CN102006259A - 长期演进系统的信道估计方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了长期演进系统的信道估计方法和装置，能在不降低资源利用率的情况下提高信道估计的性能。其技术方案为：方法包括：终端对每一子帧数据进行自动增益控制调整；处理每一子帧过程中将当前子帧及其相邻子帧的部分数据作为处理对象，部分数据至少包含一个含RS的OFDM符号，相邻子帧包括前一子帧、后一子帧、或前一及后一子帧；对处理对象中参考信号信道估计；频域插值得到处理对象中含RS的OFDM符号内的RE的信道估计；对处理对象中的相邻子帧中含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整；时域插值得到当前子帧的RE的信道估计，时域插值过程中利用了经过幅度调整的相邻子帧中含RS的OFDM符号的信道估计。本发明应用于移动通信领域。

Description

长期演进系统的信道估计方法和装置

技术领域

本发明涉及一种信道估计方法和装置，尤其涉及一种有效的适用于LTE系统(3GPP的长期演进系统)的信道估计方法和装置。

背景技术

目前LTE系统采用的是以MIMO+OFDM为基础的物理层架构。MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)是一项考虑用于802.11n的技术。802.11n是下一代802.11标准，可将吞吐量提高到100Mbps。MIMO表示多输入多输出，其优点是能够增加无线范围并提高性能，连接到老的802.11g接入点的802.11n站点能够以更高的速度连接到更远的距离。OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)即正交频分复用技术，是MCM(Multi-CarrierModulation)多载波调制的一种，主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。总之，MIMO技术和OFDM技术结合提供了更高的数据速率。

信道估计始终是各种移动通信系统中首先要解决的一个问题，因为移动通信的信道环境变化复杂，只有对信道进行较为准确的信道估计，接收机才能准确地完成接收。

各种移动通信系统，为了接收机能够有效地完成信道估计，通常会在数据帧中插入一定的已知的训练序列或数据以供接收端进行信道估计。LTE系统也是如此，又由于采用了OFDM系统，LTE系统发送的用于信道估计的已知数据是离散分布在时频域的参考信号(RS)，终端接收数据时可以先估计出这些参考信号位置的信道估计，然后根据插值就可以得到其他位置的信道估计。又由于LTE采用了MIMO技术，每个发送天线上的数据经过的信道是不一样的，因此在每根发送天线的发送数据内都要插入参考信号。

图1示出了天线端口0上的参考信号分布。因为LTE中的TTI(传输时间间隔)是1毫秒，也就是一个子帧的长度，因此LTE中下行常用的处理方法都是以子帧为单位进行的。下面也以一个子帧为单位说明传统的子帧数据的下行处理流程。图2示出了这种下行处理流程，请参见图2，终端接收到的数据先经过自动增益控制(AGC)的调整放入数据缓存中，然后从数据缓存中取出一个子帧的数据，先去除数据的循环前缀(CP)，再经过快速傅里叶变换(FFT)，然后进行信道估计，在信道估计之后再进行其他的后续处理。

对于信道估计这个步骤，目前LTE系统中常用的信道估计方法是：

(1)先得到参考信号RS处的信道估计(即图1所示的

)，目前常用的是LS(最小二乘法)。

(2)通过频域插值得到含RS的OFDM符号内所有RE(资源单元)的信道估计，即得到图3所示的

标识处的信道估计。

(3)通过时域插值得到所有RE处的信道估计，即得到图4所示的

标识处的信道估计。

而上述频域插值和时域插值中具体的插值方法，目前最常用的是维纳滤波(插值)、也称为MMSE(最小均方误差)滤波插值方法，其他插值方法还有线性插值、多项式插值、变换域插值等。

在目前LTE系统中发送天线端口0和1中的参考信号密度是相同的，但为了减小各天线之间的干扰，偏移量是不同的，而为了提高时频资源的利用率，LTE在天线端口2和3上的RS的密度只有天线端口0和1的一半。天线端口2上的参考信号的分布如图5所示。RS的密度就是要在信道估计准确性和资源利用率之间进行一个折中，RS密度越高，则信道估计的准确性越高，但同时用于传输数据的资源也就越少，即资源利用率下降。相反，RS密度低了，资源利用率上去了，但信道估计的准确性必然下降。如何在不用通过提高RS密度(也就是不降低资源利用率)就能提高信道估计的准确性，是传统技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种长期演进系统的信道估计方法和装置，能在不降低资源利用率的情况下提高信道估计的性能，尤其对于天线端口2和3以及在终端移动速度较快时。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种长期演进系统的信道估计方法，包括：

(1)终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整；

(2)在处理每一个子帧的过程中，将当前子帧以及当前子帧的相邻子帧的部分数据作为处理对象，该相邻子帧的部分数据至少包含一个含参考信号的OFDM符号，其中该相邻子帧包括前一子帧、后一子帧、或者前一子帧以及后一子帧；

(3)对该处理对象中的所有参考信号进行信道估计；

(4)通过频域插值得到该处理对象中所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计；

(5)在频域插值之后，对该处理对象中的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计进行幅度调整；

(6)通过时域插值得到该当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计。

根据本发明的长期演进系统的信道估计方法的一实施例，在步骤(5)中，该当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的自动增益控制的调整值为g(n-1)，后一子帧的自动增益控制的调整值为g(n+1)，前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为调整之后的前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

调整之后的后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

公式为：

${\tilde{h}}_f^{(n+1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n+1)}{\hat{h}}_f^{(n+1)};$

${\tilde{h}}_f^{(n-1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n-1)}{\hat{h}}_f^{(n-1)}.$

根据本发明的长期演进系统的信道估计方法的一实施例，在步骤(1)和步骤(2)中还包括数据缓存的步骤。

根据本发明的长期演进系统的信道估计方法的一实施例，在步骤(2)和步骤(3)中还包括去除数据的循环前缀和对数据进行快速傅里叶变换的步骤。

根据本发明的长期演进系统的信道估计方法的一实施例，步骤(3)中的信道估计算法是最小二乘法，步骤(4)的频域插值和步骤(6)的时域插值的插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

本发明另外揭示了一种长期演进系统的信道估计装置，包括：

自动增益控制模块，由终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整；

处理对象获取模块，在处理每一个子帧的过程中，将当前子帧以及当前子帧的相邻子帧的部分数据作为处理对象，该相邻子帧的部分数据至少包含一个含参考信号的OFDM符号，其中该相邻子帧包括前一子帧、后一子帧、或者前一子帧以及后一子帧；

参考信号信道估计模块，对该处理对象中的所有参考信号进行信道估计；

频域插值模块，通过频域插值得到该处理对象中所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计；

幅度调整模块，在频域插值之后，对该处理对象中的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计进行幅度调整；

时域插值模块，通过时域插值得到该当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计。

根据本发明的长期演进系统的信道估计装置的一实施例，在该幅度调整模块中，该当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的自动增益控制的调整值为g(n-1)，后一子帧的自动增益控制的调整值为g(n+1)，前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

调整之后的前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

调整之后的后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

幅度调整的公式为：

${\tilde{h}}_f^{(n+1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n+1)}{\hat{h}}_f^{(n+1)};$

${\tilde{h}}_f^{(n-1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n-1)}{\hat{h}}_f^{(n-1)}.$

根据本发明的长期演进系统的信道估计装置的一实施例，在该自动增益控制模块和该处理对象获取模块之间连接数据缓存模块。

根据本发明的长期演进系统的信道估计装置的一实施例，在该处理对象获取模块和该参考信号信道估计模块之间连接用以去除数据的循环前缀的去除数据循环前缀模块和用以对数据进行快速傅里叶变换的傅里叶变换模块。

根据本发明的长期演进系统的信道估计装置的一实施例，该参考信号信道估计模块中的信道估计算法是最小二乘法，该频域插值模块的和该时域插值模块的插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的技术方案主要在于，每次所取的数据不是传统的一个子帧的数据，而是一个子帧加上相邻帧的部分数据(例如一个子帧的下一子帧的前两个OFDM符号的数据)。对于RS处的信道估计、频域插值(滤波)、时域插值(滤波)等方法与现有方法相同，只是需要多处理下一子帧的两个OFDM符号。对比现有技术，本发明能在不降低资源利用率的情况下提高信道估计的性能。

附图说明

图1是天线端口0上的参考信号分布示意图。

图2是传统的子帧数据的处理流程图。

图3是传统的信道估计中的频域插值示意图。

图4是传统的信道估计中的时域插值示意图。

图5是天线端口2上的参考信号分布示意图。

图6是本发明的长期演进系统的信道估计方法的第一实施例的流程图。

图7是第一实施例的频域插值的示意图。

图8是第一实施例的时域插值的示意图。

图9是本发明的长期演进系统的信道估计方法的第二实施例的流程图。

图10是第二实施例的频域插值的示意图。

图11是第二实施例的时域插值的示意图。

图12是本发明的长期演进系统的信道估计方法的第三实施例的流程图。

图13是第三实施例的频域插值的示意图。

图14是第三实施例的时域插值的示意图。

图15是本发明的长期演进系统的信道估计装置的实施例的框图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

长期演进系统的信道估计方法的第一实施例

图6示出了本发明的长期演进系统的信道估计方法的第一实施例的流程，请参见图6，下面是对本实施例的信道估计方法中的各个步骤的详细描述。在本实施例的步骤S102～S108中均以当前一个子帧数据为例来说明，实质上终端接收到的每一个子帧数据都是以这些步骤来处理的。

步骤S100：终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整。

步骤S101：(可选)终端将自动增益控制处理后的子帧数据放入缓存区。

步骤S102：在处理每一个子帧数据的过程中，每次取的数据是当前子帧以及当前子帧的下一子帧的前两个OFDM符号的数据。亦即，将当前子帧以及下一子帧的前两个OFDM符号作为处理对象。

这一步骤是和现有技术(每次取的数据仅是当前子帧的数据)不同的。具体请参见图7，图7中不仅有当前子帧，还有下一子帧的前两个OFDM符号。

步骤S103：(可选)去除所取数据的循环前缀。

步骤S104：(可选)对所取数据进行快速傅里叶变换。

步骤S105：对所有的参考信号进行信道估计，包括当前子帧以及下一子帧的前两个OFDM符号。参考信号的信道估计参见图7中的标识处。信道估计算法是最小二乘法。

步骤S106：通过频域插值(滤波)得到所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计。包括当前子帧以及下一子帧的前两个OFDM符号，频域插值的结果参见图7中的

标识处。插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

步骤S107：对当前子帧的下一子帧中的包含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整。

由于自动增益控制是对每个子帧的数据进行一次调整，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此对频域滤波之后的信道估计需要进行调整。假设当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，下一子帧的调整值为g(n+1)，下一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为则幅度调整之后的信道估计

步骤S108：通过时域插值得到当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的下一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计

插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

本步骤和传统方法类似，不同之处在于本实施例进行时域插值时可以比原来的方法多利用一个含RS的OFDM符号。需要注意的是这里插值时只需要得到当前子帧的信道估计，下一子帧的不需要计算，而在频域插值(滤波)时计算下一子帧的信道估计主要就是为了在时域滤波时进行利用。图8的

标识处示出了时域插值的结果。

长期演进系统的信道估计方法的第二实施例

图9示出了本发明的长期演进系统的信道估计方法的第二实施例的流程，请参见图9，下面是对本实施例的信道估计方法中的各个步骤的详细描述。在本实施例的步骤S202～S208中均以当前一个子帧数据为例来说明，实质上终端接收到的每一个子帧数据都是以这些步骤来处理的。

步骤S200：终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整。

步骤S201：(可选)终端将自动增益控制处理后的子帧数据放入缓存区。

步骤S202：在处理每一个子帧数据的过程中，每次取的数据是当前子帧以及当前子帧的前一子帧的后六个OFDM符号的数据。亦即，将当前子帧以及前一子帧的后六个OFDM符号作为处理对象。

这一步骤是和现有技术(每次取的数据仅是当前子帧的数据)不同的。具体请参见图10，图10中不仅有当前子帧，还有前一子帧的后六个OFDM符号。

步骤S203：(可选)去除所取数据的循环前缀。

步骤S204：(可选)对所取数据进行快速傅里叶变换。

步骤S205：对所有的参考信号进行信道估计，包括当前子帧以及前一子帧的后六个OFDM符号。参考信号的信道估计参见图10中的

标识处。信道估计算法是最小二乘法。

步骤S206：通过频域插值(滤波)得到所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计。包括当前子帧以及前一子帧的后六个OFDM符号，频域插值的结果参见图10中的标识处。插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

步骤S207：对当前子帧的前一子帧中的包含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整。

由于自动增益控制是对每个子帧的数据进行一次调整，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此对频域滤波之后的信道估计需要进行调整。假设当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的调整值为g(n-1)，前一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

步骤S208：通过时域插值得到当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的前一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计

插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

本步骤和传统方法类似，不同之处在于本实施例进行时域插值时可以比原来的方法多利用一个含RS的OFDM符号。需要注意的是这里插值时只需要得到当前子帧的信道估计，前一子帧的不需要计算，而在频域插值(滤波)时计算前一子帧的信道估计主要就是为了在时域滤波时进行利用。图11的

标识处示出了时域插值的结果。

长期演进系统的信道估计方法的第三实施例

图12示出了本发明的长期演进系统的信道估计方法的第三实施例的流程，请参见图12，下面是对本实施例的信道估计方法中的各个步骤的详细描述。在本实施例的步骤S302～S308中均以当前一个子帧数据为例来说明，实质上终端接收到的每一个子帧数据都是以这些步骤来处理的。

步骤S300：终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整。

步骤S301：(可选)终端将自动增益控制处理后的子帧数据放入缓存区。

步骤S302：在处理每一个子帧数据的过程中，每次取的数据是当前子帧、当前子帧的前一子帧的后六个OFDM符号的数据以及当前子帧的后一子帧的前两个OFDM符号的数据。亦即，将当前子帧、前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号的数据作为处理对象。

这一步骤是和现有技术(每次取的数据仅是当前子帧的数据)不同的。具体请参见图13，图13中不仅有当前子帧，还有前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号。

步骤S303：(可选)去除所取数据的循环前缀。

步骤S304：(可选)对所取数据进行快速傅里叶变换。

步骤S305：对所有的参考信号进行信道估计，包括当前子帧、前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号。参考信号的信道估计参见图13中的

标识处。信道估计算法是最小二乘法。

步骤S306：通过频域插值(滤波)得到所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计。包括当前子帧、前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号，频域插值的结果参见图13中的

标识处。插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

步骤S307：对当前子帧的前一子帧中以及后一子帧中的包含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整。

由于自动增益控制是对每个子帧的数据进行一次调整，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此对频域滤波之后的信道估计需要进行调整。假设当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的调整值为g(n-1)，前一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

后一子帧的调整值为g(n+1)，后一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

步骤S308：通过时域插值得到当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的前一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计

以及后一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

本步骤和传统方法类似，不同之处在于本实施例进行时域插值时可以比原来的方法多利用两个含RS的OFDM符号(分别位于前一子帧以及后一子帧)。需要注意的是这里插值时只需要得到当前子帧的信道估计，前一子帧以及后一子帧的不需要计算，而在频域插值(滤波)时计算前一子帧和后一子帧的信道估计主要就是为了在时域滤波时进行利用。图14的标识处示出了时域插值的结果。

长期演进系统的信道估计装置的第一实施例

图15示出了本发明的长期演进系统的信道估计装置的实施例的原理。请参见图15，本实施例的信道估计装置包括自动增益控制模块10、数据缓存模块20(可选)、处理对象获取模块30、去除数据循环前缀模块40(可选)、傅里叶变换模块50(可选)、参考信号信道估计模块60、频域插值模块70、幅度调整模块80以及时域插值模块90。上述这些模块依次电性连接。

自动增益模块10中，由终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整。

数据缓存模块20用于存储自动增益控制处理后的子帧数据。

处理对象获取模块30用以实现：在处理每一个子帧数据的过程中，每次取的数据是当前子帧以及当前子帧的下一子帧的前两个OFDM符号的数据。亦即，将当前子帧以及下一子帧的前两个OFDM符号作为处理对象。这一模块是和现有技术(每次取的数据仅是当前子帧的数据)不同的。模块30所获取的子帧数据具体请参见图7，图7中不仅有当前子帧，还有下一子帧的前两个OFDM符号。

去除数据循环前缀模块40用于去除所取数据的循环前缀。

傅里叶变换模块50用于对所取数据进行快速傅里叶变换。

参考信号信道估计模块60用于实现：对所有的参考信号进行信道估计，包括当前子帧以及下一子帧的前两个OFDM符号。参考信号的信道估计参见图7中的

标识处。其中使用的信道估计算法是最小二乘法。

在频域插值模块70中，通过频域插值(滤波)得到所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计。包括当前子帧以及下一子帧的前两个OFDM符号，频域插值的结果参见图7中的

标识处。插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

幅度调整模块80在频域插值模块70之后运行，对当前子帧的下一子帧中的包含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整。由于自动增益控制是对每个子帧的数据进行一次调整，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此对频域滤波之后的信道估计需要进行调整。假设当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，下一子帧的调整值为g(n+1)，下一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

最后运行时域插值模块90，通过时域插值得到当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的下一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计

插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。本模块90和传统方法类似，不同之处在于本实施例进行时域插值时可以比原来的方法多利用一个含RS的OFDM符号。需要注意的是这里插值时只需要得到当前子帧的信道估计，下一子帧的不需要计算，而在频域插值(滤波)时计算下一子帧的信道估计主要就是为了在时域滤波时进行利用。图8的

标识处示出了时域插值的结果。

长期演进系统的信道估计装置的第二实施例

本实施例的信道估计装置的原理同图15，不同之处在于：处理对象获取模块30的实现以及与之相关的参考信号信道估计模块60、频域插值模块70、幅度调整模块80以及时域插值模块90功能上的调整。

自动增益控制模块10中由终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整。

数据缓存模块20用于存储自动增益控制处理后的子帧数据。

处理对象获取模块30和第一实施例中的处理对象获取模块的实现稍有不同。在处理每一个子帧数据的过程中，每次取的数据是当前子帧以及当前子帧的前一子帧的后六个OFDM符号的数据。亦即，将当前子帧以及前一子帧的后六个OFDM符号作为处理对象。这一模块30是和现有技术(每次取的数据仅是当前子帧的数据)不同的。具体请参见图10，图10中不仅有当前子帧，还有前一子帧的后六个OFDM符号。

去除数据循环前缀模块40用于去除所取数据的循环前缀。

傅里叶变换模块50用于对所取数据进行快速傅里叶变换。

参考信号信道估计模块60用于实现：对所有的参考信号进行信道估计，包括当前子帧以及前一子帧的后六个OFDM符号。参考信号的信道估计参见图10中的

标识处。信道估计算法是最小二乘法。

在频域插值模块70中，通过频域插值(滤波)得到所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计。包括当前子帧以及前一子帧的后六个OFDM符号，频域插值的结果参见图10中的

标识处。插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

然后运行幅度调整模块80。对当前子帧的前一子帧中的包含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整。由于自动增益控制是对每个子帧的数据进行一次调整，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此对频域滤波之后的信道估计需要进行调整。假设当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的调整值为g(n-1)，前一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

最后运行时域插值模块90。通过时域插值得到当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的前一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计

插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。本模块90和传统类似，不同之处在于本实施例进行时域插值时可以比原来的方法多利用一个含RS的OFDM符号。需要注意的是这里插值时只需要得到当前子帧的信道估计，前一子帧的不需要计算，而在频域插值(滤波)时计算前一子帧的信道估计主要就是为了在时域滤波时进行利用。图11的标识处示出了时域插值的结果。

长期演进系统的信道估计装置的第三实施例

本实施例的信道估计装置的原理同图15，不同之处在于：处理对象获取模块30的实现以及与之相关的参考信号信道估计模块60、频域插值模块70、幅度调整模块80以及时域插值模块90功能上的调整。

自动增益控制模块10是由终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整。

然后通过数据缓存模块20存储自动增益控制处理后的子帧数据。

处理对象获取模块30用于实现：在处理每一个子帧数据的过程中，每次取的数据是当前子帧、当前子帧的前一子帧的后六个OFDM符号的数据以及当前子帧的后一子帧的前两个OFDM符号的数据。亦即，将当前子帧、前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号的数据作为处理对象。这一模块30和现有技术(每次取的数据仅是当前子帧的数据)不同的。具体请参见图13，图13中不仅有当前子帧，还有前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号。

去除数据循环前缀模块40用于去除所取数据的循环前缀。

傅里叶变换模块50用于对所取数据进行快速傅里叶变换。

参考信号信道估计模块60用于对所有的参考信号进行信道估计，包括当前子帧、前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号。参考信号的信道估计参见图13中的标识处。信道估计算法是最小二乘法。

频域插值模块70实现如下过程：通过频域插值(滤波)得到所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计。包括当前子帧、前一子帧的后六个OFDM符号以及后一子帧的前两个OFDM符号，频域插值的结果参见图13中的

标识处。插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

之后运行幅度调整模块80：对当前子帧的前一子帧中以及后一子帧中的包含RS的OFDM符号的信道估计进行幅度调整。由于自动增益控制是对每个子帧的数据进行一次调整，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此很有可能连续两个子帧的调整值会不一样，因此对频域滤波之后的信道估计需要进行调整。假设当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的调整值为g(n-1)，前一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

后一子帧的调整值为g(n+1)，后一子帧含RS的OFDM符号的频域滤波之后的信道估计为

则幅度调整之后的信道估计

最后运行时域插值模块90：通过时域插值得到当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的前一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计以及后一子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计

插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。本模块90和传统类似，不同之处在于本实施例进行时域插值时可以比原来的方法多利用两个含RS的OFDM符号(分别位于前一子帧以及后一子帧)。需要注意的是这里插值时只需要得到当前子帧的信道估计，前一子帧以及后一子帧的信道估计不需要计算，而在频域插值(滤波)时计算前一子帧和后一子帧的信道估计主要就是为了在时域滤波时进行利用。图14的

标识处示出了时域插值的结果。

本发明相当于增加了每次信道估计可利用的RS(参考信号)数，从而提高了信道估计的性能。对于LTE-FDD系统，由于所有下行子帧都是连续的，所以每个子帧的数据都可以利用下一子帧或上一子帧或上一子帧以及下一子帧的部分数据辅助进行信道估计。而对于LTE-TDD系统，对所有配置下的普通下行子帧后面都跟有一个下行子帧或特殊子帧，因此所有的普通下行子帧也都可以使用下一个子帧的部分数据辅助进行信道估计。但对于特殊子帧，由于后面跟的是上行子帧，则没有办法采用本发明的这种方法，只能采用传统方法进行。但特殊子帧毕竟要比普通子帧少得多，因此总的说来，使用本发明方法总体上性能可提高不少。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种长期演进系统的信道估计方法，包括：

(1)终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整；

(2)在处理每一个子帧的过程中，将当前子帧以及当前子帧的相邻子帧的部分数据作为处理对象，该相邻子帧的部分数据至少包含一个含参考信号的OFDM符号，其中该相邻子帧包括前一子帧、后一子帧、或者前一子帧以及后一子帧；

(3)对该处理对象中的所有参考信号进行信道估计；

(4)通过频域插值得到该处理对象中所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计；

(5)在频域插值之后，对该处理对象中的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计进行幅度调整；

(6)通过时域插值得到该当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计。

2.根据权利要求1所述的长期演进系统的信道估计方法，其特征在于，在步骤(5)中，该当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的自动增益控制的调整值为g(n-1)，后一子帧的自动增益控制的调整值为g(n+1)，前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

调整之后的前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为调整之后的后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

公式为：

${\tilde{h}}_f^{(n+1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n+1)}{\hat{h}}_f^{(n+1)};$

${\tilde{h}}_f^{(n-1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n-1)}{\hat{h}}_f^{(n-1)}.$

3.根据权利要求1所述的长期演进系统的信道估计方法，其特征在于，在步骤(1)和步骤(2)中还包括数据缓存的步骤。

4.根据权利要求1所述的长期演进系统的信道估计方法，其特征在于，在步骤(2)和步骤(3)中还包括去除数据的循环前缀和对数据进行快速傅里叶变换的步骤。

5.根据权利要求1所述的长期演进系统的信道估计方法，其特征在于，步骤(3)中的信道估计算法是最小二乘法，步骤(4)的频域插值和步骤(6)的时域插值的插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

6.一种长期演进系统的信道估计装置，包括：

自动增益控制模块，由终端在接收数据后对每一子帧的数据进行自动增益控制的调整；

处理对象获取模块，在处理每一个子帧的过程中，将当前子帧以及当前子帧的相邻子帧的部分数据作为处理对象，该相邻子帧的部分数据至少包含一个含参考信号的OFDM符号，其中该相邻子帧包括前一子帧、后一子帧、或者前一子帧以及后一子帧；

参考信号信道估计模块，对该处理对象中的所有参考信号进行信道估计；

频域插值模块，通过频域插值得到该处理对象中所有含参考信号的OFDM符号内的所有资源单元的信道估计；

幅度调整模块，在频域插值之后，对该处理对象中的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计进行幅度调整；

时域插值模块，通过时域插值得到该当前子帧的所有资源单元的信道估计，在时域插值过程中利用了经过幅度调整的该相邻子帧中含参考信号的OFDM符号的信道估计。

7.根据权利要求6所述的长期演进系统的信道估计装置，其特征在于，在该幅度调整模块中，该当前子帧的自动增益控制的调整值为g(n)，前一子帧的自动增益控制的调整值为g(n-1)，后一子帧的自动增益控制的调整值为g(n+1)，前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为调整之后的前一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为调整之后的后一子帧的含参考信号的OFDM符号的频域插值之后的信道估计为

幅度调整的公式为：

${\tilde{h}}_f^{(n+1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n+1)}{\hat{h}}_f^{(n+1)};$

${\tilde{h}}_f^{(n-1)}=\frac{g\left(n\right)}{g(n-1)}{\hat{h}}_f^{(n-1)}.$

8.根据权利要求6所述的长期演进系统的信道估计装置，其特征在于，在该自动增益控制模块和该处理对象获取模块之间连接数据缓存模块。

9.根据权利要求6所述的长期演进系统的信道估计模块，其特征在于，在该处理对象获取模块和该参考信号信道估计模块之间连接用以去除数据的循环前缀的去除数据循环前缀模块和用以对数据进行快速傅里叶变换的傅里叶变换模块。

10.根据权利要求6所述的长期演进系统的信道估计模块，其特征在于，该参考信号信道估计模块中的信道估计算法是最小二乘法，该频域插值模块的和该时域插值模块的插值算法包括最小均方误差滤波插值算法、线性插值算法、多项式插值算法或变换域插值算法。

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