信道估計處理方法、裝置和通信設備的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種信道估計處理方法、裝置和通信設備，其中相位補償處理方法包括：從各個接收天線上獲取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的至少一個第一導頻子載波的接收信號；根據至少一個第一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道估計前導序列時的相位偏移參數，并獲取接收數據符號時的信道估計矩陣；從各個接收天線上獲取數據符號中的至少一個第二導頻子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算得到，并獲取各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數；根據相位偏移參數，以及接收數據符號時的信道估計矩陣對接收到的數據子載波進行相位補償。本發明的技術方案能夠有效降低相噪和頻偏影響。
【專利說明】信道估計處理方法、裝置和通信設備

【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信【技術領域】，尤其涉及一種信道估計處理方法、裝置和通信設備。

【背景技術】
[0002] 未來的寬帶無線通信系統要在有限的頻譜資源上實現綜合業務內容的快速傳輸， 因此需要提高頻譜效率和傳輸可靠性。ΜΙΜΟ技術可充分開發空間資源，利用多個天線實現 多發多收，在不需要增加頻譜資源和天線發送功率的情況下成倍地提高信道容量。另外，作 為多載波技術的一種，0FDM系統的子載波之間相互正交，可高效地利用頻譜資源，并可克服 多徑效應和頻率選擇性衰落帶來的不良影響。二者的有效結合的MIM0-0FDM技術在提高系 統容量和頻譜利用率的同時，實現信號傳輸的高度可靠性。因此，MIM0-0FDM成為了當前無 線通信的主流技術。
[0003] 然而，MM0-0FDM系統在獲得上述優點的同時，由于其正交多載波的特性，導致其 傳輸也受到相噪和頻偏的影響。并且，多天線的引入導致各天線之間的信道估計也比單天 線系統困難，尤其在有相噪和頻偏的情況下。相噪和頻偏的射頻失真來源，主要由振蕩器產 生，而且振蕩器頻率越高，失真越嚴重。頻率為&的理想振蕩器的輸出為 ：
[0004] a (t) =cos (2 π f〇t)
[0005] 但是在實際中理想的振蕩器是不存在的，受相噪和頻偏影響的振蕩器輸出為：
[0006] a (t) =cos (2 π f〇t+2 π Δ ft+ Φ (t))
[0007] 其中Λ f為頻偏，相噪Φ (t)是一個隨機過程。
[0008] 對于實際的MM0-0FDM系統，有效且低復雜度的相噪與頻偏補償方法非常重要。 而系統的信道估計與信號相噪與頻偏的補償方法緊密相關，因此二者往往需要聯合進行設 計和優化。現有的聯合信道估計與相位補償方法考慮的均為收發天線共晶振(共源）的情 況，即發射天線之間共源，接收天線亦共源的情形。對于MM0-0FDM系統中天線之間單側不 共源，如發射天線共源，接收天線不共源，或者是發射天線不共源，接收天線共源的通信場 景下，現有技術無法有效降低相噪和頻偏影響。


【發明內容】

[0009] 本發明提供一種信道估計處理方法、裝置和通信設備，能夠有效降低相噪和頻偏 影響。
[0010] 本發明的第一個方面是提供一種相位補償處理方法，包括：
[0011] 從各個接收天線上獲取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的至少一 個第一導頻子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算 得到，其中所述多個發射天線共源，所述各個接收天線不共源；
[0012]根據所述至少一個第一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道估 計前導序列時的相位偏移參數，并根據所述各個接收天線在接收導頻子載波時的相位偏移 參數獲取接收數據符號時的信道估計矩陣；
[0013] 從各個接收天線上獲取數據符號中的至少一個第二導頻子載波的接收信號，所述 接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算得到，并根據所述至少一個第二導頻 子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數；
[0014] 根據所述各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數，以及接收數據符號時 的信道估計矩陣對接收到的數據子載波進行相位補償。
[0015] 結合上述第一個方面的第一種可能，上述從各個接收天線上獲取多個發射天線同 時發送的信道估計前導序列中的至少一個第一導頻子載波的接收信號包括：
[0016]

【權利要求】
1. 一種相位補償處理方法，其特征在于，包括： 從各個接收天線上獲取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的至少一個第 一導頻子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算得 至IJ，其中所述多個發射天線共源，所述各個接收天線不共源； 根據所述至少一個第一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道估計前 導序列時的相位偏移參數，并根據所述各個接收天線在接收導頻子載波時的相位偏移參數 獲取接收數據符號時的信道估計矩陣； 從各個接收天線上獲取數據符號中的至少一個第二導頻子載波的接收信號，所述接收 信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算得到，并根據所述至少一個第二導頻子載 波的接收信號獲取各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數； 根據所述各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數，以及接收數據符號時的信 道估計矩陣對接收到的數據子載波進行相位補償。
2. 根據權利要求1所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述從各個接收天線上獲 取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的至少一個第一導頻子載波的接收信號 包括：
其中，N為接收天線數目，M為發射天線數目，1表示第1個信道前導序列，1=1，…，n， %(0為第n個接收天線的接收信號，n=l，…，N，為第n個接收天線的不共源相噪因子， e〃(1)為發射天線的共源相位偏移值，Sk(I)為第k個導頻子載波，ICI1和Z 1分別表示載波 間干擾和信道噪聲，Hk表示接收信道估計前導序列時的信道估計矩陣。
3. 根據權利要求2所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述根據所述至少一個第 一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道估計前導序列時的相位偏移參數 包括：
4. 根據權利要求3所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述根據各個接收天線在 接收導頻子載波時的相位偏移參數獲取接收數據符號時的信道估計矩陣包括：
其中，Cin(I)為對于第一個信道前導符號，由發射天線的公共相位偏移及接收天線n所 受相位偏移共同造成的相位偏移參數，d為正整數，接收數據符號中第d個數據子載波 時的信道估計參數。
5. 根據權利要求4所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述對接收到的數據子載 波進行相位補償包括：
其中，為矩陣的共軛轉置運算符，是第m個天線發射的第1個數字符號中的第 d個數據子載波，忒(〇表示各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移值。
6. -種相位補償處理方法，其特征在于，包括： 從各個接收天線上獲取多個發射天線分時發送的信道估計前導序列中各子載波的接 收信號，所述接收信號為根據不同發射天線的不共源相噪因子計算得到，其中發射所述多 個發射天線不共源，所述各個接收天線共源； 根據所述信道估計前導序列中各子載波的接收信號獲取信道估計矩陣；根據所述信道 估計矩陣獲取各個發射天線在發送數據符號的子載波時的相位偏移參數； 根據所述各個發射天線在發送數據符號的子載波時的相位偏移參數，以及所述信道估 計矩陣對接收信號進行相位補償。
7. 根據權利要求6所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述從各個接收天線上獲 取多個發射天線分時發送的信道估計前導序列中各子載波的接收信號包括：
其中，m表示第m個信道前導序列，.V,丨(w)為第n個接收天線的接收信號，n=l,…，仏N 為接收天線數目，ew(m)為接收天線處的共源相噪，為第m個發射天線的不共源相噪 因子，m=l，…，M，M為發射天線數目，Sk為第m個信道前導序列中的第k個子載波，ICI1和 Z1則分別表示載波間干擾和信道噪聲，Hk表示接收信道估計前導序列時的信道估計矩陣。
8. 根據權利要求7所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述根據信道估計前導序 列中各子載波的接收信號獲取信道估計矩陣包括：
其中，a m (m) = (m) + 0 m (m)。
9. 根據權利要求8所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述根據信道估計矩陣獲 取各個發射天線在發射數據符號的子載波時的相位偏移參數包括：
其中，1表示發射天線發送的第1個數據符號。
10. 根據權利要求9所述的相位補償處理方法，其特征在于，所述根據各個發射天線在 發射數據符號的子載波時的相位偏移參數，以及所述信道估計矩陣對接收信號進行相位補 償包括：
其中，< 表示第m個發射天線發送的數據符號中第d個子載波的信號，<(/)表示第n 個接收天線接收的數據符號中第d個子載波的信號，Ht為矩陣的共軛轉置運算符，紀表 示接收數據符號時的信道估計矩陣。
11. 一種相位補償處理裝置，其特征在于，包括： 第一獲取模塊，用于從各個接收天線上獲取多個發射天線同時發送的信道估計前導序 列中的至少一個第一導頻子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源 相噪因子計算得到，其中所述多個發射天線共源，所述各個接收天線不共源； 第二獲取模塊，用于根據所述至少一個第一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線 在接收信道估計前導序列時的相位偏移參數，并根據所述各個接收天線在接收導頻子載波 時的相位偏移參數獲取接收數據符號時的信道估計矩陣； 第三獲取模塊，用于從各個接收天線上獲取數據符號中的至少一個第二導頻子載波 的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算得到，并根據所述 至少一個第二導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參 數； 第一相位補償模塊，用于根據所述各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數， 以及接收數據符號時的信道估計矩陣對接收到的數據子載波進行相位補償。
12. 根據權利要求11所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊用于 從各個接收天線上獲取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的至少一個第一導 頻子載波的接收信號包括：
其中，N為接收天線數目，M為發射天線數目，1表示第1個信道前導序列，1=1，…，n， 允(/)為第n個接收天線的接收信號，n=l，…，N，e^(/)為第n個接收天線的不共源相噪因子， e〃(1)為發射天線的共源相位偏移值，Sk(I)為第k個導頻子載波，ICI1和Z 1分別表示載波 間干擾和信道噪聲，Hk表示接收信道估計前導序列時的信道估計矩陣。
13. 根據權利要求12所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第二獲取模塊根據 所述至少一個第一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道估計前導序列時 的相位偏移參數包括：
14. 根據權利要求13所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第三獲取模塊根據 各個接收天線在接收導頻子載波時的相位偏移參數獲取接收數據符號時的信道估計矩陣 包括：
其中，Cin(I)為對于第一個信道前導符號，由發射天線的公共相位偏移及接收天線n所 受相位偏移共同造成的相位偏移參數，d為正整數，接收數據符號中第d個數據子載波 時的信道估計參數。
15. 根據權利要求14所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第一相位補償模塊 對接收到的數據子載波進行相位補償包括：
其中，為矩陣的共軛轉置運算符，是第m個天線發射的第1個數字符號中的第 d個數據子載波，忒(0表示各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移值。
16. -種相位補償處理裝置，其特征在于，包括： 第四獲取模塊，用于從各個接收天線上獲取多個發射天線分時發送的信道估計前導 序列中各子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同發射天線的不共源相噪因子計算得 至IJ，其中發射所述多個發射天線不共源，所述各個接收天線共源； 第五獲取模塊，用于根據所述信道估計前導序列中各子載波的接收信號獲取信道估計 矩陣； 第六獲取模塊，用于根據所述信道估計矩陣獲取各個發射天線在發送數據符號的子載 波時的相位偏移參數； 第二相位補償模塊，用于根據所述各個發射天線在發送數據符號的子載波時的相位偏 移參數，以及所述信道估計矩陣對接收信號進行相位補償。
17. 根據權利要求16所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第四獲取模塊從各 個接收天線上獲取多個發射天線分時發送的信道估計前導序列中各子載波的接收信號包 括：
其中，m表示第m個信道前導序列，>)(?0為第n個接收天線的接收信號，n=l,…，仏N 為接收天線數目，ew(m)為接收天線處的共源相噪，為第m個發射天線的不共源相噪 因子，m=l，…，M，M為發射天線數目，Sk為第m個信道前導序列中的第k個子載波，ICI1和 Z1則分別表示載波間干擾和信道噪聲，Hk表示接收信道估計前導序列時的信道估計矩陣。
18. 根據權利要求17所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第五獲取模塊根據 信道估計前導序列中各子載波的接收信號獲取信道估計矩陣包括：
其中，a m (m) = (m) + 0 m (m)。
19. 根據權利要求18所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第六獲取模塊根據 信道估計矩陣獲取各個發射天線在發射數據符號的子載波時的相位偏移參數包括： 其中，1表示發射天線發送的第1個數據符號。
20. 根據權利要求19所述的相位補償處理裝置，其特征在于，所述第二相位補償模塊 根據各個發射天線在發射數據符號的子載波時的相位偏移參數，以及所述信道估計矩陣對 接收信號進行相位補償包括：
其中，<表示第m個發射天線發送的數據符號中第d個子載波的信號，穴(/)表示第n 個接收天線接收的數據符號中第d個子載波的信號，『?]_為矩陣的共軛轉置運算符，紀表示 接收數據符號時的信道估計矩陣。
21. -種通信設備，其特征在于，包括： 接收天線，用于接收發射天線發射的信號，其中所述多個發射天線共源，所述各個接收 天線不共源； 處理器，用于從各個接收天線上獲取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的 至少一個第一導頻子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因 子計算得到；根據所述至少一個第一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道 估計前導序列時的相位偏移參數，并根據所述各個接收天線在接收導頻子載波時的相位偏 移參數獲取接收數據符號時的信道估計矩陣；從各個接收天線上獲取數據符號中的至少一 個第二導頻子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同接收天線的不共源相噪因子計算 得到，并根據所述至少一個第二導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收數據符號 時的相位偏移參數；根據所述各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移參數，以及接收 數據符號時的信道估計矩陣對接收到的數據子載波進行相位補償。
22. 根據權利要求11所述的通信設備，其特征在于，所述處理器從各個接收天線上獲 取多個發射天線同時發送的信道估計前導序列中的至少一個第一導頻子載波的接收信號 包括：
其中，N為接收天線數目，M為發射天線數目，1表示第1個信道前導序列，1=1，…，n， >，f(0為第n個接收天線的接收信號，n=l，一，N，為第n個接收天線的不共源相噪因 子，(1)為發射天線的共源相位偏移值，Sk (1)為第k個導頻子載波，ICI1和Z1分別表示載 波間干擾和信道噪聲，Hk表示接收信道估計前導序列時的信道估計矩陣。
23. 根據權利要求22所述的通信設備，其特征在于，所述處理器根據所述至少一個第 一導頻子載波的接收信號獲取各個接收天線在接收信道估計前導序列時的相位偏移參數 包括：
24. 根據權利要求23所述的通信設備，其特征在于，所述處理器根據各個接收天線在 接收導頻子載波時的相位偏移參數獲取接收數據符號時的信道估計矩陣包括：
其中，Cin(I)為對于第一個信道前導符號，由發射天線的公共相位偏移及接收天線n所 受相位偏移共同造成的相位偏移參數，d為正整數，//1接收數據符號中第d個數據子載波 時的信道估計參數。
25. 根據權利要求24所述的通信設備，其特征在于，所述處理器對接收到的數據子載 波進行相位補償包括：
其中，[]+為矩陣的共軛轉置運算符，4(0是第m個天線發射的第1個數字符號中的第 d個數據子載波，^ W表示各個接收天線在接收數據符號時的相位偏移值。
26. -種通信設備，其特征在于，包括： 接收天線，用于接收發射天線發射的信號，其中所述多個發射天線不共源，所述各個接 收天線共源； 處理器，用于從各個接收天線上獲取多個發射天線分時發送的信道估計前導序列中各 子載波的接收信號，所述接收信號為根據不同發射天線的不共源相噪因子計算得到；根據 所述信道估計前導序列中各子載波的接收信號獲取信道估計矩陣；根據所述信道估計矩陣 獲取各個發射天線在發送數據符號的子載波時的相位偏移參數；根據所述各個發射天線在 發送數據符號的子載波時的相位偏移參數，以及所述信道估計矩陣對接收信號進行相位補 償。
27. 根據權利要求26所述的通信設備，其特征在于，所述處理器從各個接收天線上獲 取多個發射天線分時發送的信道估計前導序列中各子載波的接收信號包括：
其中，m表示第m個信道前導序列，<(--)為第n個接收天線的接收信號，n=l，…，N，N 為接收天線數目，ew(m)為接收天線處的共源相噪，為第m個發射天線的不共源相噪 因子，m=l，…，M，M為發射天線數目，Sk為第m個信道前導序列中的第k個子載波，ICI1和 Z1則分別表示載波間干擾和信道噪聲，Hk表示接收信道估計前導序列時的信道估計矩陣。
28. 根據權利要求27所述的通信設備，其特征在于，所述處理器根據信道估計前導序 列中各子載波的接收信號獲取信道估計矩陣包括：
其中，a m (m) = (m) + 0 m (m)。
29. 根據權利要求28所述的通信設備，其特征在于，所述處理器根據信道估計矩陣獲 取各個發射天線在發射數據符號的子載波時的相位偏移參數包括： 其中，1表示發射天線發送的第1個數據符號。
30.根據權利要求29所述的通信設備，其特征在于，所述處理器根據各個發射天線在 發射數據符號的子載波時的相位偏移參數，以及所述信道估計矩陣對接收信號進行相位補 償包括：
其中，< 表示第m個發射天線發送的數據符號中第d個子載波的信號，<(/)表示第n 個接收天線接收的數據符號中第d個子載波的信號，[]為矩陣的共軛轉置運算符，?'表 示接收數據符號時的信道估計矩陣。
【文檔編號】H04L27/26GK104283819SQ201310272257
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月1日 優先權日:2013年7月1日
【發明者】黃煌, 林偉, 嚴茜 申請人:華為技術有限公司