CN101273389B - 基于阵列天线的信道估计方法及装置 - Google Patents

基于阵列天线的信道估计方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101273389B
CN101273389B CN2006800355801A CN200680035580A CN101273389B CN 101273389 B CN101273389 B CN 101273389B CN 2006800355801 A CN2006800355801 A CN 2006800355801A CN 200680035580 A CN200680035580 A CN 200680035580A CN 101273389 B CN101273389 B CN 101273389B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
impulse response
array antenna
channel impulse
tap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800355801A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101273389A (zh
Inventor
李萍
刘斌
肖炼斌
罗志年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
ZTE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZTE Corp filed Critical ZTE Corp
Publication of CN101273389A publication Critical patent/CN101273389A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101273389B publication Critical patent/CN101273389B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842Weighted combining
    • H04B7/086Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0212Channel estimation of impulse response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0224Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0228Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals
    • H04L25/023Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols
    • H04L25/0232Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols by interpolation between sounding signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

基于阵列天线的信道估计方法和装置、基于阵列天线的数据接收方法和设备以及基于阵列天线的数据传输方法和系统。其中,基于阵列天线的信道估计方法包括:根据阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应,其中,阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,第一信道冲激响应包括多个发射源的每一个的信道冲激响应;估计多个发射源的每一个的波达角;利用每个发射源的波达角对在第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应进行增强,得到第二信道冲激响应;以及利用第二信道冲激响应对第一信道冲激响应进行筛选。

Description

基于阵列天线的信道估计方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术,具体地涉及基于阵列天线的信道估计技术。
背景技术
在移动通信系统中涉及了很多关键技术,如信道估计技术、联合检测技术、智能天线技术等。然而,无论是联合检测技术,还是智能天线技术都是建立在信道估计的基础上的,信道估计的效果对联合检测等性能有着极为重要的影响。无线移动环境下信号的多径传播对信道估计提出了严峻的挑战,如何在恶劣的信道传播条件下获得准确的信道估计成为影响移动通信质量的关键。因此,减小信道估计的误差,即减弱或消除信道响应中的噪声,是迫切需要解决的问题。
现有的信道估计很多情况下运用Steiner估计方法(参见B.Steiner andP.W.Baier.Low cost channel estimation in the uplink receiver of CDMAmobile radio systems.FRE-QUENZ,vol.47,1993,292-298.)或者基于导频的其他信道估计方法。Steiner估计是一种低代价信道估计方法,它通过合理地设计发射源的训练序列,将复杂的线性卷积转化为简单的循环卷积,并且利用矩阵的循环移位特性,其可以通过FFT和IFFT运算来实现。然而,Steiner估计的性能受接收端加性噪声的影响,其得到的信道响应与理想信道响应相比,包含了噪声分量,即信道估计误差;同时其还会扩大噪声功率,导致输出端信噪比相对输入端有一定量的损失。
针对这一问题,在文献“TD-SCDMA系统中低代价信道估计方法的改进”(康绍莉,裘正定,李世鹤,通信学报,Vol.23 No.10,2002,108-113.)中,提出了一种过门限检测的降噪方法,这种方法具有很小的计算量,并且能使系统获得一定性能改善,但在阵列天线应用场合,由于不能有效利用阵列天线各阵元之间的相关性,信道估计的性能还存在较大的改善空间。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供了基于阵列天线的信道估计方法和装置、基于阵列天线的数据接收方法和设备以及基于阵列天线的数据传输方法和系统。
根据本发明的一个方面,提供了一种基于阵列天线的信道估计方法,包括:根据所述阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应,其中,所述阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,所述第一信道冲激响应包括所述多个发射源的每一个的信道冲激响应;估计所述多个发射源的每一个的波达角;利用每个所述发射源的所述波达角对在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应进行增强,得到第二信道冲激响应;以及利用所述第二信道冲激响应对所述第一信道冲激响应进行筛选。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于阵列天线的数据接收方法,包括:接收来自多个发射源的信号;根据前述的基于阵列天线的信道估计方法,得到信道冲激响应;利用所述信道冲激响应从所述接收的信号中解调数据。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于阵列天线的数据传输方法,包括:从多个发射源发射包含训练序列和数据的射频信号;以及根据前述的基于阵列天线的数据接收方法,得到所述数据。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于阵列天线的信道估计装置,包括:信道冲激响应初步估计单元,用于根据所述阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应,其中,所述阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,所述第一信道冲激响应包括所述多个发射源的每一个的信道冲激响应;波达角估计单元,用于估计所述多个发射源的每一个的波达角;增强单元,用于利用每个所述发射源的所述波达角对在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应进行增强,得到第二信道冲激响应;以及筛选单元,用于利用所述第二信道冲激响应对所述第一信道冲激响应进行筛选。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于阵列天线的数据接收设备,包括:接收装置,用于接收来自多个发射源的信号;前述的基于阵列天线的信道估计装置,用于得到信道冲激响应;以及解调装置,用于利用所述信道冲激响应从所述接收的信号中解调数据。
根据本发明的另一个方面,提供了一种基于阵列天线的数据传输系统,包括:多个发射源,用于发射包含训练序列和数据的射频信号;以及前述的基于阵列天线的数据接收设备,用于得到所述数据。
本发明的基于阵列天线的信道估计方法和装置、基于阵列天线的数据接收方法和设备以及基于阵列天线的数据传输方法和系统,在阵列天线应用的场合,利用了阵列天线间信道相关的特性,通过利用各发射源的波达角进行增强处理,提高了在接收侧的信噪比,克服了噪声对信道估计的影响,从而能够更加精确地得到信道的有效抽头的准确位置。与现有技术相比,提高了每个发射源的信道冲激响应的位置估计精度,有效地降低了误码率,提高了系统性能,增加了系统容量。
附图说明
通过以下结合附图对本发明具体实施方式的说明,能够使人们更好地了解本发明上述的特点、优点和目的。
图1是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的信道估计方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据接收方法的流程图;
图3是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据传输方法的流程图;
图4是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的信道估计装置的方框图;
图5是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据接收设备的方框图;以及
图6是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据传输系统的方框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的各个优选实施例进行详细说明。
图1是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的信道估计方法的流程图。如图1所示,在步骤101中,根据所述阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00041
其中,所述阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,所述第一信道冲激响应包括所述多个发射源的每一个的信道冲激响应。
具体而言,在该步骤中,以TD-SCDMA为例,首先从接收信号中分离出对应于训练序列的部分emid,其可表示为
emid=Gh+n                                     (1)
其中,G矩阵是由一个基本Midamble码构成的循环右移矩阵,h是发射源的信道冲激响应,n是高斯白噪声。本领域技术人员可以理解,在多个发射源的情形,h由每个发射源的信道冲激响应构成,并且可以从其得到各发射源的信道冲激响应h(1),h(2),...h(k)
利用下面的等式(2)进行最大似然估计,得到第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00042
同理,可以从其得到初步估计的各发射源的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00043
H ^ = ( G * T G ) - 1 G * T e mid - - - ( 2 )
由于G矩阵是循环右移矩阵,有
h ^ = G - 1 e mid - - - ( 3 )
同时,利用矩阵的循环移位特性,上述信道估计可以采用FFT/IFFT快速方法实现,如利用等式(4),从而显著的提高了运算速度。
h ^ = ifft ( fft ( e mid ) / fft ( m ) ) - - - ( 4 )
其中,m为G矩阵的第一列。
在此步骤中,还可以进一步利用第一门限T1对第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00047
的每个抽头上的信道功率平均值做判决,对于信道功率平均值大于该门限的抽头,保留其对应的信道估计值,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。
所述第一门限T1是利用等式T1=c1r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c1为门限参数,约在0.1~0.6之间,具体取值可由仿真或实验得到。利用门限T1进行筛选的目的是滤除一部分小功率噪声抽头,以减少在后面利用波达角进行增强时的运算量。
接下来,在步骤105中,估计每个发射源的波达角θi(i=1...k)。可以通过多种现有方法对每个发射源的波达角θi进行估计,例如,可以利用以下等式(5)估计各θi
P θ , n = a θ , n H R hh ( i ) a θ , n , n = 0 . . . 359 - - - ( 5 )
其中Pθ,n是θ方向上的接收功率,aθ,n是方向向量,如Ka天线圆阵表示为
Figure G2006800355801D00052
其中,Rhh (i)表示第i个发射源的空间协方差矩阵,其可以表示为
Figure G2006800355801D00053
Ka是阵列天线的阵元数目,在本发明的实施例中,Ka可以为8;ka是变量,其取值范围为1...Ka。另外,n的范围视阵列类型而定,例如,如果是全向覆盖圆阵,则为0~359;如果是扇区覆盖线阵,则为0~119,即阵列所能覆盖的角度范围。
在本实施例中,对于每一个发射源,可以选择使得接收功率Pθ,n最大的θ作为所估计的θi
接下来,在步骤110中,利用上述各波达角θi分别对前述初步估计的各发射源的信道冲激响应进行增强。即,用θi所对应的导向矢量a(θi)的共轭转置乘以各
Figure G2006800355801D00055
得到每个发射源的增强的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00056
如下等式所示:
h ~ ( i ) = a H ( θ i ) · h ^ ( i ) - - - ( 7 )
可以理解的是,可以通过结合各发射源所对应的得到第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D00059
最后,在步骤115中,利用所述第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D00061
对所述第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00062
进行筛选。需要着重指出的是,只利用所述第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D00063
对所述第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00064
进行筛选而不直接利用第二信道冲激响应作为信道估计的输出。
具体而言,可以利用第二门限T2对所述第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D00066
的每个抽头的信道功率值做判决,记录信道功率值大于该门限的抽头的位置。然后,将所述第二信道冲激响应中位于所述位置的抽头所对应的信道估计值保留,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。可以理解的是,可以直接利用各对所述第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00068
进行筛选。
所述第二门限T2是利用等式T2=c2r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c2为门限参数,约在4Ka~7Ka之间(Ka为阵列天线的天线阵元数),具体取值可由仿真或实验得到。
经过上述筛选后的第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00069
即为作为结果的信道冲激响应
Figure G2006800355801D000610
同样,可以从该信道冲激响应中分离出每一个发射源的信道冲激响应
Figure G2006800355801D000611
此方法利用了阵列天线间信道相关的特性,通过利用各发射源的波达角进行增强处理,提高了在接收侧的信噪比,克服了噪声对信道估计的影响,从而能够更加精确地得到信道的有效抽头的准确位置。与现有技术相比,该方法提高了每个发射源的信道冲激响应的位置估计精度,有效地降低了误码率,提高了系统性能,增加了系统容量。
在本发明的其它优选实施例中,所述信道估计方法还可以包括以固定窗长在所述第一信道冲激响应中截取多组值,分别作为所述多个发射源中每一个的信道冲激响应。
在同一发明构思下,图2是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据接收方法的流程图。下面结合该图,对本实施例进行描述。对于那些与前面实施例相同的部分,适当省略其说明。
如图2所示,首先,在步骤201中,接收来自多个发射源的信号。然后,在步骤205中,根据前述实施例中的方法进行信道估计,得到信道冲激响应。最后,在步骤210中,利用所述信道冲激响应从所述接收的信号中解调数据。
具体而言,首先接收包括了数据的发射信号,所接收的信号e可以表示为:
e 1 e 2 · · · e K a = A 1 A 2 · · · A K a d + n 1 n 2 · · · n K a - - - ( 8 )
其中,d是由来自所有发射源的数据符号组成的列向量,A是系统传输矩阵,n为噪声,如前所述,Ka是天线阵元的数目。
然后,利用各发射源的扩频扰码以及根据前述实施例中的方法进行信道估计所得到的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00072
生成系统传输矩阵A。
最后用矩阵A解调数据。在此,可以使用白化匹配滤波器算法(WMF)、迫零线性块均衡器算法(ZF)、最小均方差算法(MMSE)等多种联合检测算法。这里以最小均方差算法为例进行数据估计,如以下等式(9)所示,
d ^ = ( A H R n - 1 A + R d - 1 ) - 1 A H R n - 1 e - - - ( 9 )
其中,
Figure G2006800355801D00074
为估计出的数据符号,Rn是噪声向量n的协方差矩阵,Rn=E{nnH},Rd是数据符号向量d的协方差矩阵,Rd=E{ddH}。
在同一发明构思下,图3是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据传输方法的流程图。下面结合该图,对本实施例进行描述。对于那些与前面实施例相同的部分,适当省略其说明。
如图3所示,首先,在步骤301中,从多个发射源发射包含训练序列和数据的射频信号。然后,在步骤305中,根据前述实施例中的数据接收方法,得到所述数据。
在同一发明构思下,图4是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的信道估计装置的方框图。下面结合该图,对本实施例进行描述。对于那些与前面实施例相同的部分,适当省略其说明。
如图4所示,本实施例的基于阵列天线的信道估计装置400包括信道冲激响应初步估计单元401,用于根据所述阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应,其中,所述阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,所述第一信道冲激响应包括所述多个发射源的每一个的信道冲激响应;波达角估计单元402,用于估计所述多个发射源的每一个的波达角;增强单元403,用于利用每个所述发射源的所述波达角对在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应进行增强,得到第二信道冲激响应;筛选单元404,用于利用所述第二信道冲激响应对所述第一信道冲激响应进行筛选。
具体而言,所述信道冲激响应初步估计单元401利用相似于前述实施例中的算法或其它算法,对从接收信号中分离出的对应于训练序列的部分emid进行最大似然估计,得到第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00081
该单元还可以进一步利用第一门限T1对上述的第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00082
的每个抽头上的信道功率平均值做判决,对于信道功率平均值大于该门限的抽头,保留其对应的信道估计值,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。其中,第一门限T1是利用等式T1=c1r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c1为门限参数,约在0.1~0.6之间,具体取值可由仿真或实验得到。利用门限T1进行筛选的目的是滤除一部分小功率噪声抽头,以减少所述增强装置利用波达角进行增强时的运算量。
所述波达角估计装置402利用相似于前述实施例中的算法或其它算法,估计每个发射源的波达角θi(i=1...k)。
所述增强装置403利用上述各波达角θi分别对前述初步估计的各发射源的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00083
进行增强。即,用θi所对应的导向矢量a(θi)的共轭转置乘以各
Figure G2006800355801D00084
得到每个发射源的增强的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00085
可以理解的是,可以通过结合各发射源所对应的
Figure G2006800355801D00086
得到第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D00087
所述筛选装置然后利用所述第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D00088
对所述第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00089
进行筛选。具体而言,所述筛选装置利用第二门限T2对所述第二信道冲激响应
Figure G2006800355801D000810
的每个抽头的信道功率值做判决,记录信道功率值大于该门限的抽头的位置。然后,将所述第二信道冲激响应中位于所述位置的抽头所对应的信道估计值保留,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。可以理解的是,可以直接利用各对所述第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00092
进行筛选。第二门限T2是利用等式T2=c2r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c2为门限参数,约在4Ka~7Ka之间(Ka为阵列天线的天线阵元数),具体取值可由仿真或实验得到。经过上述筛选后的第一信道冲激响应
Figure G2006800355801D00093
即为作为结果的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00094
同样,可以从该信道冲激响应中分离出每一个发射源的信道冲激响应
Figure G2006800355801D00095
筛选过程中可以降低信道估计抽头的虚警。但是,增加信道抽头的检测概率。但是由于经过增加的信道估计和接收信号的共扼乘积不满足最大比合并的条件,所以不直接利用增强的结果进行信道修正。利用信道估计结果进行修正的过程仍旧采用本领域技术人员所公知的方式进行。
所述信道估计装置利用了阵列天线间信道相关的特性,通过利用各发射源的波达角进行增强处理,提高了在接收侧的信噪比,克服了噪声对信道估计的影响。与现有技术的信道估计装置相比,提高了每个发射源的信道冲激响应的估计精度,有效地降低了误码率,提高了系统性能,增加了系统容量。
在本发明的其它优选实施例中,所述信道估计装置还可以包括分离单元(未示出),其用于以固定窗长在所述第一信道冲激响应中截取多组值,分别作为所述多个发射源中每一个的信道冲激响应。
本实施例的信道估计装置400及其各个组成部分,可以由专用的电路或芯片构成,也可以通过计算机(处理器)执行相应的程序来实现。并且,本实施例的信道估计装置400,在操作上可以实现前面结合图1描述的实施例的信道估计方法。
在同一发明构思下,图5是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据接收设备的方框图。下面结合该图,对本实施例进行描述。对于那些与前面实施例相同的部分,适当省略其说明。
如图5所示,所述基于阵列天线的数据接收设备500包括:接收装置501,用于接收来自多个发射源的信号;前述的基于阵列天线的信道估计装置400,用于得到信道冲激响应;解调装置502,用于利用所述信道冲激响应从所述接收的信号中解调数据。
具体而言,所述接收装置501从多个发射源接收包括了数据的发射信号,所接收的信号e可以如前述等式(8)表示。所述信道估计装置400如前面的实施例所述进行信道估计,得到信道冲激响应所述解调装置502利用各发射源的扩频扰码以及所述信道冲激响应
Figure G2006800355801D00102
生成系统传输矩阵A,然后用矩阵A解调数据,具体算法可以采用前述实施例中所用的算法。
相似地,本实施例的数据接收设备500及其各个组成部分,可以由专用的电路或芯片构成,也可以通过计算机(处理器)执行相应的程序来实现。并且,本实施例的数据接收设备500,在操作上可以实现前面结合图2描述的实施例的信道估计方法。
在同一发明构思下,图6是根据本发明一个实施例的基于阵列天线的数据传输系统的方框图。下面结合该图,对本实施例进行描述。对于那些与前面实施例相同的部分,适当省略其说明。
如图6所示,所述基于阵列天线的数据传输系统600,包括:多个发射源601,用于发射包含训练序列和数据的射频信号;以及前述的基于阵列天线的数据接收设备500,用于得到所述数据。
具体而言,所述发射源601对数据做发射端处理,扩频、加扰(分组加扰)、调制及升余弦滤波,并将其发送。然后由前述的基于阵列天线的数据接收设备500接收所述发射的信号,并通过处理得到所发送的信号。
所述发射源可以是移动电话、PDA等具有信号发送功能的通信设备。尽管在图中仅示出了两个发射源601A、601B,本领域技术人员可以理解,本实施例中的系统可以包括多个发射源。
以上虽然通过一些示例性的实施例对本发明的基于阵列天线的信道估计方法和装置、基于阵列天线的数据接收方法和设备以及基于阵列天线的数据传输方法和系统进行了详细的描述,但是以上这些实施例并不是穷举的,本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此,本发明并不限于这些实施例,本发明的范围仅由所附权利要求为准。

Claims (24)

1.一种基于阵列天线的信道估计方法,包括以下步骤:
根据所述阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应,其中,所述阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,所述第一信道冲激响应包括所述多个发射源的每一个的信道冲激响应;
估计所述多个发射源的每一个的波达角;
利用每个所述发射源的所述波达角对在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应进行增强,得到第二信道冲激响应;
利用所述第二信道冲激响应对所述第一信道冲激响应进行筛选。
2.根据权利要求1所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,估计所述第一信道冲激响应的步骤进一步利用第一门限对每个抽头上的信道功率平均值做判决,对于信道功率平均值大于该第一门限的抽头,保留其对应的信道估计值,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。
3.根据权利要求1~2中任何一项所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,对在所述第一信道冲激响应中的所述发射源的信道冲激响应进行增强的步骤包括:通过用每个所述发射源的所述波达角对应的导向矢量的共轭转置乘以在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应,以对其进行增强。
4.根据权利要求1~2中任何一项所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,对所述第一信道冲激响应进行筛选的步骤包括:利用第二门限对所述第二信道冲激响应的每个抽头上的信道功率值做判决,记录信道功率值大于该第二门限的抽头的位置。
5.根据权利要求3中所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,对所述第一信道冲激响应进行筛选的步骤包括:利用第二门限对所述第二信道冲激响应的每个抽头上的信道功率值做判决,记录信道功率值大于该第二门限的抽头的位置。
6.根据权利要求4所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,对所述第一信道冲激响应进行筛选的步骤进一步包括:将所述第一信道冲激响应中位于所述位置的抽头所对应的信道估计值保留,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。
7.根据权利要求5所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,对所述第一信道冲激响应进行筛选的步骤进一步包括:将所述第一信道冲激响应中位于所述位置的抽头所对应的信道估计值保留,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。
8.根据权利要求2中所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,所述第一门限是利用等式T1=c1r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c1为门限参数。
9.根据权利要求4中所述的基于阵列天线的信道估计方法,其中,所述第二门限是利用等式T2=c2r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c2为门限参数。
10.一种基于阵列天线的数据接收方法,包括以下步骤:
接收来自多个发射源的信号;
利用权利要求1~9中任何一项所述的基于阵列天线的信道估计方法,得到信道冲激响应;以及
利用所述信道冲激响应从所述接收的信号中解调数据。
11.根据权利要求10所述的基于阵列天线的数据接收方法,其中,所述解调数据的步骤包括:利用由发射源各自的扩频扰码和信道冲激响应生成的系统传输矩阵来解调所述数据。
12.一种基于阵列天线的数据传输方法,包括以下步骤:
从多个发射源发射包含训练序列和数据的射频信号;以及
根据权利要求10~11中任何一项所述的基于阵列天线的数据接收方法,得到所述数据。
13.一种基于阵列天线的信道估计装置,包括:
信道冲激响应初步估计单元,用于根据所述阵列天线的接收信号和训练序列,估计第一信道冲激响应,其中,所述阵列天线的接收信号是来自多个发射源的射频信号,所述第一信道冲激响应包括所述多个发射源的每一个的信道冲激响应;
波达角估计单元,用于估计所述多个发射源的每一个的波达角;
增强单元,用于利用每个所述发射源的所述波达角对在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应进行增强,得到第二信道冲激响应;
筛选单元,用于利用所述第二信道冲激响应对所述第一信道冲激响应进行筛选。
14.根据权利要求13所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,信道冲激响应初步估计单元进一步利用第一门限对每个抽头上的信道功率平均值做判决,对于信道功率平均值大于该第一门限的抽头,保留其对应的信道估计值,并将其它抽头对应的信道估计值设置为零。
15.根据权利要求13~14中任何一项所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述增强单元通过用每个所述发射源的所述波达角对应的导向矢量的共轭转置乘以在所述第一信道冲激响应中的该发射源的信道冲激响应,以对其进行增强。
16.根据权利要求13~14中任何一项所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述筛选单元利用第二门限对所述第二信道冲激响应的每个抽头上的信道功率值做判决,记录信道功率值大于该第二门限的抽头的位置。
17.根据权利要求15所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述筛选单元利用第二门限对所述第二信道冲激响应的每个抽头上的信道功率值做判决,记录信道功率值大于该第二门限的抽头的位置。
18.根据权利要求16所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述筛选单元进一步将所述第一信道冲激响应中位于所述位置的抽头所对应的信道估计值保留,并将其它所述抽头对应的信道估计值设置为零。
19.根据权利要求17所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述筛选单元进一步将所述第一信道冲激响应中位于所述位置的抽头所对应的信道估计值保留,并将其它所述抽头对应的信道估计值设置为零。
20.根据权利要求14所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述第一门限是利用等式T1=c1r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c1为门限参数。
21.根据权利要求16中所述的基于阵列天线的信道估计装置,其中,所述第二门限是利用等式T2=c2r2σ2计算的,其中σ2表示信道中噪声的功率,r取为1.5,c2为门限参数。
22.一种基于阵列天线的数据接收设备,包括:
接收装置,用于接收来自多个发射源的信号;
权利要求13~21中任何一项所述的基于阵列天线的信道估计装置,用于得到信道冲激响应;以及
解调装置,用于利用所述信道冲激响应从所述接收的信号中解调数据。
23.根据权利要求22所述的基于阵列天线的数据接收设备,其中,所述解调装置利用由发射源各自的扩频扰码和信道冲激响应生成的系统传输矩阵来解调所述数据。
24.一种基于阵列天线的数据传输系统,包括:
多个发射源,用于发射包含训练序列和数据的射频信号;以及
根据权利要求22~23中任何一项所述的基于阵列天线的数据接收设备,用于得到所述数据。
CN2006800355801A 2006-02-21 2006-02-21 基于阵列天线的信道估计方法及装置 Expired - Fee Related CN101273389B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2006/000250 WO2007095775A1 (fr) 2006-02-21 2006-02-21 Procédé et système d'évaluation de canal au moyen d'une antenne réseau

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101273389A CN101273389A (zh) 2008-09-24
CN101273389B true CN101273389B (zh) 2010-04-14

Family

ID=38436910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800355801A Expired - Fee Related CN101273389B (zh) 2006-02-21 2006-02-21 基于阵列天线的信道估计方法及装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101273389B (zh)
WO (1) WO2007095775A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012037769A1 (zh) * 2010-09-26 2012-03-29 日电(中国)有限公司 无线通信系统和用于无线通信系统的波束形成训练方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104158773B (zh) * 2014-08-22 2017-12-12 北京智谷睿拓技术服务有限公司 多天线系统的信道估计方法及信道估计装置
CN109188346B (zh) * 2018-08-31 2023-03-10 西安电子科技大学 大规模均匀圆柱阵列单快拍doa估计方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1346193A (zh) * 2000-09-25 2002-04-24 华为技术有限公司 一种基于阵列天线的信道估计方法
CN1449204A (zh) * 2002-03-29 2003-10-15 上海贝尔有限公司 一种基于阵列天线移动通信系统的信噪比测量方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3162003B2 (ja) * 1997-09-24 2001-04-25 株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所 通信方法および通信装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1346193A (zh) * 2000-09-25 2002-04-24 华为技术有限公司 一种基于阵列天线的信道估计方法
CN1449204A (zh) * 2002-03-29 2003-10-15 上海贝尔有限公司 一种基于阵列天线移动通信系统的信噪比测量方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012037769A1 (zh) * 2010-09-26 2012-03-29 日电(中国)有限公司 无线通信系统和用于无线通信系统的波束形成训练方法
CN102412881A (zh) * 2010-09-26 2012-04-11 日电(中国)有限公司 无线通信系统和用于无线通信系统的波束形成训练方法
CN102412881B (zh) * 2010-09-26 2015-06-17 日电(中国)有限公司 无线通信系统和用于无线通信系统的波束形成训练方法
US9191079B2 (en) 2010-09-26 2015-11-17 Nec (China) Co., Ltd. Wireless communication system and beamforming training method for wireless communication system

Also Published As

Publication number Publication date
CN101273389A (zh) 2008-09-24
WO2007095775A1 (fr) 2007-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6441786B1 (en) Adaptive antenna array and method for control thereof
CN100382450C (zh) 一种阵列天线中信道估计后处理的方法
CN101827060B (zh) 基于分数阶傅里叶变换的自适应调制解调方法
CN106789764A (zh) 联合加权阈值去噪与均衡判决的变换域二次估计方法
CN103595664A (zh) 一种多接收天线系统中信道估计方法和装置
WO2003100986A3 (en) Data detection method for mimo-ofdm communication systems
CN102111363B (zh) 一种信道估计的方法和装置
CN101523760B (zh) 减轻符号间干扰
CN101273389B (zh) 基于阵列天线的信道估计方法及装置
CN101312359A (zh) 多小区联合信道估计、多小区联合检测装置及方法
US20180212799A1 (en) Multicarrier communication system and channel estimation method thereof
CN108199988A (zh) 频率域gfdm低复杂度最小均方误差接收方法及接收机
CN106850471A (zh) 一种利用加权虚拟导频的时频域联合插值信道估计方法
CN100574166C (zh) 无线通信装置和无线发送方法
EP2495885B1 (en) Channel estimation method and device in a multi-antenna system
CN101616110B (zh) 一种频偏估计方法和装置
CN103138856B (zh) 一种检测干扰的方法及装置
CN102868422A (zh) 一种基于神经网络的mmse-bdfe多用户检测系统及其工作方法
CN102546510B (zh) 一种降低ofdm信号峰均功率比的方法
CN101048934B (zh) 以降低繁复性滑窗为基础的均衡器
CN101651464B (zh) 激活码检测方法和装置
CN106911621A (zh) 一种基于v‑ofdm的信道均衡和跟踪方法
CN101286805B (zh) 一种多个发射信号检测方法和装置
CN107483376A (zh) 一种用于mimo‑ofdm系统的信号检测方法
CN100579091C (zh) 基于判决反馈与分段迭代的信道估计方法及其实现装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20080924

Assignee: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: ZTE Corporation

Contract record no.: 2015440020319

Denomination of invention: Channel estimation method and device based on array antenna

Granted publication date: 20100414

License type: Common License

Record date: 20151123

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100414

Termination date: 20180221