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专利号: 2018100485778
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种LTE-A(LTE-Advanced,长期演进增强)系统中基于小区参考信号的信道估计方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:根据小区参考信号映射规则对所有接收信号进行导频抽取得到CRS(Cell Reference Signal,小区参考信号)处的接收信号,利用接收信号与本地导频信号完成最小二乘(Least Squares,LS)估计,具体包括:S11:对每个接收天线p和发送天线端口s,根据小区参考信号映射规则对所有接收信号进行导频抽取得到CRS处的接收信号 其中r表示一个符号内导频子载波index,为下行带宽资源块个数,j表示一个子帧内含导频的符号索引,j=1,2,

3,4;

S12:根据小区参考信号产生规则产生每个发送天线端口s的本地导频j表示一个子帧内含导频的符号index,j=1,2,3,4;

S13:对每个接收天线p和发送天线端口s,进行LS信道估计,得到导频信道估计值:其中, j=1,2,3,4,(·)*表示共轭;

S2:由已得到的导频信道估计值进行插值,增加虚拟导频,从而将导频加倍;

S3:利用导频子载波处的信道估计值,对信道时延参数和信噪比进行估计,具体包括:S31:导频LS信道估计值合并:

增加虚拟导频后,将频域4列导频的LS信道估计值进行4个OFDM符号上的平均,从而变成1列 点的信道估计值H;

S32:IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,快速傅里叶反变换):将合并后的 点的导频处的信道估计值补零至NIFFT点,经过IFFT变换到时域,得到NIFFT点时域信道冲激响应值:其中,NIFFT表示IFFT点数;

S33:找信号最强径:

设L为设置的多径条数,按照以下方式找到信号最强径对应的能量Pmax,即信号能量Ps的最大值及位置Dmax;

Ps(i)=|real(h(i))|2+|imag(h(i))|2Dmax=arg{max(Ps(i))}

其中,i=0,1,2,...,L-1,i表示信号径数,arg(·)表示求位置函数;

S34:信噪比SNR估计:

求出信号能量Ps的均值Pave,并按下式计算噪声能量:则接收端信噪比为:

S35:找信号第一径

从长度为M的搜索窗SW起始点开始,在搜索窗内查找功率大于信号最强径功率γ倍的第一个值,记录此第一个值的位置为信号的第一径位置Dfirst;如果没找到,则认为信号最强径就是信号的第一径;其中长度为M的搜索窗索引如下:S36:计算门限:

对Ps(r)进行重新排列得到P′s(r):

若Dfirst=0,P′s(r)=Ps(r),r=0,1,…,NIFFT-1,否则,按下面描述进行重新排列根据Pmax获得有用信号功率门限TP:TP=Pmax/64

求出噪声功率PN,并根据PN获得噪声门限TN:TN=PN·8

S37:寻找信号有效径:

在P′s(r),r=0,1,...,L-1中找出大于等于max{TN,TP}的值,假设有N个值,记作P″s(n),

0≤n≤(N-1),并记录其位置信息Pos(n),0≤n≤(N-1);如果没有符合条件的值,则保留P′s(r)中的最大值及其对应的位置信息;

S38:计算均方根时延扩展:

根据位置信息和系统采样时间Ts得到多径时延τk:τk=Pos(n)×Ts×2048/3/NIFFT,n=0,1,2…,N-1根据P″s(n)和Pos计算等效的时延扩展均方根τrms:S4:根据估计结果从LMMSE(Linear Minimum Mean Squared Error,线性最小均方误差)频域插值矩阵存储单元中选择相应的插值矩阵W;

S5:频域插值读取W矩阵,利用频域滑动窗,根据 估计出含导频的OFDM符号信道估计值;其中 表示含导频的OFDM符号LMMSE信道估计值, 表示导频处的LS信道估计值;

S6:进行时域线性插值,得到全部子载波的信道响应估计值。

2.根据权利要求1中所述的一种LTE-A系统中基于小区参考信号的信道估计方法,其特征在于,所述S4中,根据估计结果从LMMSE频域插值矩阵存储单元中选择相应的插值矩阵W具体包括:如果时延参数和信噪比SNR的估计结果发生变化时,滤波矩阵W也需要重新计算更新,即需要进行矩阵的大量求逆运算;为满足实际应用,将SNR和τrms分成几个区间,对LMMSE频域滤波系数预先计算并存储,需要时根据估计结果选择调用相应的W。

3.根据权利要求1中所述的一种LTE-A系统中基于小区参考信号的信道估计方法,其特征在于,所述S6中,进行时域线性插值,得到全部子载波的信道响应估计值具体包括:线性插值算法的基本原理是利用相邻参考信号位置的信道频率相应值,求出数据位置频率响应值;时域线性插值算法公式如下:其中, 分别对应相同频域位置不同时域位置上的参考信号的响应,表示全部子载波的信道响应估计值。