OFDM信道估计制造技术

一种用于接收包括使用多个副载波传送的含数据码元和导频码元的正交频分复用（ＯＦＤＭ）码元集的ＯＦＤＭ数字视频广播（ＤＶＢ）信号的接收机，此ＯＦＤＭ　ＤＶＢ信号是经由传输信道向接收机传送的，该接收机包括：输入模块，配置成经由传输信道接收ＯＦＤＭ　ＤＶＢ信号；以及耦合至输入模块的信道估计模块，配置成通过对这些ＯＦＤＭ码元集执行傅立叶变换以产生频域中的经变换码元集并通过使用此ＯＦＤＭ　ＤＶＢ信号中的导频码元的子集对这些经变换码元集执行最小均方误差（ＭＭＳＥ）均衡来计算传输信道的信道估计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】OFDM信道估计背景当今，有许多形式的信息从诸如电视内容供应商之类的信息源向诸如百姓家 中的电视之类的接收机发送。从而，如此的信息的示例有数字电视(DTV)信息。 传送数字信息通常涉及将数字信息转换成模拟信号并使用该模拟信号调制RF (射 频)载波频率的振幅和/或相位，并在诸如空气之类的传播介质上向接收机发送此 经调制的信号。参照附图说明图1，通信系统1包括发射机2和接收机4。发射机2和接收机4具有各 自的天线6和8，尽管天线6和8在此被示为外置于发射机2和接收机4，但它们 可被认为是发射机2和接收机4的部件。发射机2被配置成在传播介质——这里为 地面广播系统——上向接收机4发送信息(例如，正如信号14、 16、和18那样)。 在传播介质上传输信息会引入由噪声(例如，静电)、强度变动(衰落)、相移变 动、多普勒展宽、多普勒衰落、多径延迟等引起的信号畸变。多径延迟起因于所传 输的信号例如因为从建筑物10反射和/或通过中继站12被中继等而取道发射机与 接收机之间不同的路径通过传播介质。传输信号; (O (例如，信号14、 16、和18) 不同的路径导致不同的增益和不同的延迟时间，其导致信号p(O诸时延拷贝在与直 接传输的信号16相比不同的时间到达接收机4处(就像回声)。收到的信号K0 是此直接传输的信号和/或诸副本(若有)的组合。多径畸变导致令其他码元的加 权影响被添加到当前码元上的码元间干扰(ISI)、和/或令分开的副载波相互干扰的信道间干扰。信号KO中的噪声和/或干扰还可能来自于诸如发射机之类的其他 源。这些效应可能导致从发射机2向接收机4的信息的转送和/或对此信息的解读 中出错。当系统的比特出错率(BER)超过阈值并且过了系统的差错容限时，系统 就失效了。正交频分复用(OFDM)可被用来在传播介质上传送多路DTV信号。OFDM 系统并行地在一个或更多个副载波上使用每个副载波中的一个或更多个时隙来传 送诸如电视信号之类的信号。每个副载波位于用来传送DTV信号的频谱的不同部 分处。各副载波的间距使得每个副载波的频率与其他副载波中每一个的频率正交(例如，各副载波的频率间距基本等于OFDM码元历时的倒数)。副载波频率的正交性提供了比将非正交频率用作副载波时更高的抗RF干扰和多径畸变性。每个副载波包括例如数据码元、导频码元、和/或作为特殊类型数据码元的传输参数信号(TPS)码元。导频码元是用来帮助接收机估计传输信道的预定已知信号。一旦接收机4接收到OFDM信号(例如，，就使用信道估计来消去畸变 对所传送的信号(例如，的影响。例如，由于r(0是信号14、 16、和18的线 性组合，因此特定的数学函数(即，传递函数)可描述p(0到r(f)的关系。 一旦传 播介质的传递函数已知，就可使用作为该传播介质的传递函数的逆的滤波器来降低 由传播介质所引入的畸变的影响。由于传播介质不断在改变(例如，造成多径误差 的物体可能移动、天气可能变化、噪声电平可能改变等)，任何给定传播介质的传 递函数也是不断改变的。当传播介质正在快速变化时，KO就变成快衰落传输 信道，这会增大估计过程的复杂度。长信道出现在传播介质具有长延迟展开之 时。例如，若信号18到达接收机4要行进的距离与信号16相比足够长，则信号 18中的码元可能在相同码元经由信号16到达接收机4之后才达到，由此造成ISI。概要一种用于接收包括使用数个副载波传送的含数据码元和导频码元的正交频分 复用(OFDM)码元集的OFDM数字视频广播(DVB)信号的接收机，OFDM DVB 信号是经由传输信道向接收机传送的，该接收机包括输入模块，配置成经由传输 信道接收此OFDM DVB信号；以及耦合至输入模块的信道估计模块，配置成通过 对OFDM码元集执行傅立叶变换以产生频域中的经变换码元集并通过使用此 OFDMDVB信号中的导频码元的子集对经变换码元集执行最小均方误差(MMSE)均衡来计算传输信道的信道估计。本专利技术的实现可包括以下特征中的一个或更多个。信道估计模块对每个收到 的OFDM码元集执行单次傅立叶变换。上述导频码元子集远少于OFDM码元集中 的导频码元的全部。信道估计模块被配置成选择使用频率比用以传送受检视的数据 码元的频率低的副载波传送的N个最靠近的导频码元和使用频率比此用以传送受 检视的数据码元的频率高的副载波传送的N个最靠近的导频码元作为上述导频码 元子集。信道估计模块被配置成选择使用频率比用以传送受检视的数据码元的频率 高的副载波传送的N个最靠近的导频码元作为上述导频码元子集。信道估计模块 被配置成选择使用频率比用以传送受检视的数据码元的频率低的副载波传送的N个最靠近的导频码元作为上述导频码元子集。信道估计模块计算与用以传送这些OFDM码元集中每一集的每个分别的副载波相对应的信道估计。而且，本专利技术的实现还可包括以下特征中的一个或更多个。信道估计模块被配置成并行地计算一个以上数据码元的信道估计。常数N等于2且信道估计模块被配置成根据下式来执行对执行数据码元中的每一个的信道估计麵)=^ 》其中Cp是分别的滤波器系数，A(m》是对导频码元的上述子集中分别的导频码元的信道估计，而/7是导频码元的上述子集中分别的导频码元的索引值。信道估计模块被配置成根据下式计算滤波器系数.-c(/n)二[Cj()n) c2( i) c3(w) c4(m)]=及((附一附2)m) i ((W — m3;V)及((W —附4)w)]R—1其中1(0) i (M-12) T (M-24) J (M-36)— —/ (12) T (O) 及(M-12) / (M-24) + 2! —/ (24) i (12) 及(O) i (M —12) +￡7 ，/ (36) ，;>/ (12) 卿且及(附)二J]ofe^ ， 0S附SM —1其中M是此OFDM DVB信号中呈现的副载波的总数，/是代表多径OFDM DVB信号的每条分别的路径的索引，Z是代表信道115的延迟展开的数字，w是代表介于两个选中计算其相关性的信道之间的居间信道的数量的整数值，并且￡{,|2} = CT,2其中MQ是传输信道的第/条路径在时刻A:的信道冲激响应。而且，本专利技术的实现还可包括以下特征中的一个或更多个。信道估计模块被 配置成在频域中计算与传输信道有关的信道间干扰(ICI)值。信道估计模块被配 置成使用此ICI值来执行信道估计。信道估计模块被配置成在从收到OFDM DVB 信号减去此ICI值之后再执行MMSE均衡。信道估计模块被配置成通过根据下式 估计信道相关性值来计算信道估计其中K是满足(^-&)M= m的情形的数目而M是此OFDM DVB信号中呈现的副载10波的总数。估计的信道相关性值根据下式求平均》(附)=(1 - / )》(W) +俯(附)，其中y5是预定的已知参数。信道估计模块被配置成使用维特比(Viterbi)解码器。 一般化地，在另一方面，本专利技术提供了一种用于计算用来传送包括使用数个 副载波传送的含数据码元和导频码元的正交频分复用(OFDM)码元集的OFDM 数字视频广播(DVB)信号的传输信道的信道估计的方法，该方法包括在接收 机处经由传输信道接收OFDM D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接收包括使用多个副载波传送的含数据码元和导频码元的正交频分复用（ＯＦＤＭ）码元集的ＯＦＤＭ数字视频广播（ＤＶＢ）信号的接收机，所述ＯＦＤＭＤＶＢ信号是经由传输信道向所述接收机传送的，所述接收机包括：　输入模块，配置成经由所述传 输信道接收所述ＯＦＤＭ　ＤＶＢ信号；以及　耦合至所述输入模块的信道估计模块，配置成通过对所述这些ＯＦＤＭ码元集执行傅立叶变换以产生频域中的经变换码元集并通过使用所述ＯＦＤＭ　ＤＶＢ信号中的所述这些导频码元的子集对所述经变换码元集执行最 小均方误差（ＭＭＳＥ）均衡来计算所述传输信道的信道估计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-28 11/467,7301.一种用于接收包括使用多个副载波传送的含数据码元和导频码元的正交频分复用(OFDM)码元集的OFDM数字视频广播(DVB)信号的接收机，所述OFDMDVB信号是经由传输信道向所述接收机传送的，所述接收机包括输入模块，配置成经由所述传输信道接收所述OFDM DVB信号；以及耦合至所述输入模块的信道估计模块，配置成通过对所述这些OFDM码元集执行傅立叶变换以产生频域中的经变换码元集并通过使用所述OFDM DVB信号中的所述这些导频码元的子集对所述经变换码元集执行最小均方误差(MMSE)均衡来计算所述传输信道的信道估计。2. 如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块对每个收到 的OFDM码元集执行单次傅立叶变换。3. 如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述导频码元子集远少于所述 OFDM码元集中所述这些导频码元的全部。4. 如权利要求3所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成选 择使用频率比用以传送受检视的数据码元的频率低的副载波传送的N个最靠近的 导频码元和使用频率比用以传送所述受检视的数据码元的频率高的副载波传送的 N个最靠近的导频码元作为所述导频码元子集。5. 如权利要求3所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成选 择使用频率比用以传送受检视的数据码元的频率高的副载波传送的N个最靠近的 导频码元作为所述导频码元子集。6. 如权利要求3所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成选 择使用频率比用以传送受检视的数据码元的频率低的副载波传送的N个最靠近的 导频码元作为所述导频码元子集。7. 如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块计算与用以传送所述这些OFDM码元集中每一集的每个分别的副载波相对应的信道估计。8. 如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成并 行地计算一个以上所述数据码元的信道估计。9. 如权利要求4所述的接收机，其特征在于，N等于2并且所述信道估计模 块被配置成根据下式对所述这些数据码元中的每一个执行所述信道估计<formula>formula see original document page 3</formula>其中Cp是分别的滤波器系数，A(m》是所述这些导频码元的所述子集中分别的导频码元的信道估计，并且p是所述这些导频码元的所述子集中分别的导频码元的索引 值。10. 如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成根据下式计算滤波器系数<formula>formula see original document page 3</formula>且<formula>formula see original document page 3</formula>其中M是所述OFDM DVB信号中呈现的副载波的总数，/是代表多径OFDM DVB 信号的每条分别的路径的索引，丄是代表所述信道115的延迟展开的数字，w是代 表介于两个选中计算其相关性的信道之间的居间信道的数量的整数值，并且<image>image see original document page 3</image>其中/2^)是所述传输信道的第/条路径在时刻A:的信道冲激响应。11. 如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成 在频域中计算与所述传输信道有关的信道间干扰(ICI)值。12. 如权利要求ll所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成 使用所述ICI值来执行所述信道估计。13. 如权利要求12所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成 在从所述收到的OFDM DVB信号减去所述ICI值之后再执行MMSE均衡。14. 如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述信道估计模块被配置成 通过根据下式估计信道相关性值来计算信道估计其中K是满足(^-^)M: w的情形的数目并且M...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓强，A图滋尼，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]