[发明专利]一种信道估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种信道估计方法及装置。

背景技术

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术是一种多载波调制技术，其主要思想是：在频域把非平坦的频率选择性信道分成许多正交子信道，每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，从而使得每个子信道相对平坦，达到减小多径效应引起的符号间干扰的目的。在实际应用中，接收端为了正确地检测出信号，需要对接收到的信号进行相干解调，因此需要通过信道估计来获得信道的幅度和相位等信息。

目前，在OFDM系统中，可以采用基于参考信号（如导频或训练序列）的估计方法和盲估计方法进行信道估计。其中，基于导频的信道估计方法通常是在发送端发送通信双方均已知的频域上的特定序列，来不断跟踪信道的变化。由于基于导频的信道估计方法比较简单、易于实现，因而被广泛使用。

以基于OFDM的长期演进（Long Term Evolution，LTE）通信系统的上行通信过程为例，接收端利用收发双方均已知的导频序列，来准确反映信道在时域上各径的时延和幅度相位（时域信道冲击响应），或是信道在频域上各子载波的幅度相位（频域信道冲击响应）。对于LTE系统的物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）而言，如图1所示，由于其采用的是块状导频结构，每个时隙（slot）有一个符号放置导频序列，因此，接收端在进行信道估计时，首先需要估计出导频位置处的信道响应，然后再利用导频位置处的信道响应在时域进行平均或插值等操作，获得一个子帧或一个时隙的信道响应值。

目前，在基于导频进行信道估计时常采用最小平方（Least Square，LS）算法。LS算法实现较为简单，直接将接收序列的频域形式点除发送序列即可得到信道估计，但由于其没有考虑接收信号中的噪声以及子载波间的干扰，所得到的信道估计中包含了噪声和干扰，导致结果的准确性随着噪声和干扰的增大而变差，因此估计精度有限。

为了降低噪声和干扰等对LS算法估计精度的影响，业界提出了时域去噪技术，通过对频域信道响应进行域变换的基础上尽可能去除噪声，在一定程度上改良了LS算法的性能，在工程上得到了广泛的应用。

采用时域去噪技术后的LS算法的主要思想为，将频域信道冲击响应转换为时域信道冲击响应，在时域对噪声进行估计，然后根据估计出的噪声设定门限并通过此门限对时域信道冲击响应进行去噪滤波，再将滤波后的时域信道冲击响应转换为频域信道冲击响应，得到最终的信道估计值。

在进行时域去噪操作时，若OFDM导频序列的频域长度不是2的幂次方，则需要采用非2的幂次方的离散傅里叶逆变换（Inverse Discrete Fourier Transform，IDFT）/离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）运算来将所述导频序列的频域信道冲击响应变换到时域信道冲击响应；但是，由于基于2的幂次方的快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）/快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）运算比IDFT/DFT运算的运算速度快，因此，目前一般采用两边补零的方式将频域信道冲击响应补足2的幂次方长度以进行IFFT/FFT运算。

由于两边补零后的频域信道冲击响应可以看作是原频域信道冲击响应与一个理想矩形窗相乘，且根据傅里叶变换性质可知理想矩形窗的时域形式是sinc函数，因此经过补零后的频域信道冲击响应对应的时域信道冲击响应，等于原时域信道冲击响应与一个sinc函数卷积，且补零点数越多，时域信道冲击响应越接近连续的sinc函数。