方式下的信噪比估计方法》)，此类方法在信噪比较低时，估计偏差较大。其主要原因是在信噪比较低的情况下会存在较多的硬判决错误，在错误的硬判决基础上计算噪声能量就会有较大的偏差，相应的信噪比估计偏差也会较大；另一类方法是利用解扩后的接收信号的均方值和四次方均值的比值来估计信噪比(参考公开号为CN1805414A的中国专利《信噪比估计方法和系统以及信道补偿方法和系统》)，此类方法虽然信噪比估计的准确率有所提高，但由于需要统计解扩后接收信号的四次方均值，因此，计算量较大，不仅增加了系统的负担，而且还影响系统的响应速度。

发明内容

为解决现有高阶正交幅度调制技术信噪比估计方法存在的计算量较大、估计偏差较大等问题，本发明提出一种高阶正交幅度调制技术信噪比的估计方法。本发明高阶正交幅度调制技术信噪比估计方法根据接收信号实部和虚部的绝对值均值计算接收信号的平均能量，根据绝对值的判决值计算接收信号的噪声能量，根据平均能量与噪声能量的比值对估计出的信噪比进行修正。采用本发明高阶正交幅度调制技术信噪比估计方法，不需要对解扩后的接收信号进行高阶正交幅度调制上星座点的硬判决，减少了运算量。另外，利用绝对值均值的平方值与绝对值平方的均值的比值对信噪比进行修正，提高了效率，减小了在低信噪比条件下信噪比估计的偏差。

本发明高阶正交幅度调制技术信噪比估计方法根据接收信号实部和虚部的绝对值均值计算接收信号的平均能量，根据接收信号实部和虚部的绝对值均值确定接收信号实部和虚部的绝对值的判决值，根据接收信号实部和虚部的绝对值的判决值计算接收信号的噪声能量，根据平均能量与噪声能量的比值对估计出的信噪比进行修正。

本发明高阶正交幅度调制技术信噪比估计方法计算接收信号实部和虚部的绝对值均值和计算接收信号实部和虚部的绝对值平方的均值，包括：截取长度为N的解扩后的接收信号，根据下式计算绝对值均值和绝对值平方的均值：