CN105993153B - 信道估计装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种信道估计装置和方法,涉及通信领域,以保证信道估计值可以正确反映传输信道的状况,从而使OFDM的无线***可以根据该信道估计值进行聚合的长帧的正确传输,该方法包括:信道估计装置确定第一信道估计值,并根据该第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据该第一符号组确定第二信道估计值,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值,该方法实施例用于估计基于OFDM的无线***传输长帧时的数据信道。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种信道估计装置和方法。
背景技术
为了满足日益增加的数据流量需求,目前的WiFi(WIreless-FIdelity,无线保真)标准采用更宽的信道和先进物理层技术,例如采用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用技术)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出技术)提高物理层的数据传输速率,随着技术的发展,物理层的数据速率越来越高,但是,物理层数据速率的增加伴随着数据的占用时间减少,导致数据吞吐量效率大幅度降低。
为了解决数据吞吐量效率的降低,现有技术通常将多个常规的帧聚合成一个长帧后发送。基于OFDM的无线***的发送端将发给不同接收端的帧在发送端聚合成一个长帧进行传输,并在物理层包头或帧中加入各个子帧对应的包头,从而使不同的接收端可以正确接收对应的子帧。
但是,在现有技术中,在接收端根据帧的数据包头得到信道估计后,由于帧的长度增加而导致接收帧的时间变长,传输信道会随着时间的改变而发生变化,因此,在接收长帧时,由于时间变长而导致根据数据包头得到的信道估计无法准确反映传输信道的状况,导致传输的数据出错。
发明内容
本发明的实施例提供一种信道估计装置和方法,以保证信道估计值可以正确反映传输信道的状况,从而使OFDM的无线***可以根据该信道估计值进行聚合的长帧的正确传输。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种信道估计装置,包括:
处理单元,用于确定第一信道估计值;
获取单元,用于根据所述处理单元得到的第一信道估计值接收长帧的第一符号组;其中,所述长帧包括至少两个符号组,所述符号组包括至少一个数据符号;
所述处理单元还用于,根据所述获取单元得到的第一符号组确定第二信道估计,并且若所述第一信道估计值与所述第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据所述第一信道估计值和所述第二信道估计值确定第三信道估计值。
结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述获取单元还用于,在确定第一信道估计值前,获取所述长帧的数据包头;
所述处理单元具体用于,根据所述获取单元得到的数据包头确定第一信道估计值。
结合第一方面,在第一方面第二种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于,根据第一公式确定所述第三信道估计值;
所述第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2;
其中,所述H1是所述第一信道估计值,所述H2是所述第二信道估计值,所述H3是所述第三信道估计值,所述a是所述第一信道估计的权重。
结合第一方面第二种可能的实现方式,在第一方面第三种可能的实现方式中,所述处理单元还用于,在所述根据第一公式确定所述第三信道估计值前,根据第二公式确定所述权重;
所述第二公式为:a=(s+1)/(s+2),其中,所述s是所述第一符号组中末位数据符号在所述长帧中的数据符号序号。
结合第一方面,在第一方面第四种可能的实现方式中,所述获取单元还用于,获取所述第一符号组对应的校验码;
所述处理单元还用于,根据所述获取单元得到的校验码校验所述第一符号组。
结合第一方面第四种可能的实现方式,在第一方面第五种可能的实现方式中,所述获取单元具体用于通过相位偏移获取所述第一符号组对应的校验码。
第二方面,提供一种信道估计的方法,包括:
确定第一信道估计值;
根据所述第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据所述第一符号组确定第二信道估计值;其中,所述长帧包括至少两个符号组,所述符号组包括至少一个数据符号;
若所述第一信道估计值与所述第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据所述第一信道估计值和所述第二信道估计值确定第三信道估计值。
结合第二方面,在第二方面第一种可能的实现方式中,在所述确定第一信道估计值前,所述方法还包括:
获取所述长帧的数据包头;
所述信道估计装置确定第一信道估计值包括:
根据所述数据包头确定第一信道估计值。
结合第二方面,在第二方面第二种可能的实现方式中,所述根据所述第一信道估计值和所述第二信道估计值确定第三信道估计值包括:
根据第一公式确定所述第三信道估计值;
所述第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2;
其中,所述H1是所述第一信道估计值,所述H2是所述第二信道估计值,所述H3是所述第三信道估计值,所述a是所述第一信道估计的权重。
结合第二方面第二种可能的实现方式,在第二方面第三种可能的实现方式中,在所述根据第一公式确定所述第三信道估计值前,所述方法还包括:
根据第二公式确定所述权重;
所述第二公式为:a=(s+1)/(s+2),其中,所述s是所述第一符号组中末位数据符号在所述长帧中的数据符号序号。
结合第二方面,在第二方面第四种可能的实现方式中,在所述根据所述第一符号组确定第二信道估计值前,所述方法还包括:
获取所述第一符号组对应的校验码,并根据所述校验码校验所述第一符号组。
结合第二方面第四种可能的实现方式,在第二方面第五种可能的实现方式中,所述获取所述第一符号组对应的校验码包括:
通过相位偏移获取所述第一符号组对应的校验码。
第三方面,提供一种信道估计装置,包括:处理器和存储器,所述存储器存储计算机执行指令,所述处理器与所述存储器通过通信总线连接;
当所述信道估计装置运行时,所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令,使得所述信道估计装置执行上述第二方面所述的方法。
通过采用上述方案,信道估计装置确定第一信道估计值,并根据该第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据该第一符号组确定第二信道估计值,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值,这样,信道估计装置可以根据接收的符号组得到新的信道估计值(第二信道估计值),并根据该新的信道估计值修正原本的信道估计值(第一信道估计值),从而根据修正后的信道估计值(第三信道估计值)准确判断数据信道的传输状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种信道估计装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的OFDM的无线***通过相位偏移传递信息的方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种信道估计方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种信道估计装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种信道估计装置10,如图1所示,该信道估计装置10可以包含在基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术)的无线***的接收端设备中,该信道估计装置10包括:
处理单元11,用于确定第一信道估计值。
获取单元12,用于根据该处理单元得到的第一信道估计值接收长帧的第一符号组。
其中,该长帧(long frame)包括至少两个符号组(symbol groups),该符号组包括至少一个数据符号(date symbol)。
该处理单元11还用于,根据该获取单元得到的第一符号组确定第二信道估计,并且若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值。
具体地,该长帧是通过多个帧聚合得到的,OFDM的无线***的发送端可以将该长帧划分为多个符号组,每个符号组包含预设个数的数据符号,信道估计装置根据接收到的符号组不断更新信道估计值,接收端根据更新后的信道估计值判断信道情况,并接收下一个符号组。
可选地,该获取单元12还用于,在确定第一信道估计值前,获取该长帧的数据包头。
该处理单元11具体用于,根据该获取单元得到的数据包头确定第一信道估计值。
示例地,信道估计装置在接收到长帧的数据包头后,根据该数据包头得到初始信道估计值H0(即该第一信道估计值),并根据该信道估计值H0开始接受该长帧的数据负载部分。
可选地,该获取单元12还用于,获取该第一符号组对应的校验码。
该处理单元11还用于,根据该获取单元得到的校验码校验该第一符号组。
进一步地,该获取单元12具体用于通过相位偏移获取该第一符号组对应的校验码。
需要说明的是,如图2所示,OFDM无线***的发送端通过在长帧中的每个OFDM符号上添加不同的相位偏移来传递信息,该接收端包含该信道估计装置,则该信道估计装置检测每个符号对应的相位偏移,令该信道估计装置根据该相位偏移获取该第一符号组对应的校验码。
具体地,该校验码可以是CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验码)校验码,信道估计装置根据该CRC校验码校验该第一符号组,在确定该第一符号组通过CRC校验后,根据该第一符号组确定对应的第二信道估计值,在根据该CRC校验码校验该第一符号组失败时,不进行信道估计。
可选地,该处理单元11具体用于,根据该第一信道估计值和该第二信道估计值通过第一公式确定该第三信道估计值。
该第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2,其中,该H1是该第一信道估计值,该H2是该第二信道估计值,该H3是该第三信道估计值,该a是该第一信道估计的权重。
进一步地,该处理单元11还用于,在该根据第一公式确定该第三信道估计值前,根据第二公式确定该权重;
该第二公式为:a=(s+1)/(s+2),其中,该s是该第一符号组中末位数据符号在该长帧中的数据符号序号。
示例地,若第一符号组中包含长帧中的第一个、第二个、第三个和第四个数据符号,则第一符号组对应的信道估计值的权重a1=(4+1)/(4+2)=5/6,若第二符号组中包含长帧中的第五个、第六个、第七个和第八个数据符号,则第二符号组对应的信道估计值的权重a2=(8+1)/(8+2)=9/10。
可选地,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值大于第一阈值,则确定第一信道估计值即为第三信道估计值。
具体地,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则信道估计装置确定该第一符号组解码正确,因此可以根据第二信道估计值修正该第一信道估计值,从而得到第三信道估计值,而若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值大于第一阈值,则由于数值偏差过大,可信度不高,因此不通过该第二信道估计值修正该第一信道估计值,从而直接确定该第一信道估计值为第三信道估计值。
进一步地,在确定第三信道估计值后,信道估计装置根据该第三信道估计值接收长帧的第二符号组,和该第二符号组对应的校验码,在根据该校验码对该第二符号组校验通过后,根据该第二符号组确定第四信道估计值,并在确定该第三信道估计值与该第四信道估计值的差值小于或者等于第一阈值时,根据该第三信道估计值和该第四信道估计值通过该第一公式确定第五信道估计值,以此类推,从而不断更新该数据信道对应的信道估计值。
通过采用上述信道估计装置,信道估计装置确定第一信道估计值,并根据该第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据该第一符号组确定第二信道估计值,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值,这样,信道估计装置可以根据接收的符号组得到新的信道估计值(第二信道估计值),并根据该新的信道估计值修正原本的信道估计值(第一信道估计值),从而根据修正后的信道估计值(第三信道估计值)准确判断数据信道的传输状态,使OFDM的无线***可以根据该修正后的信道估计值进行聚合的长帧的正确传输。
本发明实施例提供一种信道估计的方法,如图3所示,该方法的执行主体为信道估计装置,该装置可以包含在基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术)的无线***的接收端设备中,该方法包括:
S301、信道估计装置确定第一信道估计值。
具体地,信道估计装置获取长帧的数据包头,并根据该数据包头确定第一信道估计值。
示例地,信道估计装置在接收到长帧的数据包头后,根据该数据包头得到初始信道估计值H0(即该第一信道估计值),并根据该信道估计值H0开始接受该长帧的数据负载部分。
S302、信道估计装置根据该第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据该第一符号组确定第二信道估计值。
其中,该长帧包括至少两个符号组,该符号组包括至少一个数据符号。
具体地,该长帧是通过多个帧聚合得到的,OFDM的无线***的发送端可以将该长帧划分为多个符号组,每个符号组包含预设个数的数据符号,信道估计装置根据接收到的符号组不断更新信道估计值,接收端根据更新后的信道估计值判断信道情况,并接收下一个符号组。
进一步地,信道估计装置获取该第一符号组对应的校验码,并根据该校验码校验该第一符号组。
更进一步地,信道估计装置通过相位偏移获取该第一符号组对应的校验码。
需要说明的是,如图2所示,OFDM无线***的发送端通过在长帧中的每个OFDM符号上添加不同的相位偏移来传递信息,该接收端包含该信道估计装置,则该信道估计装置检测每个符号对应的相位偏移,令该信道估计装置根据该相位偏移获取该第一符号组对应的校验码。
具体地,该校验码可以是CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验码)校验码,信道估计装置根据该CRC校验码校验该第一符号组,在确定该第一符号组通过CRC校验后,根据该第一符号组确定对应的第二信道估计值,在根据该CRC校验码校验该第一符号组失败时,不进行信道估计。
S303、若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则信道估计装置根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值。
具体地,信道估计装置根据第一公式确定该第三信道估计值,该第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2。
其中,该H1是该第一信道估计值,该H2是该第二信道估计值,该H3是该第三信道估计值,该a是计算时采用的权重。
进一步地,信道估计装置在该根据第一公式确定该第三信道估计值前,根据第二公式确定该权重,该第二公式为:a=(s+1)/(s+2)。
其中,该s是该第一符号组中末位数据符号在该长帧中的数据符号序号。
可选地,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值大于第一阈值,则确定第一信道估计值即为第三信道估计值。
具体地,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则信道估计装置确定该第一符号组解码正确,因此可以根据第二信道估计值修正该第一信道估计值,从而得到第三信道估计值,而若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值大于第一阈值,则由于数值偏差过大,可信度不高,因此不通过该第二信道估计值修正该第一信道估计值,从而直接确定该第一信道估计值为第三信道估计值。
进一步地,在确定第三信道估计值后,信道估计装置根据该第三信道估计值接收长帧的第二符号组,和该第二符号组对应的校验码,在根据该校验码对该第二符号组校验通过后,根据该第二符号组确定第四信道估计值,并在确定该第三信道估计值与该第四信道估计值的差值小于或者等于第一阈值时,根据该第三信道估计值和该第四信道估计值通过该第一公式确定第五信道估计值,以此类推,从而不断更新该数据信道对应的信道估计值。
通过采用上述执行主体为信道估计装置的方法,信道估计装置确定第一信道估计值,并根据该第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据该第一符号组确定第二信道估计值,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值,这样,信道估计装置可以根据接收的符号组得到新的信道估计值(第二信道估计值),并根据该新的信道估计值修正原本的信道估计值(第一信道估计值),从而根据修正后的信道估计值(第三信道估计值)准确判断数据信道的传输状态,使0FDM的无线***可以根据该修正后的信道估计值进行聚合的长帧的正确传输。
本发明实施例提供一种信道估计装置40,如图4所示,该信道估计装置40包括:
处理器(processor)41、通信接口(Communications Interface)42、存储器(memory)43和通信总线44;其中,该处理器41、该通信接口42和该存储器43通过该通信总线44完成相互间的通信。
处理器41可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器43用于存放程序代码,该程序代码包括计算机操作指令。存储器43可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
该通信接口42,用于实现这些装置之间的连接通信。
该处理器41执行程序代码,用于确定第一信道估计值,并根据该第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据该第一符号组确定第二信道估计值,若该第一信道估计值与该第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据该第一信道估计值和该第二信道估计值确定第三信道估计值。
其中,该长帧包括至少两个符号组,该符号组包括至少一个数据符号。
可选地,该处理器41还用于,在该确定第一信道估计值前,获取该长帧的数据包头,并根据该数据包头确定第一信道估计值。
可选地,该处理器41还用于,根据第一公式确定该第三信道估计值。
该第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2,其中,该H1是该第一信道估计值,该H2是该第二信道估计值,该H3是该第三信道估计值,该a是权重。
可选地,该处理器41还用于,在该根据第一公式确定该第三信道估计值前,根据第二公式确定该权重。
该第二公式为:a=(s+1)/(s+2),其中,该s是该第一符号组中末位数据符号在该长帧中的数据符号序号。
可选地,该处理器41还用于,获取该第一符号组对应的校验码,并根据该校验码校验该第一符号组。
可选地,该处理器41还用于,通过相位偏移获取该第一符号组对应的校验码。
所属本领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的信道估计装置40的具体工作过程和描述,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种信道估计装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于确定第一信道估计值;
获取单元,用于根据所述处理单元得到的第一信道估计值接收长帧的第一符号组;其中,所述长帧包括至少两个符号组,所述符号组包括至少一个数据符号;
所述处理单元还用于,根据所述获取单元得到的第一符号组确定第二信道估计,并且若所述第一信道估计值与所述第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据所述第一信道估计值和所述第二信道估计值确定第三信道估计值;
所述处理单元还用于,根据第一公式确定所述第三信道估计值;
所述第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2;
其中,所述H1是所述第一信道估计值,所述H2是所述第二信道估计值,所述H3是所述第三信道估计值,所述a是所述第一信道估计的权重;
根据第二公式确定所述权重;
所述第二公式为:a=(s+1)/(s+2),其中,所述s是所述第一符号组中末位数据符号在所述长帧中的数据符号序号。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述获取单元还用于,在确定第一信道估计值前,获取所述长帧的数据包头;
所述处理单元具体用于,根据所述获取单元得到的数据包头确定第一信道估计值。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述获取单元还用于,获取所述第一符号组对应的校验码;
所述处理单元还用于,根据所述获取单元得到的校验码校验所述第一符号组。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述获取单元具体用于通过相位偏移获取所述第一符号组对应的校验码。
5.一种信道估计的方法,其特征在于,包括:
确定第一信道估计值;
根据所述第一信道估计值接收长帧的第一符号组,并根据所述第一符号组确定第二信道估计值;其中,所述长帧包括至少两个符号组,所述符号组包括至少一个数据符号;
若所述第一信道估计值与所述第二信道估计值的差值小于或者等于第一阈值,则根据所述第一信道估计值和所述第二信道估计值确定第三信道估计值;
所述根据所述第一信道估计值和所述第二信道估计值确定第三信道估计值包括:
根据第一公式确定所述第三信道估计值;
所述第一公式为:H3=a*H1+(1-a)*H2;
其中,所述H1是所述第一信道估计值,所述H2是所述第二信道估计值,所述H3是所述第三信道估计值,所述a是计算时采用的权重;
根据第二公式确定所述权重;
所述第二公式为:a=(s+1)/(s+2),其中,所述s是所述第一符号组中末位数据符号在所述长帧中的数据符号序号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述确定第一信道估计值前,所述方法还包括:
获取所述长帧的数据包头;
所述信道估计装置确定第一信道估计值包括:
根据所述数据包头确定第一信道估计值。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述根据所述第一符号组确定第二信道估计值前,所述方法还包括:
获取所述第一符号组对应的校验码,并根据所述校验码校验所述第一符号组。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一符号组对应的校验码包括:
通过相位偏移获取所述第一符号组对应的校验码。
9.一种信道估计装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储计算机执行指令,所述处理器与所述存储器通过通信总线连接;
当所述信道估计装置运行时,所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令,使得所述信道估计装置执行权利要求5至8任一项所述的方法。
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