有效
线性调频通信系统及其信道估计方法、装置、介质和芯片
赵东艳、唐晓柯、赵楠、李德建、赵旭、胡毅、刘浩、邵瑾
北京智芯微电子科技有限公司
摘要
本发明公开了一种线性调频通信系统及其信道估计方法、装置、介质和芯片,其中方法包括以下步骤:根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得下一个导频符号的前后数据符号的内容;根据下一个导频符号的内容和下一个导频符号的前后数据符号的内容,调整下一个导频符号的起始位置,从起始位置对下一个导频符号进行信道估计以获得下一个导频符号的信道估计值。由此,基于下一个导频符号的内容以及前后数据符号的内容对下一个导频符号的起始位置进行调整,并根据调整后的起始位置进行信道估计,能够有效提高信道估计性能以及线性调频信号的解调性能。
1.一种线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,包括以下步骤:根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容;根据所述下一个导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同,调整所述下一个导频符号的起始位置,从所述起始位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值。
2.如权利要求1所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述下一个导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同,调整所述下一个导频符号的起始位置,从所述起始位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,包括:如果所述下一个导频符号的后一数据符号的内容与所述下一个导频符号的内容不相同,则调整所述下一个导频符号的起始位置至第一位置,并从所述第一位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,否则调整所述下一个导频符号的起始位置至第二位置,并从所述第二位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,其中,所述第一位置位于所述第二位置之前。
3.如权利要求1所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述方法还包括:估计信道估计的时延扩展或最大径;根据所述下一个导频符号的内容、所述下一个导频符号的前后数据符号的内容、以及所述时延扩展或所述最大径,调整所述下一个导频符号的起始位置,从所述起始位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值。
4.如权利要求3所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述下一个导频符号的内容、所述下一个导频符号的前后数据符号的内容、以及所述时延扩展或所述最大径,调整所述下一个导频符号的起始位置,从所述起始位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,包括:当所述时延扩展或所述最大径小于预设门限时,如果所述下一个导频符号的后一数据符号的内容与所述下一个导频符号的内容相同,则调整所述下一个导频符号的起始位置至第二位置,并从所述第二位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,否则调整所述下一个导频符号的起始位置至第一位置,并从所述第一位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,其中,所述第一位置位于所述第二位置之前;当所述时延扩展或所述最大径大于等于所述预设门限时,如果所述下一个导频符号的前一数据符号的内容与所述下一个导频符号的内容相同,则调整所述下一个导频符号的起始位置至所述第一位置,并从所述第一位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值,否则调整所述下一个导频符号的起始位置至所述第二位置,并从所述第二位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值。
5.如权利要求3所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述估计信道估计的时延扩展或最大径,包括:根据同步信号获取第一时延扩展或第一最大径;根据所述导频符号获取第二时延扩展或第二最大径;根据所述第一时延扩展和所述第二时延扩展中的至少一种估计所述信道估计的时延扩展,或者根据所述第一最大径和所述第二最大径中的至少一种估计所述信道估计的最大径。
6.如权利要求5所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据同步信号获取第一时延扩展或第一最大径,包括:如果所述同步信号采用Up chirp方式发送,则将接收的同步信号和发送的同步信号的共轭逐点相乘,并进行反向快速傅里叶变换,以获得第一功率谱;如果所述同步信号采用Down chirp方式发送,则将接收的同步信号和发送的同步信号的共轭逐点相乘,并进行快速傅里叶变换,以获得第二功率谱;根据所述第一功率谱或所述第二功率谱计算获得所述第一时延扩展,或者根据所述第一功率谱或所述第二功率谱计算获得所述第一最大径。
7.如权利要求5所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述导频符号获取第二时延扩展或第二最大径,包括:如果所述导频符号采用Up chirp方式发送,则将接收的导频符号和发送的导频符号的共轭逐点相乘,并进行反向快速傅里叶变换,以获得第三功率谱;如果所述导频符号采用Down chirp方式发送,则将接收的导频符号和发送的导频符号的共轭逐点相乘,并进行快速傅里叶变换,以获得第四功率谱;根据所述第三功率谱或所述第四功率谱计算获得所述第二时延扩展,或者根据所述第三功率谱或所述第四功率谱计算获得所述第二最大径。
8.如权利要求5所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述第一时延扩展和所述第二时延扩展中的至少一种估计所述信道估计的时延扩展,包括:对所述第一时延扩展滤波处理以获得所述信道估计的时延扩展,或者对所述第二时延扩展滤波处理以获得所述信道估计的时延扩展,或者对滤波处理后的第一时延扩展和滤波处理后的第二时延扩展加权计算以获得所述信道估计的时延扩展。
9.如权利要求5所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述第一最大径和所述第二最大径中的至少一种估计所述信道估计的最大径,包括:对所述第一最大径滤波处理以获得所述信道估计的最大径,或者对所述第二最大径滤波处理以获得所述信道估计的最大径,或者对滤波处理后的第一最大径和滤波处理后的第二最大径加权计算以获得所述信道估计的最大径。
10.如权利要求1-9中任一项所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,通过FFT信道估计方式、匹配滤波信道估计方式、LS信道估计方式和MMSE信道估计方式中的任一种,从所述起始位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值。
11.如权利要求1所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,在根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容之前,还对所述当前导频符号的信道估计值进行滤波处理。
12.一种线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,包括以下步骤:分别采用第一信道估计方式和第二信道估计方式对每个导频符号进行信道估计以获得第一信道估计值和第二信道估计值,其中,所述第一信道估计方式包括LS信道估计方式和MMSE信道估计方式中的任一种,所述第二信道估计方式包括匹配滤波信道估计方式;根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容;根据所述下一导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,以获得每个导频符号的信道估计值。
13.如权利要求12所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述下一导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,包括:如果所述下一个导频符号的后一数据符号的内容与所述下一个导频符号的内容不相同,则选择所述第一信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值,否则选择所述第二信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值。
14.如权利要求12所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述方法还包括:估计信道估计的时延扩展或最大径;根据所述下一个导频符号的前后数据符号的内容、以及所述时延扩展或所述最大径,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,以获得每个导频符号的信道估计值。
15.如权利要求14所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述下一个导频符号的前后数据符号的内容、以及所述时延扩展或所述最大径,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,包括:当所述时延扩展或所述最大径大于等于预设门限时,如果所述下一个导频符号的前一数据符号的内容和所述下一个导频符号的内容相同,则选择所述第一信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值,否则选择所述第二信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值;当所述时延扩展或所述最大径小于所述预设门限时,如果所述下一个导频符号的后一数据符号的内容和所述下一个导频符号的内容相同,则选择所述第二信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值,否则选择所述第一信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值。
16.如权利要求14所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述估计信道估计的时延扩展或最大径,包括:根据同步信号获取第一时延扩展或第一最大径;根据所述导频符号获取第二时延扩展或第二最大径;根据所述第一时延扩展和所述第二时延扩展中的至少一种估计所述信道估计的时延扩展,或者根据所述第一最大径和所述第二最大径中的至少一种估计所述信道估计的最大径。
17.如权利要求16所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据同步信号获取第一时延扩展或第一最大径,包括:如果所述同步信号采用Up chirp方式发送,则将接收的同步信号和发送的同步信号的共轭逐点相乘,并进行反向快速傅里叶变换,以获得第一功率谱;如果所述同步信号采用Down chirp方式发送,则将接收的同步信号和发送的同步信号的共轭逐点相乘,并进行快速傅里叶变换,以获得第二功率谱;根据所述第一功率谱或所述第二功率谱计算获得所述第一时延扩展,或者根据所述第一功率谱或所述第二功率谱计算获得所述第一最大径。
18.如权利要求16所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述导频符号获取第二时延扩展或第二最大径,包括:如果所述导频符号采用Up chirp方式发送,则将接收的导频符号和发送的导频符号的共轭逐点相乘,并进行反向快速傅里叶变换,以获得第三功率谱;如果所述导频符号采用Down chirp方式发送,则将接收的导频符号和发送的导频符号的共轭逐点相乘,并进行快速傅里叶变换,以获得第四功率谱;根据所述第三功率谱或所述第四功率谱计算获得所述第二时延扩展,或者根据所述第三功率谱或所述第四功率谱计算获得所述第二最大径。
19.如权利要求16所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述第一时延扩展和所述第二时延扩展中的至少一种估计所述信道估计的时延扩展,包括:对所述第一时延扩展滤波处理以获得所述信道估计的时延扩展,或者对所述第二时延扩展滤波处理以获得所述信道估计的时延扩展,或者对滤波处理后的第一时延扩展和滤波处理后的第二时延扩展加权计算以获得所述信道估计的时延扩展。
20.如权利要求16所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述第一最大径和所述第二最大径中的至少一种估计所述信道估计的最大径,包括:对所述第一最大径滤波处理以获得所述信道估计的最大径,或者对所述第二最大径滤波处理以获得所述信道估计的最大径,或者对滤波处理后的第一最大径和第二最大径加权计算以获得所述信道估计的最大径。
21.如权利要求12所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,在所述当前导频符号为第一个导频符号时,将所述第二信道估计值默认为所述第一个导频符号的信道估计值。
22.如权利要求12所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,在将选择的所述下一个导频符号的信道估计值作为当前导频符号的信道估计值以提前解调下下一个导频符号的前后数据符号之前,还对选择的所述下一个导频符号的信道估计值进行滤波处理。
23.一种线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,包括以下步骤:分别采用第一信道估计方式和第二信道估计方式对每个导频符号进行信道估计以获得第一信道估计值和第二信道估计值,其中,所述第一信道估计方式为FFT信道估计方式,所述第二信道估计方式为匹配滤波信道估计方式;根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容,并估计信道估计的时延扩展或最大径;根据所述下一个导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同、以及所述时延扩展或所述最大径,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,以获得每个导频符号的信道估计值。
24.如权利要求23所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述下一个导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同、以及所述时延扩展或所述最大径,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,包括:当所述时延扩展或所述最大径大于等于预设门限时,如果所述下一个导频符号的前一数据符号的内容和所述下一个导频符号的内容相同,则选择所述第一信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值,否则选择所述第二信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值;当所述时延扩展或所述最大径小于所述预设门限时,如果所述下一个导频符号的后一数据符号的内容和所述下一个导频符号的内容相同,则选择所述第二信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值,否则选择所述第一信道估计值作为所述下一个导频符号的信道估计值。
25.如权利要求23所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述估计信道估计的时延扩展或最大径,包括:根据同步信号获取第一时延扩展或第一最大径;根据所述导频符号获取第二时延扩展或第二最大径;根据所述第一时延扩展和所述第二时延扩展中的至少一种估计所述信道估计的时延扩展,或者根据所述第一最大径和所述第二最大径中的至少一种估计所述信道估计的最大径。
26.如权利要求25所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据同步信号获取第一时延扩展或第一最大径,包括:如果所述同步信号采用Up chirp方式发送,则将接收的同步信号和发送的同步信号的共轭逐点相乘,并进行反向快速傅里叶变换,以获得第一功率谱;如果所述同步信号采用Down chirp方式发送,则将接收的同步信号和发送的同步信号的共轭逐点相乘,并进行快速傅里叶变换,以获得第二功率谱;根据所述第一功率谱或所述第二功率谱计算获得所述第一时延扩展,或者根据所述第一功率谱或所述第二功率谱计算获得所述第一最大径。
27.如权利要求25所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述导频符号获取第二时延扩展或第二最大径,包括:如果所述导频符号采用Up chirp方式发送,则将接收的导频符号和发送的导频符号的共轭逐点相乘,并进行反向快速傅里叶变换,以获得第三功率谱;如果所述导频符号采用Down chirp方式发送,则将接收的导频符号和发送的导频符号的共轭逐点相乘,并进行快速傅里叶变换,以获得第四功率谱;根据所述第三功率谱或所述第四功率谱计算获得所述第二时延扩展,或者根据所述第三功率谱或所述第四功率谱计算获得所述第二最大径。
28.如权利要求25所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述第一时延扩展和所述第二时延扩展中的至少一种估计所述信道估计的时延扩展,包括:对所述第一时延扩展滤波处理以获得所述信道估计的时延扩展,或者对所述第二时延扩展滤波处理以获得所述信道估计的时延扩展,或者对滤波处理后的第一时延扩展和滤波处理后的第二时延扩展加权计算以获得所述信道估计的时延扩展。
29.如权利要求25所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,所述根据所述第一最大径和所述第二最大径中的至少一种估计所述信道估计的最大径,包括:对所述第一最大径滤波处理以获得所述信道估计的最大径,或者对所述第二最大径滤波处理以获得所述信道估计的最大径,或者对滤波处理后的第一最大径和第二最大径加权计算以获得所述信道估计的最大径。
30.如权利要求23所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,在所述当前导频符号为第一个导频符号时,将所述第二信道估计值默认为所述第一个导频符号的信道估计值。
31.如权利要求23所述的线性调频通信系统的信道估计方法,其特征在于,在将选择的所述下一个导频符号的信道估计值作为当前导频符号的信道估计值以提前解调下下一个导频符号的前后数据符号之前,还对选择的所述下一个导频符号的信道估计值进行滤波处理。
32.一种线性调频通信系统的信道估计装置,其特征在于,包括:第一解调模块,用于根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容;第一信道估计模块,用于根据所述下一个导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同,调整所述下一个导频符号的起始位置,从所述起始位置对所述下一个导频符号进行信道估计以获得所述下一个导频符号的信道估计值。
33.一种线性调频通信系统的信道估计装置,其特征在于,包括:第二信道估计模块,用于分别采用第一信道估计方式和第二信道估计方式对每个导频符号进行信道估计以获得第一信道估计值和第二信道估计值,其中,所述第一信道估计方式包括LS信道估计方式和MMSE信道估计方式中的任一种,所述第二信道估计方式包括匹配滤波信道估计方式;第二解调模块,用于根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容;第一选择模块,用于根据所述下一导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,以获得每个导频符号的信道估计值。
34.一种线性调频通信系统的信道估计装置,其特征在于,包括:第三信道估计模块,用于分别采用第一信道估计方式和第二信道估计方式对每个导频符号进行信道估计以获得第一信道估计值和第二信道估计值,其中,所述第一信道估计方式为FFT信道估计方式,所述第二信道估计方式为匹配滤波信道估计方式;第三解调模块,用于根据当前导频符号的信道估计值提前解调下一个导频符号的前后数据符号以获得所述下一个导频符号的前后数据符号的内容;第三时延扩展估计模块,用于估计信道估计的时延扩展或最大径;第二选择模块,用于根据所述下一个导频符号的内容和所述下一个导频符号的前后数据符号的内容是否相同、以及所述时延扩展或所述最大径,从所述第一信道估计值和所述第二信道估计值中选择所述下一个导频符号的信道估计值,以获得每个导频符号的信道估计值。
35.一种线性调频通信系统,其特征在于,包括如权利要求32-34中任一项所述的线性调频通信系统的信道估计装置。
36.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有线性调频通信系统的信道估计程序,该信道估计程序被处理器执行时实现权利要求1-31中任一项所述的线性调频通信系统的信道估计方法。
37.一种芯片,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-31中任一项所述的线性调频通信系统的信道估计方法。



