CN101958856B - 利用循环前缀码进行信道估计的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种利用循环前缀码进行信道估计的方法和装置，该方法包括：接收数据，所述数据中包含循环前缀码和训练序列；获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，所述其它数据为所述接收的数据中除所述训练序列外的数据；将所述未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列；通过所述重构后的训练序列进行信道估计。应用本发明实施例进行信道估计时，由于利用了循环前缀码中未受到其它数据多径影响的数据，通过将这部分数据与训练序列中的数据进行合并，由此提高了信道估计的准确性，相应也提高了系统的性能。

Description

利用循环前缀码进行信道估计的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及利用循环前缀码进行信道估计的方法和装置。

背景技术

由于无线信道的时变性，在不同的时间和地点无线信道是不同的，因此，要想在接收端正确地恢复发射信号，需要对因信道衰落影响的发射端发射的信号进行补偿，即通常所说的均衡，而均衡的前提条件是要知道信道的状态信息，所以需要进行信道估计以获取该状态信息。

现有技术中应用训练序列进行信道估计，通常训练序列是发送端和接收端事先约定的在固定的信道和时间发送的一段信号、比特或码片的序列，接收端可以根据接收到的这一段序列，估计信道对信号畸变(包括幅度、相位)的程度。

发明人在对现有技术的研究过程中发现，由于接收端接收的训练序列数据可能受到其它数据的多径影响，因此通过该训练序列直接进行信道估计所得到的结果将受到影响，导致信道估计的准确性降低，从而使得后续根据该信道估计结果的均衡结果也不准确，由此降低了整个通信系统的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供利用循环前缀码进行信道估计的方法和装置，以提高信道估计的准确性。

本发明实施例所提供的技术方案为：

一种利用循环前缀码进行信道估计的方法，包括：

接收数据，所述数据中包含循环前缀码和训练序列；

获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，所述其它数据为所述接收的数据中除所述训练序列和循环前缀码外的数据；

将所述未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列；

通过所述重构后的训练序列进行信道估计。

所述获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据包括：

对所述接收到的训练序列进行信道估计，得到作为信道估计结果的向量值；

对所述向量值进行降噪处理后找到所述训练序列中位置最远的多径；

根据所述位置最远的多径计算所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

还包括：

判断所述未受到其它数据多径干扰的数据的长度是否小于零，若是，则结束当前信道估计；否则，执行所述将未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并的步骤。

所述将未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并包括：

读取所述未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据；

将所述未受到其它数据多径干扰的数据和所述对应位置的数据合并后得到重构后的数据；

通过所述重构后的数据更新所述对应位置的数据。

所述合并的方式包括：通过相加取平均值进行合并、或通过加权取平均值进行合并、或通过最大比进行合并。

所述训练序列包括：TD-SCDMA系统中的Midamble码、MBMS系统中的Preamble码、导频码、或GSM的训练序列。

一种利用循环前缀码进行信道估计的装置，包括：

接收单元，用于接收数据，所述数据中包含循环前缀码和训练序列；

获取单元，用于获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，所述其它数据为所述接收的数据中除所述训练序列和循环前缀码外的数据；

合并单元，用于将所述未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列；

估计单元，用于通过所述重构后的训练序列进行信道估计。

所述获取单元包括：

首次信道估计单元，用于对所述接收到的训练序列进行信道估计，得到作为信道估计结果的向量值；

查找多径位置单元，用于对所述向量值进行降噪处理后找到所述训练序列中位置最远的多径；

计算未受干扰数据单元，用于根据所述位置最远的多径计算所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

还包括：

判断长度单元，用于判断所述未受到其它数据多径干扰的数据的长度是否小于零，若是，则结束当前信道估计；否则，触发所述合并单元的功能。

所述合并单元包括：

读取数据单元，用于读取所述未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据；

重构数据单元，用于将所述未受到其它数据多径干扰的数据和所述对应位置的数据合并后得到重构后的数据；

更新数据单元，用于通过所述重构后的数据更新所述对应位置的数据。

可见，在本发明实施例中，获取接收的循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，将未受到其它数据多径干扰的数据与其在训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列，通过重构后的训练序列进行信道估计得到最终的结果值。应用本发明实施例进行信道估计时，由于利用了循环前缀码中未受到其它数据多径影响的数据，通过将这部分数据与训练序列中的数据进行合并，由此提高了信道估计的准确性，相应也提高了系统的性能。

附图说明

图1为循环前缀码与训练序列的结构示意图；

图2为本发明利用循环前缀码进行信道估计的方法的第一实施例流程图；

图3A为本发明利用循环前缀码进行信道估计的方法的第二实施例流程图；

图3B为本发明利用循环前缀码进行信道估计的方法的第二实施例中的接收数据示意图；

图4为本发明利用循环前缀码进行信道估计的装置的实施例框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种利用循环前缀码进行信道估计的方法和装置，接收包含循环前缀码和训练序列的数据，获取该循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，将未受到其它数据多径干扰的数据与其在训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列，通过重构后的训练序列进行信道估计。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

本发明实施例中的信道估计应用了循环前缀码的信息，循环前缀码通常位于训练序列之前，是训练序列的后N(N为自然数)个数据，用于保护训练序列避免受到其它数据的多径干扰影响，假设训练序列的长度为M(M为自然数)，则N＜M。如图1所示，为带有循环前缀码的训练序列的结构示意图，训练序列可以是单独的训练序列，也可以是相同训练序列通过移位相加而成的训练序列，其中，单独的训练序列可以是TD-SCDMA中的Midamble码，MBMS中的Preamble，GSM中的Training serial，或倒频码等；通过移位相加的训练序列如TD-SCDMA中的Midamble码在DEFAULT(默认)方式下发送。图1中，在训练序列之后和循环前缀码之前的位置可以为同时发送的其它数据。在实际的通信环境中，由于受到多径影响的数据长度不一定会超过循环前缀码的长度，因此本发明实施例应用那部分没有受到多径影响的循环前缀码，以提高训练序列的信道估计准确性。

参见图2，为本发明利用循环前缀码进行信道估计的方法的第一实施例，包括以下步骤：

步骤201：接收包含循环前缀码和训练序列的数据。

其中，根据进行信道估计的系统的不同，该训练序列可以为TD-SCDMA系统中的Midamble码、MBMS系统中的Preamble码、导频码、或GSM的训练序列等。

步骤202：获取循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

其它数据为所接收数据中除该训练序列和循环前缀码外的数据，具体的，对接收到的训练序列进行信道估计，得到作为信道估计结果的向量值，对向量值进行降噪处理后找到训练序列中位置最远的多径，根据该位置最远的多径计算循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

步骤203：将未受到其它数据多径干扰的数据与其在该训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列。

具体的，读取未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据，将未受到其它数据多径干扰的数据和对应位置的数据合并后得到重构后的数据，通过重构后的数据更新对应位置的数据。

其中，可以通过相加取平均值进行合并、或通过加权取平均值进行合并、或通过最大比进行合并。

步骤204：通过重构后的训练序列进行信道估计。

参见图3A，为本发明利用循环前缀码进行信道估计的方法的第二实施例，该实施例以终端接收基站发送的数据为例，详细示出了通过对数据相加取平均值的方式进行信道估计的过程，包括以下步骤：

步骤301：终端接收基站发送的数据。

步骤302：获取该数据中的循环前缀码和训练序列，将由循环前缀码和训练序列组成的数据记为RecData。

参见图3B，假设接收数据中前M个数据为循环前缀码，后N个数据为训练序列，所有数据按照从1到M+N进行标号，则训练序列部分的数据标号为从M+1到M+N，训练序列部分数据记为[RecData(M+1)，RecData(M+2)，…，RecData(M+N)]。

步骤303：对RecData数据中的训练序列进行信道估计得到作为信道估计结果的向量值。

本步骤中的信道估计方式与现有技术一致，即对训练序列部分数据[RecData(M+1)，RecData(M+2)，…，RecData(M+N)]与本地导频码进行信道估计，信道估计的结果用向量H表示，该向量H为包含了组成训练序列的多个数据的信道估计结果的集合，在此不再赘述。

步骤304：对向量值进行降噪处理后找到训练序列中位置最远的多径。

其中，当接收的数据中包含多个终端的数据时，则当前终端需要先从信道估计结果向量值H中找到该当前终端的信道估计结果，然后在对该信道估计结果进行降噪处理。

对信道估计结果进行降噪处理可以有多种方式，并不对本发明实施例做限制。

在从降噪处理后的信道估计结果中找到位置最远的多径时，从上述降噪处理后的向量值中找到最后一个不为0的值，记录下该值的位置并用Loc表示，Loc所在的数据为训练序列中的第L个数据。

步骤305：根据所述位置最远的多径计算循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

其中，其它数据指接收的数据RecData中，除了训练序列码和循环前缀码之外的数据，结合图1，即位于该循环前缀码之前的数据。

根据步骤304可知，位置最远的多径所在的数据为训练序列中的第L个数据，由于位置最远的多径之前的数据均为收到其它数据多径影响的数据，因此可知共有L-1个数据受到其它数据的多径影响。对应到循环前缀码中，则M个数据中的前L-1个数据受到其它数据的多径影响，而剩余的M-L+1个数据未受到其它数据的多径影响。

另外，由于循环前缀码的长度小于训练序列的长度，因此根据训练序列的信道估计结果找到位置最远的多径，并据此得到的循环前缀码中未受其它数据多径干扰的数据长度如果小于零，则说明循环前缀码中所有数据均收到了其它数据的多径干扰，则结束后续的流程；否则，执行后续的步骤306。

步骤306：读取循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据。

由于循环前缀码是训练序列N中的后M个数据，因此当循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据为[RecData(L)，RecData(L+1)，…，RecData(M)]时，则对应读取到的训练序列中的数据为RecData(N+Loc+1)，RecData(N+Loc+2)，…，RecData(M+N)]。

步骤307：将循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据和训练序列中对应位置的数据合并后得到重构后的数据。

本实施例中，合并的方式为通过相加取平均值的方式进行合并，具体可以按照如下公式进行计算：

K＝[RecData(N+Loc)，RecData(N+Loc+1)，…，RecData(M+N)]/2+[RecData(Loc)，RecData(Loc+1)，…，RecData(M)]/2

上述合并后的结果K为由M-L+1个数据组成的集合。

除了采用上述相加取平均值的合并方式，还可以采用其它如通过加权取平均值进行合并的方式，或者通过最大比进行合并的方式，对此本发明实施例不进行限制。

步骤308：通过重构后的数据更新训练序列中对应位置的数据。

在更新时，将上述结果K中的M-L+1个数据顺序替换掉训练序列中原始接收到的数据RecData(N+Loc+1)，…，RecData(M+N)]。

步骤309：通过重构数据后的训练序列进行信道估计，结束当前流程。

由上述实施例可知，对于循环前缀码，其作用是在实际通信环境中是用于保护后面的训练序列避免受到其它数据的多径干扰的影响，但由于实际的多径干扰长度不一定超过循环前缀码的长度，因此当实际多径干扰长度L小于循环前缀码的长度M时，对应到循环前缀码中就只有L-1个数据受到其前面的其它数据的多径影响，而剩余的M-L+1个循环前缀码数据只受到其前前面的L-1个循环前缀码数据的多径影响，M-L+1个数据如果不考虑噪声和频偏影响应该与训练序列中的最后的M-L+1个数据相同。因此通过将这些数据采用平均的方法进行合并，使得有用的数据并没有变化，而合并后的数据的平均噪声会比合并有所降低。例如，当两个完全相同的数据相加后功率是原来数据的4倍(转换成dB是6dB)，如果两个数据是随机的，从统计上看两个数据相加后功率是原来数据的2倍(转换成dB是3dB)。因此对于训练序列码来说，如果通过数据合并则功率最多可以增加6dB，而噪声最多只会增加3dB，因此可以达到提高信噪比的目的。

与本发明利用循环前缀码进行信道估计的方法的实施例相对应，本发明还提供了利用循环前缀码进行信道估计的装置的实施例。

本发明利用循环前缀码进行信道估计的装置的实施例框图如图4所示，该装置包括：接收单元410、获取单元420、合并单元430和估计单元440。

其中，接收单元410，用于接收数据，所述数据中包含循环前缀码和训练序列；

获取单元420，用于获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，所述其它数据为所述接收的数据中除所述训练序列和循环前缀码外的数据；

合并单元430，用于将所述未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列；

估计单元440，用于通过所述重构后的训练序列进行信道估计。

具体的，获取单元420可以包括(图4中未示出)：首次信道估计单元，用于对所述接收到的训练序列进行信道估计，得到作为信道估计结果的向量值；查找多径位置单元，用于对所述向量值进行降噪处理后找到所述训练序列中位置最远的多径；计算未受干扰数据单元，用于根据所述位置最远的多径计算所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。该装置还可以包括(图4中未示出)：判断长度单元，用于判断所述未受到其它数据多径干扰的数据的长度是否小于零，若是，则结束当前信道估计；否则，触发所述合并单元430的功能。

具体的，合并单元可以包括(图4中未示出)：读取数据单元，用于读取所述未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据；重构数据单元，用于将所述未受到其它数据多径干扰的数据和所述对应位置的数据合并后得到重构后的数据；更新数据单元，用于通过所述重构后的数据更新所述对应位置的数据。

通过以上的实施方式的描述可知，本发明实施例中获取接收的循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，将未受到其它数据多径干扰的数据与其在训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列，通过重构后的训练序列进行信道估计得到最终的结果值。应用本发明实施例进行信道估计时，由于利用了循环前缀码中未受到其它数据多径影响的数据，通过将这部分数据与训练序列中的数据进行合并，由此提高了信道估计的准确性，相应也提高了系统的性能；进一步，由于在合并数据的过程中，有用信号的功率并没有改变，但是噪声的平均功率降低，因此降低了整个训练序列的信噪比。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用循环前缀码进行信道估计的方法，其特征在于，包括：

接收数据，所述数据中包含循环前缀码和训练序列；

获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，所述其它数据为所述接收的数据中除所述训练序列和循环前缀码外的数据；

将所述未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列；

通过所述重构后的训练序列进行信道估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据包括：

对所述接收到的训练序列进行信道估计，得到作为信道估计结果的向量值；

对所述向量值进行降噪处理后找到所述训练序列中位置最远的多径；

根据所述位置最远的多径计算所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述未受到其它数据多径干扰的数据的长度是否小于零，若是，则结束当前信道估计；否则，执行所述将未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并包括：

读取所述未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据；

将所述未受到其它数据多径干扰的数据和所述对应位置的数据合并后得到重构后的数据；

通过所述重构后的数据更新所述对应位置的数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合并的方式包括：通过相加取平均值进行合并、或通过加权取平均值进行合并、或通过最大比进行合并。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述训练序列包括：TD-SCDMA系统中的Midamble码、MBMS系统中的Preamble码、导频码、或GSM的训练序列。

7.一种利用循环前缀码进行信道估计的装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收数据，所述数据中包含循环前缀码和训练序列；

获取单元，用于获取所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据，所述其它数据为所述接收的数据中除所述训练序列和循环前缀码外的数据；

合并单元，用于将所述未受到其它数据多径干扰的数据与其在所述训练序列中的对应位置的数据进行合并，得到重构后的训练序列；

估计单元，用于通过所述重构后的训练序列进行信道估计。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

首次信道估计单元，用于对所述接收到的训练序列进行信道估计，得到作为信道估计结果的向量值；

查找多径位置单元，用于对所述向量值进行降噪处理后找到所述训练序列中位置最远的多径；

计算未受干扰数据单元，用于根据所述位置最远的多径计算所述循环前缀码中未受到其它数据多径干扰的数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

判断长度单元，用于判断所述未受到其它数据多径干扰的数据的长度是否小于零，若是，则结束当前信道估计；否则，触发所述合并单元的功能。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述合并单元包括：

读取数据单元，用于读取所述未受到其它数据多径干扰的数据在所述训练序列中的对应位置的数据；

重构数据单元，用于将所述未受到其它数据多径干扰的数据和所述对应位置的数据合并后得到重构后的数据；

更新数据单元，用于通过所述重构后的数据更新所述对应位置的数据。

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