一種在干擾條件下的lte上行系統(tǒng)信道估計方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領域，特別涉及一種在干擾條件下的LTE上行系統(tǒng)信道估計方法 和裝置。
【背景技術】
[0002] LTE (長期演進）系統(tǒng)已經將 SC-抑MA (Single-carrier Rrequen巧-Division Multiple Access,單載波頻分多址）技術作為上行鏈路的多址技術，由于LTE系統(tǒng)采用全 局頻率復用，鄰小區(qū)干擾現(xiàn)象較為嚴重；此外，在某些頻段下，LTE上行可能會遭受各種異 系統(tǒng)帶來的干擾，如：
[000引（1)無繩電話（2. 4 或 5. xGHz);
[0004] 似藍牙個人區(qū)域聯(lián)網設備（2. 4GHz);
[0005] (3)藍牙無線耳機；
[0006] (4)微波爐（在2. 4GHz頻帶中50 %的忙閑度將產生脈沖干擾）。
[0007] 干擾的存在將嚴重影響LTE上行接收機的正常工作，從而降低了小區(qū)吞吐量。因 此必須采取一定的措施對其進行抑制。
[0008] LTE上行鏈路中常見的信道估計算法主要包括W下H類：
[0009] (1) LS (Xeast Squares,最小平方）算法；在《On channel estimation in OFDM system》一文中提出的LS信道估計應用誤差的平方和最小送一準則來對信道的沖激響應 進行估計，是最簡單的信道估計，LS信道估計值由= X Vm表示，X為設計的導引向量， 0 1表示矩陣的逆，ym為接收的導引向量；
[0010] (2) LMM沈(Xinear Minimum Mean Square Elrror,線性最小均方誤差）算法；在 《OFDM channel estimation by singular value decomposition》一文中提出的 LMMSE 算 法是對LS算法的改進，該算法是W最小化均方誤差為準則的線性信道估計，其本質是利用 信道的自相關矩陣修正LS信道估計W抑制噪聲，是線性最優(yōu)的信道估計方法，其信道估計 值由^kMMSE = Rh化+SHRjS+NoU \s表示，Rh = 表示信道自相關矩陣，Rj為干擾信號的 為干擾信號自相關矩陣，S為對角陣，其對角元素為導頻序列，N。表示噪聲功率，I為單位矩 陣；
[0011] 做 DFT-Based (基于傅里葉變換）算法；在《DFT-Based Qiannel Estimation and Noise Variance Estimation Techniques for Single-Carrier FDMA》一文中提出的 DFT-Based信道估計基于LS信道估計技術，利用時域信道能量集中的特點實現(xiàn)降噪和抑制 干擾。DFT-Based信道估計將LS信道估計值通過IDFT變換到時域，再進行時域加窗實現(xiàn) 降噪和干擾抑制，完成加窗過程后，再通過DFT變換至頻域。其信道估計由表示hwT Bswd = 抑F表示DFT變換矩陣，0 H表示矩陣的共輛轉置，D= Ig" ^隸示加窗矩陣，Im表示 m階單位矩陣。
[0012] 分析上面H種類型，分別具有W下特點；LS算法具有實現(xiàn)簡單的優(yōu)點，但不具備 噪聲消除能力，在低信噪比時性能較差，在存在干擾的情況下性能會更一步惡化；線性最優(yōu) 的LMMSE算法具有最佳的噪聲消除效果，然而LMMSE信道估計在實現(xiàn)中存在需要較多的先 驗信息和計算復雜度高等問題。在干擾存在的場景下，需要知道干擾信號的頻域統(tǒng)計信息 才能實施LMMSE信道估計，而信道特性，干擾信號在實際通信環(huán)境中一般是未知的；傳統(tǒng)的 DFT-Based技術采用固定窗長的濾波矩陣，造成了噪聲和干擾濾除不充分，或高信噪比條件 下信號能量損失較大的問題，由于時域信道響應存在能量擴散的問題，DFT-Based技術在用 戶占用子載波較少的情況下性能會出現(xiàn)嚴重惡化。

【發(fā)明內容】

[0013] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種在干擾條件下的LTE上行系統(tǒng)信道估計方 法和裝置，在濾除噪聲和抑制干擾的同時充分地保留了信道能量，提高了信道估計精度，同 時，具有實現(xiàn)復雜度較低的優(yōu)點。
[0014] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種在干擾條件下的LTE上行系統(tǒng)信道估計方 法，包括：
[0015] 接收基帶信號的導引向量，經過快速傅里葉變換得到頻域基帶信號的導引向量 Ym;
[0016] 在頻域對Ym進行處理，刪除部分干擾譜線，得到頻域抑制后的向量ym;
[0017] 對ym進行最小二乘估計LS，得到LS估計輸出向量= X lym，X為LTE上行解調 參考信號DMRS ;對LS估計輸出向量進行加權，得到信道估計值。
[0018] 可選地，所述在頻域對Ym進行處理，刪除部分干擾譜線，得到頻域抑制后的向量ym 的步驟包括：
[0019] S201、將所述頻域基帶信號的導引向量Ym按模方大小排序，選取模方值最小的一 半譜線；求出所選取的譜線的模方平均值，然后乘上一個因子0作為口限值；
[0020] S202、將所述頻域基帶信號的導引向量Ym譜線的模方值和口限值做比較，將大于 所述口限值的譜線刪除，小于所述口限值的譜線保持不變，得到譜線刪除后的向量ym。
[0021] 可選地，所述對LS估計輸出向量進行加權，得到信道估計值的步驟包括：
[0022] S401、保存事先計算好的U、IJH矩陣和設定的非零元數(shù)目Ql ;
[0023] S402、根據(jù)存儲的U、IJH和Ql值計算權值矩陣并對所述LS估計輸出向量進行加權， 得到信道估計值。
[0024] 可選地，所述U、IJH和Ql的計算過程如下：
[00巧]所述LS估計輸出向量的DFT-Based信道估計結果為：
[002引 將屯。記為：
[團]h〇=y=[屯 ^6」
[0030] 其中，T。為Nsc階方陣，Nsc為用戶占用子載波個數(shù)，％為需要得到的估計值，有： [0031 ] 化.='巧古凹十可南一 y
[00礎其中，S描為0，對T。進行EVD分解得到：
[0033] Tii = UAU"
[0034] 其中，A為對角矩陣，其非零元素數(shù)目為Q1，且QKQ。
[0035] 可選地，所述步驟S402包括：
[0036] 將最小二乘估計在的特征域進行加窗處理：
[0037]
[0038] 其中Ql為矩形窗窗長。
[0039] 本發(fā)明還提供了一種在干擾條件下的LTE上行系統(tǒng)信道估計裝置，包括：
[0040] 快速傅里葉變換模塊，用于接收基帶信號的導引向量，經過快速傅里葉變換得到 頻域基帶信號的導引向量Ym;
[0041] 頻域處理模塊，用于在頻域對Ym進行處理，刪除部分干擾譜線，得到頻域抑制后的 向量ym ;
[0042] 信道估計模塊，用于對ym進行最小二乘估計LS，得到LS估計輸出向量= X Vm, X為LTE上行解調參考信號DMRS ;對LS估計輸出向量進行加權，得到信道估計值。
[0043] 可選地，所述頻域處理模塊包括：
[0044] 口限生成子模塊，用于將所述頻域基帶信號的導引向量Ym按模方大小排序，選取 模方值最小的一半譜線；求出所選取的譜線的模方平均值，然后乘上一個因子0作為口限 值；
[0045] 譜線刪除子模塊，用于將所述頻域基帶信號的導引向量Ym譜線的模方值和口限值 做比較，將大于所述口限值的譜線刪除，小于所述口限值的譜線保持不變，得到譜線刪除后 的向量y。。
[0046] 可選地，所述信道估計模塊包括：
[0047] 最小二乘估計子模塊，用于對ym進行最小二乘估計LS，得到LS估計輸出向量hu =X Vm, X為LTE上行解調參考信號DMRS ;
[0048] 加權子模塊，包括：
[0049] 存儲單元，用于保存事先計算好的U、IJH矩陣和設定的非零元數(shù)目Ql ;
[0050] 加權單元，用于根據(jù)存儲的U、IJH和Ql值計算權值矩陣并對所述LS估計輸出向量 進行加權，得到信道估計值。
[005。 可選地，所述U、IJH和Ql的計算過程如下：