[发明专利]一种正交频分复用系统的信道估计方法和相关装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种正交频分复用系统的信道估计方法和相关装置。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)最早是应用于美国军方通信，在实现民用化后，其高效的频谱利用率使其应用到各种通信设备中。随着数字通信和集成电路技术的发展，OFDM技术已经成为通信领域研究的热点。它的抗多径性，在频率选择和低信噪比的信道中也能表现出良好的性能。

OFDM是相对单载波调制而言的，是一种多载波传输技术或复用技术。使用OFDM技术可以根据不同的传输要求采用不同的调制技术，增加了系统容量：多载波特性可以实现多模式的组网以适应不同的信道环境。然而，在多径衰落信道中，信道的时变性是引起系统性能下降的主要原因。多径的扩展延时使载波频率发生偏移，子载波间的正交性遭到破坏，同时子载波之间也会发生干扰，即ICI(inter-carrier interference，子载波间干扰)，从而使系统性能下降。

这就需要对信道进行信道估计(CHE，Channel estimation)，还原传输的数据。当前主要的信道估计方法都是基于DFT(Discrete Fourier Transfer，离散傅里叶变换)或DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)原理实现的。其中，DCT技术是图像处理中非常著名且应用广泛的一种技术，与DFT相比，DCT通过消除基于DFT的方法中的边缘不连续性效应，从而能够降低变换域中的高频部分。因此，与基于DFT的信道估计方法相比，基于DCT的信道估计方法能够更好地将信号能量集中在低频区域，降低了混叠误差，从而能够得到更接近于原始信道响应的结果。

如图1所示，其为现有技术中一种基于DCT的信道估计方法的原理示意图。其中，先利用LS估计算法得到导频子载波处的信道频率响应信号然后，对信道频率响应信号增加权重增益，得到信号再对信号进行离散余弦反变换(IDCT)，得到信号再对信号进行补零操作，得到信号再对信号进行离散余弦变换(DCT)，得到信号H′(k)；最后，对信号H′(k)增加权重增益，得到被估计的信道频率增益

上述现有技术中所应用的基于DCT的信道估计方法虽然与基于DFT的信道估计方法相比，更好地将信号能量集中在低频区域，其效率有所提高。但是，在实现本发明的过程中，本发明的发明人发现现有技术中至少存在如下问题：其变换的集中度是和信道的预提特性相关的，如果只是采取简单的补零处理来消除信号能量的高频部分，显然还是不能满足系统的精确度要求，导致通信系统不精确。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种正交频分复用系统的信道估计方法和相关装置，以提高通信系统的精确度。

本发明实施例公开公开了如下技术方案：

一种正交频分复用系统的信道估计方法，包括：

对上一次迭代估计的信道频率响应信号进行离散余弦变换DCT处理或离散余弦反变换IDCT处理，得到本次迭代的变换后信号，其中，根据发送端发送的导频信号和接收端接收的导频信号计算得到初始估计的信道频率响应信号；

将所述本次迭代的变换后信号进行补零，得到本次迭代的补零后信号；

将所述本次迭代的补零后信号进行IDCT处理或DCT处理，得到本次迭代估计的信道频率响应信号；

判断所述上一次迭代估计的信道频率响应信号与本次迭代估计的信道频率响应信号的差值是否小于预设阈值；

如果是，输出本次迭代估计的信道频率响应信号；

否则，将所述本次迭代估计的信道频率响应信号作为上一次迭代估计的信道频率响应信号，重新返回到第一个步骤进行下一个迭代过程。

优选的，所述方法还包括：

对所述本次迭代的变换后信号进行平滑滤波处理，得到本次迭代的平滑滤波后信号；

则所述将所述本次迭代的变换后信号进行补零，得到本次迭代的补零后信号为：将所述本次迭代的平滑滤波后信号进行补零，得到本次迭代的补零后信号。

优选的，所述DCT处理为DCT-II。

优选的，所述IDCT处理为IDCT-II。

优选的，所述根据发送端发送的导频信号和接收端接收的导频信号计算得到初始估计的信道频率响应信号包括：

利用最小二乘LS算法、低秩矩阵估计方法或LMMSE算法计算得到初始估计的信道频率响应信号。

一种正交频分复用系统的信道估计装置，包括：