本发明专利技术公开了一种基于无线环境图的信道估计方法和装置，所述方法首先获取无线通信设备的位置信息，从无线环境图中检索对应的信道状态信息CSI；而后计算误差矢量幅度EVM值；当EVM大于阈值EVMg时，采用CSI在线信道估计算法，估计信道状态信息，并进行更新；当EVM小于EVMg时，则继续对下一位置处的信道状态进行估计。本发明专利技术的信道估计方法，基于无线环境图，能够对当前通信环境的信道状态进行准确估计，当实际信道状态与无线环境图所提供的信道状态存在较大偏差时，则利用环境认知方法，通过信道估计算法得出更切合实际的信道状态信息，并进行更新，从而不断优化无线环境图信道状态信息，提升无线通信系统的通信质量与可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种基于无线环境图的无线信道估计方 法与装置。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，为轨道交通列车全面监控以及旅客提供高速宽带的无 线通信环境，对移动通信技术提出了一个新的挑战。无线移动通信技术大部分都是基于蜂 窝移动通信系统的，并没有考虑轨道交通本身的独特性，不能较好地满足列车监控、旅客数 据通信等要求。面向认知无线电环境认知的无线环境图（Radio Environment Map, REM)能 够提供多维无线通信环境信息，如信道状态信息（Channel State Information, CSI)。而基 于轨道交通无线环境图（REM for Railway)的信道估计算法及信道补偿算法能够提升轨道 交通环境下（尤其是高速铁路、地铁环境下）无线通信接收机的解调性能。 然而，现有技术中，基于无线环境图对无线信道进行估计时，当无线环境图所存储 的信道参数信息与实际信道环境存在偏差时，接收机解调性能会恶化，这就直接导致无线 通信环境的恶化，从而不能为旅客提供良好的通信体验，也不能对列车的进行全面、实时的 监控，列车运行存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于无线环境图的信道估计方法和装置，能够结合无线 环境图对当前通信环境的信道参数进行准确估计，当实际信道参数与无线环境图所提供的 信道状态信息存在较大偏差时，则利用在线信道估计值更新无线环境图中相应的信道参 数，并基于认知无线电的认知机理，在无线通信系统的工作过程中，不断优化无线环境图信 道参数，从而提升无线通信系统通信质量与可靠性。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于无线环境图的信道估计方法，所述方法 包括： 步骤S1，获取无线通信设备的当前位置信息，并从所述无线环境图中检索与所述 当前位置对应的当前信道状态信息； 步骤S3,根据导频信息计算所述无线通信设备当前位置的误差矢量幅度EVM值； 步骤S4,将所述EVM值与预设的阈值EVM^行比较，当所述EVM大于EVM 8时，转 入步骤S5 ;当所述EVM小于或等于EVMJt，转入步骤Sl ; 步骤S5,采用信道状态信息CSI在线信道估计算法，估计信道状态信息，并对所述 当前信道状态信息进行更新。 上述方案中，所述步骤S5中采用CSI在线信道估计算法，估计信道状态信息，进一 步包括： 步骤S511，根据所述导频信息和所检索的无线环境图中的信道状态信息，构建第 一信道估计关系式； 步骤S512,对所述第一信道估计关系式进行求解，根据所述求解的结果更新所述 无线环境图中的所述当前信道状态信息，转入步骤S3。 上述方案中，所述步骤S5中采用CSI在线信道估计算法，估计信道状态信息，进一 步包括： 步骤S521，根据导频信息进行变换域信道估计； 步骤S522,根据变换域信道估计得到的信道频率响应信息、无线环境图中存储的 信道状态信息构建第二信道估计关系式； 步骤S523,对所述第二信道估计关系式进行求解，并根据所述求解的结果更新无 线环境图中的所述当前信道状态信息。 上述方案中，所述方法在步骤Sl之后、步骤S3之前还包括： 步骤S2,根据所述信道状态信息，对射频前端获取的接收信号进行信道补偿。 上述方案中，所述步骤S3还包括：对已进行信道补偿的接收信号进行处理。 根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于无线环境图的无线信道估计装置， 所述装置包括：接收机，EVM值计算模块，EVM值比较模块，信道估计模块，信道信息更新模 块；其中， 所述接收机用于获取无线通信设备的当前位置信息，并从所述无线环境图中检索 与所述当前位置对应的当前信道状态信息； 所述EVM值计算模块与所述接收机相连，用于根据导频信息计算所述无线通信设 备当前位置的误差矢量幅度EVM值； 所述EVM值比较模块同时与所述接收机、所述EVM值计算模块和所述信道估计模 块相连，用于接收所述EVM值计算模块所计算的EVM值，并将所述EVM值与预设的阈值EVM g 进行比较，当所述EVM大于EVMjt，启动信道估计模块；当所述EVM小于或等于EVM 8时，启 动接收机； 所述信道估计模块同时与EVM值比较模块和所述信道信息更新模块相连，用于采 用CSI在线信道估计算法，估计信道状态信息； 所述信道信息更新模块与所述信道估计模块相连，用于接收所述信道估计模块所 重新估计的信道状态信息，并对所述当前信道状态信息进行更新。 上述方案中，所述信道估计模块进一步用于： 根据所述导频信息和所检索的无线环境图中的信道状态信息，构建第一信道估计 关系式； 对所述第一信道估计关系式进行求解，根据所述求解的结果更新所述无线环境图 中的所述当前信道状态信息，并启动EVM值计算模块。 上述方案中，所述信道估计模块进一步用于： 根据导频信息进行变换域信道估计； 根据变换域信道估计得到的信道频率响应信息、无线环境图中存储的信道状态信 息构建第二信道估计关系式； 对所述第二信道估计关系式进行求解，并根据所述求解的结果更新无线环境图中 的所述当前信道状态信息。 上述方案中，所述接收机还用于： 根据所述信道状态信息，对射频前端获取的接收信号进行信道补偿。 上述方案中，所述接收机还用于：对已进行信道补偿的接收信号进行处理。 本专利技术的基于无线环境图的信道估计方法，所述方法首先获取无线通信设备的当 前位置信息，并从所述无线环境图中检索与所述当前位置对应的当前信道状态信息；根据 导频信息计算所述无线通信设备当前位置的误差矢量幅度EVM值；将所述EVM值与预设的 阈值EVM g?行比较，当所述EVM大于EVM 8时，采用CSI在线信道估计算法，估计信道状态信 息，并对所述当前信道状态信息进行更新；当所述EVM小于EVMJt，则继续对下一位置处的 信道进行判断。本专利技术的信道估计方法，能够结合无线环境图对当前通信环境的信道参数 进行准确估计，当实际信道参数与无线环境图所提供的信道状态信息存在较大偏差时，则 利用环境认知理论，通过对信道参数的估计算法得出更切合实际的信道状态信息如信道参 数，并更新无线环境图中相应的信道状态信息如信道参数，基于认知无线电的认知机理，在 无线通信系统的工作过程中，不断优化无线环境图信道参数，从而提升无线通信系统通信 质量与可靠性。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为本专利技术实施例一的基于无线环境图的无线信道估计方法流程示意图； 图2为实施例一的迭代信道参数估计算法流程示意图；图3为实施例一的变换域信道参数估计算法流程示意图； 图4为本专利技术实施例二的基于无线环境图的无线信道估计方法流程示意图； 图5为实施例二的轨道交通高架桥场景示意图； 图6为本专利技术实施例三的基于无线环境图的无线信道估计方法流程示意图； 图7为实施例三中，四种不同接收机的EVM性能图； 图8为实施例三中，四种不同接收机的平均EVM性能图； 图9为实施例三中，四种不同接收机的BER性能图； 图10为实例施例三中，四种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于无线环境图的无线信道估计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，获取无线通信设备的当前位置信息，并从所述无线环境图中检索与所述当前位置对应的当前信道状态信息；步骤S3，根据导频信息计算所述无线通信设备当前位置的误差矢量幅度EVM值；步骤S4，将所述EVM值与预设的阈值EVMg进行比较，当所述EVM大于EVMg时，转入步骤S5；当所述EVM小于或等于EVMg时，转入步骤S1；步骤S5，采用信道状态信息CSI在线信道估计算法，估计信道状态信息，并对所述当前信道状态信息进行更新。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵友平，黄楠楠，李金兴，谈振辉，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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