[发明专利]一种用于正交频分复用OFDM信道估计的接收机及其估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及信道估计设备，尤其涉及一种用于正交频分复用OFDM信道估计的接收机及其估计方法。

背景技术

现有技术常用的基于前导码元做初始信道估计的方法中，对相位的估计均不考虑信号起始点误差所导致的相位变化（或者认为可以忽略），因为在不需要做信道内插的通信系统中这个误差会在后续的信道均衡中消除。但在需要做信道内插的系统中，这个相位差会使得内插后的信道估计性能急剧恶化，因此不能将其忽略。

由于对于该误差的忽略，现有技术中通常会导致信道频率响应的性能恶化，对于该问题，本领域技术人员采用的是反馈滤波器的结构，属于闭环系统，需要对滤波器环路参数做仔细调整，得以在性能和稳定性之间做取舍。

因此，急需一种信道估计的方法及设备，可减少由于相位差过大造成的内插值幅度的失真。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于正交频分复用OFDM信道估计的接收机，可减少由于相位差过大造成的内插值幅度的失真。

本发明公开了一种用于正交频分复用OFDM信道估计的接收机，包括：模数（A/D）转换器，用于提供输入信号；帧检测器，用于检测所述输入信号帧的到来及所述输入信号帧的起始位置；快速傅里叶变换（FFT）模块，用于根据接收到的信号，对前导码元执行N/M点的快速傅里叶变换，得到信道频率响应估计；信道估计（CHEST）模块，用于根据所述信道频率响应估计对所述前导码元进行内插，并输出所述内插信道频率响应估计；均衡器（EQU），用于根据所述内插信道频率响应估计来均衡帧头码元和所述快速傅里叶变换（FFT）模块的数据码元；解调器（DEMOD），用于提取接收到的信息并输出携带有原始信息的数据比特流。

优选地，所述信道估计（CHEST）模块包括：帧检测模块（DETECTOR），所述帧检测模块（DETECTOR）先于所述信道频率响应估计的内插X[M]，对所述信号帧的起始位置的起始点误差“Δ”作估计。

优选地，所述信道估计（CHEST）模块还包括相位偏移发生器（Phase ramp generators），所述帧检测模块（DETECTOR）计算所述起始点误差“Δ”后，所述相位偏移发生器（Phase ramp generators）通过以Δ为自变量的指数函数来得到相位偏移函数。

优选地，所述信道估计（CHEST）模块还包括延迟（DELAY）模块，用于对所述相位偏移函数补偿由所述起始点误差“Δ”所引起的延迟。

优选地，所述信道估计（CHEST）模块计算N/M点的信道频率响应X[m]，所述相位偏移发生器（Phase ramp generators）根据所述起始点误差“Δ”计算N/M个相位值并乘以所述信道频率响应X[m]得到乘积，对所述乘积做N点内插得到第一信道频率响应。

优选地，所述相位偏移发生器（Phase ramp generators）对所述N/M个相位值取共轭并内插至N个值得到N个相位值并对所述N个相位值乘以第一信道频率响应，以得到最终信道频率响应估计值。

本发明还公开了一种正交频分复用OFDM信道估计的方法，包括以下步骤：步骤A：检测输入信号帧的到来及所述输入信号帧的起始位置；步骤B：根据接收到的信号，对前导码元执行N/M点的快速傅里叶变换，得到信道频率响应估计；步骤C：根据所述信道频率响应估计对所述前导码元进行内插，并输出所述内插信道频率响应估计；步骤D:根据所述内插信道频率响应估计来均衡帧头码元和所述快速傅里叶变换（FFT）模块的数据码元；步骤E:根据接收到的信息并输出携带有原始信息的数据比特流。

优选地，所述步骤C从所述信道频率响应估计对所述前导码元进行内插至输出所述内插信道频率响应估计的步骤间还包括以下步骤：步骤C1:对所述信道频率响应估计的内插X[M]前，对所述信号帧的起始位置的起始点误差“Δ”作估计；步骤C2:计算N/M点的信道频率响应X[m]；步骤C3:根据所述起始点误差“Δ”计算N/M个相位值步骤C4:将所述N/M个相位值乘以X[m]得到乘积，将所述乘积做N点内插得到第一信道频率响应；步骤C5：对所述N/M个相位值取共轭并内插至N个值得到N个相位值步骤C6:将所述N个相位值乘以所述第一信道频率响应，得到最终信道频率响应估计值。

采用上述技术方案后，基于只提供信道部分信息的前导码元执行插值处理的估计方法，利用前导码元提供的信道抽样子集来恢复OFDM码元完整的信道频率响应，使得内插对阵起始点检测误差不再敏感，提高了基于前导码元的信道估计值的稳定度和精确度，减少了内插过程中内插值幅度的失真的概率。