CN100373834C - 在电信系统中用于信道估算的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在诸如CDMA系统之类的数字电信系统中估算信脉冲响应的方法，其中在时隙期间发送数据和控制信号，这种控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在当前时隙之前的n_before个时隙和当前时隙之后的n_after个时隙平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于计算信道脉冲响应。利用下面的表达式计算每个加权系数ωk：ωk＝(A^-1V)k(1)其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的矩阵，V是长度为(n_before+n_after+1)的向量。

Description

在电信系统中用于信道估算的方法

技术领域

本发明涉及在电信系统，例如CDMA系统中估算信道响应的方法。

背景技术

在移动电信系统中提供多个基站。每个基站的作用是接收附近移动终端发射的通信，和向网络或该基站附近的另一个移动终端发射这些接收的通信。换言之，基站具有接收附近移动终端的通信和向这些邻近的移动终端发射通信的功能。

在基站同时与多个用户通信的这些多址型电信系统中，需要在从用户接收的或发送到用户的不同通信之间进行区分。

为在不同通信间进行该区分，在数字电信系统中，一般采用的主要方法是TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)。在两种方法中，在时隙期间将信息发送到信元或分组中。在TDMA中，每个时隙仅由一个用户使用。因此，当基站从数个用户或终端接收多个通信时，仅向每个用户分配一个时隙。例如，在除TDMA之外使用FDMA的GSM标准中，每隔八个时隙向每个用户分配一个时隙。

在CDMA中，由多个用户共享每个时隙，用重叠码识别不同的用户。如熟知的，不同的叠加码是正交的。

在每个时隙期间发射数据和控制信息。控制信息包括导频比特。导频比特形成用于估算对应时隙中的信道脉冲响应的预定(已知)序列。该信道脉冲响应表示每个时隙发射机与接收机之间所有传输路径的增益(幅度和相位)。

实际上，必须持续估算信道脉冲响应以便正确地估算有用的接收数据。对于谊估算，将接收的信号例如与反转信道脉冲响应卷积，谊卷积提供估算的原始有用数据。

信道脉冲响应估算或“信道估算”是所有电信系统，特别是CDMA系统中特别重要的特性。

为获得良好的信道估算，已知是在数个时隙范围平均该信道脉冲响应，由于在低和中等的移动终端速度，信道响应随时间的变化较低，即在这种情况下，信道脉冲响应在时隙与时隙间的变化很小。通过在几个时隙上的平均化，获得对当前时隙的信道脉冲响应的良好估算。

此外，已知是向每个时隙的作用分配加权系数以便进行平均化。具体地说：

用于平均化的时隙数量一般取决于移动终端的速度。对于低速，能够在比用于高速的更大的时隙数量范围平均该信道脉冲响应。

以下面的方式进行平均化：

-对于每个时隙的顺序j，利用该时隙的导频比特估算信道脉冲响应h^(j)，并将该信道估算保持在存储器中。

-对于每个时隙顺序n，根据公式计算平均信道应

(average)：

换言之，对包括当前时隙之前的n_before个时隙和当前时隙之后的n_after个时隙的(n_before+n_after+1)个时隙进行平均化。

对于每个消息，n_before，n_after和加权系数ωj具有常数值。

在该已知技术中，根据经验确定加权系数。

从对该经验方法不提供最佳加权系数，即不是最好地估算该信道脉冲响应的观察中得到了本发明。

发明内容

本发明克服了该缺陷。

根据本发明的一个方面，利用下面的表达式计算每个加权系数ω_k．

ω_k=(A^-1V)_k    (1)

其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的方阵，V是长度为(n_before+n_after+1)的向量，A和V由下式定义：

$\mathrm{Aqr}=E\left({\hat{h}}^{\left(q\right)}\left(t\right){\hat{h}}^{\left(r\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(2\right)$

$\mathrm{Vq}=E\left({\hat{h}}^{(q+n-n_{\mathrm{bfeore}})}{\left(t\right)h}^{\left(n\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(3\right)$

在这些公式中：

Aqr是q行和r列的矩阵A的元素，

Vq是向量V的笫q个元素，

T是时间，

函数E(.)是数学期望值，和

^＊是

的共轭。

在此回忆复数a+jb(其中j²＝-1)的共扼是a-jb。

上面的公式(1)，(2)和(3)意味着信道脉冲响应的统计特性是已知的。在本发明的框架中进行的研究表明：可用下面的公式表示顺序n的信道响应与顺序n+m的信道响应之间的相关。

E(h⁽ⁿ⁾(t)h^(n+m)(t)^＊)=EJ₀(2πf_dmTs)  (4)

在该公式中，J₀(.)是零阶Bessel函数，f_d是多普勒频率，Ts是时隙周期(持续时间)，E是信道脉冲响应的平均能量。多普勒频率是：

$f_d=\frac{v}{c}f,$

其中V是移动速度m/s，C＝3×10⁸m/s是自由空间中的光速，f是载波频率(在UMTS实例中约为2GHz)。

这种情况下，A_qr和q的值是：

Aqr=EJ₀(2πf_d|q-r|T_S)+Rmn  (5)

Vq=EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (6)，

在公式(5)中，Rmn＝E(b⁽ⁿ⁾(t)b^(n+m)＊)，其中：b⁽ⁿ⁾(t)=h⁽ⁿ⁾(t)-h⁽ⁿ⁾(t)是信道脉冲响应的估算误差，即：

E(b⁽ⁿ⁾(t)b^(n+m)(t)^＊)＝0如果m≠0。

该估算误差取决于信道估算方法。在优选实施例中，假设该噪声(估算误差)近似为方差σ²的白噪声；因此，公式(5)和(6)可简化如下：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr    (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (8)，

在公式7)中，δqr是Dirac函数，其中对于q＝r，δqr＝1，对于q≠r，δqr＝0。

从这些公式(7)和(8)中人们可以看出Aqr和Vq，以及因此的加权系数ω_k仅取决于比例E/σ²。

在一个实施例中，该比例具有固定值。在另一个实施例中，用常规方法估算E和σ²。

在一个实施例中，用E.I_d代替A，其中I_d是大小(n_before+n_after+1)的单位矩阵，即ω_q＝Vq/E。因此：

ω_q＝J₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (9)

由于加权系数ω_q必须为正，必须满足下列关系：

2πf_dn_beforeTs<x₀    (10)

2πf_dn_afterTs<x₀    (11)

其中x₀是使J₀(x₀)＝0(x₀≈2.4)的最小正数。可以观察到n_before和n_after的最大值取决于多普勒频率，因此取决于速度。

当n_before和n_after具有其最大值时，信道响应的估算最佳。然而，如果n_before和n_after具有大值，需要提供大容量存储器并且计算复杂。因此最好是选择n_before和n_after具有低于其相应的最大值的值。

可实时进行零阶Bessel函数的计算或可利用查阅表预先计算。

如果借助公式(5)和(6)计算加权系数，可动态(实时)估算Rmn，或可将固定值分配给该噪声依赖参数。

还应指出，可实时计算加权系数，在此情况下，这些系数随速度变化。

在另一个实施例中，预定，即为不同的离散速度预先计算加权系数。

在一个实施例中，仅对作为平均速度，例如50km/h的一种速度确定最佳加权系数，在一个实施例中，为每个蜂窝，即与基站相关联的每个地区确定为一种速度选择的这些预定系数。这种情况下，当用户从一个蜂窝移到另一个蜂窝时，在通信期间可改变预定系数。也可根据其它参数为例如每个用户或每组用户确定那些预定系数。

在动态估算加权系数时，可能需要确定多普勒频率f_d或移动速度。可在移动终端本身或在基站中估算该移动速度。在后一种情况下，基站向终端提供在基站中计算的估算速度或加权系数。

在另一个实施例中，为简化加权系数的动态计算，对移动终端速度进行估算并仅对有限数量n个速度(有限数量的多普勒频率)计算系数。在n个速度间的情况下，确定与估算速度具有最接近值的速度，并且所选择的加权系数是与该最接近的速度对应的那些系数。

根据本发明的一个方面，提供一种在如CDMA系数之类的数字电信系统中估算信道脉冲响应的方法，其中在时隙期间传送数据和控制信号，这些控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在数个时隙的范围平均该信道脉冲响应，不同的加权系数用于根据下式计算平均信道脉冲响应

n_before和n_after是当前时隙之前和之后的在前和在后时隙的数量，ωj是所述的加权系数。

利用下面的表式计算每个加权系数ω_k：

ω_k＝(A^-1V)_k    (1)

在一个实施例中，由下面的关系确定Aqr和Vq：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|T_S)+Rmn   (5)

Vq=EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)       (6)，

其中：Rmn＝E(b⁽ⁿ⁾(t)b^(n+m)(t)^＊)，和 $b^{\left(n\right)}\left(t\right)={\hat{h}}^{\left(n\right)}\left(t\right)-h^{\left(n\right)}\left(t\right)$ 表示该信道脉冲响应时间的估算误差，或噪声，E是信道脉冲响应的平均能量，f_d是多普勒频率，Ts是时隙持续时间，J₀(.)是零阶Bessel函数。

在一个实施例中，将常数值赋予Rmn。

在一个实施例中，根据下式确定Aqr和Vq：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr  (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声的变量，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

在一个实施例中，将常数值赋予E/²。

在一个实施例中，在通信期间估算E/δ²。

在一个实施例中，由下式确定系数ω_q：

ω_q＝J₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (9)

在一个实施例中，用于平均化的时隙n_before和n_after的数量满足下面的关系：

2πf_dn_beforeTs<x₀    (10)

2πf_dn_afterTs<x₀    (11)

其中x₀是使J₀(x₀)＝0的最小正数。

在一个实施例中，利用查阅表计算零阶Bessel函数。

根据本发明的另一个方面，提供一种在诸如与移动站通信的CDMA系统之类的数字通信系统中估算信道脉冲响应的方法，在数个时隙范围平均信道脉冲响应的方法，不同加权系数用于对这些不同的时隙计算平均信道脉冲响应，根据所述移动站的速度或多普勒频率动态确定，或预定所述加权系数的方法。

在一个实施例中，动态确定加权系数。

在一个实施例中，为每个移动终端速度或为每个多普勒频率预定加权系数。

在一个实施例中，在移动终端中估算移动终端的速度或多普勒频率。

在一个实施例中，独立于速度或多普勒频率做出加权系数，为一个平均速度计算这些系数.

在一个实施例中，平均速度取决于移动终端的位置。

在一个实施例中，在与移动终端通信的基站中确定移动终端速度或移动终端的多普勒频率，用该移动终端速度或多普勒频率在移动终端或基站中计算加权系数，在后一种情况下，基站向移动终端发射加权系数的值。

在一个实施例中，将有限数量的离散值赋予移动终端速度或多普勒频率。

根据本发明的一个方面，提供一种包括在如CDMA系统之类的数字电信系统中估算信道脉冲响应的装置的移动终端设备，其中在时隙期间发射数据和控制信号，这些控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在数个时隙的范围平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于根据上面的公式(F)计算平均信道脉冲响应

⁽ⁿ⁾ _平均。

用于估算信道脉冲响应的装置包括利用下面的表达式计算每个加权系数ω_k的装置：

ω_k＝(A^-1V)_k    (1)

其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的方阵，V是长度为(n_before+n_after+1)的向量，由上面的公式(2)和(3)定义A和V。

根据本发明的另一个方面，提供一种包括在与该移动站通信的诸如CDMA系统之类的数字通信系统中估算信道脉冲响应的装置的移动终端设备，其中在数个时隙的范围平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于计算这些不同时隙的平均信道脉冲响应，其中用于估算信道脉冲响应的所述装置包括用于动态确定所述加权系数，或用于存储作为所述移动站的速度或多普勒频率的函数预定的加权系数的装置。

在一个实施例中，终端设备包括包含每个移动终端速度或每个多普勒频率的预定加权系数的存储装置。

在一个实施例中，终端设备包括用于估算速度或多普勒频率的装置。

在一个实施例中，计算装置使加权系数与速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

在一个实施例中，计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

在一个实施例中，终端设备包括从与该移动终端通信的基站接收表示移动终端的速度或移动终端的多普勒频率的信号，该移动终端的速度或多普勒函数用于计算加权系数。

在一个实施例中，计算装置包括包含分配给移动终端的速度或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

根据本发明的另一个方面，提供一种诸如CDMA系统之类的数字电信系统的基站，其中所述基站能够与多个移动终端通信，它包括估算每个信道的信道脉冲响应的装置，该电信系统使数据和控制信号在时隙期间发送，这些控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在数个时隙的范围平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于根据上面的公式(F)计算平均信道脉冲响应

该基站包括利用下面的表达式计算每个加权系数ω_k的装置：

ω_k＝(A^-1V)_k    (1)

其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的方阵，V是长度为(n_before+n_after+1)的向量，由上面的公式(2)和(3)定义A和V。

根据本发明的另一个方面，提供一种包括用于在与移动站通信的诸如CDMA系统之类的数字通信系统中估算信道脉冲响应的装置的基站，其中在数个时隙范围平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于计算这些不同时隙的平均信道脉冲响应，其中用于估算信道脉冲响应的所述装置包括用于动态确定所述加权系数，或用于存储作为所述移动站的速度或多普勒频率的函数预定的加权系数的装置。

在一个实施例中，基站包括包含每个移动终端的速度或与其通信的对应终端的每个多普勒频率的预定加权系数的存储装置。

该基站包括用于估算与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率的装置。

在一个实施例中，计算装置使加权系数与基站与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率无关，对一个平均速度计算这些系数.

在一个实施例中，计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

在一个实施例中，基站进一步包括使用移动终端速度或多普勒频率在基站中计算加权系数的计算装置，所述基站包括向移动终端发送加权系数值的装置。

在一个实施例中，基站包括向与其通信的每个终端发送移动终端速度的装置。

在一个实施例中，计算装置包括包含分配给移动终端的速度或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

附图说明

本发明的其它特性和优点通过下面的描述是显而易见的，其中：

图1是一系列时隙，

图2是用于说明本发明一些方面的简化图，

图3是零阶Bessel函数的一般形状的示意图。

具体实施方式

通过附图描述的本发明的实例对应于采用CDMA技术的移动终端，例如移动电话。在该技术中，需要持续估算信道响应，即发射机T与接收机R之间物理信道的增益，以便可利用反向增益校正接收数据。

为确定信道脉冲响应，利用顺序为n+n_after(图1)的当前时间的导频比特。对于每个时隙，估算对n_before+n_after+1时隙的平均信道响应，需要在存储器中保持每个信道响应估算，以便能够根据上面的公式(F)计算信道平均。

为确定该公式(F)的加权系数ωj的优化值，发明人研究了信道响应的统计特性。对于该研究，认为信道脉冲响应h⁽ⁿ⁾(t)是N个非相关路径的叠加，并且所述信道脉冲响应具有下列值：

$h^{\left(n\right)}\left(t\right)=\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C_p}^{\left(n\right)}p(t-{\mathrm{\&tau;}}_p)---\left(12\right)$

其中cp⁽ⁿ⁾是第n个时隙期间第p条路径的复值(增益)，τ_p是第n个时隙间相对于第p条路径传输的接收延迟，p(t)是脉冲整形滤波。

脉冲整形滤波被认为包括在信道脉冲响应中，并具有等于零dB的归一化能量。还假设复值C_p ⁽ⁿ⁾和延迟τ_p在一个时隙期间实际上是常数。

信道脉冲响应估算的关键在于估算Nm个主路径的延迟的幅度，通常Nm<N。在此仅考虑幅度估算。例如可按Andrew J.Viterbi在题为“扩频通信的CDMA原理”一书中的描述来按常规估算延迟τ_p。

每条独立的路径p(图2)表示彼此非常靠近的大量路径的叠加。为研究每条路径幅度的时间变化，在此使用Jakes模型。根据Jakes的模型，对于任何p，n和m满足下列关系：

$E\left({a_p}^{\left(n\right)}{a_p}^{(n+m)}\right)=\frac{\mathrm{Ep}}{2}{J}_0\left({2\mathrm{\&pi;f}}_d\mathrm{mTs}\right)---\left(13\right)$

$E\left({b_p}^{\left(n\right)}{b_p}^{(n+m)}\right)=\frac{\mathrm{Ep}}{2}{J}_0\left(2\mathrm{\&pi;}{f}_d\mathrm{mTs}\right)---\left(14\right)$

E(a_p ⁽ⁿ⁾b_p ^(n+m))＝0    (15)

其中c_n ^(k)＝a_n ^(k)+jb_n ^(k)(j²＝-1)，Ep＝E(|c_p ⁽ⁿ⁾|²)，是零阶Bessel函数，f_d是多普勒频率，Ts是时隙周期，E(.)是数学期望值。

从公式(13)，(14)和(15)可以建立：

E(c_p ⁽ⁿ⁾(c_p ^(n+m))^＊)＝E_pJ₀(2πf_dmTs)    (16)

从公式(16)可得到上面的公式(4)。

公式(4)中的信道脉冲响应的平均能量E具有下列值；

$E=\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{E}_p\&CenterDot;$

使用由上面的公式(4)定义的信道响应的统计特性根据公式(1)，(2)和(3)确定加权系数的优化值。这些最终的公式利用了优化滤波，或Wiener滤波，例如，在由法国Jean-Marc BROSSIER-Hermes editor出版的题为：“信号和数字通信-均衡和同步(Signal and digital communication-Equalization and synchronization)一书中对此进行了描述。

图3表示零阶Bessel函数，其中x₀是使J₀(x₀)＝0的最小正数。

通过使用公式(5)和(6)，或公式(7)和(8)，或公式(9)计算加权系数(这些系数是预定或动态计算的)，加权系数具有优化值。结果是，对于每个通信可获得更好的性能，即更高的解调质量。

可以在通信系统的每个终端和/或基站内实现根据本发明的方法。

Claims (69)

1.一种在数字电信系统中估算信道脉冲响应的方法，其中在时隙期间发送数据和控制信号，这些控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在数个时隙范围平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于根据下式计算平均信道脉冲响应

n_before和n_after是当前时隙之前和之后的在前和在后时隙的数量，ωj是所述加权系数，其特征在于利用下面的表达式计算每个加权系数ω_k：

ω_k＝(A^-1V)_k            (1)

其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的方阵，V是长度为(n_before+n_after+1)的向量，由下式定义A和V：

$\mathrm{Aqr}=E\left({\hat{h}}^{\left(q\right)}\left(t\right){\hat{h}}^{\left(r\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(2\right)$

$\mathrm{Vq}=E\left({\hat{h}}^{(q+n-n_{\mathrm{before}})}\left(t\right)h^{\left(n\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(3\right)$

在这些公式中：

Aqr是q行和r列的矩阵A的元素，

Vq是向量V的第q个元素，

t是时间，

函数E(.)是数学期望值，和

是

的共轭。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由下面的关系确定Aqr和Vq：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|T_S)+Rmn     (5)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (6)，

其中：Rmn＝E(b⁽ⁿ⁾(t)b^(n+m)(t)^*)， $b^{\left(n\right)}\left(t\right)={\hat{h}}^{\left(n\right)}\left(t\right)-h^{\left(n\right)}\left(t\right)$ 表示信道脉冲响应时间的估算误差或噪声，E是信道脉冲响应的平均能量，f_d是多普勒频率，Ts是时隙持续时间，J₀(.)是零阶Bessel函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于向Rmn分配常数值。

4.根据权利要求2所述的方法，其中根据下面的公式确定Aqr和Vq：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr  (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)     (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声交量，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

5.根据权利要求3所述的方法，其中根据下面的公式确定Aqr和Vq：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr    (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)       (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声交量，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

6.根据权利要求4所述的方法，其中将常数值赋予E/σ²。

7.根据权利要求5所述的方法，其中将常数值赋予E/σ²。

8.根据权利要求4所述的方法，其中在通信其间估算E/σ²。

9.根据权利要求5所述的方法，其中在通信其间估算E/σ²。

10.根据权利要求1所述的方法，其中由下面的公式确定系数ω_q：

ω_q＝J₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (9)，

其中f_d是多普勒频率，Ts是时隙持续时间，J₀(.)是零阶Bessel函数。

11.根据权利要求2-10中任何一个所述的方法，其特征在于用于平均的时隙n_before和n_after的数量满足下面的关系：

2πf_dn_beforeTs＜x₀    (10)

2πf_dn_afterTs＜x₀     (11)

其中x₀是使J₀(x₀)＝0的最小正数。

12.根据权利要求2-10中任何一个所述的方法，其特征在于利用查阅表计算零阶Besse1函数。

13.一种移动终端设备，包括用于估算数字电信系统的信道脉冲响应的装置，其中在时隙期间发射数据和控制信号，这些控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在数个时隙范围平均该信道脉冲响应，不同加权系数用于根据下式计算平均信道脉冲响应

n_before和n_after是当前时隙之前和之后的在前和在后时隙的数量，ωj是所述加权系数，其特征在于用于估算信道脉冲响应的装置包括利用下面的表达式计算每个加权系数ω_k的装置：

ω_k＝(A^-1V)_k    (1)

其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的方阵，V是长度为

(n_before+n_after+1)的向量，由下式定义A和V：

$\mathrm{Aqr}=E\left({\hat{h}}^{\left(q\right)}\left(t\right){\hat{h}}^{\left(r\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(2\right)$

$\mathrm{Vq}=E\left({\hat{h}}^{(q+n-n_{\mathrm{bfeore}})}\left(t\right)h^{\left(n\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(3\right)$

在这些公式中：

Aqr是q行和r列的矩阵A的元素，

Vq是向量V的第q个元素，

t是时间，

函数E(.)是数学期望值，和

的共轭，以及

用于采用估算的信道脉冲响应估算由所述终端接收的有用数据的装置。

14.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于所述计算装置包括由下面的关系确定Aqr和Vq的装置：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|T_s)+Rmn    (5)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts )  (6)，

其中：Rmn＝E(b⁽ⁿ⁾(t)b^(n+m)(t)^*)，和 $b^{\left(n\right)}\left(t\right)={\hat{h}}^{\left(n\right)}\left(t\right)-h^{\left(n\right)}\left(t\right)$ 表示信道脉冲响应时间的估算误差或噪声，E是信道脉冲响应的平均能量，f_d是多普勒频率，Ts是时隙持续时间，J₀(.)是零阶Besse1函数。

15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于所述确定装置包括向Rmn分配常数值的装置。

16.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于所述确定装置包括根据下式确定Aqr和Vq的装置：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr  (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)     (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声方差，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

17.根据权利要求15所述的终端设备，其特征在于所述确定装置包括根据下式确定Aqr和Vq的装置：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr  (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)     (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声方差，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

18.根据权利要求16所述的终端设备，其特征在于它包括向E/σ²分配常数值的装置。

19.根据权利要求17所述的终端设备，其特征在于它包括向E/σ²分配常数值的装置。

20.根据权利要求16所述的终端设备，其特征在于它包括在通信期间估算E/σ²的装置。

21.根据权利要求17所述的终端设备，其特征在于它包括在通信期间估算E/σ²的装置。

22.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于它包括由下式确定系数ω_q的装置：

ω_q＝J₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (9)

其中f_d是多普勒频率，Ts是时隙持续时间，J₀(.)是零阶Bessel函数。

23.根据权利要求14-21任意一项所述的终端设备，其特征在于它包括确定用于平均化的时隙n_before和n_after的数量，以使所述数量满足下列关系的装置：

2πf_dn_beforeTs＜x₀    (10)

2πf_dn_afterTs＜x₀     (11)

其中x₀是使J₀(x₀)＝0的最小正数。

24.根据权利要求14-22中任何一个所述的终端设备，其特征在于它包括用于确定零阶Bessel函数的查阅表。

25.根据权利要求13-22中任何一个所述的终端设备，其特征在于它包括用于估算速度或多普勒频率的装置。

26.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于它包括用于估算速度或多普勒频率的装置。

27.根据权利要求24所述的终端设备，其特征在于它包括用于估算速度或多普勒频率的装置。

28.根据权利要求13-22中的任何一个所述的终端设备，其特征在于计算装置使加权系数与速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

29.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于计算装置使加权系数与速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

30.根据权利要求24所述的终端设备，其特征在于计算装置使加权系数与速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

31.根据权利要求25所述的终端设备，其特征在于计算装置使加权系数与速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

32.根据权利要求26或27所述的终端设备，其特征在于计算装置使加权系数与速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

33.根据权利要求28所述的终端设备，其特征在于计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

34.根据权利要求29-31任意一项所述的终端设备，其特征在于计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

35.根据权利要求32所述的终端设备，其特征在于计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

36.根据权利要求13-22中的任何一个所述的终端设备，其特征在于它包括从与该移动终端通信的基站接收表示该移动终端速度或移动终端多普勒频率的信号的装置，并且用该移动终端速度或多普勒频率计算加权系数。

37.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于它包括从与该移动终端通信的基站接收表示该移动终端速度或移动终端多普勒频率的信号的装置，并且用该移动终端速度或多普勒频率计算加权系数。

38.根据权利要求24所述的终端设备，其特征在于它包括从与该移动终端通信的基站接收表示该移动终端速度或移动终端多普勒频率的信号的装置，并且用该移动终端速度或多普勒频率计算加权系数。

39.根据权利要求13-22中任意一项所述的终端设备，其特征在于计算装置包括包含分配给移动终端速度，或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

40.根据权利要求23所述的终端设备，其特征在于计算装置包括包含分配给移动终端速度，或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

41.根据权利要求24所述的终端设备，其特征在于计算装置包括包含分配给移动终端速度，或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

42.一种数字电信系统的基站，其中所述基站能与多个移动站通信，它包括用于估算每个信道的信道脉冲响应的装置，该电信系统使数据和控制信号在时隙期间发送，这些控制信号包括用于信道脉冲响应估算的导频比特，其中在数个时隙范围平均信道脉冲响应，不同的加权系数用于根据下式计算平均信道脉冲应

n_before和n_after是当前时隙之前和之后的在前和在后时隙的数量，ωj是加权系数，其特征在于该基站包括利用下面的表达式计算每个加权系数ω_k的装置：

ω_k＝(A^-1V)_k    (1)

其中A是大小为(n_before+n_after+1)×(n_before+n_after+1)的方阵，V是长度为(n_before+n_after+1)的向量，由下式定义A和V：

$\mathrm{Aqr}=E\left({\hat{h}}^{\left(q\right)}\left(t\right){\hat{h}}^{\left(r\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(2\right)$

$\mathrm{Vq}=E\left({\hat{h}}^{(q+n-n_{\mathrm{bfeore}})}\left(t\right)h^{\left(n\right)}{\left(t\right)}^{*}\right)---\left(3\right)$

在这些公式中：

Aqr是q行和r列的矩阵A的元素，

Vq是向量V的第q个元素，

t是时间，

函数E(.)是数学期望值，和

是

的共轭，以及

用于采用估算的信道脉冲响应估算由所述基站接收的有用数据的装置。

43.根据权利要求42所述的基站，其特征在于它包括由下面的关系式确定Aqr和Vq的装置：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|T_s)+Rmn     (5)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (6)，

其中：Rmn＝E(b⁽ⁿ⁾(t)b^(n+m)(t)^*)， $b^{\left(n\right)}={\hat{h}}^{\left(n\right)}\left(t\right)-h^{\left(n\right)}\left(t\right)$ 表示信道脉冲响应时间的估算误差或噪声，E是信道脉冲响应的平均能量，fd是多普勒频率，Ts是20时隙持续时间，J₀(.)是零阶Besse1函数。

44.根据权利要求43所述的基站，其特征在于它包括向Rmn分配常数值的装置。

45.根据权利要求43所述的基站，其特征在于它包括根据下式确定Aqr和Vq的装置：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)+σ²δqr  (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声方差，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

46.根据权利要求44所述的基站，其特征在于它包括根据下式确定Aqr和Vq的装置：

Aqr＝EJ₀(2πf_d|q-r|Ts)σ²δqr  (7)

Vq＝EJ₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (8)，

在这些公式中，σ²是白噪声方差，δqr是使对于q＝r，δqr＝1和对于q≠r，δqr＝0的Dirac函数。

47.根据权利要求45所述的基站，其特征在于所述确定装置向E/σ²分配常数值。

48.根据权利要求46所述的基站，其特征在于所述确定装置向E/σ²分配常数值。

49.根据权利要求45所述的基站，其特征在于它包括在通信期间估算E/σ²的装置。

50.根据权利要求46所述的基站，其特征在于它包括在通信期间估算E/σ²的装置。

51.根据权利要求42所述的基站，其特征在于它包括由下式确定系数ω_q的装置：

ω_q＝J₀(2πf_d|q-n_before|Ts)    (9)

其中f_d是多普勒频率，Ts是时隙持续时间，J₀(.)是零阶Bessel函数。

52.根据权利要求43-51中的任何一个所述的基站，其特征在于它包括确定用于平均化的时隙n_before和n_after的数量以使所述数量满足下列关系的装置：

2πf_dn_beforeTs＜x₀    (10)

2πf_dn_afterTs＜x₀     (11)

其中x₀是使J₀(x₀)＝0的最小正数。

53.根据权利要求43-51中的任何一个所述的基站，其特征在于它包括用于确定零阶Besse1函数的查阅表。

54.根据权利要求42-51中的任何一个所述的基站，其特征在于它包括用于估算与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率的装置。

55.根据权利要求52所述的基站，其特征在于它包括用于估算与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率的装置。

56.根据权利要求53所述的基站，其特征在于它包括用于估算与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率的装置。

57.根据权利要求54所述的基站，其特征在于它包括向与其通信的每个终端发送移动终端速度的装置。

58.根据权利要求55或56所述的基站，其特征在于它包括向与其通信的每个终端发送移动终端速度的装置。

59.根据权利要求42-51中的任何一个所述的基站，其特征在于计算装置使加权系数与该基站与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

60.根据权利要求52所述的基站，其特征在于计算装置使加权系数与该基站与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

61.根据权利要求53所述的基站，其特征在于计算装置使加权系数与该基站与其通信的每个移动终端的速度或多普勒频率无关，为一个平均速度计算这些系数。

62.根据权利要求59所述的基站，其特征在于计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

63.根据权利要求60或61所述的基站，其特征在于计算装置使平均速度取决于移动终端的位置。

64.根据权利要求42-51中的任何一个所述的基站，其特征在于它进一步包括在基站中使用移动终端速度或多普勒频率计算加权系数的计算装置，所述基站向移动终端发送加权系数值的装置。

65.根据权利要求52所述的基站，其特征在于它进一步包括在基站中使用移动终端速度或多普勒频率计算加权系数的计算装置，所述基站向移动终端发送加权系数值的装置。

66.根据权利要求53所述的基站，其特征在于它进一步包括在基站中使用移动终端速度或多普勒频率计算加权系数的计算装置，所述基站向移动终端发送加权系数值的装置。

67.根据权利要求42-51中的任何一个所述的基站，其特征在于计算装置包括包含分配给移动终端速度或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

68.根据权利要求52所述的基站，其特征在于计算装置包括包含分配给移动终端速度或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

69.根据权利要求53所述的基站，其特征在于计算装置包括包含分配给移动终端速度或多普勒频率的有限数量的离散值的存储装置。

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