[发明专利]信道估计方法

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OFDM系统的信道估计方法。

背景技术

信道估计，即是估计从发送天线到接收天线之间的无线信道的频率响应，对于OFDM系统，信道估计算法可以分为基于导频的信道估计算法和盲信道估计算法两大类。基于导频的信道估计算法是在发送端信道的某些固定位置插入一些已知的导频符号，在接收端利用这些已知的导频信号按照某些准则进行信道估计；而盲信道估计需要在接收端接收到足够多的数据情况下才能得到一个相对可靠的信道估计。一般在LTE系统中，均采用基于导频的信道估计算法，且导频位置有明确的规定。

上述基于导频的信道估计算法中，以假设信道为时不变信道为前提，也就是说，在一个OFDM符号内，信道增益是保持不变的，在导频点简单地利用最小二乘(LS)算法得到信道系数，然后利用在频率方向进行插值获得不同子载波上的信道增益，在时间方向插值获得每个OFDM符号的信道系数。

然而，在实际应用中存在快速时变信道，由于信道的相干时间小于OFDM符号的持续周期，因此信道增益在一个OFDM符号周期内是变化的，且相邻子载波之间互相干扰。

因此，采用传统的基于导频的信道估计方法，在进行信道估计时简单地把OFDM符号内的信道增益近似相等，将会影响信道估计结果的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信道估计方法，该方法可以确保OFDM系统快速时变信道的信道估计准确度。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种信道估计方法，包括：

利用当前子帧的导频信号进行信道估计，得到各导频点处OFDM符号的信道估计结果，利用相邻两个导频所在的OFDM符号的信道估计结果进行插值操作，确定出当前子帧的其他非导频OFDM符号的信道估计结果；

对于当前子帧的各OFDM符号，将该OFDM符号的所述信道估计结果确定为该OFDM符号内最后一个采样时刻的频率响应；利用该频率响应和其相邻OFDM符号内最后一个采样时刻的频率响应，计算该OFDM符号的其他各采样时刻的频率响应；

对于当前子帧的各OFDM符号，利用该OFDM符号的各采样时刻的频率响应，构造频率传输矩阵H；利用所述频率传输矩阵H和该OFDM符号对应的接收信号矢量Y，对该OFDM符号对应的发射符号矢量S进行估计。

综上所述，本发明提出的信道估计方法，利用由导频点信号估计得到的信道频率响应来构造信道传输矩阵，从而可以使该信道传输矩阵能充分体现出信道的时变特性，因此，可以提高基于该矩阵所得到的发射符号矢量S估计值的准确性，从而可以确保OFDM系统快速时变信道的信道估计准确度。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程示意图；

图2为本发明一仿真结果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

在对本发明实施例进行阐述之前，首先对本发明的实现原理分析如下：

OFDM发射机中，信源输出比特经信道编码、交织器送入调制器，调制器输出复符号利用逆傅里叶变换(IFFT)实现多载波调制，然后插入循环前缀，发射时域信号可以表示为：

其中，S(m)代表第m个子载波信道传输的复符号，N代表FFT运算的点数。发送信号与时变信道冲激响应进行卷积运算，在接收机中，接收信号y(n)表示为：

其中，h(n,l)代表第n个采样时刻第l径信道的衰落系数，L为系统预设的多径总数，τ_l代表第l径的传输迟延，v(n)代表第n个采样时刻信道输入复高斯白噪声，其均值为零，噪声方差为

假设接收机与发射机保持理想定时同步，接收机在移出循环前缀后，进行N点FFT运算得到第k个子载波信道接收信号Y(k)为：

式(4)进一步表示为：

其中有用信号，

所以有

子载波间干扰有

所以有，

其中，H_k,m代表频域传输矩阵H的第k行第m列元素，表示k子载波对m子载波的影响。

其计算公式为：