專利名稱：一種td－scdma中的信道估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代移動(dòng)通訊技術(shù)，特別是涉及一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)方法及估計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址)標(biāo)準(zhǔn)是3G(第三代移動(dòng)通信系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)的重要組成之一，從相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，在TD-SCDMA中，現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)終端能夠很好地工作時(shí)，其最高移動(dòng)速度是120km/h，這個(gè)速度對(duì)于高速鐵路是難以適用的。
目前，已經(jīng)出現(xiàn)了時(shí)速達(dá)160公里的準(zhǔn)高速鐵路，而且時(shí)速300公里/小時(shí)～500公里/小時(shí)的高速鐵路會(huì)在不久的將來(lái)迅速建成，而高速鐵路的覆蓋是整個(gè)3G覆蓋所不可或缺的部分，這是因?yàn)橐话愀咚勹F路上的乘客至少有語(yǔ)音業(yè)務(wù)方面的需求，而高檔用戶除了語(yǔ)音需求還有高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求；如果未來(lái)的高速鐵路沒(méi)有3G業(yè)務(wù)覆蓋或者覆蓋性能不好的話，人們首先會(huì)對(duì)使用3G的感覺(jué)不好，因?yàn)?G網(wǎng)不是一張無(wú)縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，不能讓人在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行通話和上網(wǎng)，特別是對(duì)于連續(xù)乘坐火車用戶，更希望能夠排解旅途的郁悶，這正是3G休閑業(yè)務(wù)，如游戲、多媒體等業(yè)務(wù)派上用場(chǎng)的時(shí)候，而此時(shí)如果不能提供相應(yīng)的服務(wù)，會(huì)讓3G用戶感到很郁悶，這樣的后果是會(huì)失去許多用戶，包括高檔用戶和潛在的用戶，同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商也會(huì)失去一塊贏利的區(qū)域。
對(duì)于高速鐵路的3G覆蓋，對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了更高的要求，這主要表現(xiàn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備、軟件算法方面都要具有快速越區(qū)切換的功能，還需要適應(yīng)列車300km/h～500km/h的最高時(shí)速。影響TD-SCDMA移動(dòng)速度的因素主要有智能天線的波束賦形算法和聯(lián)合檢測(cè)中的信道估計(jì)(Channel Estimation)算法的速度。
以下，是TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)及現(xiàn)有的信道估計(jì)方法。
一、TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)TD-SCDMA系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上行同步，與其系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)特性有密不可分的關(guān)系，系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上行同步的前提。TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮到了對(duì)智能天線和上行同步等新技術(shù)的支持。一個(gè)無(wú)線幀長(zhǎng)為10ms，分成兩個(gè)5ms子幀。這兩個(gè)子幀的結(jié)構(gòu)完全相同。
圖1給出了TD-SCDMA在傳送對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)的子幀結(jié)構(gòu)，如圖1所示，每個(gè)子幀又分成長(zhǎng)度為675μs的7個(gè)常規(guī)時(shí)隙(TS0～6)和3個(gè)特殊時(shí)隙(DwPTS、GP和UpPTS)。在幾個(gè)常規(guī)時(shí)隙中的上下箭頭表示它示上行時(shí)隙還是下行時(shí)隙。其中Ts0總是分配給下行鏈路，而Ts1總是分配給上行鏈路。上行鏈路的時(shí)隙和下行鏈路的時(shí)隙之間由一個(gè)切轉(zhuǎn)換點(diǎn)分開(kāi)。每個(gè)子幀的DwPTS是作為下行導(dǎo)頻和同步設(shè)計(jì)的。該時(shí)隙是由長(zhǎng)為64chip(碼片)的下行同步序列SYNC-DL和長(zhǎng)為32chip的保護(hù)間隔組成，采用單獨(dú)的DwPTS，一是便于下行同步的迅速獲取，同時(shí)也可以減小對(duì)其它下行信號(hào)的干擾。
每個(gè)子幀的UpPTS是為建立上行同步而設(shè)計(jì)的。當(dāng)UE(用戶終端)進(jìn)行隨機(jī)接入時(shí)，將首先在UpPTS上發(fā)送SYNC-UL，基站檢測(cè)到UE發(fā)送的SYNC-UL后，將通過(guò)FPACH信道應(yīng)答，UE接收到基站應(yīng)答的FPACH后，根據(jù)FPACH指示的時(shí)間調(diào)整量和期望接收功率及測(cè)量的路徑損耗，設(shè)置上行PRACH的發(fā)送定時(shí)和發(fā)送功率。UpPTS由長(zhǎng)為128chip的上行同步序列SYNC-UL和32chip的保護(hù)間隔組成。GP是長(zhǎng)度為96chip的保護(hù)間隔，可以防止上下行信號(hào)之間的相互干擾。
子幀的常規(guī)時(shí)隙的結(jié)構(gòu)如圖2所示，兩個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)(各位352碼片)由144碼片的中間訓(xùn)練序列(Midamle)分隔，末尾有一個(gè)16碼片的保護(hù)時(shí)隙(GP)。數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)比特先用QPSK(四相移鍵控)調(diào)制位數(shù)據(jù)符號(hào)(Symbol)，然后再采用正交可變擴(kuò)頻因子(Orthogonal Variable Spreading Factor，OVSF)碼對(duì)Symbol進(jìn)行擴(kuò)頻，這樣每個(gè)時(shí)隙可以由OVSF碼(SF＝1、2、4、8、16)分為1-16個(gè)碼道(Code Channel)。擴(kuò)頻序列作用是在調(diào)制之后和脈沖形成之前進(jìn)行的，它分為兩個(gè)步驟首先用OVSF碼對(duì)數(shù)據(jù)Symbol擴(kuò)頻；再進(jìn)行擾碼(scrambling)，即將擾碼加到擴(kuò)頻后的信號(hào)中。其中，OVSF碼用來(lái)區(qū)分同一時(shí)隙中的不同用戶，而擾碼一般用來(lái)區(qū)分基站，它還有一個(gè)作用是將擴(kuò)頻后的碼片序列白噪化。中間訓(xùn)練序列是結(jié)合多用戶檢測(cè)進(jìn)行的信道估計(jì)時(shí)使用的。
圖3為TD_SCDMA子幀的常規(guī)時(shí)隙的每一突發(fā)(Burst)的碼片結(jié)構(gòu)圖；如圖3所示，每個(gè)子幀的常規(guī)時(shí)隙(TS0～6)上的突發(fā)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)長(zhǎng)度分別為352chip的數(shù)據(jù)塊、一個(gè)長(zhǎng)度為144chip的中間訓(xùn)練序列和一個(gè)長(zhǎng)度為16chip的保護(hù)間隔組成。中間訓(xùn)練序列為一已知的訓(xùn)練序列，用于進(jìn)行信道估計(jì)和測(cè)量，如上行同步的保持以及功率測(cè)量等。同一小區(qū)同一時(shí)隙的不同用戶所采用的中間碼是由一個(gè)基本的中間碼經(jīng)過(guò)循環(huán)移位后產(chǎn)生。
二、上行同步的建立在CDMA(碼分多址)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，下行鏈路中的一個(gè)時(shí)隙中，其各個(gè)碼道或者用戶數(shù)據(jù)總是同步的。所以，一般所說(shuō)的同步CDMA都是指上行同步。上行同步技術(shù)是TD-SCDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一。所謂上行同步，即要求來(lái)自不同距離的不同用戶終端的上行信號(hào)能夠同步到達(dá)基站。
在UE開(kāi)機(jī)后，它首先必須與小區(qū)建立下行同步，然后才能開(kāi)始建立上行同步。在UE隨機(jī)接入時(shí)，雖然可以接收到基站的DwPTS信號(hào)，建立了下行同步，但是并不知道與基站之間的距離，這導(dǎo)致UE的首次上行發(fā)送不能同步到達(dá)基站或者到達(dá)基站的時(shí)間是不精確的。因此，為了減小對(duì)常規(guī)時(shí)隙的干擾，上行信道的首次發(fā)送在UpPTS這個(gè)特殊時(shí)隙上進(jìn)行。上行同步建立通常用于系統(tǒng)的隨機(jī)接入過(guò)程，當(dāng)系統(tǒng)失去上行同步后，重新建立同步的過(guò)程也要經(jīng)過(guò)上述步驟。
三、上行同步的保持因?yàn)閁E是移動(dòng)的，它到基站的距離總是在變化。所以在整個(gè)通信過(guò)程中，基站必須不斷地檢測(cè)UE上行突發(fā)中的中間訓(xùn)練序列的到達(dá)時(shí)刻，并對(duì)UE的發(fā)送時(shí)刻進(jìn)行閉環(huán)控制，以保持可靠的同步。
因?yàn)橥綑z測(cè)和控制可以每個(gè)子幀(5ms)進(jìn)行一次，一般來(lái)說(shuō)，在此時(shí)間內(nèi)UE的移動(dòng)范圍不會(huì)超過(guò)十幾厘米，因此，可以認(rèn)為數(shù)據(jù)和中間訓(xùn)練序列的沖擊響應(yīng)是相同的，現(xiàn)有的作為TD-SCDMA的終端和基站的主要接收技術(shù)的聯(lián)合檢測(cè)接收機(jī)，其目前的一個(gè)最基本的接收假設(shè)就是所有的數(shù)據(jù)和中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)是相同的，這個(gè)假設(shè)對(duì)于低速移動(dòng)是合適的，但對(duì)于高速移動(dòng)是不成立的。因此，對(duì)于高速鐵路等應(yīng)用環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)還不能適應(yīng)高速狀態(tài)下的信道估計(jì)，信道估計(jì)的問(wèn)題將是解決高速狀態(tài)下聯(lián)合檢測(cè)接收機(jī)性能的關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)方法及裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)不能適應(yīng)移動(dòng)終端高速移動(dòng)狀態(tài)下的信道估計(jì)的技術(shù)問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)方法，其中，包括如下步驟步驟一，估計(jì)子幀常規(guī)時(shí)隙中的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)；步驟二，對(duì)于常規(guī)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)部分，根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分與所述中間訓(xùn)練序列的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。
上述的方法，其中，在所述步驟二中，是根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分所在的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，以及所述當(dāng)前時(shí)隙前面的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H所構(gòu)成的直線進(jìn)行線性插值。
上述的方法，其中，如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn-d(Hn-H)/M；如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之后，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn+d(Hn-H)/M；其中h為所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，d為所述數(shù)據(jù)部分與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離，M為所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離。
上述的方法，其中，所述已過(guò)時(shí)隙選擇為所述當(dāng)前時(shí)隙的上一個(gè)下行時(shí)隙。
上述的方法，其中，所述步驟一包括步驟a，從子幀常規(guī)時(shí)隙中提取中間訓(xùn)練序列；步驟b，進(jìn)行中間訓(xùn)練序列的信道估計(jì)，得到多個(gè)用戶信道的初步估計(jì)結(jié)果；步驟c，存儲(chǔ)所述初步估計(jì)結(jié)果；
步驟d，對(duì)所述初步估計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理，去掉噪聲或干擾徑，得到多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)；步驟e，從所述多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)中取出所要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)；步驟f，將所述要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)，作為本次估計(jì)中的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，同時(shí)也作為下次估計(jì)中的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H，并進(jìn)行存儲(chǔ)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供了一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)裝置，其中，包括普通信道估計(jì)單元和插值單元；所述普通信道估計(jì)單元用于估計(jì)子幀常規(guī)時(shí)隙中的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)；所述插值單元用于根據(jù)常規(guī)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)部分與所述中間訓(xùn)練序列之間的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。
上述的裝置，其中，所述插值單元是根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分所在的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，以及所述當(dāng)前時(shí)隙前面的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H所構(gòu)成的直線進(jìn)行線性插值。
上述的裝置，其中，所述普通信道估計(jì)單元包括中間序列數(shù)據(jù)分離器，用于從子幀常規(guī)時(shí)隙中提取中間訓(xùn)練序列；中間序列信道估計(jì)器，用于進(jìn)行中間訓(xùn)練序列的信道估計(jì)，得到多個(gè)用戶信道的初步估計(jì)結(jié)果；初步估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述初步估計(jì)結(jié)果；信道估計(jì)后處理器，用于對(duì)所述初步估計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理，去掉噪聲或干擾徑，得到多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)；數(shù)據(jù)分離器，用于從所述多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)中取出所要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)；信道估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器，用于將所述要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)，作為本次估計(jì)的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，同時(shí)也作為下次估計(jì)的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H，并進(jìn)行存儲(chǔ)。
上述的裝置，其中，所述插值單元按照如下方式進(jìn)行插值如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn-d(Hn-H)/M；如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之后，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn+d(Hn-H)/M；其中h為所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，d為所述數(shù)據(jù)部分與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離，M為所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1)根據(jù)數(shù)據(jù)部分與中間訓(xùn)練序列的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，避免了直接將中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)作為數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，使對(duì)數(shù)據(jù)部分的信道估計(jì)更為準(zhǔn)確，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)高速條件下的信道估計(jì)的技術(shù)問(wèn)題。
2)根據(jù)用戶當(dāng)前時(shí)隙與上一時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)來(lái)進(jìn)行線性插值，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，算法容易而且有效，是非常實(shí)際的信道估計(jì)方法。
3)插值所得的信道估計(jì)結(jié)果可以用于Rake接收機(jī)或者聯(lián)合檢測(cè)接收機(jī)的數(shù)據(jù)接收，能夠?qū)崿F(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速鐵路的有效覆蓋，具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。


圖1為TD_SCDMA子幀的結(jié)構(gòu)圖；圖2為TD_SCDMA子幀的常規(guī)時(shí)隙的結(jié)構(gòu)圖；圖3為TD_SCDMA子幀的常規(guī)時(shí)隙的每一突發(fā)(Burst)的碼片結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明提供的信道估計(jì)結(jié)果的示意圖；圖5為本發(fā)明提供的利用兩次信道估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行內(nèi)插的示意圖；圖6為本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)方法，首先估計(jì)子幀常規(guī)時(shí)隙中的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)，然后，根據(jù)常規(guī)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)部分與所述中間訓(xùn)練序列的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。
估計(jì)中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)可通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)如圖3所示，為TD-SCDMA中每一突發(fā)(Burst)的碼片結(jié)構(gòu)，其中位于兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中間的中間訓(xùn)練序列的用途就是進(jìn)行信道估計(jì)，兩個(gè)數(shù)據(jù)塊為352chips，Midamble(中間訓(xùn)練序列)碼長(zhǎng)度為144chips，不同用戶的Midamble碼通常根據(jù)基本Midamble(128chips)碼循環(huán)移位構(gòu)成。
在同步CDMA系統(tǒng)中，總接收信號(hào)的Midamble部分是由K個(gè)用戶的Midamble碼的響應(yīng)和加性噪聲決定的，用矩陣可表示為emid＝Gh+nmid其中，emid為總接收信號(hào)的Midamble部分，G是一個(gè)Topelitz(沿任何一條對(duì)角線上的元素都相同)矩陣，h為K個(gè)用戶的Midamble碼的響應(yīng)，nmid為噪聲。G與h相乘正好構(gòu)成了循環(huán)卷積運(yùn)算，在忽略噪聲情況下，emid可用長(zhǎng)度為144的基本Midamble碼(公式中用midamble_basic表示)和h的循環(huán)卷積表示為emid＝midamble_basic*h所以得到信道估計(jì)為h^=G-1emid.]]>對(duì)于這種信道估計(jì)方法常常用FFT(快速傅里葉變換)來(lái)進(jìn)行。因此僅估計(jì)中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)的估計(jì)方法為h^=IFFT(FFT(emid))/FFT(midamble_basic)]]>其中， 為所有用戶的信道沖擊響應(yīng)，IFFT表示對(duì)所要操作的序列的逆FFT的變換，其變換長(zhǎng)度為128；FFT的變換長(zhǎng)度也為128。
圖4所示為信道估計(jì)的結(jié)果示意圖，在假設(shè)Kcell(用戶數(shù)量)等于8的情況下，圖4中上部的長(zhǎng)條表示包含所有用戶的信道估計(jì)(窗)結(jié)果，圖4中下部的長(zhǎng)條表示其中某一個(gè)用戶的信道估計(jì)窗的信道沖擊響應(yīng)。
假設(shè)我們現(xiàn)在要估計(jì)的是第k個(gè)用戶在第n幀的某個(gè)時(shí)隙(可稱之為當(dāng)前時(shí)隙)的信道沖擊響應(yīng)，記根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列所估計(jì)的用戶沖擊響應(yīng)為hn，k(m)，m＝1…16，記根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙前面的已過(guò)時(shí)隙估計(jì)的的本用戶沖擊響應(yīng)為hn-1，k(m)，m＝1…16，設(shè)兩個(gè)信道估計(jì)的距離為M(也就是兩次信道估計(jì)的中間訓(xùn)練序列的對(duì)應(yīng)位置所間隔的碼片數(shù)量)，則我們估計(jì)第n幀的數(shù)據(jù)部分的新方法為，對(duì)于第n幀的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列前面的數(shù)據(jù)，沖擊響應(yīng)為hn,k(m,d)=hn,k(m)-hn,k(m)-hn-1,k(m)M·d,]]>m＝1，…16，d＝1，…352公式(1)對(duì)于第n幀的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列后面的數(shù)據(jù)，沖擊響應(yīng)為hn,k(m,d)=hn,k(m)+hn,k(m)-hn-1,k(m)M·d,]]>m＝1，…16，d＝1，…352公式(2)
以上公式可簡(jiǎn)化表示為h＝Hn-d(Hn-H)/M；(對(duì)應(yīng)公式1)h＝Hn+d(Hn-H)/M；(對(duì)應(yīng)公式2)其中h為數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，Hn為當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)，H為已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)，d為數(shù)據(jù)部分與當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離，M為兩次信道估計(jì)的中間序列的對(duì)應(yīng)位置所間隔的碼片數(shù)量。
圖5為利用兩次信道估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行內(nèi)插的示意圖，如圖，圖中右側(cè)的中間序列為當(dāng)前時(shí)隙中間訓(xùn)練序列，并由此估計(jì)出當(dāng)前時(shí)隙的多個(gè)用戶的信道沖擊響應(yīng)，選擇其中的一個(gè)用戶的信道沖擊響應(yīng)，并于圖中左側(cè)的已過(guò)時(shí)隙中對(duì)應(yīng)用戶的信道沖擊響應(yīng)構(gòu)成一條直線，根據(jù)所述直線進(jìn)行插值，就可以求得在兩次估計(jì)之間的數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。
圖6為本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)裝置的示意圖，如圖，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)裝置包括中間序列數(shù)據(jù)分離器601其作用為從一個(gè)時(shí)隙中提取出中間訓(xùn)練序列的144個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)。其輸入為經(jīng)信道濾波器和同步控制下的基帶信號(hào)，其輸出為144個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)的后128個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)，直接送往中間序列信道估計(jì)器602。中間序列數(shù)據(jù)分離器601對(duì)每一個(gè)包含有本用戶的時(shí)隙的數(shù)據(jù)進(jìn)行分離。
中間序列信道估計(jì)器602其作用為完成公式(1)、公式(2)所示的信道估計(jì)的運(yùn)算。其輸入為從中間序列數(shù)據(jù)分離器601得到的長(zhǎng)度為128的復(fù)數(shù)序列；其輸出也是長(zhǎng)度為128的復(fù)數(shù)信道估計(jì)初步結(jié)果。其結(jié)果輸出到第n次信道估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器603(也就是存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)隙的信道估計(jì)初步結(jié)果)。
第n次信道估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器603其作用為存儲(chǔ)中間序列信道估計(jì)器602的信道估計(jì)初步結(jié)果。
信道估計(jì)后處理器604這個(gè)器件的作用是對(duì)用戶信道估計(jì)的初步結(jié)果進(jìn)行后處理，原理是根據(jù)某一門限或者某個(gè)原理把噪聲或者干擾徑去處掉，得到比較干凈的信道沖擊響應(yīng)。這個(gè)處理可以在用戶信道沖擊響應(yīng)分離之前或者信道沖擊響應(yīng)分離之后進(jìn)行。
用戶k信道數(shù)據(jù)分離器605這個(gè)器件的作用就是從128長(zhǎng)的信道估計(jì)結(jié)果序列中取出本用戶的信道估計(jì)窗的數(shù)據(jù)，其窗口長(zhǎng)度為128/Kcell，Kcell是此時(shí)隙所能容納的最大的用戶數(shù)。
第n-1次信道估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器606實(shí)際上第n-1次信道估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器606的數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)分離器605在上一個(gè)時(shí)隙得到的數(shù)據(jù)。
用戶k數(shù)據(jù)部分信道內(nèi)插器607此器件完成公式(1)和(2)所示的運(yùn)算。它的輸入是當(dāng)前時(shí)隙和上一時(shí)隙的本用戶的信道估計(jì)窗的結(jié)果數(shù)據(jù)，其輸出為對(duì)數(shù)據(jù)部分的線形內(nèi)插的結(jié)果。對(duì)連續(xù)的兩次信道估計(jì)的后處理后的結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)于兩次信道估計(jì)中任何一個(gè)有的徑位置就做內(nèi)插運(yùn)算，能用于上性時(shí)隙的信道估計(jì)，內(nèi)插的信道數(shù)據(jù)部分的新的信道估計(jì)結(jié)果可以用于Rake(多徑分集)接收機(jī)或者聯(lián)合檢測(cè)接收機(jī)的數(shù)據(jù)接收。
由上可知，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1)根據(jù)數(shù)據(jù)部分與中間訓(xùn)練序列的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，避免了直接將中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)作為數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，使對(duì)數(shù)據(jù)部分的信道估計(jì)更為準(zhǔn)確，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)高速條件下的信道估計(jì)的技術(shù)問(wèn)題。
2)根據(jù)用戶當(dāng)前時(shí)隙與上一時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)來(lái)進(jìn)行線性插值，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，算法容易而且有效，是非常實(shí)際的信道估計(jì)方法。
3)插值所得的信道估計(jì)結(jié)果可以用于Rake接收機(jī)或者聯(lián)合檢測(cè)接收機(jī)的數(shù)據(jù)接收，能夠?qū)崿F(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速鐵路的有效覆蓋，具有廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，估計(jì)子幀常規(guī)時(shí)隙中的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)；步驟二，對(duì)于常規(guī)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)部分，根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分與所述中間訓(xùn)練序列的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟二中，是根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分所在的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，以及所述當(dāng)前時(shí)隙前面的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H所構(gòu)成的直線進(jìn)行線性插值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn-d(Hn-H)/M；如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之后，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn+d(Hn-H)/M；其中h為所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，d為所述數(shù)據(jù)部分與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離，M為所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述已過(guò)時(shí)隙選擇為所述當(dāng)前時(shí)隙的上一個(gè)下行時(shí)隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟一包括步驟a，從子幀常規(guī)時(shí)隙中提取中間訓(xùn)練序列；步驟b，進(jìn)行中間訓(xùn)練序列的信道估計(jì)，得到多個(gè)用戶信道的初步估計(jì)結(jié)果；步驟c，存儲(chǔ)所述初步估計(jì)結(jié)果；步驟d，對(duì)所述初步估計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理，去掉噪聲或干擾徑，得到多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)；步驟e，從所述多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)中取出所要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)；步驟f，將所述要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)，作為本次估計(jì)中的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，同時(shí)也作為下次估計(jì)中的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H，并進(jìn)行存儲(chǔ)。
6.一種TD-SCDMA中的信道估計(jì)裝置，其特征在于，包括普通信道估計(jì)單元和插值單元；所述普通信道估計(jì)單元用于估計(jì)子幀常規(guī)時(shí)隙中的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)；所述插值單元用于根據(jù)常規(guī)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)部分與所述中間訓(xùn)練序列之間的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述插值單元是根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分所在的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，以及所述當(dāng)前時(shí)隙前面的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H所構(gòu)成的直線進(jìn)行線性插值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述普通信道估計(jì)單元包括中間序列數(shù)據(jù)分離器，用于從子幀常規(guī)時(shí)隙中提取中間訓(xùn)練序列；中間序列信道估計(jì)器，用于進(jìn)行中間訓(xùn)練序列的信道估計(jì)，得到多個(gè)用戶信道的初步估計(jì)結(jié)果；初步估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述初步估計(jì)結(jié)果；信道估計(jì)后處理器，用于對(duì)所述初步估計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理，去掉噪聲或干擾徑，得到多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)；數(shù)據(jù)分離器，用于從所述多個(gè)用戶信道的信道沖擊響應(yīng)中取出所要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)；信道估計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)器，用于將所述要估計(jì)用戶所對(duì)應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)，作為本次估計(jì)的當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)Hn，同時(shí)也作為下次估計(jì)的已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)H，并進(jìn)行存儲(chǔ)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述插值單元按照如下方式進(jìn)行插值如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn-d(Hn-H)/M；如果所述數(shù)據(jù)部分位于所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之后，則所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)為h＝Hn+d(Hn-H)/M；其中h為所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，d為所述數(shù)據(jù)部分與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離，M為所述已過(guò)時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列與所述當(dāng)前時(shí)隙的中間訓(xùn)練序列之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種TD－SCDMA中的信道估計(jì)方法及裝置，其中方法包括估計(jì)子幀常規(guī)時(shí)隙中的中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)；對(duì)于常規(guī)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)部分，根據(jù)所述數(shù)據(jù)部分與所述中間訓(xùn)練序列的距離，通過(guò)插值來(lái)計(jì)算所述數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)。本發(fā)明避免了直接將中間訓(xùn)練序列的信道沖擊響應(yīng)作為數(shù)據(jù)部分的信道沖擊響應(yīng)，使對(duì)數(shù)據(jù)部分的信道估計(jì)更為準(zhǔn)確，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)高速條件下的信道估計(jì)的技術(shù)問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速鐵路的有效覆蓋。
文檔編號(hào)H04J13/02GK1960193SQ20061011462
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者董霄劍 申請(qǐng)人:北京天碁科技有限公司