有效
信道估计和解调方法、装置及介质、接收设备、发送设备
赵楠、李德建、赵旭、赵东艳、张鹏、甘杰、张玉冰、赵亚红
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多用户通信系统的信道估计和解调方法、装置以及存储介质、接收设备、发送设备。其中,线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法包括以下步骤:接收目标用户发送的线性増频调制信号、导频符号和数据符号,其中,不同的用户对应不同的导频符号和/或数据符号;分别对线性増频调制信号、导频符号和数据符号进行分数傅里叶变换,得到相应的第一信号、第二信号和第三信号;根据第一信号、第二信号和第三信号,进行信道估计和解调。该方法,可以降低不同用户之间的相互干扰。
1.一种线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,包括以下步骤:接收目标用户发送的线性増频调制信号、导频符号和数据符号,其中,不同的用户对应不同的导频符号和/或数据符号;分别对所述线性増频调制信号、所述导频符号和所述数据符号进行分数傅里叶变换,得到相应的第一信号、第二信号和第三信号;根据所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号,进行信道估计和解调。
2.如权利要求1所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,各用户的导频符号均使用调制后的Walsh序列或伪随机序列进行发送,不同的用户对应不同的Walsh序列和伪随机序列;和/或各用户的数据符号上均乘以有随机相位序列,不同的用户对应不同的随机相位序列。
3.如权利要求1所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,根据所述第一信号、所述第二信号,进行信道估计,包括:将所述第一信号共轭和所述第二信号进行卷积,得到所述导频符号的第一信道估计值。
4.如权利要求3所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述第一信道估计值得到所述导频符号的第一功率谱;分别对所述第一信道估计值和所述第一功率谱进行滤波;根据滤波后的第一功率谱确定所述导频符号的有效径;根据所述有效径从滤波后的第一信道估计值中,得到相应的第二信道估计值。
5.如权利要求4所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据滤波后的功率谱确定所述导频符号的有效径,包括:根据滤波后的功率谱计算最强径功率和噪声功率;根据所述最强径功率和所述噪声功率得到所述导频符号的有效径。
6.如权利要求5所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据所述最强径功率和所述噪声功率得到所述导频符号的有效径,包括:将功率大于第一门限值乘以最强径功率和第二门限值乘以噪声功率中的较大值的径作为所述有效径。
7.如权利要求6所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述第一门限值的取值为0.1,所述第二门限值的取值为1.5。
8.如权利要求4所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据滤波后的功率谱确定所述导频符号的有效径,包括:通过如下公式计算时延扩展均方根:其中,Trms为时延扩展均方根,L为第一预设参数,P l 为滤波后的功率谱中第l条径的功率,τ l 为滤波后的功率谱中第l条径的时延;根据所述时延扩展均方根得到时延扩展标示,并根据所述时延扩展标示和所述目标用户的信道带宽得到最大距离;将在所述最大距离以内的径作为有效径。
9.如权利要求8所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据所述时延扩展均方根得到时延扩展标示,包括:如果T rms <TrmsTh1,则TrmsFlag=0;如果TrmsT h1 ≤T rms ≤TrmsTh2,则TrmsFlag=1;如果T rms >TrmsTh2,则TrmsFlag=2;其中,TrmsTh1和TrmsTh2分别为第三门限值、第四门限值。
10.如权利要求4所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,根据所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号,进行解调,包括:根据滤波后的功率谱得到最大距离;根据所述第一信号计算功率最大径的第一位置;根据所述第一位置和所述最大距离,确定所述第三信号的有用信号位置,并把所述有用信号位置外的信号置零;根据所述有效径的位置和所述第一信号得到第四信号;将所述第四信号的共轭和置零后的第三信号点乘累加,得到每个径对应的接收信号;分别将每个径的接收信号和所述第二信道估计值的共轭相乘,累加所有径的共轭相乘值得到解调信号。
11.如权利要求10所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据滤波后的功率谱得到最大距离,包括:根据滤波后的功率谱确定首径位置和最远径位置;计算所述首径位置与所述最远径位置之间的距离,将该距离作为所述最大距离。
12.如权利要求10所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据滤波后的功率谱得到最大距离,包括:根据滤波后的功率谱确定最远径位置;计算所述有效径的位置与所述最远径位置之间的距离,将该距离作为所述最大距离。
13.如权利要求10所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,所述根据所述第一位置和所述最大距离,确定所述第三信号的有用信号位置,包括:将在区间[MaxChirpPos-L’,MaxChirpPos+MaxPathPos]内的位置作为有用信号位置,其中,MaxChirpPos为所述第一位置,MaxPathPos为所述最大距离,L’为第二预设参数。
14.如权利要求10所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,其特征在于,通过下式得到所述第四信号:UpChirpFrFTSignalDem(index)=UpChirpFrFTSignal(mod(index+PathPos(Pathindex),N)),其中,UpChirpFrFTSignalDem为所述第四信号,UpChirpFrFTSignal为所述第一信号,mod()为求余函数,PathPos(Pathindex)为所述有效径的位置,index=0~N-1。
15.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-14中任一项所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法。
16.一种接收设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-14中任一项所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法。
17.一种线性调频多用户通信系统的信道估计和解调装置,其特征在于,包括:接收模块,用于接收目标用户发送的线性増频调制信号、导频符号和数据符号,其中,不同的用户对应不同的导频符号和/或数据符号;变换模块,用于分别对所述线性増频调制信号、所述导频符号和所述数据符号进行分数傅里叶变换,得到相应的第一信号、第二信号和第三信号;信道估计和解调模块,用于根据所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号,进行信道估计和解调。
18.如权利要求17所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调装置,其特征在于,各用户的导频符号均使用调制后的Walsh序列或伪随机序列进行发送,不同的用户对应不同的Walsh序列和伪随机序列;和/或各用户的数据符号上均乘以有随机相位序列,不同的用户对应不同的随机相位序列。
19.如权利要求17所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调装置,其特征在于,所述信道估计和解调模块包括:信道估计单元,用于将所述第一信号的共轭和所述第二信号进行卷积,得到所述导频符号的第一信道估计值。
20.如权利要求19所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调装置,其特征在于,所述信道估计单元还用于:根据所述第一信道估计值得到所述导频符号的第一功率谱;分别对所述第一信道估计值和所述第一功率谱进行滤波;根据滤波后的第一功率谱确定所述导频符号的有效径;根据所述有效径从滤波后的第一信道估计值中,得到相应的第二信道估计值。
21.如权利要求20所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调装置,其特征在于,所述信道估计和解调模块还包括解调单元,所述解调单元用于:根据滤波后的功率谱得到最大距离;根据所述第一信号计算功率最大径的第一位置;根据所述第一位置和所述最大距离,确定所述第三信号的有用信号位置,并把所述有用信号位置外的信号置零;根据所述有效径的位置和所述第一信号得到第四信号;将所述第四信号的共轭和置零后的第三信号点乘累加,得到每个径对应的接收信号;分别将每个径的接收信号和所述第二信道估计值的共轭相乘,累加所有径的共轭相乘值得到解调信号。
22.一种发送设备,其特征在于,包括:确定单元,用于确定第一序列和/或第二序列,其中,不同的发送设备对应不同的第一序列和第二序列,所述第一序列为Walsh序列或伪随机序列,所述第二序列为随机相位序列;发送单元,用于向目标接收设备发送线性増频调制信号、导频符号和数据符号,以使目标接收设备采用如权利要求1-14中任一项所述的线性调频多用户通信系统的信道估计和解调方法,对接收到的通信信号进行信道估计和解调,其中,所述导频符号使用调制后的第一序列进行发送,和/或,所述数据符号乘以所述第二序列进行发送。



