CN102420788B - 一种基于时域随机序列的信道估计方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时域随机序列的信道估计方法，包括：将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应；从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径；根据所述有效径得到信道冲激响应；对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

Description

一种基于时域随机序列的信道估计方法和装置

技术领域

本发明涉及地面数字电视技术领域，尤其是涉及一种基于时域随机序列的信道估计方法和装置。

背景技术

数字地面电视标准TDMB的信号帧包括帧头和帧体两部分。帧头填充PN序列，帧体可以是单载波模式的数据，也可以是多载波模式的数据，数据长度为3780点。为适应不同的应用，标准定义了三种可选的帧头模式，分别称为帧头模式PN420、帧头模式PN595和帧头模式PN945。而在PN420和PN945模式中，采用了循环的PN序列。

在多径信道环境中，由于多径时延扩展的影响，会发生严重的符号间干扰和频率选择性衰落；而在移动接收的过程中，还会产生时间选择性衰落。接收机中需要对信道特征进行准确估计，从而消除这些干扰的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于时域随机序列的信道估计方法和装置。

本发明的一个方面提供了一种基于时域随机序列的信道估计方法，包括：

将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应；

从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径；

根据所述有效径得到信道冲激响应；

对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

本发明的一个方面提供了一种基于时域随机序列的信道估计装置，包括：

扫描模块，用于将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应；

提取模块，用于从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径；

伪径检测消除模块，用于根据所述有效径得到信道冲激响应；

变换域处理模块，用于对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

本发明实施例提供的信道估计方法和接收机采用时域相关的方式计算时域信道冲激响应的有效径，在变换域上进行插值，且得到信道的频域响应。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例所适用的帧头模式为PN420的帧结构示意图。

图2是本发明实施例所适用的帧头模式为PN945的帧结构示意图。

图3是本发明实施例提供的信道估计方法的流程图。

图4是频域信道估计中的径提取与补零操作示意图。

图5为本发明实施例提供的一种信道估计装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面首先介绍适用于本发明各实施例的TDMB的帧结构。请参照图1和图2，图1是本发明实施例所适用的帧头模式为PN420的帧结构示意图。图2是本发明实施例所适用的帧头模式为PN945的帧结构示意图。

如图1所示，帧头模式PN420的帧头长度为420个符号，帧头由一个前同步、一个PN255序列和一个后同步构成。PN255序列定义为8阶m序列，生成该8阶m序列的多项式为G₂₅₅(x)＝1+x+x⁵+x⁶+x⁸，可由一个线性反馈移位寄存器（LFSR）实现。前同步和后同步定义为PN255序列的循环扩展，其中前同步长度为82个符号，后同步长度为83个符号，前同步和后同步分别是PN255序列尾部和头部的完全复制。

帧头模式PN595的帧头长度为595，采用10阶最大长度伪随机二进制序列截短而成，是长度为1023的m序列的前595个码片。生成该长度为1023的m序列生成多项式为G₁₀₂₃(x)＝1+x³+x¹⁰。

如图2所示，帧头模式PN945的帧头长度为945，由一个前同步、一个PN511序列和一个后同步构成。PN511序列定义为9阶m序列，生成该9阶m序列多项式为G₅₁₁(x)＝1+x²+x⁷+x⁸+x⁹，可由一个LFSR实现。前同步和后同步定义为PN511序列的循环扩展，其中前同步长度为217个符号，后同步长度为217个符号，前同步和后同步分别是PN511序列尾部和头部的完全复制。

请参照图3，图3是本发明实施例提供的信道估计方法的流程图。本实施例以2倍速率的时域采样数据流为例进行说明，但是本领域技术人员可以了解，本实施例也可以应用到其他速率的时域采样数据流。该方法包括以下步骤：

步骤S11、将过采样的时域采样数据流与本地PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应。

在本实施例的一种实现方式中，可以从2倍速率的时域采样数据流中，以接收机计数器认定的PN起始点为基准，抽取LEN_WIND＝(LEN_FRONT_WINDOW+LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2点序列x(n)，其中LEN_FRONT_WINDOW*2点从PN起始点之前抽取，(LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2从PN起始点开始抽取。

其中，

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WIND}=\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 900,& \mathrm{PN}595\\ 1300,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.$

Equation Section2(2.1)

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}=\left\{\begin{array}{cc}420,& \mathrm{PN}420\\ 595,& \mathrm{PN}595\\ 945,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.---\left(2.2\right)$

在序列x(n)中以LEN_PN*2为滑动窗长，窗内每2点抽出1点，将抽出的点与本地PN序列进行共轭相关。随着窗口的滑动，将所述滑动窗遍历所述x(n)后得到相关序列，即得到(LEN_FRONT_WIND+LEN_BACK_WIND)*2+2点的初始信道冲激响应y(n)。该初始信道冲激响应y(n)可以按照下面的公式(2.3)得到：

$y\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{l=0}^{\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}-1}x(n+2*i)*P{N}^{*}\left(i\right),0\≤n\≤(\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WIND}+\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND})*2+1---\left(2.3\right)$

其中的序列PN(i)即按照上节的帧结构生成的帧头模式420/595/945点PN帧头。

S12、从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径。

在本实施例的一种实现方式中，可以按照下面的公式(2.4)计算初始信道冲激响应y(n)的功率的均值z(n)和最大值peak：

z(n)＝|y(n)|²,0≤n≤LEN_SCAN-1

peak＝max{z(n)}  (2.4)

提取出y(n)中所有对应的z(n)＞peak/thresh_valid的径，即为有效主径p(n)。其中的门限thresh_valid取12～16dB。

以每条有效主径为中心，开宽度为2*WIDTH_VALID+1的窗，在y(n)中保留窗中所有的径，均为有效径p'(n)。其中，WIDTH_VALID可以取6～10。

S13、根据所述有效径得到信道冲激响应。

在本实施例的一种实现方式中，对于帧头模式为PN595的时域采样数据流，由于没有PN序列的循环特性，无需进行伪径检测与消除，因此将有效径p'(n)直接作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)输出。

对于帧头模式为PN420或PN945的时域采样数据流，所述根据所述有效径得到信道冲激响应包括：

步骤13a、在有效主径p(n)中找到对应的z(n)最大的有效主径，并且找到所述z(n)最大的有效主径之前LEN_M_SEQUENCE点的径p_front(n)和所述z(n)最大的有效主径之后LEN_M_SEQUENCE点的径p_back(n)。

步骤13b、分别计算：

$q_{\mathrm{front}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{front}}^{*}\left(n\right)$

$q_{\mathrm{back}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{back}}^{*}\left(n\right)---\left(2.5\right)$

其中

$\mathrm{LEN}\_M\_\mathrm{SEQUENCE}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 1022,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.---\left(2.6\right)$

若p_front(n)满足下面的公式(2.7)，则判定p_front(n)是伪径，将所述p_front(n)和所述p_front(n)所对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除。其中thresh_fake≥1。

real(q_front(n))＞0&&|real(q_front(n))|＞|imag(q_front(n))|*thresh_fake  (2.7)

若pback(n)满足下面的公式(2.8)，则判定p_back(n)是伪径，将所述p_back(n)和所述p_back(n)对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除。

real(q_back(n))＞0&&|real(q_back(n))|＞|imag(q_back(n))|*thresh_fake  (2.8)

步骤13c、在p(n)序列的剩余径中循环执行步骤a和步骤b，直到将所述有效主径p(n)遍历之后，将剩余的有效径p'(n)作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)。

S14、对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

在本实施例的一种实现方式中，可以对由每块3780点的负载前、负载后PN序列得到的消除伪径后信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)进行时频域变换，并进行插值，得到负载的频域信道传输函数。上述步骤可以具体包括：

步骤14a、对每块3780点负载前PN序列得到的消除伪径后信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)进行时频域变换：

请参照图4，图4是频域信道估计中的径提取与补零操作示意图。在步骤S13输出的2倍符号速率下的消除伪径后信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)中，首主径位置为Index_{p_valid}，主径开窗长为2*WIDTH_VALID+1。从p'_{fake_cancel}(Index_{p_valid}-WIDTH_VALID)开始取至p'_{fake_cancel}(n)末尾，并在尾部补零至3780点，得到q(n)0≤n≤3779。若Index_{p_valid}＜WIDTH_VALID，则在前面补0，以保证p'_{fake_cancel}(Index_{p_valid})前面有WIDTH_VALID个点。

将q(n)的前WIDTH_VALID点移至尾部，得到

$r\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}q(n+\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}),& 0\≤n\≤3779-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ q(n+\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}-3780),& 3780-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779\end{array}\right.---\left(2.9\right)$

对r(n)进行3780点FFT，得到

s(k)＝FFT3780{r(n)},0≤k≤3779  (2.10)

提取s(k)的前945点和后945点，得到由负载前的PN序列计算的频域传输函数

$H_{f1}\left(k\right)=\left\{\begin{array}{cc}s\left(k\right),& 0\≤k\≤944\\ s(k+1890),& 945\≤k\≤1889\end{array}\right.---\left(2.11\right)$

步骤14b、按照步骤14a的方式，得到由负载后的PN序列计算的频域传输函数H_f2(k)；

步骤14c、对H_f1(k)和H_f2(k)进行线性插值，得到负载处1890点的频域传输函数H_f(k)：

H_f(k)＝(H_f1(k)+H_f2(k))/2,0≤k≤1889  (2.12)

步骤14e、对H_f(k)进行1890点IFFT，得到h'(n)：

h'(n)＝IFFT1890{H_f(k)},0≤n≤1889  (2.13)

步骤14f、在h'(n)中插入1890个0，得到

$h^{\′\′}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{h}^{\′}\left(n\right),& 0\≤n\≤1889-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ 0,& 1890-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ h^{\′}(n-1890),& 3780-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779\end{array}\right.---\left(2.14\right)$

步骤14g、对h″(n)进行3780点FFT，即得到3780点的频域信道传输函数

H_f(k)＝FFT3780{h″(n)},0≤k≤3779  (2.15)。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种信道估计装置的结构示意图。本实施例的信道估计装置50用于实现图3所对应的方法。该信道估计装置50包括：

扫描模块51，用于将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应；

提取模块52，用于从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径；

伪径检测消除模块53，用于根据所述有效径得到信道冲激响应；

变换域处理模块54，用于对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

在本实施例的一个实现方式中，所述扫描模块51具体用于：从所述过采样的时域采样数据流中，抽取LEN_WIND＝(LEN_FRONT_WINDOW+LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2点序列x(n)，其中LEN_FRONT_WINDOW*2点从所述过采样的时域采样数据流中帧头的PN起始点之前抽取，(LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2从所述过采样的时域采样数据流中帧头的PN起始点开始抽取；

在x(n)中以LEN_PN*2为滑动窗长，窗内每2点抽出1点，将抽出的点与本地PN序列进行共轭相关，将所述滑动窗遍历所述x(n)后得到相关序列y(n)，其中，

$y\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{l=0}^{\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}-1}x(n+2*i)*P{N}^{*}\left(i\right),0\≤n\≤(\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WIND}+\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND})*2+1,$

序列PN(i)为PN帧头。

可选的，

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WIND}=\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 900,& \mathrm{PN}595\\ 1300,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.$

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}=\left\{\begin{array}{cc}420,& \mathrm{PN}420\\ 595,& \mathrm{PN}595\\ 945,& \mathrm{PN}945\end{array}\right..$

在本实施例的一个实现方式中，所述提取模块52具体用于：

计算y(n)的功率的均值z(n)和最大值peak，

z(n)＝|y(n)|²,0≤n≤LEN_SCAN-1

peak＝max{z(n)}；

提取出y(n)中所有对应的z(n)＞peak/thresh_valid的径作为有效主径p(n)，其中thresh_valid为门限值；

以每条有效主径为中心，开宽度为2*WIDTH_VALID+1的窗，在y(n)中保留窗中所有的径作为有效径p'(n)。

可选的，门限thresh_valid取12～16dB。

在本实施例的一个实现方式中，对于帧头模式为PN595的时域采样数据流，所述伪径检测消除模块53具体用于将所述有效径作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)；

对于帧头模式为PN420或PN945的时域采样数据流，所述伪径检测消除模块53具体用于执行以下步骤：

步骤a、在有效主径p(n)中找到对应的z(n)最大的有效主径，并且找到所述z(n)最大的有效主径之前LEN_M_SEQUENCE点的径p_front(n)和所述z(n)最大的有效主径之后LEN_M_SEQUENCE点的径p_back(n)，其中

$\mathrm{LEN}\_M\_\mathrm{SEQUENCE}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 1022,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.;$

$q_{\mathrm{front}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{front}}^{*}\left(n\right)$

步骤b、分别计算 $q_{\mathrm{back}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{back}}^{*}\left(n\right),$ 若p_front(n)满足real(q_front(n))＞0&&|real(q_front(n))|＞|imag(q_front(n))|*thresh_fake，则判定p_front(n)是伪径，将所述p_front(n)和所述p_front(n)所对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除，其中thresh_fake≥1；若p_back(n)满足real(q_back(n))＞0&&|real(q_back(n))|＞|imag(q_back(n))|*thresh_fake，则判定p_back(n)是伪径，将所述p_back(n)和所述p_back(n)对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除；

步骤c、在p(n)序列的剩余径中循环执行步骤a和步骤b，直到将所述有效主径p(n)遍历之后，将剩余的有效径p'(n)作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)。

在本实施例的一个实现方式中，变换域处理模块54具体用于对根据每块负载前的PN序列得到的信道冲激响应进行时频域变换，得到由负载前的PN序列计算的频域传输函数H_f1(k)；

对根据每块负载后的PN序列得到的信道冲激响应进行时频域变换，得到由负载后的PN序列计算的频域传输函数H_f2(k)；

对H_f1(k)和H_f2(k)进行线性插值，得到负载处单倍符号速率下的频域传输函数H_f(k)；

对所述域传输函数H_f(k)进行快速傅立叶反变换IFFT，得到序列h'(n)；

在h'(n)中插入同等点数个0，得到序列h″(n)，其中，

$h^{\′\′}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{h}^{\′}\left(n\right),& 0\≤n\≤1889-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ 0,& 1890-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ h^{\′}(n-1890),& 3780-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779\end{array}\right.$

对所述序列h″(n)进行快速傅立叶变换FFT，得到频域信道传输函数。

本发明针对PN420/PN595/PN945三种模式，统一采用2倍速率的时域采样信号作为输入，统一采用扫描相关方式进行时域信道估计，统一进行时、频域变换处理，并针对具有循环特性的PN420/PN945统一进行了伪径检测与消除。针对不同的PN模式，各模块的信号处理结构上完全一致，仅通过改变参数进行适配。因此，本发明具有非常简洁的设计架构，减小了实现复杂度，降低了系统实现成本。其2倍速率输入是无混叠信道估计的理论最低采样速率，在保证估计性能的条件下最大程度地节省了运算量，而各模式下统一的3780点频域传输函数输出方式为接收机在“信道估计”后的“均衡”处理提供了统一的接口方案，极大方便了系统整体设计。

为了举例说明本发明的实现，描述了上述的具体实施方式。但是本发明的其他变化和修改，对于本领域技术人员是显而易见的，在本发明所公开的实质和基本原则范围内的任何修改/变化或者仿效变换都属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (14)

1.一种基于时域随机序列的信道估计方法，其特征在于，包括：

将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应，其中包括从所述过采样的时域采样数据流中，抽取LEN_WIND＝(LEN_FRONT_WINDOW+LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2点序列x(n)，其中LEN_FRONT_WINDOW*2点从所述过采样的时域采样数据流中帧头的PN起始点之前抽取，(LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2从所述过采样的时域采样数据流中帧头的PN起始点开始抽取；

从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径；

根据所述有效径得到信道冲激响应；

对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应包括：

在x(n)中以LEN_PN*2为滑动窗长，窗内每2点抽出1点，将抽出的点与本地帧头填充PN序列进行共轭相关，将所述滑动窗遍历所述x(n)后得到相关序列y(n)，其中，

$y\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{l=0}^{\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}-1}x(n+2*i){\mathrm{PN}}^{*}\left(i\right),0\≤n\≤(\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WINDOW}+\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND})*2+1,$

序列PN(i)为PN帧头。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WINDOW}=\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 900,& \mathrm{PN}595\\ 1300,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.,$

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}=\left\{\begin{array}{cc}420,& \mathrm{PN}420\\ 595,& \mathrm{PN}595\\ 945,& \mathrm{PN}945\end{array}\right..$

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

计算y(n)的功率的均值z(n)和最大值peak，

z(n)＝|y(n)|²,0≤n≤LEN_SCAN-1，

peak＝max{z(n)}；

提取出y(n)中所有对应的z(n)＞peak/thresh_valid的径作为有效主径p(n)，其中thresh_valid为门限值；

以每条有效主径为中心，开宽度为2*WIDTH_VALID+1的窗，在y(n)中保留窗中所有的径作为有效径p'(n)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，门限thresh_valid取12～16dB。

6.根据权利要求4所述的信道估计方法，其特征在于，

对于帧头模式为PN595的时域采样数据流，所述根据所述有效径得到信道冲激响应包括：将所述有效径作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)；

对于帧头模式为PN420或PN945的时域采样数据流，所述根据所述有效径得到信道冲激响应包括：

步骤a、在有效主径p(n)中找到对应的z(n)最大的有效主径，并且找到所述z(n)最大的有效主径之前LEN_M_SEQUENCE点的径p_front(n)和所述z(n)最大的有效主径之后LEN_M_SEQUENCE点的径p_back(n)，其中 $\mathrm{LEN}\_M\_\mathrm{SEQUENCH}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 1022,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.;$

步骤b、分别计算 $\begin{array}{c}{q}_{\mathrm{front}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{front}}^{*}\left(n\right)\\ q_{\mathrm{back}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{back}}^{*}\left(n\right)\end{array},$ 若p_front(n)满足real(q_front(n))＞0&&|real(q_front(n))|＞|imag(q_front(n))|*thresh_fake，则判定p_front(n)是伪径，将所述p_front(n)和所述p_front(n)所对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除，其中thresh_fake≥1；若p_back(n)满足real(q_back(n))＞0&&|real(q_back(n))|＞|imag(q_back(n))|*thresh_fake，则判定p_back(n)是伪径，将所述p_back(n)和所述p_back(n)对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除；

步骤c、在p(n)序列的剩余径中循环执行步骤a和步骤b，直到将所述有效主径p(n)遍历之后，将剩余的有效径p'(n)作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值包括：

对根据每块负载前的PN序列得到的信道冲激响应进行时频域变换，得到由负载前的PN序列计算的频域传输函数H_f1(k)；

对根据每块负载后的PN序列得到的信道冲激响应进行时频域变换，得到由负载后的PN序列计算的频域传输函数H_f2(k)；

对H_f1(k)和H_f2(k)进行线性插值，得到负载处单倍符号速率下的频域传输函数H_f(k)；

对所述频域传输函数H_f(k)进行快速傅立叶反变换IFFT，得到序列h'(n)；

在h'(n)中插入同等点数个0，得到序列h″(n)，其中，

$h^{\′\′}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{h}^{\′}\left(n\right),& 0\≤n\≤1889-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ 0,& 1890-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ h^{\′}(n-1890),& 3780-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779\end{array}\right.,$

对所述序列h″(n)进行快速傅立叶变换FFT，得到频域信道传输函数估计值。

8.一种基于时域随机序列的信道估计装置，其特征在于，包括：

扫描模块，用于将过采样的时域采样数据流与本地帧头填充PN序列的扫描相关得到初始信道冲激响应，其中包括从所述过采样的时域采样数据流中，抽取LEN_WIND＝(LEN_FRONT_WINDOW+LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2点序列x(n)，其中LEN_FRONT_WINDOW*2点从所述过采样的时域采样数据流中帧头的PN起始点之前抽取，(LEN_PN+LEN_BACK_WIND)*2从所述过采样的时域采样数据流中帧头的PN起始点开始抽取；

提取模块，用于从所述初始信道冲激响应中提取有效主径和有效径；

伪径检测消除模块，用于根据所述有效径得到信道冲激响应；

变换域处理模块，用于对所述信道冲激响应进行变换域处理，得到单倍符号速率下的频域信道估计值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扫描模块具体用于：

在x(n)中以LEN_PN*2为滑动窗长，窗内每2点抽出1点，将抽出的点与本地帧头填充PN序列进行共轭相关，将所述滑动窗遍历所述x(n)后得到相关序列y(n)，其中，

$y\left(n\right)={\mathrm{\Σ}}_{l=0}^{\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}-1}x(n+2*i){\mathrm{PN}}^{*}\left(i\right),0\≤n\≤(\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WINDOW}+\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND})*2+1,$

序列PN(i)为PN帧头。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{FRONT}\_\mathrm{WINDOW}=\mathrm{LEN}\_\mathrm{BACK}\_\mathrm{WIND}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 900,& \mathrm{PN}595\\ 1300,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.,$

$\mathrm{LEN}\_\mathrm{PN}=\left\{\begin{array}{cc}420,& \mathrm{PN}420\\ 595,& \mathrm{PN}595\\ 945,& \mathrm{PN}945\end{array}\right..$

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述提取模块具体用于：

计算y(n)的功率的均值z(n)和最大值peak，

z(n)＝|y(n)|²,0≤n≤LEN_SCAN-1，

peak＝max{z(n)}；

提取出y(n)中所有对应的z(n)＞peak/thresh_valid的径作为有效主径p(n)，其中thresh_valid为门限值；

以每条有效主径为中心，开宽度为2*WIDTH_VALID+1的窗，在y(n)中保留窗中所有的径作为有效径p'(n)。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，门限thresh_valid取12～16dB。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

对于帧头模式为PN595的时域采样数据流，所述伪径检测消除模块具体用于将所述有效径作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)；

对于帧头模式为PN420或PN945的时域采样数据流，所述伪径检测消除模块具体用于执行以下步骤：

步骤a、在有效主径p(n)中找到对应的z(n)最大的有效主径，并且找到所述z(n)最大的有效主径之前LEN_M_SEQUENCE点的径p_front(n)和所述z(n)最大的有效主径之后LEN_M_SEQUENCE点的径p_back(n)，其中 $\mathrm{LEN}\_M\_\mathrm{SEQUENCE}=\left\{\begin{array}{cc}510,& \mathrm{PN}420\\ 1022,& \mathrm{PN}945\end{array}\right.;$

步骤b、分别计算 $\begin{array}{c}{q}_{\mathrm{front}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{front}}^{*}\left(n\right)\\ q_{\mathrm{back}}\left(n\right)=p\left(n\right)*p_{\mathrm{back}}^{*}\left(n\right)\end{array},$ 若p_front(n)满足real(q_front(n))＞0&&|real(q_front(n))|＞|imag(q_front(n))|*thresh_fake，则判定p_front(n)是伪径，将所述p_front(n)和所述p_front(n)所对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除，其中thresh_fake≥1；若p_back(n)满足real(q_back(n))＞0&&|real(q_back(n))|＞|imag(q_back(n))|*thresh_fake，则判定p_back(n)是伪径，将所述p_back(n)和所述p_back(n)对应的2*WIDTH_VALID+1窗口从所述p'(n)序列中摘除；

步骤c、在p(n)序列的剩余径中循环执行步骤a和步骤b，直到将所述有效主径p(n)遍历之后，将剩余的有效径p'(n)作为信道冲激响应p'_{fake_cancel}(n)。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述变换域处理模块具体用于：

对根据每块负载前的PN序列得到的信道冲激响应进行时频域变换，得到由负载前的PN序列计算的频域传输函数H_f1(k)；

对根据每块负载后的PN序列得到的信道冲激响应进行时频域变换，得到由负载后的PN序列计算的频域传输函数H_f2(k)；

对H_f1(k)和H_f2(k)进行线性插值，得到负载处单倍符号速率下的频域传输函数H_f(k)；

对所述频域传输函数H_f(k)进行快速傅立叶反变换IFFT，得到序列h'(n)；

在h'(n)中插入同等点数个0，得到序列h″(n)，其中，

$h^{\′\′}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{h}^{\′}\left(n\right),& 0\≤n\≤1889-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ 0,& 1890-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\\ h^{\′}(n-1890),& 3780-\mathrm{WIDTH}\_\mathrm{VALID}\≤n\≤3779\end{array}\right.,$

对所述序列h″(n)进行快速傅立叶变换FFT，得到频域信道传输函数。