[发明专利]用于无线通信系统中增强信道估计的方法和设备

说明书

技术领域

本发明通常涉及无线通信，特别是涉及在无线通信接收器中生成信道估计。

背景技术

无线通信接收器估计传播信道特性并使用该估计为信道引发的失真而补偿接收的信号。更高级的接收器类型将干扰抑制处理基于精确的信道估计。然而，生成精确的信道估计是富有挑战性的，特别是面对通信信号结构的日益增长的复杂性。

多输入多输出(MIMO)系统例如提出了特别的挑战，其中信道估计通常必须计及N_tx个传送天线和N_rx个接收天线之间的相互作用。利用导频辅助的信道估计，传送器从每个传送天线传送多个已知的(或预定的)符号，从而允许通过接收器对MIMO信道进行估计。第三代合作伙伴项目(3GPP)所开发的LTE标准使用导频辅助的信道估计。

LTE使用正交频分复用(OFDM)载波信号，该载波信号包括跨越整个OFDM带宽的多个窄带副载波(sub-carrier)。资源分配指派在特定时间的特定的频率(副载波)。在这方面，OFDM信号“区块(chunk)”可定义为N_t个连续OFDM符号(沿着时间轴)和N_f个连续的副载波(沿着频率轴)的块。

一个简化的假设是，信道在一个区块上不随时间变化，因此所有的导频符号都置于区块的第一个OFDM符号中。令标记专用于导频的从传送天线j传送的区块的元素的子集。即，在来自传送天线j的每个区块期间将传送M个导频符号。每个传送天线的下标的子集由频率-时间域中选择的导频型式来确定。类似地，令标记对应于导频的第i个接收天线处的接收信号。

假设由不同的天线传送的导频符号是正交的，例如，如果P_j(f_m)是第j个天线上的导频符号，则对于所有j₁≠j，P_j1(f_m)＝0。这意味着能够用以下的表达式来描述Y_i，j(f_m)和之间的关系：

Y_i，j(f_m)＝H_i，j(f_m)×P_j(f_m)+V_i(f_m)，l≤m≤M，(等式1)

其中，H_i，j(f)是与第f个副载波对应的第j个传送天线和第i个接收天线之间的信道的频率响应，V_i(f)是第i个接收天线上的空间无关的白噪声(天线热噪声+其他小区干扰)，带有谱密度g_i。

信道估计的目的在于，基于的观察(observation)和传送的导频符号的先验知识来找到MIMO信道H_i，j(f)的估计。一种方法是使用最大后验(Maximum A Posteriori)(MAP)信道估计。假设MIMO信道具有高斯分布，已示出MAP信道估计算法能够表达为：

(等式2)

其中标记信道H_i，j(f)的估计。

在等式(2)中，如下计算系数W_j(f，f_m)：