一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法技术

本发明专利技术公开了一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，具体步骤包括：S1、计算CRS信号处的信道估计值；S2、在信道估计值序列中插入一个零作为直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值；S3、将插入直流子载波后的信道估计值转到时域，得到时域信道估计值；S4、对时域信道估计值进行去噪处理；S5、采用快速傅立叶变换算法将去噪后的时域信道估计值转到频域；S6、取出有效子载波处的信道估计值；S7、对有效子载波处的信道估计值进行处理；S8、使用线性插值和赋值计算非CRS所在OFDM符号的信道估计值。本发明专利技术为考虑手机较高速度的移动性而做出的一种信道估计方法，能够较好地跟踪用户终端的移动带来的信道变化，提高信道估计的准确性。

A downlink channel estimation method for LTE terminal in mobile state

The invention discloses a downlink channel estimation method of LTE terminal in mobile state, which includes: S1, calculating channel estimation value at CRS signal; S2, inserting a zero in channel estimation sequence as a DC subcarrier to obtain channel estimation value after inserting a DC subcarrier; S3, inserting a DC subcarrier. Then the channel estimation is transferred to the time domain to obtain the time domain channel estimation; S4, denoising the time domain channel estimation; S5, using fast Fourier transform algorithm to transfer the denoised time domain channel estimation to the frequency domain; S6, extracting the channel estimation at the effective subcarrier; S7, the channel estimation at the effective subcarrier. Processing; S8, using linear interpolation and assignment to compute the channel estimate of non CRS OFDM symbol. The invention provides a channel estimation method considering the mobility of mobile phones at higher speed, which can better track the channel changes caused by the mobile terminals of users and improve the accuracy of channel estimation.

【技术实现步骤摘要】
一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法
本专利技术涉及一种长期演进系统的下行信道估计方法，具体涉及一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法。
技术介绍
LTE被视作从3G到4G演进的主流技术，主要采用了正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技术和多入多出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)技术，在这两项技术的支持下，LTE在20MHz带宽下能够提供下行100Mbit/s的业务峰值速率，而承载下行业务的信道就是PDSCH信道，用户终端(UserEquipment，UE)在解析PDSCH信道之前必须要获得PDSCH信道的信道状态信息，而获得PDSCH信道的信道状态信息的方法是做信道估计，在LTE中主要使用小区特定参考信号(Cell-specificreferencesignals,CRS)做PDSCH信道(物理下行链路共享信道，PhysicalDownlinkSharedChannel)的信道估计。由于现在人们的生活节奏加快，人们会选择各种交通工具出行，手机作为现代人们随身携带的通讯设备，自然也会处于各种运动状态，考虑到手机具有较高速度的移动性，提出一种准确性高的信道估计方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，该方法在手机高速移动时，仍能保持信道估计的准确性，且计算量较小，适合工程实现。在现有技术中，CRS在每个下行子帧，整个下行带宽内的每个资源块(ResourceBlock,RB)上都会发送，且每个小区可以使用1、2和4个小区特定参考信号，分别对应使用1、2和4个发射天线端口。本专利技术考虑最多有两个CRS存在的情况。本专利技术通过以下技术方案实现：一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，步骤包括：S1、计算CRS信号处的信道估计值；S2、在信道估计值序列中插入直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值；S3、采用反快速傅立叶变换算法将插入直流子载波后的信道估计值转到时域，得到时域信道估计值；S4、对步骤S3得到的时域信道估计值进行去噪处理；S5、采用快速傅立叶变换算法将去噪后的时域信道估计值转到频域，得到频域信道估计值；S6、从频域信道估计值中取出有用子载波处的值作为有效子载波处的信道估计值；S7、对有效子载波处的信道估计值进行处理；S8、使用线性插值和赋值计算非CRS所在OFDM符号的信道估计值。优选的，所述步骤S1，具体为：将已知的本地生成的CRS信号与接收到的CRS信号进行共轭相乘，得到CRS信号所在子载波处的信道估计值，具体计算公式为：CRS信号所在子载波处Hls＝Sr·conj(Slocal)非CRS信号所在子载波处Hls＝0其中，Hls表示使用最小二乘算法计算得到的信道估计值，下标ls表示最小二乘算法(LeastSquare,LS)，Slocal表示本地生成的CRS信号，Sr表示接收到的CRS信号。进一步地，步骤S1中所采用的信道估计方法可以为：最小二乘法(LeastSquare,LS)，线性最小均方误差法(LinearMinimumMeanSquareError,LMMSE)。在得到了CRS信号所在子载波处的信道估计值后，要想得到非CRS所在子载波处的信道估计值，需要分别在时频资源的时域和频域中分别对CRS信号所在子载波处的信道估计值做进一步处理，实现准确估计出非CRS信号所在子载波处信道估计值的目的。因此，进一步地，所述步骤S2，具体为：对步骤S1中得到的一个子帧中的CRS信号所在的OFDM符号的信道估计值，在该信道估计值序列的(Nsc/2+1)处插入一个零作为直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值，其中，Nsc表示信道带宽对应的总子载波数。进一步地，在所述步骤S3中，采用的反快速傅立叶变换(InverseFastFourierTransform,IFFT)算法中的点数与信道带宽有关。进一步地，在所述步骤S4中，对步骤S3中的时域信道估计值序列进行去噪处理，具体方法为：选定一个多径窗，将窗外的信号作为噪声径置为零。窗的选择与反快速傅立叶变换的点数有关。进一步地，在所述步骤S5中：所使用的快速傅立叶变换(FastFourierTransform,FFT)算法的点数与步骤S3中所使用的IFFT的点数相同。进一步地，所述步骤S6，具体为：取频域信道估计值序列中的前(Nsc+1)个值作为有效子载波处的信道估计值序列，得到有效子载波处的信道估计值。进一步地，所述步骤S7，具体为：将有效子载波处的信道估计值序列的(Nsc/2+1)处的信道估计值删除，得到去掉直流子载波后的信道估计值序列。进一步地，所述步骤S8，具体为：对于两个CRS所在OFDM符号之间的OFDM符号的信道估计值，通过使用相邻两个OFDM符号的信道估计插值得到，插值使用线性插值的方法；对于不在两个CRS所在OFDM符号之间的OFDM符号的信道估计值，使用邻近的CRS所在OFDM符号的信道估计值赋值得到。本专利技术相较于现有技术，具有以下的有益效果：1、本专利技术使用FFT插值法计算CRS所在OFDM符号的信道估计值，计算量适中，便于工程实现；2、本专利技术使用插值和赋值的方法计算非CRS所在的OFDM符号的信道估计值，能够较好地跟踪UE的移动带来的信道变化，从而提高信道估计的准确性。附图说明图1是本专利技术方法的流程图。图2(a)是本实施例发射端天线端口0的CRS信号的分布情况(正常循环前缀，1个RB)。图2(b)是本实施例发射端天线端口1的CRS信号的分布情况(正常循环前缀，1个RB)。图3(a)是本实施例发射端天线端口0的CRS信号的分布情况(扩展循环前缀，1个RB)。图3(b)是本实施例发射端天线端口1的CRS信号的分布情况(扩展循环前缀，1个RB)。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例在本实施例中，假设发送端有两根发射天线，以一个发射天线端口到一根接收天线为例，根据图1所述的一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，本实施例的具体步骤包括：S1、计算CRS信号处的信道估计值；本实施例中，使用本地生成的CRS信号与接收到的CRS信号共轭相乘，得到CRS信号所在子载波处的信道估计。CRS信号所在子载波处Hls＝Sr·conj(Slocal)非CRS信号所在子载波处Hls＝0其中，Hls表示使用LS算法计算得到的信道估计值，Slocal表示本地生成的CRS信号，Sr表示接收到的CRS信号。S2、在信道估计值序列中插入直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值；针对步骤S1中的一个子帧中的4个CRS信号所在OFDM符号的信道估计值，对于其中的每一个信道估计值，在该信道估计值序列的(Nsc/2+1)处插入一个零作为直流子载波。其中，Nsc表示信道带宽对应的总子载波数。S3、采用反快速傅立叶变换算法将插入直流子载波后的信道估计值转到时域，得到时域信道估计值；使用IFFT算法分别将插入直流子载波后的4个信道估计值序列转到时域，得到4个时域信道估计值序列。所采用的IFFT算法的点数与信道带宽有关，具体为：信道带宽小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，具体步骤包括：S1、计算CRS信号处的信道估计值；S2、在信道估计值序列中插入直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值；S3、采用反快速傅立叶变换算法将插入直流子载波后的信道估计值转到时域，得到时域信道估计值；S4、对步骤S3得到的时域信道估计值进行去噪处理；S5、采用快速傅立叶变换算法将去噪后的时域信道估计值转到频域，得到频域信道估计值；S6、从频域信道估计值中取出有用子载波处的值作为有效子载波处的信道估计值；S7、对有效子载波处的信道估计值进行处理；S8、使用线性插值和赋值计算非CRS所在OFDM符号的信道估计值。

【技术特征摘要】
1.一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，具体步骤包括：S1、计算CRS信号处的信道估计值；S2、在信道估计值序列中插入直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值；S3、采用反快速傅立叶变换算法将插入直流子载波后的信道估计值转到时域，得到时域信道估计值；S4、对步骤S3得到的时域信道估计值进行去噪处理；S5、采用快速傅立叶变换算法将去噪后的时域信道估计值转到频域，得到频域信道估计值；S6、从频域信道估计值中取出有用子载波处的值作为有效子载波处的信道估计值；S7、对有效子载波处的信道估计值进行处理；S8、使用线性插值和赋值计算非CRS所在OFDM符号的信道估计值。2.根据权利要求1所述的一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，其特征在于：在所述步骤S1中，使用本地生成的CRS信号与接收到的CRS信号共轭相乘，得到CRS信号所在子载波处的信道估计，具体为：CRS信号所在子载波处Hls＝Sr·conj(Slocal)非CRS信号所在子载波处Hls＝0其中，Hls表示使用最小二乘算法计算得到的信道估计值，Slocal表示本地生成的CRS信号，Sr表示接收到的CRS信号。3.根据权利要求1所述的一种LTE终端在移动状态下的下行信道估计方法，其特征在于：在所述步骤S2中，对步骤S1中得到的一个子帧中的CRS信号所在的OFDM符号的信道估计值，在该信道估计值序列的(Nsc/2+1)处插入一个零作为直流子载波，得到插入直流子载波后的信道估计值，其中，Nsc表示信道带宽对应的总子载波数。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红飞，
申请(专利权)人：广州慧睿思通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44