[发明专利]采用根据连续导频的频率偏移对时域或频域内插进行的选择来进行多载波信号的信道估计

说明书

技术领域

本发明涉及一种对所接收到的多载波信号的传输信道进行估计 的方法。本发明还涉及一种对所接收到的多载波信号的传输信道进行 估计的系统。

背景技术

正交频分复用(OFDM)用于进行数字调制，以采用多载波信号 将数据传输到传输信道上。到目前为止，OFDM用于传输例如非对 称数字用户环路(ADSL)、无线局域网络(WLAN)、数字视频地 面广播(DVB-T)等数字通信系统中的数据。在OFDM数据传输中， 可用传输信号被分为多个子信道，每个子信道具有各自的载波，或子 载波，各个载波频率被选择为彼此正交。因此，这些载波所调制的数 据流实际上不会受到信道间干扰(ICI)(也被称为串扰)。通常使 用标准的调制方案(诸如正交幅度调制(QAM)、相移键控(PSK) 等)来执行对要传输的位流的调制。要传输的二进制位流被细分为几 个特定长度的位流。这些较小的位流(例如4、16、或者甚至1028 位的组合)中的每个用于以预定方式调制子载波，采用幅度和/或相 位调制以在整体传输的所得到的多载波信号中给出“数据符号”。完整 的调制载波集被称为多载波符号，例如“OFDM符号”。预定载波的数 量，例如2K OFDM符号具有2048个子载波，因此在理论上可以传 输那么多的数据符号。同样，4K OFDM和8K OFDM理论上可分别 传输多达4096或者8192个数据符号。诸如IEEE 802.11a之类的广 播标准为多个调制方案和每个符号的相应数量的比特规定了OFDM 符号传输的速率，即数据速率。单个OFDM符号能具有的持续时间 为1120us，即信号在这段时间内处于“传输中”。

通常，并不是所有的OFDM符号中的载波均被用数据或者有效 负荷调制。为了简化对正在传输的信号的接收，以每个块的方式来传 输某些预定的信号。例如，牺牲一些带宽效率，以便能将“保护间隔” 插入到多载波符号之间，而在特定载波处周期地插入“导频”信号以在 同步和均衡相位期间使用。通过在多载波信号中将导频充分紧密地分 隔开，甚至在频率衰落的密度变高的延迟回波的情况下，也可以对所 接收到的信号进行正确的信道估计和内插。

对接收到的信号的传输信道估计通常被简称为均衡，只要发射 机和接收机彼此之间保持静止，这通常是非常直观的，以及通常通过 对接收信号中的某些导频进行时域内插以确定相应的子载波，然后进 行频域内插以确定剩余的子载波，来在“静态”均衡器中实现信道估 计。这种静态均衡器需要一系列完整的多载波符号来正确地估计信 号。必要的是，即使到达接收机的信号已经进行了衰减和多路径(回 波)，也能对接收到的信号进行正确的信号估计，即识别载波，以便 能够确定数据有效负荷。OFDM最好工作在静态环境中，即当发射 机和均衡器彼此之间基本上静止不动时。对于使用ADSL、DVB-T、 WLAN等的传输系统来说，情况通常都是这样的。在没有显而易见 的性能降低的情况下，低速率是容许的。然而，在较高速度时，例如 当手持式装置(例如移动电话或袖珍个人计算机)的用户在汽车或火 车上接收电视广播时，所接收到的信号由于多普勒效应将或多或少地 进一步失真，即载波的波长取决于用户相对于接收机的运动方向和速 度将被“压缩”或“拉长”。所得到的载波频率中的感受到的偏移会破坏 它们的正交性，时间内插将会进一步加剧这种情况，从而导致信道估 计过程的失败。因此，用户的装置可能不会从所接收到的信号中重新 获得原始发送的数据。

使用具有手持数字视频广播(DVB-H)性能的装置变得越来越 普遍，并且进行了各种尝试来处理所接收到的OFDM信号中的多普 勒频移的问题。由于在快速变化的环境中不能可靠地使用时域内插， 所以可对所接收到的信号进行频域分析来估计信道。由于不需要对信 道的时间稳定性进行假设，所以在移动环境中没有进行时域内插情况 下的单独的频域内插更好。因此，一些现有技术系统使用了这两种方 法，并且确定适当时应当进行切换的点。然而，基于时域和频域均衡 之间的切换的现有方案水平不足以快到对发射机和接收机之间的速 度的快速增加做出反应，这是由于为了做出进行切换的决定，它们需 要大量的连续符号。而且，这些现有方案在接收机端通常非常复杂。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种直观且经济的执行OFDM接收 机中的均衡的方法。