用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計和均衡的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計和均衡的方法及裝置，涉及衛(wèi)星移動通信領域，包括：對接收信號進行信道估計，利用信道估計的結(jié)果，對接收信號進行均衡，對均衡的結(jié)果依次進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果，該方法進一步包括：對維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；對編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果，其通過對接收信號進行二次信道估計及二次均衡，使得較短的訓練序列的信道估計更準確，從而大大提高了自適應均衡的性能。
【專利說明】用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計和均衡的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星移動通信領域，具體而言，涉及用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計和均衡的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著信息通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國地面移動通信系統(tǒng)已經(jīng)比較發(fā)達。然而，由于我國幅員遼闊、地理環(huán)境多樣、人口分布不均，地面移動通信系統(tǒng)只覆蓋了我國30%的國土面積，還剩下70%的國土面積缺少基礎通信保障。衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)則可以通過衛(wèi)星有效的擴展其覆蓋范圍，以至可以在全球范圍內(nèi)將用戶終端接入公共或?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)。因此，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)作為信息通信業(yè)的一個重要組成部分，在國家信息基礎設施建設、維護國家全球政治經(jīng)濟利益、提升國家防災應急能力等方面具有重要地位。
[0003]在衛(wèi)星移動通信終端中，由于信道的多徑效應使接收到的信號彼此交疊，形成符號間干擾。為了使終端能正確地解調(diào)信號，必須消除這種符號間干擾。通常采用信道估計和均衡技術來處理。由于信道的時變性和隨機性，需要采用自適應均衡，使均衡器能夠自動適應信道特性的變化，其中，自適應均衡的性能的實現(xiàn)依賴于信道估計的準確性。
[0004]目前信道估計一般基于訓練序列進行，相關技術基于訓練序列進行信道估計的方法如下:地球靜止軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)(GMR-1)采用TDMA (Time Division MultipleAccess，時分多址)的傳輸方式，數(shù)據(jù)以突發(fā)形式進行傳輸，故利用突發(fā)中的唯一字，即接收到的訓練序列y，采用最小方差估計LS對接收信號X進行信道估計，得到的信道的沖激響應h，并對h進行濾波，得到濾波結(jié)果，然后對濾波結(jié)果進行均衡，輸出均衡結(jié)果，接著對輸出的均衡結(jié)果進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果。
[0005]但是，對訓練序列較短的系統(tǒng)來說，其自身較短的訓練序列y使得信道估計不夠準確，進而也影響到自適應均衡的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計和均衡的方法及裝置，以解決上述的問題。
[0007]在本發(fā)明的實施例中提供了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法，包括:對接收信號進行信道估計，利用信道估計的結(jié)果，對接收信號進行均衡，對均衡的結(jié)果依次進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果，該方法進一步包括:
[0008]對維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；
[0009]對編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；
[0010]對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0011]用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0012]進一步的，編碼包括:采用卷積碼對維特比譯碼結(jié)果進行信道編碼；[0013]交織包括:對編碼的比特序列進行塊交織；
[0014]調(diào)制包括:采用四相相移鍵控信號QPSK對交織的比特序列進行調(diào)制。
[0015]進一步的，再次進行信道估計包括:
[0016]采用最小方差估計LS，對所述調(diào)制符號序列進行二次信道估計。
[0017]在本發(fā)明的實施例中還提供了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法，包括:
[0018]根據(jù)權(quán)利要上述信道估計方法得到的二次信道估計的結(jié)果，對接收信號再次進行均衡；
[0019]輸出二次均衡后的結(jié)果。
[0020]進一步的，再次進行均衡包括:
[0021]采用最大似然序列估值MLSE，對接收信號再次進行均衡。
[0022]進一步的，采用MLSE對接收信號再次進行均衡，包括:
[0023]采用改進的維特比算法MVA，對接收信號再次進行均衡。
[0024]進一步的，輸出二次均衡后的結(jié)果，包括:
[0025]采用軟輸出的方式，輸出二次均衡后的結(jié)果。
[0026]進一步的，采用軟輸出的方式，輸出二次均衡后的結(jié)果，具體包括:
[0027]采用帶似然后處理器的VA算法VALPP，輸出二次均衡后的結(jié)果。
[0028]在本發(fā)明的實施例中提供了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的裝置，包括:
[0029]一次信道估計單元，用于對接收信號進行信道估計，得到信道估計結(jié)果；
[0030]一次均衡單元，用于利用一次信道估計單元得到的信道估計結(jié)果，對接收信號進行均衡，得到均衡結(jié)果；
[0031]譯碼單元，用于對一次均衡單元得到的均衡的結(jié)果依次進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果；該裝置還包括:
[0032]編碼單元，用于對維特比譯碼的輸出結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；
[0033]交織單元，用于對編碼單元編碼得到的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；
[0034]調(diào)制單元，用于對交織單元交織得到的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0035]二次信道估計單元，用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號進行二次信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0036]在本發(fā)明的實施例中還提供了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的裝置，包括:
[0037]上述信道估計裝置，用于輸出二次信道估計的結(jié)果；
[0038]二次均衡單元，用于根據(jù)二次信道估計的結(jié)果，對接收信號進行二次均衡；
[0039]輸出單元，用于輸出二次均衡單元均衡后的結(jié)果。
[0040]本發(fā)明實施例提供的用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計和均衡的方法及裝置，能夠通過對維特比譯碼的結(jié)果依次進行編碼、交織、調(diào)制，并用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號進行二次信道估計，然后根據(jù)二次信道估計的結(jié)果，對接收信號進行二次均衡，并輸出二次均衡后的結(jié)果，與現(xiàn)有技術中，采用接收到的訓練序列y，對接收信號X進行信道估計，并對信道估計的結(jié)果進行均衡，由于接收到的訓練序列I較短，從而使信道估計不準確的方案相比，其通過二次對信道進行估計及均衡，使得較短的訓練序列I的信道估計更準確，從而大大提高了自適應均衡的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法流程圖；
[0042]圖2示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法流程圖；
[0043]圖3示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法流程圖；
[0044]圖4示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法流程圖；
[0045]圖5示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法流程圖；
[0046]圖6示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法流程圖；
[0047]圖7示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法流程圖；
[0048]圖8示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法流程圖；
[0049]圖9示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法流程圖；
[0050]圖10示出了采用MVA均衡器輸出接收信號的方法流程圖；
[0051]圖11示出了衛(wèi)星信道的彌散長度為L=2時的MVA的具體實現(xiàn)過程；
[0052]圖12示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法流程圖；
[0053]圖13示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法流程圖；
[0054]圖14示出了采用VALPP算法軟輸出接收信號的方法流程圖；
[0055]圖15示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法流程圖；
[0056]圖16示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057]圖17示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058]圖18示出了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0059]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0060]本發(fā)明實施例提供了一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法，如圖1所示，包括:對接收信號進行信道估計，利用信道估計的結(jié)果，對接收信號進行均衡，對均衡的結(jié)果依次進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果，其特征在于，該方法進一步包括:
[0061]101、對維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；
[0062]102、對編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；
[0063]103、對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0064]104、用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0065]本發(fā)明實施例提供的用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法及裝置，能夠通過對維特比譯碼的結(jié)果依次進行編碼、交織、調(diào)制，并用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號進行二次信道估計，然后根據(jù)二次信道估計的結(jié)果，對接收信號進行二次均衡，并輸出二次均衡后的結(jié)果，與現(xiàn)有技術中，采用接收到的訓練序列y，對接收信號X進行信道估計，并對信道估計的結(jié)果進行均衡，由于接收到的訓練序列y較短，從而使信道估計不準確的方案相比，其通過二次對信道進行估計及均衡，使得較短的訓練序列y的信道估計更準確，從而大大提高了自適應均衡的性能。
[0066]進一步的，如圖2所示，本發(fā)明實施例中對接收信號的維特比譯碼結(jié)果進行編碼，具體包括:
[0067]201、采用卷積碼對維特比譯碼的輸出結(jié)果進行信道編碼，得到編碼的比特序列；
[0068]202、對編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；
[0069]203、對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0070]204、用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0071]其中，優(yōu)選采用1/2碼率卷積碼對維特比譯碼的輸出結(jié)果進行編碼，也可以采用1/3碼率卷積碼和1/4碼率卷積碼對維特比譯碼的輸出結(jié)果進行編碼。
[0072]進一步的，如圖3所示，本發(fā)明實施例中對所述編碼的比特序列進行交織，具體包括:
[0073]301、對維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；
[0074]302、對編碼的比特序列進行塊交織，得到交織的比特序列；
[0075]303、對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0076]304、用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0077]具體的，也可以用隨機交織、列間交織等交織方式。
[0078]進一步的，如圖4所示，本發(fā)明實施例中對所述交織的比特序列進行調(diào)制，具體包括:
[0079]401、對維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；
[0080]402、對編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；
[0081]403、采用 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying,四相相移鍵控信號)對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0082]404、用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0083]具體的，也可以采用BPSK(Binary Phase Shift Keying,移相鍵控)、ASK (Amplitude Shift Keying,移鍵控調(diào)制)、FSK (Frequency-shift keying,頻移鍵控調(diào)制)，以及GFSK (Gauss frequency Shift Keying,高斯頻移鍵控)等調(diào)制方式對交織的比特序列進行調(diào)制。具體的，上述調(diào)制方式都是業(yè)內(nèi)常用的技術手段，本發(fā)明實施例中對此不做具體說明。
[0084]進一步的，如圖5所示，再次進行信道估計包括:
[0085]501、對維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列；
[0086]502、對編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列；
[0087]503、對交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；
[0088]504、采用最小方差估計LS，用調(diào)制符號序列作為已知符號對接收信號進行二次信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
[0089]具體的，采用LS進行信道估計，就是使均方差最小，即下式最小:[0090]i: = E\{h- h){h- h)!! \
[0091]其中上標H代表共軛轉(zhuǎn)置。
[0092]若X為發(fā)送符號序列，h為實際的信道沖激響應，w為信道白噪聲，y為接收符號序列，則有:
[0093]y=x.h+w
[0094]h的LS估計均為:
[0095]h = {xH X)-1 xH y
[0096]具體的，可以利用接收到的序列y和本地已知的訓練序列完成信道估計。對于GMR-1系統(tǒng)，每個突發(fā)的中間有若干比特的唯一字，它們對于終端來說是己知的，而且具有良好的自相關特性。因此，突發(fā)中的唯一字可以用來作為本地已知的訓練序列。終端每收到一個突發(fā)，就可以利用收到的唯一字序列和本地已知的訓練序列做相關，得到信道的沖激響應。
[0097]信道估計可以首先通過接收到序列y與已知序列X進行相關運算，然后再將得到的值用1進行濾波即可。根據(jù)不同的信道階數(shù)，X的維數(shù)也不同。若信道階數(shù)為N，訓練序列長度為M,那么有
【權(quán)利要求】
1.一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的方法，包括:對接收信號進行信道估計，利用信道估計的結(jié)果，對所述接收信號進行均衡，對均衡的結(jié)果依次進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果，其特征在于，該方法進一步包括: 對所述維特比譯碼結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列； 對所述編碼的比特序列進行交織，得到交織的比特序列； 對所述交織的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列； 用調(diào)制符號序列作為已知符號對所述接收信號再次進行信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述編碼包括:采用卷積碼對所述維特比譯碼結(jié)果進行信道編碼； 所述交織包括:對所述編碼的比特序列進行塊交織； 所述調(diào)制包括:采用四相相移鍵控信號QPSK對所述交織的比特序列進行調(diào)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述再次進行信道估計包括: 采用最小方差估計LS，對所述調(diào)制符號序列進行二次信道估計。
4.一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的方法，其特征在于，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項權(quán)利要求所述的信道估計方法得到的二次信道估計的結(jié)果，對所述接收信號再次進行均衡； 輸出二次均衡后的結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述再次進行均衡包括: 采用最大似然序列估值MLSE，對所述接收信號再次進行均衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用MLSE對所述接收信號再次進行均衡，包括: 采用改進的維特比算法MVA，對所述接收信號再次進行均衡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述輸出二次均衡后的結(jié)果，包括: 采用軟輸出的方式，輸出所述二次均衡后的結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用軟輸出的方式，輸出所述二次均衡后的結(jié)果，具體包括: 采用帶似然后處理器的VA算法VALPP，輸出所述二次均衡后的結(jié)果。
9.一種用于衛(wèi)星移動通信終端的信道估計的裝置，包括: 一次信道估計單元，用于對接收信號進行信道估計，得到信道估計結(jié)果； 一次均衡單元，用于利用所述一次信道估計單元得到的所述信道估計結(jié)果，對所述接收信號進行均衡，得到均衡結(jié)果； 譯碼單元，用于對所述一次均衡單元得到的所述均衡的結(jié)果依次進行解調(diào)、解交織和維特比譯碼，輸出維特比譯碼結(jié)果； 其特征在于，該裝置還包括: 編碼單元，用于對維特比譯碼的輸出結(jié)果進行編碼，得到編碼的比特序列； 交織單元，用于對所述編碼單元編碼得到的比特序列進行交織，得到交織的比特序列； 調(diào)制單元，用于對所述交織單元交織得到的比特序列進行調(diào)制，得到調(diào)制符號序列；二次信道估計單元，用調(diào)制符號序列作為已知符號對所述接收信號進行二次信道估計，輸出二次信道估計的結(jié)果。
10.一種用于衛(wèi)星移動通信終端的均衡的裝置，其特征在于，包括: 權(quán)利要求9所述的信道估計裝置，用于輸出所述二次信道估計的結(jié)果； 二次均衡單元，用于根據(jù)所述二次信道估計的結(jié)果，對接收信號進行二次均衡； 輸出單元，用于輸出所述二 次均衡單元均衡后的結(jié)果。
【文檔編號】H04L25/03GK103647734SQ201310714440
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉解華, 劉斌彬, 敬軍 申請人:北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司