一种TD-SCDMA系统的信道估计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种TD-SCDMA系统的信道估计方法，该方法包括：利用TD-SCDMA系统接收的信号进行信道响应估计得到初步估计结果，即得到各径的信道响应初步估计值；计算所述各径的功率；根据所述各径的功率设定门限值；将所述各径的功率与所述门限值进行比较并修正所述各径的信道响应初步估计值，得到各径的信道响应估计值，实现TD-SCDMA系统的信道估计。通过本发明专利技术可以消除现有信道估计方法中仍然含有噪声的问题，提高信道估计的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信道估计技术，特别涉及一种TD-SCDMA系统中信道估计的方法。
技术介绍
TD-SCDMA系统中联合检测、智能天线、上行同步等一系列关键技术都依赖于对信道快速而准确的估计，因此，良好的信道估计技术是决定TD-SCDMA系统性能的必要条件。图2是TD-SCDMA系统中时隙结构图，其中，midamble码(训练序列)用来进行信道估计。在同一个小区中，系统确定一个基本midamble码，小区内的不同用户米用这个基本midamble码的循环移位作为各自的训练序列进行信道估计。 TD-SCDMA系统采用B. Steiner估计器进行信道估计,利用midamble码的循环移位特性，通过低代价的FFT/IFFT运算来代替复杂的矩阵求逆运算，大大提高了信道估计速度并降低了计算量。B. Steiner估计算法是TD-SCDMA系统中信道估计算法的基础，然而这种信道估计算法的性能受接收端加性噪声(包括邻小区干扰和热噪声)的影响较严重，导致输出端信噪比恶化，得到的信道响应和理想信道响应相比，包含噪声分量，信道估计结果存在较大的误差，影响系统性能。目前实际应用中是将B. Steiner估计算法与其它方法相结合，达到去除B. Steiner估计估计结果中的噪声，提高信道估计精度的目的。目前常用的基本去除噪声方法是对信道响应的初步估计的每一径Λ做如下处理 ,m , m 2i}k> W > ^I n TTr J I O Vhw =<W = 1,2,. U = I,U O其他即设置一个合适的门限值ε，通过比较器后舍弃低于门限值的信道估计径，保留高于门限值的估计径。这种门限处理方式可以较好的去除由于噪声引起的径并降低对输入信噪比的要求，以达到提升系统性能的目的。例如，在2006年5月10日公开的专利CN1770650A中提出一种应用在TD-SCDMA系统联合检测模块的信道估计最大比合并的方法及装置。该方法对估计出来的信道冲击响应的功率同特定门限相比较后得到相应调整后的信道估计结果，并计算其最大比合并的信道估计结果。在2006年9月20日公开的专利CN 1835483Α中提出了一种兼容OFDM技术的TD-SCDMA系统的信道估计方法，利用TD-SCDMA的时分特性，对下行信道传输的PN信号进行精确的信道估计，并为其它的估计提供初值信息，提高了整个系统的估计精度，降低整个系统的复杂度。该方法中通过对冲击响应功率值设定门限的方法对B. Steiner估计器的估计结果进行改进，从而获得精确的信道估计。在2007年5月9日公开的专利CN 1960193A中提供一种TD-SCDMA中的信道估计方法及装置，解决现有技术不能适应移动终端高速移动状态下的信道估计的技术问题。先估计子帧常规时隙中的训练序列的信道冲击响应，再根据数据部分与训练序列的距离通过插值来计算数据部分的信道冲击响应。该方法通过对信道估计的初步结果进行门限后处理来去除噪声或者干扰径，得到比较准确的信道冲击响应再进行插值运算得到数据部分的信道冲击响应。在2008年I月2日公开的专利CN 101098208A中提供一种基于TD-SCDMA联合检测技术的信道估计改进方法，以提高信道估计的准确性。对初步估计的本用户所有窗口的信道冲激响应做加权合并处理；根据加权合并处理的结果确定每个窗口或码道的改进后的信道冲激响应。 在2008年7月2日公开的专利CN 101212236A中提供一种TD-SCDMA终端及其干扰小区信息检测和信道估计的方法，以降低干扰小区信息检测和信道估计中的运算量。该方法对B. Steiner估计器的估计结果进行干扰抵消，并根据干扰抵消得到的信道估计结果确定最终的干扰小区列表和服务小区信道估计结果。在2008年8月6日公开的专利CN101237431A中提供一种实现TD-SCDMA同频组网下信道估计的方法，该方法通过多次迭代获得多个同频小区的信道估计。在2009年I月21日公开的专利CN101350652A中提供了一种TD-SCDMA系统的信道估计方法，该方法先对阵列天线上的每个阵元进行信道估计，然后对同一抽头在每个天线阵元上的信道估计值进行平均，最后对平均后的抽头功率采用门限处理的方法进行信道估计后处理得到最终信道估计结果。目前应用于TD-SCDMA系统中的信道估计技术中，采用插值算法、干扰抵消技术和多次循环迭代技术的信道估计算法运算量较高，不适用于对实时性要求较高和终端高速移动的情况，采用现有的门限处理方法虽然运算量较低，但是只能去除部分噪声径，所保留的径中仍然含有加性噪声，造成信道估计结果误差较大，影响系统性能。因此，需要一种新的适应于TD-SCDMA系统信道估计的方法，既能将有用径中的噪声消除，提高信道估计精度，又具有较低的运算量，保证实时性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于消除TD-SCDMA系统的信道估计结果中的噪声，提高信道估计精度。本专利技术的技术方案是本专利技术提供了一种TD-SCDMA系统的信道估计方法，该方法包括步骤一、利用TD-SCDMA系统接收的信号进行信道响应估计得到初步估计结果A ,所述初步估计结果由各径的信道响应初步估计值组成；计算所述各径的功率；根据所述各径的功率设定门限值ε ；步骤二、对所述初步估计结果^进行门限处理，得到最终的信道响应估计结果|，将所述各径的功率与所述门限值ε进行比较并修正所述各径的信道响应初步估计值，若所述径的功率大于所述门限值ε，则将所述径的信道响应初步估计值的模值减去门限值的平方根▲，而所述径的信道响应初步估计值的符号保持不变，若所述径的功率小于所述门限值ε，则将所述径的信道响应初步估计值置零；以此类推得到各径的信道响应估计值；再将各径的信道响应估计值按顺序组合即可得到最终的信道估计结果，实现TD-SCDMA系统的信道估计。进一步地，步骤一中计算所述初步估计结果 的方法是，令F( □)表示FFT运算，F^1(D)表示FFT逆运算，(□ )τ表示转置运算，em是接收到的midamble码，mbasi是基本midamble码，则得到所述初步估计结果h = F-1 (F (ej /F (mbasic)), ^中包括K个用户的初步估计结果，即1 = ( 1'. W 5所述每个用户的初步估计结果包括W个径，其中某一个用户k的初步估计结果萨)由W个径的信道响应初步估计值λ ^组成，SP ρ、=κ,.··χ、)τ。进一步地，步骤一中计算所述各径的功率的方法具体包括假设总共有K个用户，其中某一个用户是k，总共有W个径，其中某一个径是W，第k个用户的第w个径的信道响应初步估计值为。)则所述各径的功率为该径卩4莫的平方/:2。 h JH V,-进一步地，步骤一中根据所述各径的功率设定门限值ε的方法具体包括假设噪声功率为ο2，门限系数为r，l彡r彡2，则所述门限值ε为ε = r2 · σ 2。进一步地，步骤一中根据所述各径的功率设定门限值ε的方法具体包括假设最η2强径功率为max(hV、，门限系数为X，10彡X彡20，则所述门限值ε为ε = Z%Qnax(Iu ')。进一步地，步骤二中获得所述各径的信道响应估计值方法为假设总共有K个用户，其中某一个用户是k，总共有W个径，其中某一个径是W，第k个用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种TD-SCDMA系统的信道估计方法，其特征在于，该方法包括 步骤一、利用TD-SCDMA系统接收的信号进行信道响应估计得到初歩估计结果i，所述初歩估计结果由各径的信道响应初歩估计值组成；计算所述各径的功率；根据所述径的功率设定门限值ε ； 步骤ニ、对所述初步估计结果纟进行门限处理，得到最終的信道响应估计结果I，将所述各径的功率与所述门限值ε进行比较并修正所述各径的信道响应初歩估计值，若所述径的功率大于所述门限值ε，则将所述径的信道响应初歩估计值的模值减去门限值的平方根ム，而所述径的信道响应初歩估计值的符号保持不变，若所述径的功率小于所述门限值ε，则将所述径的信道响应初歩估计值置零；以此类推得到各径的信道响应估计值；再将各径的信道响应估计值按顺序组合即可得到最終的信道估计結果，实现TD-SCDMA系统的信道估计。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤一中计算所述初步估计结果 的方法是，令F( □)表示FFT运算，F—1 ( □)表示FFT逆运算，(□ )τ表示转置运算，ム是接收到的midamble码，mbasi。是基本midamble码,则得到所述初步估计结果h = F—1 (F (em) /F (mbasic)), 中包括K个用户的初歩估计结果Λ即“(が'..hi)T ·>Α Τ)%所述每个用户的初步估计结果包括W个...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆松，马秀荣，姜凯，白媛，赵德香，程云翔，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：