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CN102291340B - 一种正交频分复用系统中信道估计方法及装置 - Google Patents

一种正交频分复用系统中信道估计方法及装置 Download PDF

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CN102291340B
CN102291340B CN201010211261.XA CN201010211261A CN102291340B CN 102291340 B CN102291340 B CN 102291340B CN 201010211261 A CN201010211261 A CN 201010211261A CN 102291340 B CN102291340 B CN 102291340B
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signals
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ZTE Corp
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Abstract

本发明公开了一种正交频分复用(OFDM)系统中信道估计方法,包括:对接收到的导频信号依次进行消除导频母码、尾部衔接、逆离散傅立叶变换(IDFT)、分离多用户、离散傅立叶变换(DFT)、以及频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号。本发明同时公开了一种OFDM系统中信道估计装置,采用本发明的方法及装置,如此,能有效地分离出多个用户的信道估计信号,并能提高信道估计质量。

Description

一种正交频分复用系统中信道估计方法及装置
技术领域
本发明涉及正交频分复用(OFDM)技术,特别是指一种OFDM系统中信道估计方法及装置。
背景技术
在正交频分复用(OFDM)系统中,可用的频带被划分为多个小频带,也可称为子载波,数据符号被调制到这些子载波上进行发射。为了使接收机能够准确地解调数据,必须在某些子载波上放置已知的导频信号,接收机对导频信号进行相应的处理,得到导频位置处的信道估计,并通过插值等手段得到其它位置处的信道估计。
用户接收到导频信号后,通常的处理程序是:先变换到时域做降噪处理,然后再变回到频域,最终得到导频信号处的信道估计。在处理过程中,由于接收到的导频信号是从连续的信道响应中截取的一段信号,频域的两端是不连续的,因此,做离散傅立叶变换(DFT)/逆离散傅立叶变换(IDFT)处理时,会导致Gibbs现象的发生,进而使信道估计的效果变差。所述Gibbs现象是指最后得到的频域信道估计两端出现抖动波纹。
申请号为200780039909.6的中国专利,公开了一种信道估计器,分别在导频信号的前部和后部添加扩展信号后,再进行IDFT与DFT处理,如此,在一定程度上抑制了Gibbs现象,改善了信道估计效果。
但是,上述专利只适用于对单用户发射的导频信号进行处理,当多个用户同时发射导频信号时,采用上述专利公开的方法则不能用于处理多个用户的信道估计。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种OFDM系统中信道估计方法及装置,能提高信道估计质量,并适用于多用户的信道估计。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供了一种OFDM系统中信道估计方法,该方法包括:
对接收到的导频信号依次进行消除导频母码、尾部衔接、IDFT、分离多用户、DFT、以及频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号。
上述方案中,在进行DFT处理之前,该方法进一步包括:
对分离多用户处理后得到的时域信号进行消除噪声的处理,得到进行DFT处理所需的信号。
上述方案中,在接收到导频信号之前,该方法进一步包括:
OFDM系统对每个用户终端发射的导频信号进行约束;
所述进行约束,具体为:
采用相同的导频母码,分别乘以不同的相位旋转,得到每个用户终端的导频信号。
上述方案中,所述相位旋转具体为:
若有K个用户终端同时发射导频信号,K个用户终端的相位旋转分别为
上述方案中,所述对接收到的导频信号进行尾部衔接处理,具体为:
采用消除导频母码后的频域信号构造K段具有连续性和可微性的曲线信号,并将K段曲线信号添加到所述消除导频母码后的频域信号的尾部,使得混合信道响应信号的频域两端保持连续,所述K值为同时发射导频信号的用户终端数。
上述方案中,所述构造K段曲线信号、将K段曲线信号添加到频域信号的尾部,具体为:
从消除导频母码处理后的频域信号的头部位置和尾部位置各自取出信号,构造出一段连续性和可微性的曲线,K个用户则分别构造出K段连续变化的曲线;
将K段曲线的信号交错放置,合并成所需的尾部衔接信号;
将所述尾部衔接信号衔接在所述消除导频母码后的频域信号的后面,得到尾部衔接处理后的信号。
上述方案中,所述进行分离多用户的处理,具体为:
令第k个用户在IDFT处理后得到的时域信号g(n)中的位置坐标为:
p k = k M + KL K , k = 0,1 , . . . , K - 1 ;
当k≠0时,构造每个用户的等效时域冲击响应信号gk(n)的方法为:
从信号g(pk)的前面取出NF个信号,从后面取出NB个信号,其它位置的信号都添零,并进行时延处理,则得到:
gk(n)=[g(pk),g(pk+1),...,g(pk+NB),0,0,...,0,g(pk-NF),...,g(pk-1)];
当k=0时,构造g0(n)的方法为:
g0(n)=[g(0),g(1),...,g(NB),0,0,...0,g(M+KL-NF),...,g(M+KL-1)]。
上述方案中,所述进行消除噪声的处理,具体为:
设置噪声阈值;
依次比较分离多用户处理后的信号中非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零。
本发明还提供了一种OFDM系统中信道估计装置,该装置包括:导频处理单元、尾部衔接单元、IDFT单元、多用户分离单元、DFT单元、以及频域截尾单元;其中,
导频处理单元,用于对接收到的导频信号进行消除导频母码的处理,并将处理后的信号发送给尾部衔接单元;
尾部衔接单元,用于在接收到导频处理单元发送的信号后,对接收到的信号进行尾部衔接的处理,并将处理后的信号发送给IDFT单元;
IDFT单元,用于在接收到尾部衔接单元发送的信号后,对接收到的信号进行IDFT的处理,并将处理后的信号发送给多用户分离单元;
多用户分离单元,用于在接收到IDFT单元发送的信号后,对接收到的信号进行分离多用户的处理,并将处理后的信号发送给DFT单元;
DFT单元,用于在接收到多用户分离单元发送的信号后,对接收到的信号进行DFT的处理,并将处理后的信号发送给频域截尾单元;
频域截尾单元,用于在接收到DFT单元发送的信号后,对接收到的信号进行频域截尾的处理,得到每个用户终端的信道估计信号。
上述方案中,该装置进一步包括:噪声消除单元,用于在接收到多用户分离单元发送的信号后,对接收到的信号进行消除噪声的处理,并将处理后的信号发送给DFT单元;
所述多用户分离单元,用于在接收到IDFT单元发送的信号后,对接收到的信号进行分离多用户的处理,并将处理后的信号发送给噪声消除单元;
所述DFT单元,用于在接收噪声分离单元发送的信号后,对接收到的信号进行DFT的处理,并将处理后的信号发送给频域截尾单元。
上述方案中,该装置进一步包括:配置单元,用于采用相同的导频母码,分别乘以不同的相位旋转,得到多个用户终端的导频信号。
上述方案中,所述尾部衔接单元,具体用于:
采用消除导频母码后的频域信号构造K段具有连续性和可微性的曲线信号,并将K段曲线信号添加到所述消除导频母码后的频域信号的尾部,使得混合信道响应信号的频域两端保持连续,所述K值为同时发射导频信号的用户终端数。
上述方案中,所述噪声消除单元进一步包括:
统计模块,用于统计IDFT单元处理后的信号经多用户分离单元处理后的剩余信号的平均功率,并将得到的平均功率发送给设置模块;
设置模块,用于在收到统计模块发送的平均功率后,设置噪声阈值;
处理模块,用于比较接收到的信号中的非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零,并将处理后的信号发送给DFT单元。
本发明提供的OFDM系统中信道估计方法及装置,对接收到的导频信号依次进行消除导频母码、尾部衔接、IDFT、分离多用户、DFT、以及频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号,如此,能有效地分离出多个用户的信道估计信号,抑制了Gibbs现象,并能提高信道估计质量;
另外,规定K个用户终端的相位旋转分别为则第k个用户的导频信号为:如此,能使多个用户终端的时域冲击响应信号的分离效果最佳。
附图说明
图1为本发明OFDM系统中信道估计的方法流程示意图;
图2为实施例的信道估计的方法流程示意图;
图3为实施例中导频信号消除导频母码处理后的信号示意图;
图4为实施例中尾部衔接处理后的信号示意图;
图5为实施例中IDFT处理后的信号示意图;
图6为实施例中第一个用户终端的时域信号示意图;
图7为第一个用户终端实际的信道估计与理想的信道估计实部曲线;
图8为本发明OFDM系统中信道估计的装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:对接收到的导频信号依次进行消除导频母码、尾部衔接、IDFT、分离多用户、DFT、以及频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号。
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明OFDM系统中信道估计的方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101:接收到导频信号后,进行消除导频母码的处理,得到第一信号;
这里,假设导频信号占用了M个子载波,相应的,导频母码的序列长度为M,设导频母码为r(n),n=0,....,M-1,即包含M个信号的一个序列;
假设接收到的导频位置上的信号为y(n),则所述进行消除导频母码的处理,具体为:将接收到的导频位置上的信号除以导频母码r(n),将得到的第一信号表示为x(n),则有
x(n)=y(n)/r(n);
其中,信号y(n)包含多个用户终端发射的导频信号与对应的信道传递函数的乘积、以及噪声信号;信号x(n)包含多个用户的混合信道响应,该混合信道响应含有噪声信号;
OFDM系统对每个用户终端发射的导频信号进行约束,具体为:
采用一个相同的导频母码r(n),分别乘以不同的相位旋转,得到每个用户终端的导频信号;具体地,假设有K个用户终端同时发射导频信号,规定K个用户终端的相位旋转分别为则第k个用户的导频信号为:
r k ( n ) = r ( n ) · exp ( j 2 π k K n ) , n = 0 , . . . , M - 1 , k = 0 , . . . , K - 1 ;
其中,OFDM系统对每个用户终端发射的导频信号进行约束所采用的导频母码与接收端进行消除导频母码处理所采用的导频母码相同,OFDM系统在对每个用户终端发射的导频信号进行约束处理完成后,会通知接收端所采用的导频母码;
需要说明的是:OFDM系统的协议中规定的其它相位旋转方式也可以使用,但只有采用上述方法,才能使多个用户终端的时域冲击响应信号的分离效果最佳。另外,这里的K个用户终端,并不局限于物理意义上的终端个数。比如:某个物理终端用2个天线同时发射导频信号,该物理终端被视为2个等效的用户终端;其中,将来的4G标准会有这类情况出现。
步骤102:对第一信号进行尾部衔接处理,得到第二信号;
这里,由于接收到的导频信号是从连续的信道响应中截取的一段信号,因此,频域的两端是不连续的,对第一信号进行尾部衔接处理是指:依据采用消除导频母码后的频域信号构造K段具有连续性和可微性的曲线信号,并将K段曲线信号添加到第一信号的尾部,从而使得到的第二信号的首尾信号连续,即:使混合信道响应信号的频域两端保持连续;
所述对第一信号进行尾部衔接处理,具体为:
从消除导频母码处理后的频域信号的头部位置和尾部位置各自取出信号,构造出一段具有连续性和可微性的曲线,K个用户则分别构造出K段连续变化的曲线;
将K段曲线的信号交错放置,合并成所需的尾部衔接信号;
将所述尾部衔接信号衔接在所述消除导频母码后的频域信号的后面,得到尾部衔接处理后的信号;
具体地,将第二信号表示为f(n),设置长度为M+KL;将衔接信号表示为z(l),长度为KL;其中,z(l)由K段曲线zk(l)交错构成,k=0,1,...,K-1,每段曲线的长度为L,L值的大小要依据DFT/IDFT函数的可实施原则进行设置,即:长度为M+KL的信号序列容易用DFT/IDFT实现;
在构造曲线zk(l)时,需要在x(n)的头部位置与尾部位置选择某些信号来构造,并要求:曲线zk(l)具有连续性和可微性,但不保证衔接信号z(l)具有连续性和可微性;具体地,可以采用多种设计方法来构造曲线zk(l),只需要保证构造出的曲线zk(l)的信号序列本身是光滑的、连续变化的、无任何断点存在即可,即:构造出的曲线zk(l)具有连续性和可微性;
一种简单的设计是选择曲线zk(l)为一段直线,利用一个位置坐标为x(k)的头部信号和一个位置坐标为x(M-K+k)的尾部信号来构造,从而产生一个幅度和相位都是线性变化的序列;还可以选择x(k)和x(M-K+k)的某种组合方法来构造zk(l),或者,选择任意的头部信号和尾部信号来构造zk(l);
zk(l)构造完成后,采用zk(l)来构造衔接信号zk(l),具体地,衔接信号z(l)由zk(l)交错构成,即:
z(l)=[z0(1),z1(1),...,zK-1(1),z0(2),z1(2),...,zK-1(2),...,z0(L),z1(L),...,zK-1(L)];
信号x(n)与衔接信号z(l)构成第二信号f(n),则有
f(n)=[x(n},z(l)];
步骤103:对第二信号进行IDFT处理,得到第三信号;
这里,对第二信号f(n)进行IDFT处理的目的是为了得到时域信号g(n),即:第三信号;如果第二信号序列的长度为2的整数幂时,对第二信号进行的IDFT处理具体可以为逆快速傅立叶变换(IFFT)处理;所述第二信号f(n)进行IDFT处理是指对第二信号f(n)进行IDFT函数运算;
时域信号g(n)为:
g(n)=[g(0),g(1),....,g(M+KL-1)];
时域信号g(n)的序列长度为:M+KL。
步骤104:对第三信号进行分离多用户的处理,得到第四信号;
这里,所述第四信号包括每个用户的等效时域冲击响应信号gk(n),其中,gk(n)是从时域信号g(n)中提取出来的样本组成的;
令某个用户在g(n)中的位置坐标为:
p k = k M + KL K , k = 0,1 , . . . , K - 1 ;
当k≠0时,构造gk(n)的方法为:
从信号g(pk)的前面取出NF个信号,从后面取出NB个信号,其它位置的信号都添零,并进行时延处理,则得到
gk(n)=[g(pk),g(pk+1),...,g(pk+NB),0,0,...,0,g(pk-NF),...,g(pk-1)];
其中,gk(n)的序列长度为M+KL,头部信号的序列长度为NB+1,尾部信号的序列长度为NF;其中,依据信道特性参数,预先设置信道时域冲击响应信号的长度,NF与NB的取值要使得构造出的gk(n)中非零信号的长度大于预设的长度;
当k=0时,g0(n)的构造方法为:
g0(n)=[g(0),g(1),...,g(NB),0,0,...0,g(M+KL-NF),...,g(M+KL-1)]。
步骤105:对第四信号进行消除噪声的处理,得到第五信号;
这里,在对第四信号进行消除噪声的处理前,需要对时域信号g(n)进行噪声功率估计的处理,具体地,将时域信号g(n)在步骤104中取出来的样本都设置为零,即:包含K(NF+NB+1)个零,统计g(n)中剩下的信号的平均功率,设平均功率为Pn;除此之外,现有技术中用于统计噪声功率的方法在这里全都适用;
所述对第四信号进行消除噪声的处理,具体为:
设置噪声阈值;
具体地,将平均功率Pn的某个倍数的值设置为噪声阈值;在实际应用过程中,可以取不同的倍数,进行仿真实验,选择仿真得到的信道估计信号与理想的信道估计信号吻合最好的倍数为设置噪声阈值的依据;
依次比较gk(n)的序列中NF+NB+1个非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零;对K个gk(n)分别都进行上述处理,从而得到第五信号,将第五信号表示为第五信号包括K个用户的等效时域冲击响应进行消除噪声的处理后得到的信号;序列的长度仍为M+KL;
实际上,步骤105可以不执行,本步骤执行的目的是为了得到更好的信道估计效果,如果不执行本步骤,则得到的用户信号估计信号质量较差。
步骤106:对第五信号进行DFT处理,得到第六信号;
这里,对第五信号进行DFT处理的目的是为了得到频域信号hk(n),即:第六信号;如果五信号序列的长度为2的整数幂时,对第五信号进行的DFT处理具体可以为快速傅立叶变换(FFT),所述对第五信号进行DFT处理是指对第五信号进行DFT函数运算;
频域信号hk(n)的序列长度为M+KL。
步骤107:对第六信号进行频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号,结束当前处理流程;
具体地,将频域信号hk(n)中尾部的长度为KL个信号都截掉,只保留前面的长度为M个信号,得到第k个用户的信道估计信号;
对K个hk(n)分别都进行上述处理,得到K个用户的信道估计信号。
上述方案不仅适用于多用户的信道估计,还适用于单用户的信道估计,此时,上述方案中的K为1。
下面结合实施例对本发明的方案再作进一步的描述。
本实施例的应用场景是:导频母码的序列长度:M=60,有四个用户终端发射导频信号,则这四个用户终端各自的相位旋转分别是:k=0,1,2,3。
本实施例信道估计的方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤201:对接收到的导频位置上的信号,除以序列长度为60的导频母码,得到信号x(n);
执行本步骤后得到的信号x(n),如图3所示;其中,横坐标表示各信号的位置,纵坐标表示各信号的强度。
步骤202:对信号x(n)进行尾部衔接处理,得到信号f(n);
这里,依据IDFT函数方便实施的规则,选择L=10,并构造zk(l)为四段直线,之后由四段直线的信号交错构造成尾部衔接信号z(l),并将构造好的尾部衔接信号z(l)添加到信号x(n)的尾部,得到信号f(n),如图4所示,信号f(n)的序列长度为100,其中,横坐标表示各信号的位置,纵坐标表示各信号的强度。
步骤203:对信号f(n)进行IDFT处理,得到时域信号g(n);
这里,时域信号g(n)见图5所示,时域信号g(n)的序列长度为100;其中,横坐标表示各信号的位置,纵坐标表示各信号的强度;
时域信号g(n)包含四个用户终端的等效时域冲击响应信号。
步骤204:对时域信号g(n)进行分离多用户的处理,得到每个用户的等效时域响应gk(n);
这里,四个用户终端在g(n)中的位置坐标分别为:0、25、50、75;选择NF=9,NB=5,令pk分别等于25、50、以及75,从信号g(pk)的前面取出9个信号,从后面取出5个信号,其它位置的信号都设置为零,并进行延时处理,可以分别得到g1(n)、g2(n)、以及g3(n),并结合g0(n)的构造方法,可以得到四个用户终端的等效时域响应gk(n)。
步骤205:对每个用户终端的等效时域响应gk(n)进行消除噪声的处理,得到信号
具体地,依据信道特性参数和平均功率Pn,设置噪声阈值;依次比较gk(n)的序列中15个非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零;对四个gk(n)分别都进行上述处理,分别得到:以及的序列长度为100,其中,信号即:第一个用户终端的时域信号如图6所示,其中,横坐标表示各信号的位置,纵坐标表示各信号的强度;
在设置噪声阈值之前,需要对时域信号g(n)进行噪声功率估计的处理,得到平均功率;
具体地,在执行步骤204时,已从时域信号g(n)取出了K(NF+NB+1)、即4×(9+1+5)=60个样本,因此,还剩下40个样本,计算这40个样本的平均功率Pn
步骤206:对进行DFT处理,得到频域信号hk(n);
这里,频域信号hk(n)的序列长度为100。
步骤207:对频域信号hk(n)进行频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号,结束当前处理流程;
具体地,去除频域信号hk(n)尾部的40个信号,只保留前面的60个信号,得到该用户终端的信道估计信号;
对四个hk(n)分别都进行上述处理,得到四个用户的信道估计信号;
图7示出第一个用户终端的60个子载波上的信道估计实部曲线与理想的信道估计实部曲线,其中,横坐标表示各信号的位置,纵坐标表示各信号的强度;曲线1表示理想的信道估计实部曲线,曲线2表示采用本发明方法得到的信道估计实部曲线,从图中可以看出,曲线2与曲线1的吻合程度非常大,说明采用本发明的方法,可以很好的得到每个用户终端的信道估计。
为实现上述方法,本发明还提供了一种OFDM系统中信道估计装置,该装置如图8所示,包括:导频处理单元81、尾部衔接单元82、IDFT单元83、多用户分离单元84、DFT单元85、以及频域截尾单元86;其中,
导频处理单元81,用于对接收到的导频信号进行消除导频母码的处理,并将处理后的信号发送给尾部衔接单元82;
尾部衔接单元82,用于在接收到导频处理单元81发送的信号后,对接收到的信号进行尾部衔接的处理,并将处理后的信号发送给IDFT单元83;
IDFT单元83,用于在接收到尾部衔接单元82发送的信号后,对接收到的信号进行IDFT的处理,并将处理后的信号发送给多用户分离单元84;
多用户分离单元84,用于在接收到IDFT单元83发送的信号后,对接收到的信号进行分离多用户的处理,并将处理后的信号发送给DFT单元85;
DFT单元85,用于在接收到多用户分离单元84发送的信号后,对接收到的信号进行DFT的处理,并将处理后的信号发送给频域截尾单元86;
频域截尾单元86,用于在接收到DFT单元85发送的信号后,对接收到的信号进行频域截尾的处理,得到每个用户终端的信道估计信号。
其中,所述装置还可以进一步包括:
噪声消除单元87,用于在接收到多用户分离单元84发送的信号后,对接收到的信号进行消除噪声的处理,并将处理后的信号发送给DFT单元85;
所述多用户分离单元84,还用于将处理后的信号发送给噪声消除单元87;
所述DFT单元85,用于在接收到噪声分离单元87发送的信号后,对接收到的信号进行DFT的处理,并将处理后的信号发送给频域截尾单元86。
所述装置还可以进一步包括:配置单元,用于采用相同的导频母码,分别乘以不同的相位旋转,得到每个用户终端的导频信号。
所述噪声消除单元87,还可以包括:
统计模块,用于统计IDFT单元83处理后的信号经多用户分离单元84处理后的剩余信号的平均功率,并将得到的平均功率发送给设置模块;
设置模块,用于在收到统计模块发送的平均功率后,设置噪声阈值;
处理模块,用于比较接收到的信号中的非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零,并将处理后的信号发送给DFT单元85。
所述尾部衔接单元,具体用于:
采用消除导频母码后的频域信号构造K段具有连续性和可微性的曲线信号,并将K段曲线信号添加到所述消除导频母码后的频域信号的尾部,使得混合信道响应信号的频域两端保持连续,所述K值为同时发射导频信号的用户终端数。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、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)

1.一种正交频分复用(OFDM)系统中信道估计方法,其特征在于,该方法包括:
对接收到的导频信号依次进行消除导频母码、尾部衔接、逆离散傅立叶变换(IDFT)、分离多用户、离散傅立叶变换(DFT)、以及频域截尾的处理,得到每个用户的信道估计信号;
所述对接收到的导频信号进行尾部衔接处理,具体为:
采用消除导频母码后的频域信号构造K段具有连续性和可微性的曲线信号,并将K段曲线信号添加到所述消除导频母码后的频域信号的尾部,使得混合信道响应信号的频域两端保持连续,所述K值为同时发射导频信号的用户终端数;
所述进行分离多用户的处理,具体为:
令第k个用户在IDFT处理后得到的时域信号g(n)中的位置坐标为:
k=0,1,...,K-1;其中,M为导频母码的序列长度;
当k≠0时,构造每个用户的等效时域冲击响应信号gk(n)的方法为:
从信号g(pk)的前面取出NF个信号,从后面取出NB个信号,其它位置的信号都添零,并进行时延处理,则得到:
gk(n)=[g(pk),g(pk+1),...,g(pk+NB),0,0,...,0,g(pk-NF),...,g(pk-1)];
当k=0时,构造g0(n)的方法为:
g0(n)=[g(0),g(1),...,g(NB),0,0,...0,g(M+KL-NF),...,g(M+KL-1)];
所述进行频域截尾的处理,具体为:
将频域信号hk(n)中尾部的长度为KL个信号都截掉,只保留前面的长度为M个信号,得到第k个用户的信道估计信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在进行DFT处理之前,该方法进一步包括:
对分离多用户处理后得到的时域信号进行消除噪声的处理,得到进行DFT处理所需的信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在接收到导频信号之前,该方法进一步包括:
OFDM系统对每个用户终端发射的导频信号进行约束;
所述进行约束,具体为:
采用相同的导频母码,分别乘以不同的相位旋转,得到每个用户终端的导频信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述相位旋转具体为:
若有K个用户终端同时发射导频信号,K个用户终端的相位旋转分别为k=0,...,K-1,n=0,....,M-1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构造K段曲线信号、将K段曲线信号添加到频域信号的尾部,具体为:
从消除导频母码处理后的频域信号的头部位置和尾部位置各自取出信号,构造出一段连续性和可微性的曲线,K个用户则分别构造出K段连续变化的曲线;
将K段曲线的信号交错放置,合并成所需的尾部衔接信号;
将所述尾部衔接信号衔接在所述消除导频母码后的频域信号的后面,得到尾部衔接处理后的信号。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述进行消除噪声的处理,具体为:
设置噪声阈值;
依次比较分离多用户处理后的信号中非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零。
7.一种OFDM系统中信道估计装置,其特征在于,该装置包括:导频处理单元、尾部衔接单元、IDFT单元、多用户分离单元、DFT单元、以及频域截尾单元;其中,
导频处理单元,用于对接收到的导频信号进行消除导频母码的处理,并将处理后的信号发送给尾部衔接单元;
尾部衔接单元,用于在接收到导频处理单元发送的信号后,对接收到的信号进行尾部衔接的处理,并将处理后的信号发送给IDFT单元;
IDFT单元,用于在接收到尾部衔接单元发送的信号后,对接收到的信号进行IDFT的处理,并将处理后的信号发送给多用户分离单元;
多用户分离单元,用于在接收到IDFT单元发送的信号后,对接收到的信号进行分离多用户的处理,并将处理后的信号发送给DFT单元;
DFT单元,用于在接收到多用户分离单元发送的信号后,对接收到的信号进行DFT的处理,并将处理后的信号发送给频域截尾单元;
频域截尾单元,用于在接收到DFT单元发送的信号后,对接收到的信号进行频域截尾的处理,得到每个用户终端的信道估计信号;
所述尾部衔接单元,具体用于:
采用消除导频母码后的频域信号构造K段具有连续性和可微性的曲线信号,并将K段曲线信号添加到所述消除导频母码后的频域信号的尾部,使得混合信道响应信号的频域两端保持连续,所述K值为同时发射导频信号的用户终端数;
所述进行分离多用户的处理,具体为:
令第k个用户在IDFT处理后得到的时域信号g(n)中的位置坐标为:
k=0,1,...,K-1;其中,M为导频母码的序列长度;
当k≠0时,构造每个用户的等效时域冲击响应信号gk(n)的方法为:
从信号g(pk)的前面取出NF个信号,从后面取出NB个信号,其它位置的信号都添零,并进行时延处理,则得到:
gk(n)=[g(pk),g(pk+1),...,g(pk+NB),0,0,...,0,g(pk-NF),...,g(pk-1)];
当k=0时,构造g0(n)的方法为:
g0(n)=[g(0),g(1),...,g(NB),0,0,...0,g(M+KL-NF),...,g(M+KL-1)];
所述进行频域截尾的处理,具体为:
将频域信号hk(n)中尾部的长度为KL个信号都截掉,只保留前面的长度为M个信号,得到第k个用户的信道估计信号。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,该装置进一步包括:噪声消除单元,用于在接收到多用户分离单元发送的信号后,对接收到的信号进行消除噪声的处理,并将处理后的信号发送给DFT单元;
所述多用户分离单元,用于在接收到IDFT单元发送的信号后,对接收到的信号进行分离多用户的处理,并将处理后的信号发送给噪声消除单元;
所述DFT单元,用于在接收噪声分离单元发送的信号后,对接收到的信号进行DFT的处理,并将处理后的信号发送给频域截尾单元。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,该装置进一步包括:配置单元,用于采用相同的导频母码,分别乘以不同的相位旋转,得到多个用户终端的导频信号。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述噪声消除单元进一步包括:
统计模块,用于统计IDFT单元处理后的信号经多用户分离单元处理后的剩余信号的平均功率,并将得到的平均功率发送给设置模块;
设置模块,用于在收到统计模块发送的平均功率后,设置噪声阈值;
处理模块,用于比较接收到的信号中的非零信号的功率与噪声阈值的大小,如果功率大于噪声阈值,则该信号保留,否则,将该信号设置为零,并将处理后的信号发送给DFT单元。
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