CN100536361C - 一种无线信道估计的后处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线信道估计的后处理方法，通过计算得到用户信道功率和真伪路径门限，并利用真伪路径门限判断各时延信道估计所对应的传播路径的真伪，从而确定所有天线中各时延信道估计结果的最终值。本发明中最后得到的用户各时延信道估计结果是随着信道状况的不同而自适应变化的。这样，即使信道状况不同，接收机的性能也因为用户各时延信道估计结果的自适应变化而趋于稳定，能够有效改善接收系统的性能，更好地适应不同的无线信道环境。本发明还公开一种无线信道估计的后处理装置。

Description

一种无线信道估计的后处理方法和装置

技术领域

本发明涉及无线信道估计技术，特别涉及一种无线信道估计的后处理方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，接收机根据接收到的用户信号对信道特性进行估计，得到信道冲击响应，这一过程称为信道估计，得到的信道冲击响应称为信道估计结果。接收机将信道估计结果连同接收到的用户信号一起发送给接收机中的检测模块，供检测模块进行用户信号的解调和译码等操作。

但是，在陆地无线通信中，接收端往往受到各种障碍物和其他移动体的影响，以致到达接收端的信号由于经过不同的路径而延时不同，这种现象称为多径时延，而且这种多径时延是不可避免的。同时由于接收端无法知晓接收到的信号是经过多少条路径传播过来的，于是接收机在进行信道估计时，在每个时延内，即采样点处，对所有接收天线进行一次时延信道估计，得到所有天线的该时延信道估计结果，将所有天线的该时延信道估计结果构成的矢量称为该时延信道估计结果，这个结果对应了用户信号到达接收端的一条传播路径。但是由于估计是在有噪声的情况下进行，因此某个时延信道估计结果可能对应真实的传播路径，即真径，也可能对应干扰径，即伪径。所谓干扰径是指该干扰径所对应的时延信道估计结果，或者不对应任何传播路径，其时延信道估计结果的非零值完全是由于噪声的存在，或者该时延信道估计结果所对应的传播路径能量很小，远低于噪声能量。如果将这种既反映真实传播路径又携带有干扰径的信道估计结果，直接发送给后续的检测模块进行信号检测，必然影响信号检测的准确度。因此在发送给后续检测模块之前，需要用一种信道估计的后处理方法来修正各时延信道估计结果，从而去除干扰径对信道估计结果的影响，然后将经过后处理方法处理之后得到的所有时延信道估计结果发送给检测模块帮助进行用户信号的解调和译码等操作。

目前，针对M天线阵列的无线接收系统(其中M≥1)，假定对于某一用户发射机的信道冲击响应在第m根接收天线的信道估计由下式给出：

${\hat{h}}_{W\×1}^m={h^m}_{W\×1}+{n^m}_{W\×1},m=1,...M$

其中，W为无线信道的最大时延，该时延的单位为采样时间。图1示出了对如上式所示的信道估计进行后处理操作的过程。如图1所示，该后处理操作包括：

步骤110，计算所有天线对各时延信道的功率值和信噪比。

步骤120，确定用户信道所有时延信道估计结果的最终值。

本步骤中，将由步骤110计算得到的所有天线对各时延信道的信噪比与一个预先确定的固定门限相比较，若某时延的信噪比大于该门限，则判定该时延所对应的路径为真径，保持所有天线中该时延信道估计的结果不变，否则判定该时延所对应的路径为伪径，将所有天线中该时延信道估计的结果置0。最后，将所有时延信道估计结果发送给后续的检测模块。

步骤130，根据所有时延信道估计结果的最终值，对接收到的用户信号进行解调和译码操作。

至此，现有技术中对信道估计结果进行后处理操作的流程结束。

目前的这种无线信道估计后处理方法在判断传播路径真伪时，对于不同的信道状况，利用固定门限值来对路径进行判别，而没有考虑关于用户功率的任何先验信息。这样，如果门限值设置比较小，当信道环境好时，由于用户信号和噪声的功率都较大，较多伪径对应的时延信道估计结果由于高于设置的门限值而被保留为其非零时延信道估计结果，利用这样的用户信道估计结果进行用户信号的检测，必然造成信噪比下降，从而降低接收系统的性能，同时也增加后续检测模块的复杂度；如果门限值设置比较大，在信道情况较差时，由于用户信号的总体功率值都较小，于是很多真径对应的时延信道估计结果由于低于设置的门限值而被判决为噪声，从而将该时延信道估计结果置0，这样，后续的检测模块由于其中可利用的非零时延信道估计数较少，在对用户信号进行检测时，也会造成信噪比的下降，从而降低接收系统的性能。也就是说，目前的后处理方法无法适应信道状况的变化，从而导致接收系统性能不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个主要目的在于，提供一种无线信道估计的后处理方法，能够保证接收系统性能的稳定性。

本发明的第二个主要目的在于，提供一种无线信道估计的后处理装置，能够保证系统接收性能的稳定性。

为达到上述第一个发明目的，采用了如下的技术方案：

一种无线信道估计的后处理方法，其特征在于，该方法包括：

a、接收来自于外部的信道估计的结果和用户信道噪声功率，计算所有天线对各个时延的功率值，以及用户信道功率P和真伪路径门限；

步骤a所述计算真伪路径门限为：thr＝P×x，其中，thr为真伪路径门限，x为希望保留的最弱径功率占用户信道功率的百分比；

b、根据真伪路径门限和所有天线对各个时延的功率值，确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值；

步骤b所述确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值为：

根据真伪路径门限和所有天线对各个时延的功率值，判断各个时延信道估计结果所对应的路径是否为真，若为真径，则将所有天线中真径对应的时延信道估计结果保持不变；若为伪径，将所有天线中伪径对应的时延信道估计结果置为0；

c、根据所有天线中各个时延信道估计结果的最终值，对接收到的用户信号进行解调和译码；

预先设定激活门限，所述步骤a和b之间进一步包括：

根据用户信道功率和用户信道噪声功率计算用户信道的信噪比；

根据用户信道的信噪比和激活门限，判断用户是否被激活，若用户信道的信噪比大于预先设置的激活门限，则判定用户被激活，否则，判定用户未被激活；若用户被激活，则执行步骤b；否则，将用户的所有天线中各个时延信道估计结果置0，并结束后处理流程；

较佳地，步骤a所述计算所有天线对各个时延的功率值可以为：

$h\left(i\right)=\frac{{\left|{\hat{h}}^1\left(i\right)\right|}^2+{\left|{\hat{h}}^2\left(i\right)\right|}^2+...+{\left|{\hat{h}}^M\left(i\right)\right|}^2}{M},i=\mathrm{1,2},...W$

其中，h(i)为第i时延信道中所有M根天线的功率值，M为接收天线的个数，

为第i根天线上接收到的用户第i时延信道估计结果，W为用户信道的最大时延数。

较佳地，步骤a所述计算用户信道功率可以为：

$P=\left(\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}h\left(i\right)\right)-W\×N_0$

其中，P为用户信道功率，h(i)为所有天线对第i时延的功率值，W为用户信道的最大时延，N₀为来自于外部的用户信道噪声功率；

所述判断各个时延信道估计结果所对应的路径是否为真包括：

当h(i)-N₀＞thr时，判定当前时延信道估计结果所对应的路径为真径；

当h(i)-N₀≤thr时，判定当前时延信道估计结果所对应的路径为伪径；

其中，h(i)为所有天线对当前时延的功率值，thr为真伪路径门限。

较佳地，预先设置最多真径数和最少真径数，当判定用户被激活时，在所述步骤b和c之间可以进一步包括步骤d：根据最多真径数和最少真径数，对用户的所有天线中各个时延信道估计结果的最终值进行再修正；

步骤d所述对用户的所有信道时延估计结果的最终值进行再修正为：

当步骤b中得到的非零时延信道估计的个数在最多真径数和最少真径数构成的闭区间内时，则所有时延信道估计结果保持不变；

当步骤b中得到的非零时延信道估计的个数小于最少真径数时，则将用户的所有时延信道估计结果中平均功率最强的最少真径数个时延信道估计结果保持为步骤a中接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0；

当步骤b中得到的非零时延信道估计的个数大于最多真径数时，则将用户的所有时延信道估计中平均功率最强的最多真径数个时延信道估计结果保持为步骤a中接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0。

为达到上述第二个发明目的，采用了如下的技术方案：

一种无线信道估计的后处理装置，包含时延信道功率计算模块，其特征在于，还包含用户功率计算模块和时延信道估计修正模块，其中

时延信道功率计算模块，用于接收来自于外部的信道估计的结果，计算所有天线对各个时延的功率值，并将计算得到的功率值发送给所述用户功率计算模块和所述时延信道估计修正模块；

用户功率计算模块，用于接收来自于外部的用户信道噪声功率和所述时延信道功率计算模块发送的所有天线对各个时延的功率值，并根据接收到的所有天线对各个时延的功率值和用户信道噪声功率，计算用户信道功率，将计算得到的用户信道功率发送给所述时延信道估计修正模块；

时延信道估计修正模块，用于接收所述时延信道功率计算模块发送的所有天线对各个时延的功率值和所述用户功率计算模块发送的用户信道功率，计算真伪路径门限，并根据接收到的所有天线对各个时延的功率值和计算得到的真伪路径门限，确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值；

所述计算真伪路径门限为：thr＝P×x，其中，thr为真伪路径门限，x为希望保留的最弱径功率占用户信道功率的百分比；

所述确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值为：

根据真伪路径门限和所有天线对各个时延的功率值，判断各个时延信道估计结果所对应的路径是否为真，若为真径，则将所有天线中真径对应的时延信道估计结果保持不变；若为伪径，将所有天线中伪径对应的时延信道估计结果置为0；

该装置进一步包括用户激活判决模块，用于接收所述用户功率计算模块发送的用户信道功率，并计算用户信道的信噪比，根据信噪比和事先确定的激活门限，确定用户是否被激活，若用户信道的信噪比大于激活门限，则判定用户被激活，否则，判定用户未被激活，在用户被激活时，将用户信道功率发送给所述时延信道估计修正模块，在用户未被激活时，将所有的时延信道估计结果置0；

较佳地，所述时延信道估计修正模块可以包括路径真伪判决子模块和时延修正子模块，其中

路径真伪判决子模块，用于接收所述用户功率计算模块发送的用户信道功率和所述时延信道功率计算模块发送的所有天线对各个时延的功率值，计算真伪路径门限，根据所有天线对各时延信道的功率值和真伪路径门限，判断各个时延信道估计结果对应的路径是否为真，并将判断结果发送给所述时延修正子模块；

时延修正子模块，用于接收所述路径真伪判决子模块发送的判断结果，并将各个时延信道估计结果保持不变或置0。

较佳地，可以进一步包括时延估计再修正模块，用于接收所述时延修正子模块发送的所有时延信道估计结果，并根据预先在时延估计再修正模块中设置的最多真径数和最少真径数，对用户的所有时延信道估计结果进行再修正；

所述对用户的所有信道时延估计结果的最终值进行再修正为：

当时延信道估计修正模块得到的非零时延信道估计的个数在最多真径数和最少真径数构成的闭区间内时，则所有时延信道估计结果保持不变；

当时延信道估计修正模块得到的非零时延信道估计的个数小于最少真径数时，则将用户的所有时延信道估计结果中平均功率最强的最少真径数个时延信道估计结果保持为时延信道功率计算模块接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0；

当时延信道估计修正模块得到的非零时延信道估计的个数大于最多真径数时，则将用户的所有时延信道估计中平均功率最强的最多真径数个时延信道估计结果保持为时延信道功率计算模块接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0。

由上述技术方案可见，本发明能够保证接收系统性能的稳定性。本发明的后处理方法利用接收到的用户信道时延估计结果计算用户信道功率和真伪路径门限，再利用真伪路径门限判断各时延信道估计结果所对应的传播路径的真伪，从而确定所有天线中各时延信道估计结果的最终值。可见，进行真伪径判断的门限值是根据信道的不同状况而自适应变化的，这样，当信道环境比较好时，用户信道功率较大，相应的真伪路径门限也较高，判别过程中虽然伪径功率较大，但由于真伪路径门限增高，伪径通过的概率大大减小，利用这样的用户信道估计结果进行用户信号的解调和译码时，能够有效地提高信噪比；当信道环境比较差时，用户信道的功率较小，相应的真伪路径门限也较低，判别过程中虽然真径的功率较小，但由于真伪路径门限降低，真径通过的概率大大增加，利用这样的用户信道估计结果进行用户信号解调和译码，能够有效地提高信噪比。于是，即使信道状况不同，接收机的性能也因为用户的各时延信道估计结果的自适应变化而趋于稳定，能够有效改善接收系统的性能，更好地适应不同的无线信道环境。

更进一步地，本发明在确定各时延信道估计结果的最终值前，还可以增加判断用户信道的信噪比是否在接收系统工作范围内的操作，如果不在，就代表在这个用户信道信噪比的条件下，接收系统不能正常工作，于是不再计算该用户各时延信道估计结果的最终值，而是将其全部置0，后续的检测模块也不再对该用户信号进行检测。这样，当用户信道的信噪比超出接收系统正常工作的范围时，接收系统就不必再耗费资源和时间去对这样的用户信号进行检测，因为即使进行检测，得到的数据也是极不可靠的，由此看出加入这一步判断后，既节省了接收系统的资源，又提高了系统效率；另外，本发明在确定各时延信道估计结果的最终值后，还可以增加进一步的再修正过程，使得到的真径条数满足后续检测模块的需要，这样就能够在后续检测模块的复杂度和可靠度上找到均衡点，既提高接收系统的效率，又能保证检测结果的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中无线信道估计后处理方法的流程图。

图2为依据本发明思想的无线信道估计后处理方法的示例性总体流程图。

图3为依据本发明思想的无线信道估计后处理装置的示例性总体结构图。

图4为本发明实施例一的无线信道估计后处理方法的工作流程图。

图5为本发明实施例一中确定用户的各时延信道估计结果最终值的具体处理流程图。

图6为本发明实施例一的无线信道估计后处理装置结构图。

图7为本发明实施例二的无线信道估计后处理方法的工作流程图。

图8为本发明实施例二的无线信道估计后处理装置结构图。

图9为本发明实施例三的无线信道估计的后处理方法的工作流程图。

图10为本发明实施例三的无线信道估计后处理装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图，并举实施例说明本发明。

本发明的基本思想是：计算所有天线对各个时延的功率值和用户信道功率，并利用所计算的用户信道功率来确定真伪路径门限，再利用计算得到的所有天线对各个时延的功率值和真伪路径门限判断各个时延信道估计结果所对应的传播路径的真伪，从而确定各时延信道估计结果的最终值，也就是说，最后得到的用户信道冲击响应是随着信道状况的不同而自适应变化的。这样，即使信道状况不同，接收机的性能也因为用户信道冲击响应的自适应变化而趋于稳定，能够大大改善接收系统的性能，更好地适应不同的无线信道环境。

图2为依据本发明思想的无线信道估计后处理方法的示例性总体流程图。如图2所示，该处理流程包括：

步骤210，接收来自于外部的信道估计结果和信道噪声功率，计算所有天线对各个时延的功率值，以及用户信道功率和真伪路径门限。

设用户信道的最大时延为W，该时延的单位为采样时间，那么接收到的信道估计的结果中，在每个天线的信道估计中共有W个时延信道的估计，于是计算得到所有天线的W个功率值。

步骤220，根据所有天线对各个时延的功率值和真伪路径门限，确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值。

步骤230，根据所有天线中各个时延信道估计结果的最终值，对接收到的用户信号进行解调和译码操作。

图3为依据本发明思想的无线信道估计后处理装置的示例性总体结构图。

如图3所示，该装置包括时延信道功率计算模块310、时延信道估计修正模块320和用户信道功率计算模块330。在本装置中，时延信道功率计算模块310，用于接收来自于外部的信道估计的结果(m＝1，2，...M)，计算所有天线对各个时延的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)，并将计算得到的这些功率值发送给用户信道功率计算模块330和时延信道估计修正模块320。其中，W为用户信道的最大时延。

用户信道功率计算模块330，用于接收时延信道功率计算模块发送的所有时延的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)和来自于外部的用户信道噪声功率N₀，计算用户信道的功率P，并将该功率P发送给时延信道估计修正模块320。

时延信道估计修正模块320，用于接收时延信道功率计算模块310发送的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)，同时接收用户信道功率计算模块330发送的用户信道功率P，计算真伪路径门限thr，并根据各个时延的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)和真伪路径门限thr，确定各个时延信道估计结果

的最终值。

由上述处理流程可以看出，本发明在确定用户的各个时延信道估计结果的最终值时，是根据不同信道状况下的用户信道功率进行的，因此该方法能够根据信道状况的不同，自适应地调节用户信道估计结果，即信道冲击响应，从而能够大大改善接收系统的性能。

下面举实施例说明本发明的具体实施方式。

在下面的实施例中，设用户信号有M根天线来进行接收，用户信道的最大时延为W，该时延以采样时间为单位。

实施例一：

图4是本发明实施例一的无线信道估计的后处理方法的工作流程图。如图4所示，该方法包括：

步骤410，接收来自于外部的信道估计的结果和信道噪声功率N₀，计算所有天线对各个时延的功率值。

在接收到的信道估计的结果中，在每个天线的信道估计中共有W个时延信道估计结果。在本步骤中，计算的功率值也就对应了W个时延的功率值，其中对所有时延的功率值计算方法均相同，以第i时延的计算为例，其功率值h(i)的计算公式可以为： $h\left(i\right)=\frac{{\left|{\hat{h}}^1\left(i\right)\right|}^2+{\left|{\hat{h}}^2\left(i\right)\right|}^2+...+{\left|{\hat{h}}^M\left(i\right)\right|}^2}{M}.$ 可见，本实施例中，计算得到的h(i)为所有天线的第i时延信道估计结果的平均功率。

步骤420，根据步骤410中得到的信道噪声功率和所有天线对各个时延的功率值，计算用户信道功率和真伪路径门限。

本步骤中，根据步骤410中得到的用户信道噪声功率N₀和所有天线对各个时延的功率值计算用户信道功率。

在本实施例中，由于步骤410中计算的功率值为M根天线的平均功率，因此当用户信道噪声功率N₀也是M根天线的平均噪声功率时，计算用户信道功率P可以采用如下的计算公式：

$P=\left(\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}h\left(i\right)\right)-W\×N_0$

另外，可以通过下式计算真伪路径门限thr：

thr＝P×x，其中，x表示希望保留的最弱径功率占用户信道功率的百分比，通常取5％。

步骤430，根据真伪路径门限thr和所有天线对各个时延的功率值h(i)，确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值。

步骤440，对用户信号进行解调和译码。

本步骤中，根据所有天线中各个时延信道估计结果的最终值，对用户信号进行解调和译码。

至此，无线信道后处理流程结束。

在本实施例的步骤430中，要确定所有天线中所有W个时延信道估计结果的最终值，从第一时延开始，确定所有天线中第一时延信道估计结果的最终值，然后确定所有天线中第二时延信道估计结果的最终值，直到第W时延为止。具体过程如图5所示。

步骤431，将第一时延作为当前时延。

步骤432，根据真伪路径门限thr和当前时延信道中所有天线的平均功率，判断当前时延信道估计结果所对应的路径是否为真，若为真径，则执行步骤434及其后续步骤，若为伪径，执行步骤433及其后续步骤。

本步骤中，当前时延信道中所有天线的平均功率为步骤410中计算得到的h(1)，h(2)，...，h(W)，判断当前时延信道估计结果

所对应的路径是否为真的方法为：当h(i)-N₀＞thr时，判定当前时延信道估计结果所对应的路径为真径；当h(i)-N₀≤thr时，判定当前时延信道估计结果所对应的路径为伪径；其中，h(i)为所有天线对当前时延的功率值。

步骤433，将所有天线中当前时延信道估计结果置为0，并执行步骤435。

步骤434，将所有天线中当前时延信道估计结果保持不变，并执行步骤435。

步骤435，判断当前时延是否为最后一个时延，若是，则执行步骤440，否则，执行步骤436。

步骤436，将下一时延作为当前时延，并返回步骤432。

以上是本发明的无线信道估计的后处理方法实施例一的处理过程，在本实施例中，步骤410计算所有天线对各个时延的功率值、步骤420计算用户信道功率P和真伪路径门限thr都只是其中一种计算方式而已，还可以利用其他的公式，只要将用户信道功率P的计算和路径真伪判断的计算对应起来，能够达到根据用户信道功率不同，自适应地判断路径真伪的目的即可。如，在步骤410计算M根天线的功率值时，最后不除以M，即计算M根天线的总功率，与之相匹配，在步骤420计算用户信道功率时，用到的噪声功率也要取M根天线的噪声总功率。

图6为本发明实施例一的无线信道估计后处理装置结构图。

如图6所示，该装置包括时延信道功率计算模块610、时延信道估计修正模块620和用户信道功率计算模块630。其中，时延信道估计修正模块620包括时延路径真伪判决子模块621和时延修正子模块622。

在本实施例中，时延信道功率计算模块610，用于接收所有时延信道估计结果

(m＝1，2，...M，i＝1，2，...W)，计算所有时延信道中M根天线的功率值h(i)，并将该结果发送给用户信道功率计算模块630和时延修正子模块622。用户信道功率计算模块630接收时延信道功率计算模块610发送的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)和信道估计得到的信道噪声功率N₀，并根据功率值h(i)(i＝1，2，...W)和噪声功率N₀计算用户信道功率P，并将结果发送给时延路径真伪判决子模块621。时延路径真伪判决子模块621接收用户信道功率P和信道噪声功率N₀，据此进行时延路径的真伪判断，并将判断结果发送给时延修正子模块622。时延修正子模块622接收时延信道功率计算模块610发送的功率值h(i)和时延路径真伪判决子模块621发送的判断结果，根据判断结果，确定所有天线中的所有时延信道估计结果(m＝1，2，...Mi＝1，2，...W)的最终值。

实施例二：

图7是本发明的无线信道估计的后处理方法实施例二的处理过程。如图7所示，本实施例同实施例一的处理过程相比，区别在于，在进行逐时延信道估计的真伪径判断前，增加了一个用户激活的判断过程，其他的处理过程类似。如图7所示，后处理过程包括：

步骤710～720，接收来自于外部的信道估计结果和信道噪声功率N₀，计算所有天线对各个时延的功率值，以及用户信道功率和真伪路径门限。

可见，步骤710～720中的操作同实施例一中的步骤410～420相同。

步骤730，计算用户信道的信噪比SNR。

这里信噪比的计算按下式进行：

$\mathrm{SNR}=\frac{P}{N_0}$

步骤740，根据用户信道信噪比和事先确定的门限值，判断用户是否被激活；若用户被激活，则执行步骤760及其后续步骤；否则，执行步骤750并结束后处理流程。

本步骤中，判断用户是否被激活的方法为：若用户信道的信噪比大于事先确定的门限值，则用户被激活；否则，用户不被激活。这里，事先确定的门限值取决于接收系统的接收灵敏度。

步骤750，将用户信道的各时延信道估计结果的最终值置0。至此，对于未被激活的用户，其用户信道估计的后处理流程结束。即对于用户信道信噪比超出接收系统的接收灵敏度范围的用户，直接将其各时延信道估计的冲击响应置为0，并且不再对该用户信号进行解调和译码。

对于被激活的用户，继续执行步骤760～770。

步骤760～770，根据真伪路径门限thr和各时延信道的功率值h(i)，确定用户信道的各时延估计结果的最终值，根据得到的最终值，来对用户信号进行解调和译码。步骤760～770的操作同实施例一中的步骤430～440相同。

在本实施例中加入了用户激活判断后，当用户信道的信噪比超出接收系统正常工作的范围时，接收系统就不必再耗费资源和时间去对这样的用户信号进行检测。如果没有这一判断过程，当用户信道的信噪比超出接收系统正常工作的范围时，依然对该用户信号进行检测，但是由于这时用户信道的信噪比超出了接收系统正常的工作范围，因此得到的数据是极不可靠的。由此看出加入这一步判断后，既节省了接收系统的资源，又提高了系统效率。

图8为本发明实施例二的无线信道估计后处理装置结构图。

如图8所示，该装置包括时延信道功率计算模块810、时延信道估计修正模块820、用户信道功率计算模块830和用户激活判决模块840。本实施例中的装置结构与实施例一中的装置结构相比，区别在于增加了用户激活判决模块840。

在本实施例中，时延信道功率计算模块810，用于接收所有时延信道估计结果(m＝1，2，...M，i＝1，2，...W)，计算所有时延信道中M根天线的功率值h(i)，并将该结果发送给用户信道功率计算模块830和时延修正子模块822。用户信道功率计算模块830接收时延信道功率计算模块810发送的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)和信道估计得到的信道噪声功率N₀，并根据功率值h(i)(i＝1，2，...W)和噪声功率N₀计算用户信道功率P，并将结果发送给用户激活判决模块840。用户激活判决模块840接收用户信道功率计算模块830发送的用户信道功率P和来自于外部的用户信道噪声功率N₀，计算用户信道的信噪比，根据信噪比判断用户是否被激活，若用户被激活，则将用户信道功率P发送给后续的时延信道估计修正模块820中的时延路径真伪判决子模块821；若用户未被激活，则将所有时延信道估计结果置为0。当用户被激活时，时延路径真伪判决子模块821接收用户激活判决模块发送的用户信道功率P和来自于外部的信道噪声功率N₀，据此进行时延路径的真伪判断，并将判断结果发送给时延修正子模块822。时延修正子模块822接收时延信道功率计算模块810发送的功率值h(i)和时延路径真伪判决子模块821发送的判断结果，根据判断结果，确定所有天线中的所有时延信道估计结果

(m＝1，2，...M i＝1，2，...W)的最终值。

实施例三：

图9为本发明实施例三的无线信道估计的后处理方法的工作流程图。

如图9所示，该后处理流程包括：

步骤910～920，接收来自于外部的信道估计结果和信道噪声功率N₀，计算所有天线对各个时延的功率值，以及用户信道功率和真伪路径门限。

步骤930，计算用户信道的信噪比SNR。

步骤940，根据用户信道的信噪比SNR和事先确定的激活门限，判断用户是否被激活；若用户被激活，则执行步骤960及其后续步骤；否则，执行步骤950并结束后处理流程。

本步骤中，判断用户是否被激活的方法为：若用户信道的信噪比大于事先确定的激活门限，则用户被激活；否则，用户不被激活。这里，激活门限取决于接收系统的接收灵敏度。

步骤950，将用户信道的各个时延信道估计结果置0，并结束后处理流程。

步骤960，根据真伪路径门限thr和所有天线对各个时延的功率值h(i)，确定用户的各时延信道估计结果的最终值。

步骤970，根据预先设置的最多真径数和最少真径数，对时延信道估计结果的最终值进行再修正。

本步骤中，假定为了保证被激活用户有足够多的时延信道估计结果来进行用户检测，要求最终得到的最少真径数为l₁，也就是对应的传播路径数最少为l₁条；同时，为了降低检测模块的复杂度，要求最终得到的最多真径数为l₂，也就是对应的传播路径数最多为l₂条。基于这个条件，对时延信道估计结果进行再修正的方法为：

当步骤960中得到的非零的时延信道估计数量l满足上述要求时，则所有天线中各个时延信道估计结果不变；

当步骤960中得到的非零的时延信道估计数量l小于l₁时，则将用户的所有时延信道估计结果中平均功率最强的最少真径数个时延信道估计结果保持为步骤910中接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0。

当步骤960中得到的非零的时延信道估计数量l大于l₂时，则将用户的所有时延信道估计结果中平均功率最强的最多真径数个时延信道估计结果保持为步骤910中接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0。

步骤980，根据步骤970得到的所有天线的各个时延信道估计结果，对用户信号进行解调和译码。

经过上述操作，对于被激活的用户，也就是要进行信号检测的用户，可以保证其非零时延信道估计结果的个数l在l₁到l₂之间，即对应的传播路径的条数在l₁到l₂之间，这样就能够在检测模块的复杂度和可靠度上找到均衡点，既提高接收系统的效率，又能保证检测结果的可靠性。

图10为本发明实施例三的无线信道估计后处理装置结构图。

如图10所示，该装置包括时延信道功率计算模块1010、时延信道估计修正模块1020、用户信道功率计算模块1030、用户激活判决模块1040和时延估计结果再修正模块1050。本实施例中的装置结构与实施例二中的装置结构相比，区别在于增加了时延估计结果再修正模块1050。

在本实施例中，时延信道功率计算模块1010，用于接收所有时延信道估计结果

(m＝1，2，...M，i＝1，2，...W)，计算所有时延信道中M根天线的功率值h(i)，并将该结果发送给用户信道功率计算模块1030和时延修正子模块1022。用户信道功率计算模块1030接收时延信道功率计算模块1010发送的功率值h(1)，h(2)，...，h(W)和信道估计得到的信道噪声功率N₀，并根据功率值h(i)(i＝1，2，...W)和噪声功率N₀计算用户信道功率P，并将结果发送给用户激活判决模块1040。用户激活判决模块1040接收用户信道功率计算模块1030发送的用户信道功率P和来自于外部的用户信道噪声功率N₀，计算用户信道的信噪比，根据信噪比判断用户是否被激活，若用户被激活，则将用户信道功率P发送给后续的时延信道估计修正模块1020中的时延路径真伪判决子模块1021；若用户未被激活，则将所有时延信道估计结果

置为0。当用户被激活时，时延路径真伪判决子模块1021接收用户激活判决模块发送的用户信道功率P和来自于外部的信道噪声功率N₀，据此进行时延路径的真伪判断，并将判断结果发送给时延修正子模块1022。时延修正子模块1022接收时延信道功率计算模块1010发送的功率值h(i)和时延路径真伪判决子模块1021发送的判断结果，根据判断结果，确定所有天线中的所有时延信道估计结果

(m＝1，2，...M  i＝1，2，...W)的最终值，并将得到的所有时延信道估计结果的最终值发送给时延估计再修正模块1050。时延估计再修正模块1050接收时延修正子模块1022发送的所有时延信道估计结果的最终值

并根据预先设定的最少真径数l₁和最多真径数l₂，对所有天线中的各个时延信道估计结果进行再修正，也就是执行图9中所示的步骤970中的操作。得到经过后处理的信道估计结果发送给接收机中的检测模块进行用户信号的检测。

由上述本发明的具体实施方式可见，本发明的无线信道估计的后处理方法和装置能够根据信道的不同状况，自适应地计算真伪路径门限，确定所有天线中各时延信道估计结果的最终值。因此，即使信道状况不同，接收机的性能也因为用户的各时延信道估计结果的自适应变化而趋于稳定，能够有效改善接收系统的性能，更好地适应不同的无线信道环境。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种无线信道估计的后处理方法，其特征在于，该方法包括：

a、接收来自于外部的信道估计的结果和用户信道噪声功率，计算所有天线对各个时延的功率值，以及用户信道功率P和真伪路径门限；

步骤a所述计算真伪路径门限为：thr＝P×x，其中，thr为真伪路径门限，x为希望保留的最弱径功率占用户信道功率的百分比；

b、根据真伪路径门限和所有天线对各个时延的功率值，确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值；

步骤b所述确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值为：

根据真伪路径门限和所有天线对各个时延的功率值，判断各个时延信道估计结果所对应的路径是否为真，若为真径，则将所有天线中真径对应的时延信道估计结果保持不变；若为伪径，将所有天线中伪径对应的时延信道估计结果置为0；

c、根据所有天线中各个时延信道估计结果的最终值，对接收到的用户信号进行解调和译码；

所述步骤a和b之间进一步包括：

根据用户信道功率和用户信道噪声功率计算用户信道的信噪比；

根据用户信道的信噪比和激活门限，判断用户是否被激活，若用户信道的信噪比大于预先设置的激活门限，则判定用户被激活，否则，判定用户未被激活；若用户被激活，则执行步骤b；否则，将用户的所有天线中各个时延信道估计结果置0，并结束后处理流程。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a所述计算所有天线对各个时延的功率值为：

$h\left(i\right)=\frac{{\left|{\hat{h}}^1\left(i\right)\right|}^2+{\left|{\hat{h}}^2\left(i\right)\right|}^2+...+{\left|{\hat{h}}^M\left(i\right)\right|}^2}{M},i=\mathrm{1,2},...W$

其中，h(i)为第i时延信道中所有M根天线的功率值，M为接收天线的个数，

为第i根天线上接收到的用户第i时延信道估计结果，W为用户信道的最大时延数。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a所述计算用户信道功率为：

$P=\left(\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}h\left(i\right)\right)-W\×N_0$

其中，P为用户信道功率，h(i)为所有天线对第i时延的功率值，W为用户信道的最大时延，N₀为来自于外部的用户信道噪声功率；

所述判断各个时延信道估计结果所对应的路径是否为真包括：

当h(i)-N₀＞thr时，判定当前时延信道估计结果所对应的路径为真径；

当h(i)-N₀≤thr时，判定当前时延信道估计结果所对应的路径为伪径；

其中，h(i)为所有天线对当前时延的功率值，thr为真伪路径门限。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置最多真径数和最少真径数，当判定用户被激活时，在所述步骤b和c之间进一步包括步骤d：根据最多真径数和最少真径数，对用户的所有天线中各个时延信道估计结果的最终值进行再修正；

步骤d所述对用户的所有信道时延估计结果的最终值进行再修正为：

当步骤b中得到的非零时延信道估计的个数在最多真径数和最少真径数构成的闭区间内时，则所有时延信道估计结果保持不变；

当步骤b中得到的非零时延信道估计的个数小于最少真径数时，则将用户的所有时延信道估计结果中平均功率最强的最少真径数个时延信道估计结果保持为步骤a中接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0；

当步骤b中得到的非零时延信道估计的个数大于最多真径数时，则将用户的所有时延信道估计中平均功率最强的最多真径数个时延信道估计结果保持为步骤a中接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0。

5、一种无线信道估计的后处理装置，包含时延信道功率计算模块，其特征在于，还包含用户功率计算模块和时延信道估计修正模块，其中

时延信道功率计算模块，用于接收来自于外部的信道估计的结果，计算所有天线对各个时延的功率值，并将计算得到的功率值发送给所述用户功率计算模块和所述时延信道估计修正模块；

用户功率计算模块，用于接收来自于外部的用户信道噪声功率和所述时延信道功率计算模块发送的所有天线对各个时延的功率值，并根据接收到的所有天线对各个时延的功率值和用户信道噪声功率，计算用户信道功率，将计算得到的用户信道功率发送给所述时延信道估计修正模块；

时延信道估计修正模块，用于接收所述时延信道功率计算模块发送的所有天线对各个时延的功率值和所述用户功率计算模块发送的用户信道功率，计算真伪路径门限，并根据接收到的所有天线对各个时延的功率值和计算得到的真伪路径门限，确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值；

所述计算真伪路径门限为：thr＝P×x，其中，thr为真伪路径门限，x为希望保留的最弱径功率占用户信道功率的百分比；

所述确定所有天线中各个时延信道估计结果的最终值为：

根据真伪路径门限和所有天线对各个时延的功率值，判断各个时延信道估计结果所对应的路径是否为真，若为真径，则将所有天线中真径对应的时延信道估计结果保持不变；若为伪径，将所有天线中伪径对应的时延信道估计结果置为0；

该装置进一步包括用户激活判决模块，用于接收所述用户功率计算模块发送的用户信道功率，并计算用户信道的信噪比，根据信噪比和事先确定的激活门限，确定用户是否被激活，若用户信道的信噪比大于激活门限，则判定用户被激活，否则，判定用户未被激活，在用户被激活时，将用户信道功率发送给所述时延信道估计修正模块，在用户未被激活时，将所有的时延信道估计结果置0。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述时延信道估计修正模块包括路径真伪判决子模块和时延修正子模块，其中

路径真伪判决子模块，用于接收所述用户功率计算模块发送的用户信道功率和所述时延信道功率计算模块发送的所有天线对各个时延的功率值，计算真伪路径门限，根据所有天线对各时延信道的功率值和真伪路径门限，判断各个时延信道估计结果对应的路径是否为真，并将判断结果发送给所述时延修正子模块；

时延修正子模块，用于接收所述路径真伪判决子模块发送的判断结果，并将各个时延信道估计结果保持不变或置0。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，进一步包括时延估计再修正模块，用于接收所述时延修正子模块发送的所有时延信道估计结果，并根据预先在时延估计再修正模块中设置的最多真径数和最少真径数，对用户的所有时延信道估计结果进行再修正；

所述对用户的所有信道时延估计结果的最终值进行再修正为：

当时延信道估计修正模块得到的非零时延信道估计的个数在最多真径数和最少真径数构成的闭区间内时，则所有时延信道估计结果保持不变；

当时延信道估计修正模块得到的非零时延信道估计的个数小于最少真径数时，则将用户的所有时延信道估计结果中平均功率最强的最少真径数个时延信道估计结果保持为时延信道功率计算模块接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0；

当时延信道估计修正模块得到的非零时延信道估计的个数大于最多真径数时，则将用户的所有时延信道估计中平均功率最强的最多真径数个时延信道估计结果保持为时延信道功率计算模块接收到的相应时延信道估计结果，将其余的所有时延信道估计结果置0。

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