一種ofdm系統(tǒng)的通道校正方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信領域，公開了一種OFDM系統(tǒng)的通道校正方法及裝置，用以降低通道在整個帶寬內的波動。該方法為：根據各個被校正天線的通道信道響應，分別計算每一個被校正天線對應的每一個子帶的信道響應，任選一路被校正天線上的任一個子帶作為基準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數，再根據獲得的每一個校正系數，分別對相應通道中的相應子帶進行校正補償。這樣，可以分別根據每一個子帶的信號接收狀態(tài)對相應子帶中的子載波信號進行精準補償，從而減少了寬帶信號中各子帶的幅相差異問題，有效降低了各個通道在整個帶寬內的波動。
【專利說明】-種OFDM系統(tǒng)的通道校正方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領域，特別涉及一種0FDM系統(tǒng)的通道校正方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在實際的陣列天線系統(tǒng)中，陣列各通道間存在兩種誤差：非時變誤差和時變誤差。 非時變誤差包括由陣列排布引起的陣元幾何位置差異、天線方向圖差異、各陣元間饋線差 異、陣元間的互耦效應等帶來的誤差；時變誤差是由陣列射頻通道隨溫度變化的放大器相 位和增益差異，混頻器等器件的老化、時延、濾波、幅頻相頻特性失真等引起的頻率響應不 一致所帶來的誤差。
[0003] 這些誤差對數字波束的形成，脈沖的壓縮，低旁瓣的控制都存在較大的影響，使得 波束主旁比變壞，嚴重時可使波束方向改變，使差波束零點提高，甚至導致零點漂移，影響 測角的精度和準確性，所以在波束成形系統(tǒng)中，必須對這種與頻率有關的幅相誤差進行有 效的補償才能確保系統(tǒng)的正常工作。
[0004] 在現(xiàn)有的技術下，在傳統(tǒng)的通道校正方案中，校正天線在時域上插入偽噪聲序列 (Pseudo-noise Sequence, PN)來發(fā)射信號，各路被校正天線接收信號，分別利用該已知的 PN序列對各自接收的信號進行相關運算，獲得各自的通道信道響應。接著，任選一路被校正 天線作為基準，通過基準被校正天線的通道信道響應和其他每一路被校正天線的通道信道 響應分別計算其它每一路被校正天線的校正系數，然后采用各校正系統(tǒng)對相應的天線通道 進行校正補償。
[0005] 然而，現(xiàn)有的通道校正方案中，無論是基準被校正天線還是非基準被校正天線，其 計算得到的通道信道響應均是針對整個帶寬，即計算到的響應結果是針對整個帶寬內的平 均結果，而沒有考慮各個通道中功放等器件本身的頻率響應以及引起的寬帶信號中各頻帶 的幅相差異問題。因此，在通道校正過程中，如果采用統(tǒng)一的校正系數對通道進行補償，會 使得通道在整個帶寬內由于各頻帶響應不一致而產生較大波動。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明實施例提供一種0FDM系統(tǒng)的通道校正方法及裝置，用以降低通道在整個 帶寬內的波動。
[0007] 本發(fā)明實施例提供的具體技術方案如下：
[0008] 一種0FDM系統(tǒng)的通道校正方法，包括：
[0009] 通過校正天線發(fā)送參考信號；
[0010] 通過各路被校正天線接收參考信號，并采用接收的參考信號對每一路被校正天線 的接收信號進行相關運算，以及基于運算結果通過信道估計獲得每一路被校正天線的通道 信道響應；
[0011] 根據各路被校正天線的通道信道響應，分別計算每一個被校正天線對應的每一個 子帶的信道響應；
[0012] 任選一路被校正天線作為基準天線，在基準天線上任選一個子帶作為基準子帶， 根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系數，以及 每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數；
[0013] 根據獲得的每一個校正系數，分別對相應通道中的相應子帶進行校正補償。
[0014] 這樣，可以分別根據每一個子帶的信號接收狀態(tài)對相應子帶中的子載波信號進行 精準補償，從而減少了寬帶信號中各子帶的幅相差異問題，有效降低了各個通道在整個帶 寬內的波動，進而提高了信號增益。
[0015] 較佳的，通過校正天線發(fā)送參考信號，包括：在校正天線的全頻帶子載波插入PN 序列，經過IFFT到時域并插入相應的CP，得到整個0FDM符號長度的時域的參考信號； [0016] 通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信號。
[0017] 較佳的，通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信號，包括：
[0018] 通過校正天線在信號幀中的GP域發(fā)送所述參考信號；或者，
[0019] 通過校正天線在信號幀中的空閑子幀發(fā)送所述參考信號。
[0020] 較佳的，基于任意一路被校正天線的相關運算結果，通過信道估計獲得所述任意 一路被校正天線的通道信道響應，包括：
[0021] 基于所述任意一路被校正天線的相關運算結果進行時域信道估計，再對時域信道 估計結果進行FFT，獲得頻域的信道估計響應；或者，
[0022] 將所述任意一路被校正天線的相關運算結果經FFT到頻域，再對變換結果進行信 道估計，獲得頻域的信道估計響應。
[0023] 較佳的，根據任意一種路被校正天的通道信道響應，計算所述任意一路被校正天 線對應的每一個子帶的信道響應，包括：
[0024] 分別對所述任意一種被校正天線對應的每一個子帶內的所有子載波的信道響應 進行幅相平均處理，獲得相應子帶的信道響應；其中，每一個子帶內包括至少一個子載波。
[0025] 較佳的，任選一路被校正天線作為基準天線，在基準天線上任選一個子帶作為基 準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系 數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數，進一步包括：
[0026] 選擇位于中間位置的一個被校正天線作為基準天線，以及選擇基準天線上位于中 間位置的一個子帶作為基準子帶；
[0027] 根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系 數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數。
[0028] 較佳的，根據獲得的每一個校正系數，對相應通道中的相應子帶進行校正補償，包 括：
[0029] 根據獲得的每一個校正系數，對相應通道中的相應子帶內的每一個子載波信號分 別進行校正補償。
[0030] 一種0FDM系統(tǒng)的通道校正裝置，包括：
[0031] 發(fā)送單元，用于通過校正天線發(fā)送參考信號；
[0032] 接收單元，通過各路被校正天線接收參考信號，并采用接收的參考信號對每一路 被校正天線的接收信號進行相關運算，以及基于運算結果通過信道估計獲得每一路被校正 天線的通道信道響應；
[0033] 第一計算單元，根據各路被校正天線的通道信道響應，分別計算每一個被校正天 線對應的每一個子帶的信道響應；
[0034] 第二計算單元，任選一路被校正天線作為基準天線，在基準天線上任選一個子帶 作為基準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的 校正系數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數；
[0035] 補償單元，根據獲得的每一個校正系數，分別對相應通道中的相應子帶進行校正 補償。
[0036] 這樣，可以分別根據每一個子帶的信號接收狀態(tài)對相應子帶中的子載波信號進行 精準補償，從而減少了寬帶信號中各子帶的幅相差異問題，有效降低了各個通道在整個帶 寬內的波動，進而提高了信號增益。
[0037] 較佳的，通過校正天線發(fā)送參考信號時，所述發(fā)送單元具體用于：
[0038] 在校正天線的全頻帶子載波插入PN序列，經過IFFT到時域并插入相應的CP，得到 整個0FDM符號長度的時域的參考信號；
[0039] 通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信號。
[0040] 較佳的，通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信號，所述發(fā)送單元具體用于：
[0041] 通過校正天線在信號幀中的GP域發(fā)送所述參考信號；或者，
[0042] 通過校正天線在信號幀中的空閑子幀發(fā)送所述參考信號。
[0043] 較佳的，基于任意一路被校正天線的相關運算結果，通過信道估計獲得所述任意 一路被校正天線的通道信道響應時，所述接收單元具體用于：
[0044] 基于所述任意一路被校正天線的相關運算結果進行時域信道估計，再對時域信道 估計結果進行FFT，獲得頻域的信道估計響應；或者，
[0045] 將所述任意一路被校正天線的相關運算結果經FFT到頻域，再對變換結果進行信 道估計，獲得頻域的信道估計響應。
[0046] 較佳的，根據任意一種路被校正天的通道信道響應，計算所述任意一路被校正天 線對應的每一個子帶的信道響應時，所述第一計算單元具體用于：
[0047] 分別對所述任意一種被校正天線對應的每一個子帶內的所有子載波的信道響應 進行幅相平均處理，獲得相應子帶的信道響應；其中，每一個子帶內包括至少一個子載波。 [0048] 較佳的，任選一路被校正天線作為基準天線，在基準天線上任選一個子帶作為基 準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系 數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數時，所述第二計算單元進一步用 于：
[0049] 選擇位于中間位置的一個被校正天線作為基準天線，以及選擇基準天線上位于中 間位置的一個子帶作為基準子帶；
[0050] 根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系 數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數。
[0051] 較佳的，根據獲得的每一個校正系數，對相應通道中的相應子帶進行校正補償時， 所述補償單元具體用于：
[0052] 根據獲得的每一個校正系數，對相應通道中的相應子帶內的每一個子載波信號分 別進行校正補償。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053] 圖1為本發(fā)明實施例中OFDM系統(tǒng)的通道校正的具體流程示意圖；
[0054] 圖2為本發(fā)明TD-LTE子幀結構圖；
[0055] 圖3為本發(fā)明實施例中通道校正裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0056] 為了解決在通道校正過程中，采用統(tǒng)一的校正系數對通道進行補償時，造成 通道在整個帶寬內產生較大波動的情況，本發(fā)明實施例中，提出了一種正交頻分復用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 0FDM)系統(tǒng)的通道校正方法，在計算每 個通道的校正系數時，不再針對整個帶寬計算，而是將整個帶寬劃分成若干個子帶，針對每 個子帶分別計算校正系數，再采用校正系統(tǒng)對相應子帶進行補償，這樣，可以有效降低通道 在整個帶寬內的波動。
[0057] 下面結合附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。
[0058] 參閱圖1所示，本發(fā)明實施例中，0FDM系統(tǒng)的通道校正方法的具體流程如下：
[0059] 步驟100 :通過校正天線發(fā)送參考信號。
[0060] 具體的，可以通過校正天線在全頻帶子載波插入PN序列來發(fā)射參考信號，經過 逆傅里葉變換（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)到時域并插入相應的循環(huán)前綴 (Cyclic Prsfix，CP)，得到整個0FDM符號長度的時域的參考信號，再通過校正天線在空閑區(qū) 域發(fā)送參考信號。
[0061] 較佳的，通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送參數信號時，可以通過校正天線在信號幀 中的保護間隔（Guard Period，GP)域的一個符號或者多個符號來發(fā)送參考信號，具體如圖 2所示；或者，也可以通過校正天線在信號幀中的空閑子幀發(fā)送參考信號。
[0062] 本發(fā)明實施例中，假設系統(tǒng)帶寬為20MHz，則分配的資源塊（resource block, RB) 數為1〇〇,子載波數即為1200,在這些子載波上插入特定的一組PN序列，經過IFFT變換到 時域，得到所需要的參考信號。
[0063] 例如，可以但不限于采用公式[1]進行計算：
[0064] RS = ifft(PN, 2048)..........................................[1]
[0065] 其中，RS代表參考信號，PN代表插入的偽噪聲序列，2048代表點數。
[0066] 步驟110 :通過各路被校正天線接收參考信號，并采用接收的參考信號對每一路 被校正天線的接收信號進行相關運算，以及基于相關運算結果通過信道估計分別獲得每一 路被校正天線的通道信道響應。
[0067] 具體的，在獲得任意一路被校正天線的通道信道響應時，可以先基于相應的相 關運算結果進行時域信道估計，再對時域信道估計結果進行傅里葉變換（Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)，獲得頻域的信道估計響應；或者，也可以先將相應的相關運算結果經FFT 變換到頻域，再對變換結果進行信道估計，獲得頻域的信道估計響應。
[0068] 本發(fā)明實施例中，計算每一路被校正天線的通道信道響應時，可以但不限于采用 公式[2]進行計算：
[0069] H = fft (RS，，2048) /PN.......................................[2]
[0070] 其中，Η代表被校正天線的通道信道響應，RS'代表接收的參考信號，PN代表插入 的偽噪聲序列。
[0071] 步驟120 :根據各路被校正天線的通道信道響應，分別計算每一個被校正天線對 應的每一個子帶的信道響應。
[0072] 具體的，這里把整個帶寬劃分為多個子帶（亦可稱為子頻帶），在針對任意一個被 校正天線計算各個子帶的信道響應時，較佳的，分別對每一個子帶內的所有子載波的信道 響應進行幅相平均處理，獲得相應子帶的信道響應。
[0073] 例如，可以但不限于采用公式[3]進行計算：
[0074]
【權利要求】
1. 一種正交頻分復用OFDM系統(tǒng)的通道校正方法，其特征在于，所述方法包括： 通過校正天線發(fā)送參考信號； 通過各路被校正天線接收參考信號，并采用接收的參考信號對每一路被校正天線的接 收信號進行相關運算，以及基于運算結果通過信道估計獲得每一路被校正天線的通道信道 響應； 根據各路被校正天線的通道信道響應，分別計算每一個被校正天線對應的每一個子帶 的信道響應； 任選一路被校正天線作為基準天線，在基準天線上任選一個子帶作為基準子帶，根據 基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系數，以及每一 路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數； 根據獲得的每一個校正系數，分別對相應通道中的相應子帶進行校正補償。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過校正天線發(fā)送參考信號，包括： 在校正天線的全頻帶子載波插入偽噪聲序列PN序列，經過逆傅里葉變換IFFT到時域 并插入相應的循環(huán)前綴CP，得到整個OFDM符號長度的時域的參考信號； 通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信號。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信 號，包括： 通過校正天線在信號幀中的保護間隔GP域發(fā)送所述參考信號；或者， 通過校正天線在信號幀中的空閑子幀發(fā)送所述參考信號。
4. 如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，基于任意一路被校正天線的相關運算 結果，通過信道估計獲得所述任意一路被校正天線的通道信道響應，包括： 基于所述任意一路被校正天線的相關運算結果進行時域信道估計，再對時域信道估計 結果進行傅立葉變換FFT，獲得頻域的信道估計響應；或者， 將所述任意一路被校正天線的相關運算結果經FFT到頻域，再對變換結果進行信道估 計，獲得頻域的信道估計響應。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，根據任意一種路被校正天的通道信道響應， 計算所述任意一路被校正天線對應的每一個子帶的信道響應，包括： 分別對所述任意一種被校正天線對應的每一個子帶內的所有子載波的信道響應進行 幅相平均處理，獲得相應子帶的信道響應；其中，每一個子帶內包括至少一個子載波。
6. 如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，任選一路被校正天線作為基準天線， 在基準天線上任選一個子帶作為基準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線 對應的每一個非基準子帶的校正系數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系 數，進一步包括： 選擇位于中間位置的一個被校正天線作為基準天線，以及選擇基準天線上位于中間位 置的一個子帶作為基準子帶； 根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系數， 以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數。
7. 如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，根據獲得的每一個校正系數，對相應 通道中的相應子帶進行校正補償，包括： 根據獲得的每一個校正系數，對相應通道中的相應子帶內的每一個子載波信號分別進 行校正補償。
8. -種正交頻分復用OFDM系統(tǒng)的通道校正裝置，其特征在于，所述裝置包括： 發(fā)送單元，用于通過校正天線發(fā)送參考信號； 接收單元，通過各路被校正天線接收參考信號，并采用接收的參考信號對每一路被校 正天線的接收信號進行相關運算，以及基于運算結果通過信道估計獲得每一路被校正天線 的通道信道響應； 第一計算單元，根據各路被校正天線的通道信道響應，分別計算每一個被校正天線對 應的每一個子帶的信道響應； 第二計算單元，任選一路被校正天線作為基準天線，在基準天線上任選一個子帶作為 基準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正 系數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數； 補償單元，根據獲得的每一個校正系數，分別對相應通道中的相應子帶進行校正補償。
9. 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，通過校正天線發(fā)送參考信號時，所述發(fā)送單 元具體用于： 在校正天線的全頻帶子載波插入偽噪聲序列PN序列，經過逆傅里葉變換IFFT到時域 并插入相應的循環(huán)前綴CP，得到整個OFDM符號長度的時域的參考信號； 通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信號。
10. 如權利要求9所述的裝置，其特征在于，通過校正天線在空閑區(qū)域發(fā)送所述參考信 號時，所述發(fā)送單元具體用于： 通過校正天線在信號幀中的保護間隔GP域發(fā)送所述參考信號；或者， 通過校正天線在信號幀中的空閑子幀發(fā)送所述參考信號。
11. 如權利要求8、9或10所述的裝置，其特征在于，基于任意一路被校正天線的相關運 算結果，通過信道估計獲得所述任意一路被校正天線的通道信道響應時，所述接收單元具 體用于： 基于所述任意一路被校正天線的相關運算結果進行時域信道估計，再對時域信道估計 結果進行傅立葉變換FFT，獲得頻域的信道估計響應；或者， 將所述任意一路被校正天線的相關運算結果經FFT到頻域，再對變換結果進行信道估 計，獲得頻域的信道估計響應。
12. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，根據任意一種路被校正天的通道信道響 應，計算所述任意一路被校正天線對應的每一個子帶的信道響應時，所述第一計算單元具 體用于： 分別對所述任意一種被校正天線對應的每一個子帶內的所有子載波的信道響應進行 幅相平均處理，獲得相應子帶的信道響應；其中，每一個子帶內包括至少一個子載波。
13. 如權利要求8、9或10所述的裝置，其特征在于，任選一路被校正天線作為基準天 線，在基準天線上任選一個子帶作為基準子帶，根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天 線對應的每一個非基準子帶的校正系數，以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正 系數時，所述第二計算單元進一步用于： 選擇位于中間位置的一個被校正天線作為基準天線，以及選擇基準天線上位于中間位 置的一個子帶作為基準子帶； 根據基準子帶的信道響應，分別計算基準天線對應的每一個非基準子帶的校正系數， 以及每一路非基準天線對應的每一個子帶的校正系數。
14.如權利要求8、9或10所述的裝置，其特征在于，根據獲得的每一個校正系數，對相 應通道中的相應子帶進行校正補償時，所述補償單元具體用于：根據獲得的每一個校正系 數，對相應通道中的相應子帶內的每一個子載波信號分別進行校正補償。
【文檔編號】H04L25/02GK104243387SQ201410445718
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權日:2014年9月3日
【發(fā)明者】付杰尉, 劉重軍, 伍尚坤, 黃曉光, 秦偉, 刁穗東 申請人:京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司