專利名稱：一種信道估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種信道估計方法。
背景技術(shù)：
隨著移動設(shè)備的廣泛應(yīng)用，各種終端之間的通信信道性能將隨著終端的移動而變化。發(fā)送信息終端采用固定的信道模型進行信源編碼，由于信道性能變化將使接收終端接收信號失真，不能可靠的進行終端之間通信。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種信道估計方法，計算量小，速度高，信道估計的準確率高。樣處理廠的告知系統(tǒng)為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種信道估計方法，包括信號發(fā)送終端、通信信道和信號接收終端，包括以下步驟:步驟I)所述信號發(fā)送終端包括多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、確定高速信道模塊，所述通信信道包括高速率信道和低速率信道，所述信號發(fā)送終端按照與所述信號接收終端的約定，通過所述多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊產(chǎn)生多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號，由所述調(diào)制模塊調(diào)制后通過所述高速率信道發(fā)送給所述信號接收終端；
步驟2)所述信號接收終端包括解調(diào)模塊、Goertzel算法模塊、歸一化互相關(guān)值計算和經(jīng)驗信道選擇模塊和調(diào)制模塊，所述信號接收終端將接收到的多個感興趣單音的復(fù)合信號通過所述解調(diào)模塊進行解調(diào)，采用所述Goertzel算法模塊進行復(fù)合信號的幅度譜計算，然后與所述歸一化互相關(guān)值計算和經(jīng)驗信道選擇模型在相同頻率處的理想響應(yīng)進行相關(guān)計算，并選取擁有與該組信道估計信號產(chǎn)生最大相關(guān)的信道模型作為該高速率信道的模型，并將結(jié)果通過所述低速率信道發(fā)送給所述信號發(fā)送終端；
步驟3)所述信號發(fā)送終端將收到的信號由所述解調(diào)模塊進行解調(diào)后，再由所述確定高速信道模塊進行確定高速率信道模型。進一步的，所述信號發(fā)送終端和所述信號接收終端可以進行一體化設(shè)計，所述信號發(fā)送終端可作為所述信號接收終端。進一步的，所述信號發(fā)送終端和所述信號接收終端可以進行一體化設(shè)計，所述信號接收終端可作為所述信號發(fā)送終端。本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明采用Goerzel算法和相關(guān)計算的方法進行信道估計，計算量小，速度高，信道估計的準確率高；
2、硬件簡單，易于與其它通信終端集成；
3、采用低速率信道進行結(jié)果傳送，其誤碼率低，可以保證將信道估計結(jié)果準確回送給發(fā)送信號終端，信號發(fā)送終端將收到的信號進行預(yù)加重以抵消信道失真，從而提高接收終端信號接收的可靠性。


圖1是本發(fā)明的流程 圖2是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu) 圖3是本發(fā)明的信號發(fā)送終端的軟件流程 圖4是本發(fā)明的信號接收終端的軟件流程圖。
具體實施例方式參見圖1所示，一種信道估計方法，包括信號發(fā)送終端、通信信道和信號接收終端，包括以下步驟:
步驟I)所述信號發(fā)送終端包括多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、確定高速信道模塊，所述通信信道包括高速率信道和低速率信道，所述信號發(fā)送終端按照與所述信號接收終端的約定，通過所述多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊產(chǎn)生多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號，由所述調(diào)制模塊調(diào)制后通過所述高速率信道發(fā)送給所述信號接收終端；
步驟2)所述信號接收終端包括解調(diào)模塊、Goertzel算法模塊、歸一化互相關(guān)值計算和經(jīng)驗信道選擇模塊和調(diào)制模塊，所述信號接收終端將接收到的多個感興趣單音的復(fù)合信號通過所述解調(diào)模塊進行解調(diào)，采用所述Goertzel算法模塊進行復(fù)合信號的幅度譜計算，然后與所述歸一化互相關(guān)值計算和經(jīng)驗信道選擇模型在相同頻率處的理想響應(yīng)進行相關(guān)計算，并選取擁有與該組信道估計信號產(chǎn)生最大相關(guān)的信道模型作為該高速率信道的模型，并將結(jié)果通過所述低速率信道發(fā)送給所述信號發(fā)送終端；
步驟3)所述信號發(fā)送終端將收到的信號由所述解調(diào)模塊進行解調(diào)后，再由所述確定高速信道模塊進行確定高速率信道模型。進一步的，所述信號發(fā)送終端和所述信號接收終端可以進行一體化設(shè)計，所述信號發(fā)送終端可作為所述信號接收終端。進一步的，所述信號發(fā)送終端和所述信號接收終端可以進行一體化設(shè)計，所述信號接收終端可作為所述信號發(fā)送終端。參見圖2所示，采用中央處理器實現(xiàn)多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊、數(shù)字調(diào)制功能模塊、數(shù)字解調(diào)功能模塊、Goertzel算法模塊、歸一化互相關(guān)值計算功能模塊、經(jīng)驗信道模型選擇模塊等。在信道估計過程中，由多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊產(chǎn)生多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號，經(jīng)數(shù)字調(diào)制功能模塊數(shù)字調(diào)制后，可以通過串口由DA輸出模擬信號到通信信道；從通信信道接收的模擬信號通過AD采集后，經(jīng)串口傳送給數(shù)字解調(diào)功能模塊進行數(shù)字解調(diào)，解調(diào)的數(shù)據(jù)經(jīng)Goertzel算法模塊、歸一化互相關(guān)值計算功能模塊、經(jīng)驗信道選擇模塊后，將信道估計的結(jié)果即選擇的經(jīng)驗信道模型通過數(shù)字調(diào)制模塊數(shù)字調(diào)制后，經(jīng)串口由DA轉(zhuǎn)換成模擬信號后，發(fā)送到通信信道。參見圖3所示，信號發(fā)送終端的軟件流程為:
步驟I)在信號發(fā)送終端，當(dāng)啟動信道估計功能時，信號發(fā)送終端首先產(chǎn)生一組感興趣頻率單音的復(fù)合信號；
步驟2)進行數(shù)字調(diào)制處理；
步驟3)發(fā)送數(shù)字調(diào)制信號到通信信道，然后等待接收端反饋的經(jīng)驗信道模型信息；步驟4)如果接收到經(jīng)驗信道模型信息，則把該信息作為信道估計模塊的結(jié)果反饋給系統(tǒng)；如果超過約定時間還沒有接收到經(jīng)驗信道模型信息(超時)，則判斷是否超出約定的信道估計重試次數(shù)；如果沒有超過約定的信道估計重試次數(shù)，則返回步驟I);如果已超過重試次數(shù)上限，則將信道估計失敗的結(jié)果反饋給系統(tǒng)。參見圖4所示，信號接收終端的軟件流程為:
步驟I)信號接收終端接收到一組感興趣頻率單音的復(fù)合信號時，
步驟2)利用Goerzel算法模塊進行該組感興趣頻率信號的幅度譜計算；
步驟3)與經(jīng)驗信道模型對應(yīng)的理想幅度響應(yīng)進行相關(guān)運算，得到歸一化互相關(guān)值； 步驟4)比較并記錄該次的最大歸一化互相關(guān)值及其對應(yīng)經(jīng)驗信道號；
步驟5)信號接收終端對接收的感興趣頻率單音的復(fù)合信號進行計數(shù)，如果沒有超過雙方約定的N次，則返回步驟I);如果達到雙方約定的N次探測，則比較N次所有的最大歸一化互相關(guān)值，得到一個最大的歸一化互相關(guān)值，該歸一化互相關(guān)值對應(yīng)的經(jīng)驗信道模型即本次信道估計的結(jié)果，信號接收終端將把此結(jié)果發(fā)送給信號發(fā)送終端，信號發(fā)送終端利用該信道模型對發(fā)送信號進行預(yù)加重以抵消信道失真，從而提高信號接收終端信號接收的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種信道估計方法，包括信號發(fā)送終端、通信信道和信號接收終端，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)所述信號發(fā)送終端包括多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊、調(diào)制模塊、解調(diào)模塊、確定高速信道模塊，所述通信信道包括高速率信道和低速率信道，所述信號發(fā)送終端按照與所述信號接收終端的約定，通過所述多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號發(fā)生模塊產(chǎn)生多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號，由所述調(diào)制模塊調(diào)制后通過所述高速率信道發(fā)送給所述信號接收終端； 步驟2)所述信號接收終端包括解調(diào)模塊、Goertzel算法模塊、歸一化互相關(guān)值計算和經(jīng)驗信道選擇模塊和調(diào)制模塊，所述信號接收終端將接收到的多個感興趣單音的復(fù)合信號通過所述解調(diào)模塊進行解調(diào)，采用所述Goertzel算法模塊進行復(fù)合信號的幅度譜計算，然后與所述歸一化互相關(guān)值計算和經(jīng)驗信道選擇模型在相同頻率處的理想響應(yīng)進行相關(guān)計算，并選取擁有與該組信道估計信號產(chǎn)生最大相關(guān)的信道模型作為該高速率信道的模型，并將結(jié)果通過所述低速率信道發(fā)送給所述信號發(fā)送終端； 步驟3)所述信號發(fā)送終端將收到的信號由所述解調(diào)模塊進行解調(diào)后，再由所述確定高速信道模塊進行確定高速率信道模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道估計方法，其特征在于:所述信號發(fā)送終端和所述信號接收終端可以進行一體化設(shè)計，所述信號發(fā)送終端可作為所述信號接收終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道估計方法，其特征在于:所述信號發(fā)送終端和所述信號接收終端可以進行一體化設(shè)計，所述信號接收終端可作為所述信號發(fā)送終端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信道估計方法，信號發(fā)送終端按照與信號接收終端的約定發(fā)送多個感興趣頻率單音的復(fù)合信號，信號接收終端接收復(fù)合信號后利用Goertzel算法快速計算接收信號頻譜，然后與所有經(jīng)驗信道模型做相關(guān)分析后選擇最相關(guān)的經(jīng)驗信道模型作為通信信道模型，并由信號接收終端將選擇的信道模型反饋給信號發(fā)送終端，從而使信號發(fā)送終端在發(fā)送前按照選定的信道模型對發(fā)送信號進行預(yù)加重以抵消信道失真，從而提高信號接收終端信號接收的可靠性。本發(fā)明采用Goerzel算法和相關(guān)計算的方法進行信道估計，計算量小，速度高，信道估計的準確率高，硬件簡單，易于與其它通信終端集成。
文檔編號H04L1/00GK103188047SQ20131003050
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者胡劍凌, 胡丹峰, 曹洪龍 申請人:蘇州大學(xué)