一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法技术

本发明专利技术公开一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法，该方法包括：S1.对接收信号中的导频数据进行信道估计，获得初始信道响应I0；S2.根据初始信道响应I0，生成信道估计预处理表；S3.根据信道估计预处理表对初始信道响应I0进行预处理，得到信道响应I。

【技术实现步骤摘要】
一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法
本专利技术涉及移动通信领域，具体涉及一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法。
技术介绍
LTE无线通信系统的上行链路中，由于传输信号受到信道干扰的影响，导致接收到的信号在相位和幅度上发生畸变，所述信道干扰主要是无线信道中的多径衰落和多普勒频移。因此，接收机需要通过信道均衡技术消除信道干扰。传统的LTE上行频域信道估计定点实现方法，如图1所示，该方法包括：对接收到的数据去除循环前缀(CP)后，经过快速傅里叶变换(FFT)变换到频域，从频域数据中提取导频的频域数据YRS；将获得的YRS和用户的本地导频数据XRS进行匹配，获得上行频域信道估计I，所述匹配方法为：在得到LTE上行频域信道估计I之后，对于接收数据中不是导频数据的用户数据YR，满足YR=I×XT，其中，XT为上行UE(UserEquipment)侧发送的数据，则现有的最小二乘法(LS)信道估计方法在定点数字信号处理(DSP)平台上实现时，存在的问题是：一般来说，定点数字信号处理器内没有硬件除法器，大量的除法运算会严重影响接收机处理效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的信道估计方法中大量的除法运算影响到定点运算平台处理效率。为此目的，本专利技术提出一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法，该方法包括：S1.对接收信号中的导频数据进行信道估计，获得初始信道响应I0；S2.根据初始信道响应I0，生成信道估计预处理表；S3.根据信道估计预处理表对初始信道响应I0进行预处理，得到信道响应I。其中，所述步骤S1包括：对接收到的数据去除循环前缀后，经过快速傅里叶变换将时域接收数据变换为频域接收数据，从频域接收数据中提取导频的频域数据YRS；将获得的YRS和用户的本地导频数据XRS进行匹配，获得信道响应I0，所述匹配为：其中，XRS(i)*与XRS(i)互为共轭复数，|XRS(i)|2为本地导频数据XRS(i)的幅度的平方，所述|XRS(i)|2=2R，其中，i=1,2,3…n，n为导频数据的数量，R为正整数；所述匹配等价于：I0(i)=[YR(i)×XRS(i)*]>>R，其中“>>”为右移操作。其中，在步骤S1和步骤S2之间，该方法还包括：S11.根据计算出的初始信道响应I0，获得信道功率的变化范围[PL，PH]；S12.对所述信道功率的变化范围[PL，PH]进行修正，得到修正后的信道功率变化范围[Pmin，Pmax]，其中Pmin=PL-w×(PH-PL)，Pmax=PH+w×(PH-PL)，所述w根据LTE系统接收机的精确度确定，所述Pmin>0；S13.判断接收信号是否为第一个接收信号，若是，则执行步骤S2，否则，执行步骤S13；S14.判断初始信道响应I0中是否存在某个信道估计值所对应的信道功率在[Pmin，Pmax]外，若成立，执行S2，否则执行S3。其中，所述步骤S2包括：将[Pmin，Pmax]平均分为N份，每一等分点的功率值为Pj，j=1,2,3,…,N-1，P0=Pmin，其中，所述N的取值由定点实现平台所需精确度确定；根据定点实现平台表示的最大正整数λ，通过计算Pj×Mj=λ，得到Mj，j=0,1,2,3,…,N-1，所述Mj，j=0,1,2,3,…,N-1为预处理表。其中，所述步骤S3包括：根据初始信道响应I0中的信道估计值Hi，计算Hi×(Hi)*，其中，所述Hi为I0中的任意一个信道估计值，(Hi)*与Hi互为共轭复数；通过不等式Pj≤Hi×(Hi)*，j=0,1,2,3,…,N-1，选择最大的Pj，得到Pj对应的Mj；根据所述信道估计值Hi计算对应的H，得到I0中每个元素对应的H，所述H的计算公式如下：H=(Hi×Mj)>>R1其中，“>>”为右移操作，R1为满足不等式的最大整数，j=0,1,2,…,N-1；所有H构成信道响应I。较佳的，该方法进一步包括：S4.根据得到信道响应I，计算上行UE侧发送的数据XT。其中，所述XT中第k个符号XT(k)的计算公式如下：其中，YR(k)为接收端接收到的数据，I(k)*与I(k)互为共轭复数，k≥0，k为正整数。其中，所述步骤S4包括：通过对YR(k)×I(k)*右移(R2+1)位，得到XT中第k个符号XT(k)，其中，R2为满足的最大整数。相比于现有技术，本专利技术提供的方法的有益效果是：1.借助导频信号获得初始信道估计矩阵I0，由于传输信道的影响，不同频点时信道估计Hi的模值的平方|Hi|2可能会有微小偏差，本专利技术提供的方法通过对|Hi|2进行补偿调整，保证每个频点上|Hi|2近似相等，有效地补偿定点运算带来的频率选择性衰落对信道估计I的影响，又避免进行除法运算，节省上行接收端处理时间。2.本专利技术提供的方法在定点实现时避免进行除法运算，节省上行接收端处理时间，仅生成动态更新信道估计预处理表涉及少量除法运算，待预处理表稳定后能保持较长时间不更新，提高运算效率。3.本专利技术提供的方法在定点实现时，能根据接收机实际字长及接收到空口数据的功率动态调整信道估计的补偿值，具有可操作性。当接收到数据的幅度发生变化时，能快速调整至合适的补偿值，具有自适应处理能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了传统的LTE上行频域信道估计方法流程图；图2示出了上行链路一个子帧的结构图；图3示出了LTE系统上行子帧的时频二维结构图；图4示出了一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。对于LTE系统上行链路，传输信号采用SC-FDMA(Single-carrierFrequency-DivisionMultipleAccess)技术和块状导频结构，导频RS(ReferenceSignals)符号和用户数据符号时分复用。根据LTE协议TS36.211第5.5.2节，对于Normal循环前缀，上行链路一个子帧结构如图2所示，其中导频符号与用户数据符号共有14个，记作0-13，其中第4个符号(Symbol)和第11个符号为导频符号，一个时隙(Slot)包含7个符号。LTE系统上行子帧的时频二维结构，如图3所示，示意图假设一个子帧占用了12个子载波（Subcarrier），一个时隙的12个子载波为一个资源栅格(RB)。假设导频发送信号的系统模型为：YRS=XRS×I+N其中，YRS为接收到的参考信号矩阵，XRS为本地的参考信号矩阵，I为信道响应，N为加性高斯白噪声(AWGN)矢量。本专利技术实施例中采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法，其特征在于，该方法包括：S1.对接收信号中的导频数据进行信道估计，获得初始信道响应I0；S2.根据初始信道响应I0，生成信道估计预处理表；S3.根据信道估计预处理表对初始信道响应I0进行预处理，得到信道响应I。

【技术特征摘要】
1.一种LTE上行频域LS信道估计定点实现方法，其特征在于，该方法包括：S1.对接收信号中的导频数据进行信道估计，获得初始信道响应I0；S2.根据初始信道响应I0，生成信道估计预处理表；S3.根据信道估计预处理表对初始信道响应I0进行预处理，得到信道响应I；步骤S1包括：对接收到的数据去除循环前缀后，经过快速傅里叶变换将时域接收数据变换为频域接收数据，从频域接收数据中提取导频的频域数据YRS；将获得的YRS和用户的本地导频数据XRS进行匹配，获得信道响应I0，所述匹配为：其中，XRS(i)*与XRS(i)互为共轭复数，|XRS(i)|2为本地导频数据XRS(i)的幅度的平方，所述|XRS(i)|2＝2R，其中，i＝1,2,3…n，n为导频数据的数量，R为正整数；所述匹配等价于：I0(i)＝[YR(i)×XRS(i)*]＞＞R，其中“>>”为右移操作，YR(i)为接收端接收到的数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于，在步骤S1和步骤S2之间，该方法还包括：S11.根据计算出的初始信道响应I0，获得信道功率的变化范围[PL，PH]；S12.对所述信道功率的变化范围[PL，PH]进行修正，得到修正后的信道功率变化范围[Pmin，Pmax]，其中Pmin＝PL-w×(PH-PL)，Pmax＝PH+w×(PH-PL)，所述w根据LTE系统接收机的精确度确定，所述Pmin>0；S13.判断接收信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，袁伟，唐恬，崔清，张治，姜军，
申请(专利权)人：北京星河亮点技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11