[发明专利]一种正交频分复用系统信道估计方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种正交频分复用 (OFDM)系统信道估计方法和装置。

背景技术

目前，OFDM技术成为在实现中极具吸引力的多载波技术。 OFDM技术将高速的数据流调制为频谱交叠的多个并行低速数据 流发送。由于OFDM符号周期显著增加，因此提高了OFDM技术抗 多径时延的能力，通过在OFDM符号的前端增加循环前缀(CP)， 完全消除了由多径时延引起的符号间干扰，简化了接收端均衡器的 负担。

为了达到高速率的数据传输，需要在OFDM系统中使用多幅 度、多相位的调制方式，常采用正交幅度调制(QAM)，例如16QAM 和64QAM等。在此情况下，为了保证系统的性能不受信道多径和 衰落效应的影响，就需要采用信道估计的方法来跟踪信道响应的变 化。由于导频符号辅助的信道估计算法性能优越，因此目前大多数 的基于OFDM技术的系统采用了导频符号辅助的信道估计方案。根 据处理域的不同，OFDM信道估计有时域和频域之分，前者估计出 信道脉冲响应；而后者估计出信道频率响应。

目前常用的基于OFDM系统的导频设计采用的是块状导频模 式，即导频子载波在时域以一定的周期插入到所有的OFDM的子载 波中，其中通过码分复用(CDM)方式实现导频的正交性。也就是 说，不同的参考信号在相同的子载波上发送，但采用不同的正交码。 可以采用一个恒包络零自相关(CAZAC)序列的不同循环移位来 实现正交的导频信号。对于使用相同时频资源的不同用户就可以采 用此种正交导频来进行导频设计。常用的长期演进公开协议8(R8 LTE)的物理上行控制信道(PUCCH)和物理上行共享信道(PUSCH) 的多用户解调导频信号复用就是采用此种设计。

图1为现有OFDM系统的信道估计方法的流程图。对于多个用 户使用相同时频资源的CDM方式的OFDM系统，例如对于R8LTE 的上行多用户多输入多输出(MIMO)的OFDM系统，如图1所示， 信道估计方法包括以下步骤：

步骤101，获得接收信号导频位置信道频域参数。

从接收天线取出导频信号，将接收的导频信号与发送的没有 移位的CAZAC序列进行最小二乘(LS)估计，获得导频处的频域 信道估计。这个频域信道估计是多用户的频域信道估计的叠加。

步骤102，提取每个用户导频处的时域信道估计值。

因为R8LTE的上行多用户MIMO发送的不同用户的导频使用 的是同一个CAZAC序列的不同的循环位移版本，所以信道冲击响 应在时域上的响应延迟不同，因此可以根据不同的循环位移值来取 出不同用户的时域信道估计值。

步骤103，对每个用户导频处的时域信道估计进行时域滤波处 理。在步骤103中，可以采用多种时域滤波算法对每个用户导频处 的时域信道估计进行降噪处理。

步骤104，对滤波后的每个用户导频处的时域信道估计进行离 散傅里叶变换(DFT)或者快速傅里叶变换(FFT)，获得每个用户 导频处的频域信道估计。

步骤105，对每个用户导频处的频域信道估计结果进行插值， 获得数据载波的信道估计结果。

根据图1所示的现有的OFDM系统的信道估计方法，由于现有 方法是先在频域上估计出所有复用用户的导频处的信道估计值的 叠加，然后再变换到时域上提取出各个用户的导频处的时域信道估 计，那么对于多用户系统来说，如果系统没有达到严格同步，则将 频域中所有用户的信道估计叠加转换到时域中提取时，无法准确地 对准每个用户的时域序列起始点，因此现有的OFDM系统信道估计 方法准确性低。

发明内容

本发明提供了一种OFDM系统信道估计方法，采用该方法能 够提高信道估计的准确度。

本发明还提供了一种OFDM系统信道估计装置，采用该装置 能够提高信道估计的准确度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种正交频分复用OFDM系统信道估计方法，包 括：

对天线接收的导频信号进行逆傅里叶变换，得到接收的多用 户时域导频信号；

对每个用户发送的导频信号进行逆傅里叶变换，得到每个用 户发送的时域导频信号；

根据每个用户发送的时域导频信号与接收的多用户时域导频 信号进行互相关，得到每个用户导频处的时域信道估计；