[发明专利]多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统。

背景技术

MIMO(Multiple Input Multiple Out-put，多输入多输出)技术已经成为无线通信领域的关键技术之一，通过近几年的持续发展，MIMO技术将越来越多地应用于各种无线通信系统。在无线宽带移动通信系统方面，第3代移动通信合作计划(3GPP)已经在标准中加入了MIMO技术相关的内容，B3G和4G的系统中也将应用MIMO技术。在无线宽带接入系统中，正在制订中的802.16e、802.11n和802.20等标准也采用了MIMO技术。在其他无线通信系统研究中，如超宽带(UWB)系统、感知无线电系统(CR)，都在考虑应用MIMO技术。在MIMO通信系统中，由于各个通道之间的信号处理方式、器件、通道路径以及连接结构存在差异，各个间的信号普遍存在时间延迟，当时间延迟较大时，各个通道接收信号的不同步会造成接收机侧严重的码间串扰，因此需要估计各个通道的时间延迟，以便对各个通道进行对齐。

在现有技术中，一种常用的时间估计是基于测量的离线校正方法：通信系统在投入使用前，以一个发送或接收通道的延迟为基准，利用仪表对各个发送或接收通道独立测量时间延迟。这种方法的问题在于，这种离线测试的方法无法测量动态变化的时间延迟，难以达到高精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统，可以实时在线地对MIMO通信系统各通道的整数时间延迟和分数时间延迟进行估计，测量精度高。

本发明实施例第一方面提供了一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法，包括：

接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；

所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；

所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；

所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。

在第一种可能的实现方式中，所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟的步骤包括：

检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；

根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。

结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟的步骤包括：

将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；

分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。

结合第一方面至第二种可能的实现方式中的任一种，在第三种可能的实现方式中，所述接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵的步骤包括：

所述接收机根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，还包括：

所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；

所述接收机根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。

结合第一方面的第四种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，还包括：

所述接收机利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。

结合第一方面至第六种可能的实现方式中的任一种，在第七种可能的实现方式中，所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟的步骤包括：