專利名稱：復(fù)雜度減小的無線通信系統(tǒng)的信道估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)通信，尤為具體地涉及用于執(zhí)行具有減小的復(fù)雜度的信道估計(jì)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用來提供各種類型的通信，比如語音、分組數(shù)據(jù)等。這些系統(tǒng)可以是通過共用可用系統(tǒng)資源能夠支持與多個(gè)用戶進(jìn)行通信的多接入系統(tǒng)。此種多接入系統(tǒng)的實(shí)例包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)以及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。
正交頻分復(fù)用(OFDM)將整個(gè)系統(tǒng)帶寬有效地分割成多(N)個(gè)正交子帶。這些子帶也被稱為音調(diào)、頻段(frequency bin)以及頻率子信道。利用OFDM，每個(gè)子帶與在其上可以調(diào)制數(shù)據(jù)的各個(gè)子載波相關(guān)聯(lián)。因此，每個(gè)子帶可以被視作用于傳輸數(shù)據(jù)的獨(dú)立傳輸信道。
在無線通信系統(tǒng)中，從發(fā)射機(jī)發(fā)射的RF調(diào)制信號(hào)可以經(jīng)由多個(gè)傳播途徑到達(dá)接收機(jī)。對(duì)于OFDM系統(tǒng)，由于不同的衰減和多徑效應(yīng)，該N個(gè)子帶可能經(jīng)歷不同的有效信道，并且因此與不同的復(fù)數(shù)信道增益相關(guān)聯(lián)。
為了在可用子帶上有效地傳輸數(shù)據(jù)，通常需要對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的無線信道的響應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)。典型地通過從發(fā)射機(jī)發(fā)送導(dǎo)頻且在接收機(jī)測(cè)量該導(dǎo)頻，來進(jìn)行信道估計(jì)。由于該導(dǎo)頻由被接收機(jī)識(shí)為先驗(yàn)(priori)的符號(hào)組成，對(duì)于每個(gè)用于導(dǎo)頻傳輸?shù)淖訋?，該信道響?yīng)可以被估計(jì)為所接收的導(dǎo)頻符號(hào)與所傳輸?shù)膶?dǎo)頻符號(hào)之間的比值。
導(dǎo)頻傳輸表示無線通信系統(tǒng)中的開銷。因此，期望的是，將導(dǎo)頻傳輸盡可能地最小化。然而，由于無線信道中的噪聲和其他人為影響，為了使接收機(jī)獲得信道響應(yīng)的相當(dāng)準(zhǔn)確的估計(jì)，需要足夠數(shù)量的導(dǎo)頻。而且，該導(dǎo)頻傳輸需要重復(fù)，以解決由于衰減造成的隨時(shí)間流逝的信道中的變化和多徑組成中的改變。因此，信道估計(jì)通常消耗系統(tǒng)資源的很大一部分。
在OFDM系統(tǒng)中，為了減少用于導(dǎo)頻的開銷量，可以在一組指定的子帶上發(fā)送導(dǎo)頻傳輸，該組指定的子帶可以僅僅是可用子帶的一個(gè)子集?？梢曰谒鰧?dǎo)頻傳輸來獲得所述指定的子帶的信道響應(yīng)的初始估計(jì)。然后執(zhí)行信號(hào)處理，以獲取一組期望子帶的增強(qiáng)信道響應(yīng)，該組期望子帶通常包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖訋АＰ盘?hào)處理還可以執(zhí)行噪聲平均，以獲取更準(zhǔn)確的信道響應(yīng)的估計(jì)。如下詳細(xì)描述，根據(jù)用于導(dǎo)頻傳輸?shù)闹付ㄗ訋У臄?shù)目和信道的脈沖響應(yīng)，信號(hào)處理可能是計(jì)算密集且要求大量的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。
因此，在本領(lǐng)域中需要一種技術(shù)，該技術(shù)能在比如OFDM系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中更有效地得到信道響應(yīng)的估計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供了多種技術(shù)，與得到信道估計(jì)的強(qiáng)力攻擊(brute-force)方法相比，所述技術(shù)能夠使用實(shí)際上更少數(shù)量的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算來得到相同的信道估計(jì)。這種信道估計(jì)可以是無線信道的脈沖響應(yīng)的最小平方估計(jì)，該最小平方估計(jì)可以基于無線信道的初始頻率響應(yīng)估計(jì) 得到。如下詳細(xì)描述，可以通過矢量 和矩陣 間的矩陣乘法來得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)，矩陣 是基于離散傅立葉變換(DFT)矩陣 得到的。可以使用矩陣 的結(jié)構(gòu)來將矩陣乘法 分解成 的更小子矩陣和 的更小子矢量之間的矩陣乘法之和。可以使用 的子矩陣的特性來簡(jiǎn)化計(jì)算。得到的結(jié)果是獲得最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的數(shù)目更少。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種方法，用于得到無線通信系統(tǒng)(例如，OFDM系統(tǒng))中的無線信道的估計(jì)。根據(jù)所述方法，首先得到中間矢量B，該中間矢量B是基于用于第一信道估計(jì)(即信道頻率響應(yīng)估計(jì))的矢量 的K個(gè)子矢量和DFT矩陣 的至少兩個(gè)DFT子矩陣得到的，其中K是大于1的整數(shù)。也可以得到DFT矩陣 的中間矩陣A。然后，基于中間矢量B和中間矩陣A得到第二信道估計(jì)(即，最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì))。
在一種實(shí)現(xiàn)中，通過首先計(jì)算基于矢量 形成的第一矩陣 的DFT來提供第二矩陣GL×L，從而獲得中間矢量B。然后，計(jì)算基本DFT子矩陣W1的列和第二矩陣GL×L的行之間的內(nèi)積來獲得中間矢量B的各項(xiàng)。詳細(xì)地實(shí)現(xiàn)如下所述。
本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。


從下述結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的特征、特性和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，在整個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記相應(yīng)一致，其中圖1示出了OFDM子帶結(jié)構(gòu)；圖2A示出了無線信道的頻率響應(yīng)和脈沖響應(yīng)之間的關(guān)系；圖2B以圖形的方式示出了DFT矩陣W；圖3A以圖形的方式示出了DFT矩陣 和W之間的關(guān)系；圖3B以圖形的方式示出了將矢量 分成K個(gè)子矢量以及將DFT矩陣 分成K個(gè)子矩陣；圖3C以圖形的方式示出了矩陣WL×T和 之間的關(guān)系；圖4和圖5示出了用于使用低復(fù)雜度最小平方方法得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)的兩種處理；和圖6示出了無線通信系統(tǒng)中的接入點(diǎn)和終端的框圖。
發(fā)明詳述這里描述的信道估計(jì)技術(shù)可以用于任何具有多個(gè)子帶的通信系統(tǒng)。為了簡(jiǎn)單起見，專門針對(duì)OFDM系統(tǒng)來描述這些技術(shù)。
圖1示出了可用于OFDM系統(tǒng)的子帶結(jié)構(gòu)100。OFDM系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)帶寬為W MHz，使用OFDM將該帶寬分成N個(gè)正交子帶。每個(gè)子帶的帶寬為W/N MHz。在典型的OFDM系統(tǒng)中，總共N個(gè)子帶中只有M個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸，其中M＜N。這些M個(gè)可用子帶也被稱為數(shù)據(jù)子帶。剩下的N-M個(gè)子帶不用于數(shù)據(jù)傳輸，且被用作保護(hù)子帶，以允許OFDM系統(tǒng)滿足頻譜屏蔽要求。所述M個(gè)可用子帶包括子帶F到F+M-1。
對(duì)于OFDM，在每個(gè)子帶上要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)首先使用被選擇來用于該子帶的特定調(diào)制方法來進(jìn)行調(diào)制(即，符號(hào)映射)。為N-M個(gè)不用的子帶提供為零的信號(hào)值。對(duì)于每個(gè)符號(hào)周期，采用反向快速傅立葉變換(IFFT)來將用于全部N個(gè)子帶的M個(gè)調(diào)制符號(hào)和N-M個(gè)零變換到時(shí)域，以獲得包括N個(gè)時(shí)域采樣的“變換后”的符號(hào)。每個(gè)變換后的符號(hào)的周期(duration)與每個(gè)子帶的帶寬成倒數(shù)關(guān)系。例如，如果系統(tǒng)帶寬為W＝20MHz且N＝256，那么每個(gè)子帶的帶寬為78.125KHz(或W/N MHz)且每個(gè)變換后的符號(hào)的周期為12.8μsec(或N/Wμsec)。
OFDM系統(tǒng)的N個(gè)子帶可能經(jīng)歷不同的信道條件(例如，由于衰落和多徑造成的不同效應(yīng))，并且可以與不同的復(fù)數(shù)信道增益相關(guān)聯(lián)。為了在接收機(jī)上正確地處理(例如，解碼和解調(diào))數(shù)據(jù)，通常需要對(duì)信道響應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)。
為了清楚起見，在下面的描述中，小寫字母用于指數(shù)，大寫字母用于常數(shù)，粗體和加下劃線的小寫和大寫字母用于矢量和矩陣。
OFDM系統(tǒng)中的無線信道的特征在于時(shí)域信道脈沖響應(yīng)h或相應(yīng)的頻域信道頻率響應(yīng)H。信道頻率響應(yīng)H是信道脈沖響應(yīng)h的離散傅立葉變換(DFT)。這種關(guān)系可以表示成如下的矩陣形式H＝Wh等式(1)其中h是OFDM系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的無線信道的脈沖響應(yīng)的(N×1)矢量；H是無線信道的頻率響應(yīng)的(N×1)矢量；和W是用于對(duì)矢量h執(zhí)行DFT以獲得矢量H的(N×N)DFT矩陣。定義DFT矩陣W，使得如下給出第(n，m)項(xiàng)wn，mNwn,mN=e-j2π(n-1)(m-1)N,]]>n＝{1...N}且m＝{1...N}，等式(2)其中N是行號(hào)，m是列號(hào)。
對(duì)于信道脈沖響應(yīng)的每個(gè)抽頭，矢量h包括一個(gè)非零項(xiàng)。這樣，如果信道脈沖響應(yīng)包括L個(gè)抽頭，其中L＜N，那么矢量h的開始L項(xiàng)為L(zhǎng)個(gè)非零值，隨后的(N-L)項(xiàng)為零。
圖2A以圖形的方式示出了信道頻率響應(yīng)H和信道脈沖響應(yīng)h之間的關(guān)系。矢量h包括從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的無線信道的脈沖響應(yīng)的N個(gè)時(shí)域值，其中h中的一些項(xiàng)可能為零。能夠通過將矢量h與矩陣W預(yù)先相乘來將該矢量h變換到頻域。矢量H包括N個(gè)子帶的復(fù)數(shù)信道增益的N個(gè)頻域值。
圖2B以圖形的方式示出了矩陣W，矩陣W是(N×N)矩陣，其由等式(2)定義的元素wn，mN，n＝{1…N}且m＝{1…N}組成。為清楚起見，上標(biāo)“N”在圖2B中未示出。矩陣W的每一行對(duì)應(yīng)于所有N個(gè)子帶中的一個(gè)。
無線信道的脈沖響應(yīng)的特征在于L個(gè)抽頭，其中L通常遠(yuǎn)小于總子帶數(shù)(即，L＜N)。也就是說，如果通過發(fā)射機(jī)向無線信道施加脈沖，那么L個(gè)時(shí)域采樣(采樣速率為W)將足夠體現(xiàn)基于該脈沖激勵(lì)的無線信道的響應(yīng)的特征。用于信道脈沖響應(yīng)的抽頭數(shù)L依賴于系統(tǒng)的延遲擴(kuò)展，延遲擴(kuò)展越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的L值越大。
由于信道脈沖響應(yīng)只需要L個(gè)抽頭，所以信道頻率響應(yīng)H存在于L維子空間中(而不是N維)。更為具體地，可以基于如L個(gè)一樣少的適當(dāng)選擇的子帶(而不是所有N個(gè)子帶)的信道增益來完全體現(xiàn)無線信道的頻率響應(yīng)的特征。即使可以得到多于L個(gè)的信道增益，通過抑制在該子空間之外的噪聲分量，可以獲得無線信道的頻率響應(yīng)的增強(qiáng)估計(jì)。
在一種信道估計(jì)技術(shù)中，基于三步處理來獲得更為準(zhǔn)確的無線信道的頻率響應(yīng)的估計(jì)。在第一步中，基于所接收和發(fā)射的用于S個(gè)指定子帶中的每一個(gè)的導(dǎo)頻符號(hào)來獲得信道頻率響應(yīng)的初始估計(jì) 其中S是一個(gè)整數(shù)，其被選擇為使得L≤S≤M。所述S個(gè)指定子帶可能包括M個(gè)可用子帶的全部或只是其一個(gè)子集。初始信道頻率響應(yīng)估計(jì) 可以表示為H‾^=r‾s/x‾s=H‾s+n‾s/x‾s]]>等式(3)其中rs是具有在S個(gè)指定子帶上接收的符號(hào)的S項(xiàng)的“接收”矢量；xs是具有在S個(gè)指定子帶上發(fā)射的符號(hào)的S項(xiàng)的“發(fā)射”矢量；Hs是(S×1)矢量，該(S×1)矢量包括相對(duì)于S個(gè)指定子帶的(N×1)矢量H的僅僅S項(xiàng)；ns是具有在S個(gè)指定子帶上接收的加性白高斯噪聲(AWGN)的S項(xiàng)的矢量；以及as/bs＝[a1/b1a2/b2… as/bs]T，其包括所述S個(gè)指定子帶的S個(gè)比值。
在第二步中，可以基于下述最佳情形來獲得無線信道的脈沖響應(yīng)的最小平方估計(jì) h‾^ls=minh‾j||H‾^-W‾~h‾j||2,]]>等式(4)其中hj是信道的假定脈沖響應(yīng)的(L×1)矢量； 是(N×N)矩陣W的(S×L)子矩陣；以及 是最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)的(L×1)矢量。
圖3A以圖形的方式示出了矩陣 和W之間的關(guān)系。矩陣 的S行是對(duì)應(yīng)于S個(gè)指定子帶的矩陣W的S行。矩陣 的L列是矩陣W的開始L列。
產(chǎn)生最小均方誤差(更為具體地，最小歐幾里德范數(shù))的等式(4)的方法可以表示為h‾^ls=(W‾~HW‾~)-1W‾~HH‾^=W‾~lsH‾^,]]>等式(5)其中 是被定義為W‾~ls=(W‾~HW‾~)-1W‾~H]]>的(L×S)矩陣。
在第三步中，可以基于最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì) 獲得無線信道的頻率響應(yīng)的增強(qiáng)估計(jì) 如下所示H‾^ls=W‾(h‾^ls,]]>等式(6)其中 是(N×N)矩陣W的(Q×L)子矩陣；和 是Q個(gè)期望子帶的增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì)的(Q×1)矢量。
矩陣 的Q行是矩陣W對(duì)應(yīng)于期望所述增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)的Q個(gè)子帶的Q行。通常，矩陣 可以包括矩陣W的任意數(shù)目的行和其行的任意組合。例如，矩陣 可能只包括矩陣 的S行、矩陣 的S行加上一個(gè)或多個(gè)另外行、用于M個(gè)可用子帶的矩陣 的M行等。因此，該組S個(gè)指定子帶可能與該組Q個(gè)期望的子帶相同或不同。
等式(6)表示基于只包括L項(xiàng)的最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì) 來為Q個(gè)期望子帶獲取增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì) 其中L通常小于S和Q，并且可能遠(yuǎn)小于S和Q。
所述三步信道估計(jì)技術(shù)在2002年10月29日提交的、題目為“Channel Estimation for OFDM Communication Systems”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.[代理文件號(hào)PD020718]中有進(jìn)一步詳細(xì)的描述。這里描述的復(fù)雜度減小的信道估計(jì)技術(shù)也可以與2002年10月29日提交的、題目為“Uplink Pilot and Signaling Transmission in WirelessCommunication Systems”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/340,507中描述的導(dǎo)頻傳輸方案結(jié)合使用。這兩個(gè)專利申請(qǐng)都被受讓給本申請(qǐng)的受讓人，且在這里一并引入，作為參考。
OFDM系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為具有相對(duì)大數(shù)目的子帶。例如，OFDM系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為具有總共256個(gè)子帶(即N＝256)和224個(gè)可用子帶(即M＝224)。在設(shè)計(jì)的例子中，對(duì)于下行鏈路，S可以選擇等于224(即Sdl＝224)；而對(duì)于上行鏈路，S可以選擇為等于32(即Sul＝32)?？梢韵鄬?duì)于L給出總子帶數(shù)，使得N＝L·T。也可以相對(duì)于L給出指定子帶數(shù)，使得S＝K·L。對(duì)于上面描述的L＝16和T＝16的設(shè)計(jì)例子來說，對(duì)于下行鏈路，K將等于14；而對(duì)于上行鏈路，K等于2(即Sdl＝14L和Sul＝2L)。
通過使用等式(5)得到估計(jì) 的直接傳遞或強(qiáng)力攻擊方法，對(duì)于(L×S)矩陣 和(S×1)矢量 之間的矩陣相乘，將需要Cbf＝L·S次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。這是因?yàn)閷?duì)于矩陣 的一行與矢量 之間的內(nèi)積，矢量 的L個(gè)元素中的每一個(gè)需要S次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。對(duì)于上述的OFDM系統(tǒng)的例子，得到估計(jì) 所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的次數(shù)可以由Cbf＝L·L·K＝16·16·K＝256K給出，其中對(duì)于下行鏈路K＝14，而對(duì)于上行鏈路K＝2。因此，得到估計(jì) 可能需要大量的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，特別是對(duì)于下行鏈路。
這里提供了多種技術(shù)，與強(qiáng)力攻擊方法相比，所述技術(shù)能夠使用實(shí)際上更少數(shù)量的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算來得到估計(jì) 可以使用矩陣 的結(jié)構(gòu)來將等式(5)中的矩陣乘法 分解成 的更小子矩陣和 的更小子矢量之間的矩陣乘法之和?？梢允褂?的子矩陣的特性來簡(jiǎn)化計(jì)算。得到的結(jié)果是獲得估計(jì) 所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的數(shù)目更少，如下文詳述。
(S×1)矢量 可以被如下分成K個(gè)更小的(L×1)子矢量，其中S＝K·LH‾^=H‾^1H‾^2MH‾^K]]>等式(7)每個(gè)子矢量 k＝{1…K}可以表示為H‾^k=H^F+(k-1)LH^F+(k-1)L+1···H^F+kL-1T]]>等式(8)其中 是子帶F+(k-1)L+j的估計(jì)信道增益，其可以如等式(3)所示獲得；F是第一可用子帶的指數(shù)，如圖1所示；以及“T”表示轉(zhuǎn)置。
(S×L)矩陣 可以被如下分成K個(gè)更小的(L×L)子矩陣，其中S＝K·LW‾~=W‾1W‾2MW‾k]]>等式(9)基于不同組的矩陣 的L行來形成每個(gè)子矩陣Wk，k＝{1…K}。K個(gè)子矩陣Wk，k＝{1…K}，連在一起組成矩陣 圖3B以圖形的方式示出了將矢量 分成K個(gè)子矢量 k＝{1…K}，以及將矩陣 分成K個(gè)子矩陣Wk，k＝{1…K}。
可以看出，K個(gè)子矩陣Wk可以通過下述關(guān)系彼此相關(guān)Wk＝W1∑k，k＝{2…K} 等式(10)其中∑k是如下給出的(L×L)對(duì)角矩陣Σ‾k=diag1e-j2π(k-1)LNe-j2π(k-1)2LN···e-j2π(k-1)(L-1)LN]]>等式(11a)該對(duì)角矩陣可以改寫成Σ‾k=diag1e-j2π(k-1)Te-j2π(k-1)·2T···e-j2π(k-1)·(L-1)T]]>等式(11b)如等式(10)中所示，K個(gè)子矩陣Wk，k＝{1…K}彼此相關(guān)；矩陣Wk，k＝{2…K}的每個(gè)都可以基于“基本”子矩陣W1得到。
可以觀察到，每個(gè)矩陣∑k，k＝{1…K}的對(duì)角元素組成(T×T)DFT矩陣的“廣義”列，該(T×T)DFT矩陣的元素由等式(2)所示定義，除了由T替代N之外。對(duì)于(T×T)DFT矩陣，行號(hào)n和列號(hào)m的每個(gè)都從1到T。然而，對(duì)于(T×T)DFT矩陣的廣義列來說，行號(hào)可以采取任意整數(shù)值，并且如果且當(dāng)行號(hào)n大于T時(shí)，廣義列的元素將簡(jiǎn)單地重復(fù)。在等式(11b)中，L可能等于或不等于T。如果L＞T，那么(L×T)DFT矩陣的行號(hào)n將超過(T×T)DFT矩陣的行維數(shù)，這將產(chǎn)生廣義列。
低復(fù)雜度最小平方(LCLS)方法可以用于得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì) 對(duì)于LCLS方法，首先使用子矢量 和子矩陣Wk，k＝{1…K}，來如下重寫等式(5)h‾^ls=(Σk=1KW‾kHW‾k)-1(∑k=1KW‾kHH‾^k)]]>等式(12)等式(12)可以表示為(L×L)矩陣A和(L×1)矢量B的矩陣乘積。矩陣A可以表示為A‾=(Σk=1KW‾kHW‾k)-1=(W‾~HW‾~)-1]]>等式(13)由于矩陣A不依賴于矢量 因此可以被脫機(jī)計(jì)算出(即預(yù)先計(jì)算出)且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中。
矢量B可以表示為B‾=Σk=1KW‾kHH‾^k]]>等式(14)使用等式(10)所示的子矩陣Wk，k＝{1…K}的關(guān)系，矢量B可以改寫為B‾=Σk-1KΣ‾kHW‾1HH‾^k=Σk=1K10Λ00αk2ΛMMMO00Λ0αkLW‾1HH‾^kW‾2HH‾^kMW‾LHH‾^k]]>其中wm是子矩陣W1的第m列；
αkm=e-j2π(k-1)(m-1)T,]]>m＝{1…L}；以及“H”表示共扼轉(zhuǎn)置。
等式(15)可以如下簡(jiǎn)化B‾=w‾1H(Σk=1KH‾^k)w‾2H(Σk=1Kαk2H‾^k)Mw‾LH(ΣK=1KαkLH‾^k)]]>等式(16)如等式(16)中所示，矢量B包括該矢量的L項(xiàng)的L個(gè)內(nèi)積。每個(gè)內(nèi)積是在矢量wmH和量(Σk=1KαkmH‾^k)]]>之間進(jìn)行計(jì)算的，以獲得w‾mH(Σk=1KαkmH‾^k).]]>對(duì)于每個(gè)內(nèi)積，可以使用一個(gè)(T×T)DFT來計(jì)算量(Σk=1KαkmH‾^k),]]>如下所述。
可以使用基數(shù)為2的快速傅立葉變換(FFT)來計(jì)算(T×T)DFT，該快速傅立葉變換(FFT)需要CT_radix2＝(T·log2T)/2次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。如果基數(shù)為2的FFT用于基于等式(16)來計(jì)算矢量B，那么所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的次數(shù)為CB＝L·[(T·log2T)/2+L]，其中所述第二個(gè)L(等式右邊的括號(hào)內(nèi))是WmH和(Σk=1KαkmH‾^k),]]>之間的內(nèi)積所需的L次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，而第一個(gè)L(等式右邊的括號(hào)外)是矢量B的L個(gè)內(nèi)積。CB也可以表示為CB＝L2+L·T·log2T/2。矩陣A與矢量B的矩陣相乘所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的次數(shù)為CAB＝L·L＝L2。然后，使用LCLS方法和基數(shù)為2的FFT以及基于等式(16)來計(jì)算估計(jì) 所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的總次數(shù)可以表示為Ctotal_radix2＝CAB+CA＝2L2+L·T·log2T/2等式(17)對(duì)于上面所述的OFDM系統(tǒng)的例子，對(duì)于下行鏈路，L＝16，T＝16以及K＝14。使用基于等式(5)的強(qiáng)力攻擊方法來計(jì)算估計(jì)

所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的總次數(shù)為Cbf＝16·16·14＝3,584。使用LCLS方法和基數(shù)為2的FFT以及基于等式(16)來計(jì)算估計(jì)

所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的總次數(shù)為Ctotal_radix2＝2·162+16·16·1og216/2＝1024。這表示計(jì)算估計(jì)

所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的次數(shù)可以減少71.42％。
也可以使用基數(shù)為4的FFT來計(jì)算(T×T)DFT，其需要CT_radix4＝((T/4-1)/(T/2)(T·1og2T)次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。使用LCLS方法和基數(shù)為4的FFT以及基于等式(16)來計(jì)算估計(jì)

所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的總次數(shù)為Ctotal_radix4＝16·16+16·[(3/8)(16·log216)+16]＝896。這表示計(jì)算估計(jì)

所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的次數(shù)可以減少75％。表1列出了使用(1)強(qiáng)力攻擊方法和(2)利用基數(shù)為2和基數(shù)為4的FFT的LCLS方法來計(jì)算估計(jì)

所需的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的次數(shù)。還示出了LCLS方法與強(qiáng)力攻擊方法相比獲取的節(jié)省百分比。
表1

圖4是使用上述低復(fù)雜度最小平方方法來得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)的處理400的實(shí)施例的流程圖。在下面描述中，處理的輸入如下·信道脈沖響應(yīng)的抽頭數(shù)L；·總子帶數(shù)N＝L·T；·指定的子帶數(shù)S＝L·K；以及·具有S個(gè)指定子帶的信道增益的初始信道頻率響應(yīng)估計(jì) H‾^=H^FH^F+1···H^F+LK-1T.]]>處理的輸出是最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)，h‾^ls=h^1h^2···h^LT.]]>首先，如下將(S×1)矢量 的S項(xiàng)排列進(jìn)(T×L)矩陣 (步驟412)H‾^T×L=HFHF+1ΛHF+L-1HF+LHF+L+1ΛHF+2L-1MMOMHF+(L-1)KHF+(L-1)K+1ΛHF+LK-100Λ000Λ0]]>等式(18)如等式(18)所示，矢量 的S項(xiàng)被以行為主寫入矩陣 從第一行開始且從左至右進(jìn)行。矩陣 的每行包括矢量 的L個(gè)連續(xù)項(xiàng)。由此矩陣 將矢量 有效地分成K個(gè)(L×l)子矢量 k＝{1…K}，其中每個(gè)子矢量 對(duì)應(yīng)于矩陣 的一行。矩陣 包括所有N個(gè)子帶的N項(xiàng)。由于S典型地小于N，所以只有矩陣 的開始K行包括來自矢量 的非零值，而最后的(N-S)項(xiàng)被零填充，如等式(18)所示。
接下來形成(L×T)DFT矩陣WL×T(步驟414)。矩陣WL×T的第(n，m)項(xiàng)wn，mT被定義為wn,Tm=e-j2π(n-1)(m-1)T,]]>n＝{1...L}且m＝{1...T}等式(19)矩陣WL×T的每列對(duì)應(yīng)于(T×T)DFT矩陣的一個(gè)廣義列。矩陣WL×T的第m列由此包括與等式(11b)中示出的矩陣∑k的對(duì)角元素對(duì)應(yīng)的L項(xiàng)，其中K＝m，m從1到K。由于矩陣∑k的指數(shù)k從1到K而矩陣WL×T的列的列號(hào)m從1到T，并且由于K≤T，所以不是矩陣WL×T的所有列都可以使用，如下所述。
圖3C以圖形的方式示出了矩陣WL×T和 之間的關(guān)系。矩陣 的開始K行對(duì)應(yīng)于K個(gè)子矢量H‾^k,k={1···K}.]]>矩陣WL×T的T列是(T×T)DFT矩陣的廣義列。矩陣WL×T的每一行是(T×T)DFT矩陣的“正?！毙?。
然后使用矩陣WL×T計(jì)算矩陣 的列的T點(diǎn)DFT(步驟416)。所述DFT可以表示為G‾L×L=W‾L×TH‾T×L=g‾1g‾2Mg‾L]]>等式(20)其中g(shù)m，m＝{1…L}是矩陣GL×L的第m行的(L×1)行矢量。
每個(gè)行矢量gm包括L項(xiàng)，其中每項(xiàng)是基于矩陣WL×T的一行的T點(diǎn)DFT和矩陣 的一列得到的，如圖3C中所示。等式(20)基本上執(zhí)行等式(16)中所示的L次求和的計(jì)算，使得g‾m=Σk=1KαkmH‾^k,m={1...L}]]>等式(21)
矩陣WL×T包括相對(duì)于(T×T)DFT矩陣的T個(gè)廣義行的T列。然而，只有矩陣WL×T的開始K列用于K個(gè)矩陣∑k,k＝{1…K}。由于這些列與矩陣 中的最后(T-K)行零值相乘，WL×T的最后(T-K)列不使用。
然后，通過計(jì)算矢量wm的共軛轉(zhuǎn)置和相應(yīng)的行矢量gm之間的內(nèi)積來得到矢量B的L項(xiàng)中的每個(gè)(步驟418)。該內(nèi)積可以表示為bm=w‾mHg‾mT=g‾mw‾m*,]]>m＝{1…L}等式(22)其中wm是(L×L)子矩陣W1的第m列，“*”表示共軛。定義子矩陣W1，使得第(n，m)項(xiàng)wn，m1如下給出wn,m1=e-j2π(n-1)(m+F-1)N,]]>n＝{1…L}且m＝{1…L}等式(23)。
步驟418的結(jié)果是矢量B＝[b1b2… bL]T。
可以如等式(13)所示來預(yù)先計(jì)算(L×L)矩陣A且將矩陣A存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中(步驟420)。然后可以通過執(zhí)行矩陣A和矢量B的矩陣相乘來計(jì)算最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì) (步驟422)。該矩陣乘法運(yùn)算可以表示為h‾^ls=AB‾]]>等式(24)圖5是使用低復(fù)雜度最小平方方法來得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)的處理500的另一實(shí)施例的流程圖。
首先，基于(1)用于第一信道估計(jì)的矢量的K個(gè)子矢量和(2)DFT矩陣的至少兩個(gè)DFT子矩陣來得到中間矢量(步驟512)。中間矢量可以是B，K個(gè)子矢量可以是 k＝{1…K}，用于第一信道估計(jì)的矢量可以是 所述第一信道估計(jì)可以是初始信道頻率響應(yīng)估計(jì)，所述至少兩個(gè)DFT子矩陣可以是Wk，k＝{1…K}，DFT矩陣可以是 然后可以通過(1)執(zhí)行K個(gè)子矢量中的每一個(gè)與相應(yīng)的K個(gè)DFT子矩陣中的一個(gè)的矩陣相乘來獲得相應(yīng)的中間子矢量 以及(2)累加K個(gè)中間子矢量 (k＝{1…K})來獲得中間矢量B，如等式(14)所示。
可選擇地，所述至少兩個(gè)DFT子矩陣可以是WL×T和W1。然后通過(1)計(jì)算基于用于第一信道估計(jì)的矢量 形成的第一矩陣 的DFT來提供第二矩陣WL×L，以及(2)計(jì)算基本DFT子矩陣W1的列和第二矩陣GL×L的行之間的內(nèi)積來獲得中間矢量B，如等式(21)和(22)所示。
然后獲得中間矩陣，得到該矩陣以用于與用于初始頻率響應(yīng)估計(jì)的矢量對(duì)應(yīng)的DFT矩陣(步驟514)。中間矩陣可以是矩陣A，該矩陣A可以如等式(13)所示得到。同樣，矩陣A可以被預(yù)先計(jì)算且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在需要時(shí)可以取出。
然后基于中間矢量和中間矩陣來得到第二響應(yīng)估計(jì)(步驟516)。所述第二響應(yīng)估計(jì)可以是最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
在上述描述中，可以使用矩陣 的結(jié)構(gòu)來顯著減小得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)的復(fù)雜度。這里描述的復(fù)雜度減小的信道估計(jì)技術(shù)也可以用于得到其他的信道估計(jì)。例如，這些技術(shù)可能被用于得到等式(6)中所示的增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì)。通常，這些技術(shù)可用于涉及利用DFT矩陣的子矩陣的乘法的任何問題。然而，通過這些技術(shù)得到的增益可能依賴于問題的設(shè)置(set-up)。
如上所述，這里描述的信道估計(jì)技術(shù)可用于任何具有多個(gè)子帶的通信系統(tǒng)，比如OFDM系統(tǒng)。而且，這些技術(shù)可用于多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)，該MIMO系統(tǒng)使用多個(gè)(NT)發(fā)射天線和多個(gè)(NR)個(gè)接收天線以用于數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于使用OFDM的MIMO系統(tǒng)，無線MIMO信道的響應(yīng)可以如H(k)，k＝{1…N}給出。每個(gè)矩陣H(k)是具有項(xiàng)Hi，j，i＝{1…NR}且j＝{1…NT}的(NR×NT)矩陣，其中Hi，j是第j個(gè)發(fā)射天線和第i個(gè)接收天線之間的信道增益。這里描述的技術(shù)可用于得到每對(duì)發(fā)射/接收天線的信道增益。
圖6是接入點(diǎn)600和終端650的實(shí)施例的框圖，接入點(diǎn)600和終端650能夠使用這里描述的技術(shù)得到信道增益。
在下行鏈路上，在接入點(diǎn)600端，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被提供給TX數(shù)據(jù)處理器610，該處理器610對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化、編碼和交織，以提供編碼后的數(shù)據(jù)。然后OFDM調(diào)制器620接收并處理該編碼后的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號(hào)，以提供OFDM符號(hào)流。由OFDM調(diào)制器620執(zhí)行的處理包括(1)對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)映射以形成調(diào)制符號(hào)，(2)將調(diào)制符號(hào)與導(dǎo)頻符號(hào)復(fù)用，(3)對(duì)調(diào)制符號(hào)和導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行變換以得到變換后的符號(hào)，以及(4)給每個(gè)變換后的符號(hào)附加一個(gè)循環(huán)前綴以形成相應(yīng)的OFDM符號(hào)。對(duì)于下行鏈路，可以使用例如時(shí)分復(fù)用(TDM)來將導(dǎo)頻符號(hào)與調(diào)制符號(hào)復(fù)用。對(duì)于TDM，在不同的時(shí)隙上發(fā)射導(dǎo)頻符號(hào)和調(diào)制符號(hào)。可以在Sdn個(gè)指定子帶上發(fā)射導(dǎo)頻符號(hào)，其中Sdn可以包括M個(gè)可用子帶的全部或者該M個(gè)可用子帶的一個(gè)子集。
然后，發(fā)射機(jī)單元(TMTR)622接收OFDM符號(hào)流且將該OFDM符號(hào)流轉(zhuǎn)換成一個(gè)或多個(gè)模擬信號(hào)，并對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整(例如放大、濾波和頻率上變頻)，以產(chǎn)生適合在無線信道上傳輸?shù)南滦墟溌氛{(diào)制信號(hào)。然后經(jīng)由天線624將該下行鏈路調(diào)制信號(hào)發(fā)射給終端。
在終端650端，通過天線652接收所述下行鏈路調(diào)制信號(hào)并將其提供給接收機(jī)單元(RCVR)654。接收機(jī)單元654對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整(例如濾波、放大和頻率下變頻)并對(duì)調(diào)整后的信號(hào)數(shù)字化以提供采樣。然后OFDM解調(diào)器移除附加到每個(gè)OFDM符號(hào)上的循環(huán)前綴，使用FFT對(duì)每個(gè)恢復(fù)的變換后的信號(hào)進(jìn)行變換，并且解調(diào)恢復(fù)后的調(diào)制信號(hào)以提供解調(diào)數(shù)據(jù)。然后RX數(shù)據(jù)處理器658對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，從而恢復(fù)所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。由OFDM解調(diào)器656和RX數(shù)據(jù)處理器658執(zhí)行的處理是與在接入點(diǎn)600端由OFDM調(diào)制器620和TX數(shù)據(jù)處理器610執(zhí)行的處理分別互補(bǔ)。
OFDM解調(diào)器656還可以確定下行鏈路信道的初始頻率響應(yīng)估計(jì) 或提供可用于得到 的所接收的導(dǎo)頻符號(hào)。處理器670接收 (或等價(jià)信息)，且可以基于 以及使用上述的低復(fù)雜度最小平方方法來得到最小平方脈沖響應(yīng)估計(jì) 處理器670還可以基于 來得到下行鏈路信道的增強(qiáng)頻率響應(yīng)估計(jì) 之后，該增強(qiáng)估計(jì) 可用于上行數(shù)據(jù)傳輸和/或被送回給接入點(diǎn)以用于下行數(shù)據(jù)傳輸。
在上行鏈路上，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)由TX數(shù)據(jù)處理器682處理且被提供給OFDM調(diào)制器684，該OFDM調(diào)制器684也接收導(dǎo)頻符號(hào)。然后，OFDM調(diào)制器684類似于上述OFDM調(diào)制器620來對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行處理。對(duì)于上行鏈路，也可以使用TDM將導(dǎo)頻符號(hào)與調(diào)制符號(hào)復(fù)用。而且導(dǎo)頻符號(hào)可以在已經(jīng)分配給終端650用于導(dǎo)頻傳輸?shù)膬H僅Sup，i個(gè)子帶上傳輸。
然后，發(fā)射機(jī)單元686接收并處理OFDM符號(hào)流以產(chǎn)生適合在無線信道上傳輸?shù)纳闲墟溌氛{(diào)制信號(hào)。然后經(jīng)由天線624將該調(diào)制信號(hào)發(fā)射給接入點(diǎn)。
在接入點(diǎn)600端，由接收機(jī)單元642對(duì)上行鏈路調(diào)制信號(hào)進(jìn)行處理以提供采樣。然后由OFDM解調(diào)器644對(duì)這些采樣進(jìn)行處理以提供解調(diào)后的數(shù)據(jù)，該解調(diào)后的數(shù)據(jù)還進(jìn)一步由RX數(shù)據(jù)處理器646進(jìn)行處理來恢復(fù)所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。OFDM解調(diào)器644可以確定每個(gè)有效終端的上行鏈路信道的初始頻率響應(yīng)估計(jì) 或提供用于得到 的所接收的導(dǎo)頻符號(hào)。處理器630接收每個(gè)有效終端的 (或等價(jià)信息)，基于 以及使用低復(fù)雜度最小平方方法來確定有效終端的最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì) 并且還進(jìn)一步基于 來得到增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì) 之后，該增強(qiáng)估計(jì) 可用于下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端和/或被送回給終端以用于上行數(shù)據(jù)傳輸。
處理器630和670分別在接入點(diǎn)和終端指導(dǎo)操作。存儲(chǔ)器單元632和672分別存儲(chǔ)控制器630和670所用的程序代碼和數(shù)據(jù)。處理器630和670可以被設(shè)計(jì)來分別執(zhí)行上述的計(jì)算來獲得上行鏈路信道和下行鏈路信道的估計(jì)。
這里描述的復(fù)雜度減小的信道估計(jì)技術(shù)可以由多種方式實(shí)現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可以以在硬件、軟件或其組合中實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)方式，用來實(shí)現(xiàn)所述技術(shù)的任何一種或組合的元件可以在一個(gè)或多個(gè)特定用途集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設(shè)計(jì)來執(zhí)行這里描述的功能的其他電子裝置、或上述裝置的組合內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于軟件實(shí)現(xiàn)方式，可以利用執(zhí)行這里描述的功能的模塊(例如過程、函數(shù)等)來實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)技術(shù)。軟件代碼可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元(例如圖6中的存儲(chǔ)器單元632或672)中并由處理器(例如處理器630和670)執(zhí)行?？梢栽谔幚砥鲀?nèi)或處理器外實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器單元，在處理器外實(shí)現(xiàn)的情形下，能夠通過本領(lǐng)域熟知的各種裝置將存儲(chǔ)器單元可通信地耦合到處理器。
所公開的實(shí)施例的上述描述被提供來使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對(duì)這些實(shí)施例的各種修改是顯而易見的，并且這里定義的總體原理也可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍的基礎(chǔ)上應(yīng)用于其他實(shí)施例。因此，本發(fā)明并不想要限于這里示出的實(shí)施例，而是與符合這里公開的原理和新穎特征的最廣范圍相一致。
權(quán)利要求
1.一種用于得到無線通信系統(tǒng)中的無線信道的估計(jì)的方法，包括基于用于第一信道估計(jì)的矢量的K個(gè)子矢量和離散傅立葉變換(DFT)矩陣的至少兩個(gè)DFT子矩陣來獲得中間矢量，其中所述DFT矩陣與用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量對(duì)應(yīng)，K是大于1的整數(shù)；獲得所述DFT矩陣的中間矩陣；以及基于所述中間矢量和所述中間矩陣來得到第二信道估計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一信道估計(jì)是所述無線信道的信道頻率響應(yīng)估計(jì)，所述第二信道估計(jì)是所述無線信道的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中間矢量基于B‾=Σk=1KW‾kHH‾^k,]]>其中B是所述中間矢量，Wk是所述DFT矩陣的K個(gè)DFT子矩陣中的第k個(gè)DFT子矩陣， 是用于所述第一信道估計(jì)的所述K個(gè)子矢量中的第k個(gè)子矢量，以及“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少兩個(gè)DFT子矩陣包括與所述K個(gè)子矢量對(duì)應(yīng)的K個(gè)DFT子矩陣，并且其中所述獲得所述中間矢量包括對(duì)所述K個(gè)子矢量中的每個(gè)與所述K個(gè)DFT子矩陣中的相應(yīng)的一個(gè)執(zhí)行矩陣相乘來獲得相應(yīng)的中間子矢量，并且累加根據(jù)所述K個(gè)子矢量與所述K個(gè)DFT子矩陣的矩陣相乘而獲得的K個(gè)中間子矢量，以獲得所述中間矢量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述獲得所述中間矢量包括計(jì)算基于用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量形成的第一矩陣的離散傅立葉變換，以提供第二矩陣，以及計(jì)算基本DFT子矩陣的列與所述第二矩陣的行之間的內(nèi)積，以獲得所述中間矢量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一矩陣的DFT是使用基數(shù)為2的快速傅立葉變換來計(jì)算的。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一矩陣的DFT是使用基數(shù)為4的快速傅立葉變換來計(jì)算的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中間矩陣基于A‾=(Σk=1KW‾kHW‾k)-1,]]>其中A是所述中間矩陣，Wk是所述DFT矩陣的K個(gè)DFT子矩陣中的第k個(gè)DFT子矩陣，以及“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中間矩陣是預(yù)先計(jì)算的。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二信道估計(jì)是基于所述第一信道估計(jì)的最小平方估計(jì)，并且其中所述中間矢量和所述中間矩陣是所述最小平方估計(jì)的兩個(gè)部分。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括基于所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)得到增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述信道頻率響應(yīng)估計(jì)適用于第一組子帶，所述增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì)適用于第二組子帶。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一組包括所述第二組中的子帶的一個(gè)子集。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無線通信系統(tǒng)是正交頻分復(fù)用(OFDM)通信系統(tǒng)。
15.一種用于得到無線通信系統(tǒng)中的信道估計(jì)的方法，包括基于用于第一信道估計(jì)的矢量的K個(gè)子矢量和離散傅立葉變換(DFT)矩陣的K個(gè)DFT子矩陣來獲得中間矢量，其中K是大于1的整數(shù)；基于所述K個(gè)DFT子矩陣獲得中間矩陣；以及基于所述中間矢量和所述中間矩陣得到第二信道估計(jì)。
16.一種用于得到正交頻分復(fù)用(OFDM)通信系統(tǒng)中的無線信道的估計(jì)的方法，包括形成用于所述無線信道的初始頻率響應(yīng)估計(jì)的第一矩陣；計(jì)算所述第一矩陣的離散傅立葉變換(DFT)以獲得第二矩陣；計(jì)算基本DFT子矩陣和所述第二矩陣的內(nèi)積，以獲得中間矢量；獲得為用于所述初始頻率響應(yīng)估計(jì)的DFT矩陣而得到的中間矩陣；以及基于所述中間矢量和所述中間矩陣得到信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括基于所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)得到所述無線信道的增強(qiáng)頻率響應(yīng)估計(jì)。
18.一種與數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)可通信地耦合的存儲(chǔ)器，該數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)能夠解釋數(shù)字信息，以基于用于第一信道估計(jì)的矢量的K個(gè)子矢量和離散傅立葉變換(DFT)矩陣的至少兩個(gè)DFT子矩陣來獲得中間矢量，其中所述DFT矩陣與用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量對(duì)應(yīng)，K是大于1的整數(shù)；獲得所述DFT矩陣的中間矩陣；以及基于所述中間矢量和所述中間矩陣來得到第二信道估計(jì)。
19.一種用于得到無線信道的估計(jì)的裝置，包括用于基于用于第一信道估計(jì)的矢量的K個(gè)子矢量和離散傅立葉變換(DFT)矩陣的至少兩個(gè)DFT子矩陣來獲得中間矢量的裝置，其中所述DFT矩陣與用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量對(duì)應(yīng)，K是大于1的整數(shù)；用于獲得所述DFT矩陣的中間矩陣的裝置；以及用于基于所述中間矢量和所述中間矩陣來得到第二信道估計(jì)的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述用于獲得所述中間矢量的裝置包括用于計(jì)算基于用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量形成的第一矩陣的離散傅立葉變換以提供第二矩陣的裝置，以及用于計(jì)算基本DFT子矩陣的列與所述第二矩陣的行之間的內(nèi)積，以獲得所述中間矢量的裝置。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述第一信道估計(jì)是所述無線信道的信道頻率響應(yīng)估計(jì)，所述第二信道估計(jì)是所述無線信道的最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
22.一種無線通信系統(tǒng)中的設(shè)備，包括解調(diào)器，用于接收一組指定子帶上的導(dǎo)頻傳輸；以及處理器，用于基于所述接收的導(dǎo)頻傳輸來獲得該組指定子帶的第一信道估計(jì)，基于用于第一信道估計(jì)的矢量的K個(gè)子矢量和離散傅立葉變換(DFT)矩陣的至少兩個(gè)DFT子矩陣來獲得中間矢量，其中所述DFT矩陣與用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量對(duì)應(yīng)，K是大于1的整數(shù)，獲得所述DFT矩陣的中間矩陣，以及基于所述中間矢量和所述中間矩陣得到第二信道估計(jì)。
23.如權(quán)利22所述的設(shè)備，其中所述處理器還用于計(jì)算基于用于所述第一信道估計(jì)的所述矢量形成的第一矩陣的離散傅立葉變換以提供第二矩陣，以及計(jì)算基本DFT子矩陣的列與所述第二矩陣的行之間的內(nèi)積，以獲得所述中間矢量。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述第一信道估計(jì)是信道頻率響應(yīng)估計(jì)，所述第二信道估計(jì)是信道脈沖響應(yīng)估計(jì)，并且其中所述處理器還用于基于所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)得到增強(qiáng)信道頻率響應(yīng)估計(jì)。
全文摘要
提供了多種技術(shù)，與得到信道估計(jì)的強(qiáng)力攻擊方法相比，所述技術(shù)能夠使用實(shí)際上更少數(shù)量的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算來得到相同的信道估計(jì)。在一種方法中，首先基于用于信道頻率響應(yīng)估計(jì)的矢量H的K個(gè)子矢量和DFT矩陣W的至少兩個(gè)DFT子矩陣來得到中間矢量B (418)，其中K＞1。也獲得了DFT矩陣的中間矩陣A (420)。然后基于中間矢量B和中間矩陣A得到最小平方信道脈沖響應(yīng)估計(jì)(422)。在一種實(shí)現(xiàn)中，首先計(jì)算基于矢量H形成的矩陣H
文檔編號(hào)H04L27/22GK1714552SQ200380103649
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者阿南德·蘇布拉馬尼亞姆, 塔梅爾·卡多斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司