WO2010057420A1 - 一种联合信道估计及帧同步信息检测方法和装置 - Google Patents

一种联合信道估计及帧同步信息检测方法和装置 Download PDF

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WO2010057420A1
WO2010057420A1 PCT/CN2009/074936 CN2009074936W WO2010057420A1 WO 2010057420 A1 WO2010057420 A1 WO 2010057420A1 CN 2009074936 W CN2009074936 W CN 2009074936W WO 2010057420 A1 WO2010057420 A1 WO 2010057420A1
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frame synchronization
synchronization information
signal
sum
channel
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H04B1/7103—Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • H04B1/7105—Joint detection techniques, e.g. linear detectors
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation

Definitions

  • the present invention relates to the field of wireless communications, and in particular, to a joint channel estimation and frame synchronization information detecting method and apparatus. Background technique
  • joint detection technology is one of the featured schemes.
  • Channel estimation is a very important part of joint detection technology.
  • the accuracy of channel estimation directly affects the effect of joint detection.
  • the prior art adopts correlation method channel estimation and least squares channel estimation, and the correlation channel estimation performance is poor, and the bit error rate is high. Especially for joint detection, demodulation performance is greatly suppressed.
  • the least square channel estimation requires that the frame synchronization information be known in advance or that frame synchronization is required in advance.
  • the frame synchronization is usually performed using the correlation method channel estimation method, and the channel factor is estimated using the least squares method.
  • MUROS Multi-User Reusing-One-Slot
  • the embodiments of the present invention provide a joint channel estimation and frame synchronization information detection method and apparatus.
  • the technical solution is as follows:
  • a joint channel estimation and frame synchronization information detecting method comprising:
  • the A is a matrix after the pilot band information bits are sorted, ( ⁇ ) ⁇ denotes a complex conjugate transpose, and ( ⁇ ) -1 denotes an inverse matrix;
  • a joint channel estimation and frame synchronization information detection system comprising:
  • a shifting module configured to perform at least one shifting of the received signal within a preset range with a preset reference position as a reference;
  • a calculation module configured to multiply the calculated (A ⁇ ) -1 A with the received signal and the received signal shifted by the shifting module, to obtain at least two sets of channel factors, where the ⁇ 'is a pilot band Information bits are sorted matrix, ( ⁇ ) ⁇ table a complex conjugate transpose, ( 1 indicates an inverse matrix; a selection module, configured to calculate information of the receiving antenna according to the at least two sets of channel factors, determine frame synchronization information according to the information of the receiving antenna, select and A set of channel factors corresponding to the frame synchronization information.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention has the beneficial effects of: not needing to know the frame synchronization information in advance, determining the frame synchronization information and the channel factor simultaneously in the process of performing channel estimation, and performing the joint detection with the determined channel factor.
  • the performance of joint detection in the prior art DRAWINGS
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for detecting joint channel estimation and frame synchronization information according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a comparison between the joint channel estimation and frame synchronization information detection method and the prior art according to Embodiment 1 of the present invention; ;
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a joint channel estimation and frame synchronization information detecting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. detailed description
  • an embodiment of the present invention provides a method for detecting joint channel estimation and frame synchronization information.
  • two-user two-receiving antennas are taken as an example, and the multi-user multi-receiving antenna is not excluded.
  • the method includes:
  • n is Gaussian white noise, ⁇ , , represents transpose.
  • M is the number of receiving antennas
  • N is the number of users
  • t+ ⁇ is the arrival time
  • ⁇ is the time difference of the arrival time
  • the time difference between the arrival time of the other user and the first user is the corresponding ⁇
  • ie The time difference between the arrival time of the two users and the first user is ⁇
  • the time difference between the arrival time of the third user and the first user is ⁇ 2
  • ... the time difference between the arrival time of the first user and the first user is ⁇ ⁇ —
  • fi W represents the channel factor
  • ( ⁇ ) ⁇ denotes a complex conjugate transpose
  • ( -1 denotes an inverse matrix.
  • the information of the receiving antenna is calculated according to the at least two sets of channel factors, the frame synchronization information is determined according to the information of the receiving antenna, and a set of channel factors corresponding to the frame synchronization information is selected, which specifically includes:
  • calculating a signal to noise ratio on the receiving antenna according to the at least two groups of channel factors determining frame synchronization information according to a signal to noise ratio on the receiving antenna, and then selecting a corresponding to the frame synchronization information Group channel factor.
  • the embodiment of the present invention is described by taking two users as an example, so at the position after (X+Y+1) shifts, respectively Calculate the sum of the signal-to-noise ratios on the two receiving antennas, and obtain the sum of (X+Y+1) SNRs. Specifically,
  • the shifted position corresponding to the sum of the maximum signal-to-noise ratios is determined as the frame synchronization information.
  • the shifted position corresponding to the maximum signal-to-noise ratio is determined as the frame synchronization information.
  • determining, according to the at least two sets of channel factors, the information of the receiving antenna, determining the frame synchronization information according to the information of the receiving antenna, and selecting a set of channel factors corresponding to the frame synchronization information including:
  • the energy on the receiving antenna is calculated according to the at least two sets of channel factors, the frame synchronization information is determined according to the energy on the receiving antenna, and then a set of channel factors corresponding to the frame synchronization information is selected.
  • the determining, at the position after the shift, the energy on the receiving antenna according to the at least two groups of channel factors, and determining the frame synchronization information according to the energy on the receiving antenna specifically:
  • the embodiment of the present invention is described by taking two users as an example. Therefore, at (X+Y+1) shifted positions, the sum of the energy on the two receiving antennas is respectively calculated, and (X+Y+1 is obtained).
  • the sum of the energies specifically, ( '
  • the shifted position corresponding to the sum of the maximum energies is determined as the frame synchronization information.
  • At the shifted position calculating energy on at least one of the M receiving antennas according to the at least two sets of channel factors, to obtain a plurality of energies, M ⁇ l;
  • the shifted position corresponding to the maximum energy is determined as frame synchronization information.
  • the foregoing apparatus provided by the embodiment of the present invention has the beneficial effects that: by performing channel estimation and frame synchronization at the same time, it is not necessary to know the frame synchronization information in advance, and the frame synchronization information and the channel factor are simultaneously determined in the process of performing channel estimation, and the use is determined.
  • the performance of the combined detection of the channel factors is superior to the performance of the joint detection in the prior art.
  • performance curve 1 represents the prior art
  • performance curve 1 ' represents the present invention
  • performance curve 1 represents the power offset for user A
  • performance curves 2 and 2' represent the effect comparison in the case where two users have no power offset
  • performance curves 3 and 3' indicate that the power offset is lower for user A than user B.
  • the effect comparison in the case of 10db it can be clearly seen from Fig. 2 that although the performance curves 1, 2 can satisfy the Qos requirement, the performance is deteriorated, and the performance curve 3 is far from satisfying the Qos requirement.
  • an embodiment of the present invention provides a joint channel estimation and frame synchronization information detecting apparatus, which performs at least one shift based on a preset reference position within a preset range; (AA f ) - A and The received signal and the shifted received signal are separately multiplied to obtain at least two sets of channel factors, and then frame synchronization information is determined according to the at least two sets of channel factors and a set of channel factors corresponding to the frame synchronization information is selected.
  • the embodiment of the present invention is described by taking two-user two-antenna reception as an example, and the case of multi-user multi-antenna is not excluded.
  • the device includes: a shift module 301, a calculation module 302, a selection module 303;
  • the shifting module 301 is configured to perform at least one shift on the received signal within a preset range with a preset reference position as a reference;
  • a t is the channel impulse response of the pilot band household
  • ⁇ is the number of receiving antennas
  • ⁇ 1, ⁇ is the number of users
  • ⁇ 1, t + ⁇ is the arrival time
  • ⁇ is the time difference of the arrival time
  • the time difference between the arrival time of the other user and the first user is The corresponding ⁇ , that is, the time difference between the arrival time of the second user and the first user is the time difference between the arrival time of the third user and the first user is ⁇ 2 , ..., the first user and the first user arrival time
  • the time difference is ⁇ .
  • Calculation module 302 used for calculation Multiplying the received signals shifted by the received signal and the shifting module 301 respectively to obtain at least two sets of channel factors, wherein the A is a matrix after the pilot band information bits are sorted;
  • the selecting module 303 is configured to calculate information about the receiving antenna according to at least two sets of channel factors obtained by the calculating module 302, determine frame synchronization information according to the information of the receiving antenna, and select a set of channel factors corresponding to the frame synchronization information.
  • the selection module 303 specifically includes:
  • a first determining unit configured to calculate, according to the at least two groups of channel factors, a signal to noise ratio on the receiving antenna at the shifted position, and determine frame synchronization information according to a signal to noise ratio on the receiving antenna;
  • the first selecting unit is configured to select a set of channel factors corresponding to the frame synchronization information determined by the first determining unit.
  • the first determining unit specifically includes:
  • a first calculating subunit configured to calculate, at the shifted position, a sum of signal to noise ratios on at least two of the M receiving antennas according to the at least two sets of channel factors, to obtain a plurality of signal to noise ratios And, M 2;
  • the embodiment of the present invention is described by taking two users as an example. Therefore, at the position after (X+Y+1) shifts, the sum of the signal-to-noise ratios on the two receiving antennas is respectively calculated, and (X+Y is obtained. +1) the sum of SNR, specifically,
  • ⁇ represents the sum of the maximum signal-to-noise ratios of the sum of the signal-to-noise ratios of the two receiving antennas at (X+Y+1) shifted positions.
  • the signal-to-noise ratio on the first antenna plus the signal-to-noise ratio on the second antenna gives the sum of the first signal-to-noise ratio
  • the first The signal-to-noise ratio on the antenna plus the signal-to-noise ratio on the second antenna gives the sum of the second signal-to-noise ratio
  • a first determining subunit configured to determine, in the sum of the plurality of signal to noise ratios obtained by the first calculating subunit, the shifted position of the maximum signal to noise ratio as the frame synchronization information.
  • the first determining unit specifically includes:
  • a second calculating subunit configured to calculate, at the shifted position, a signal to noise ratio on at least one of the M receiving antennas according to the at least two sets of channel factors, to obtain a plurality of signal to noise ratios, where 1.
  • a second determining subunit configured to shift the maximum signal to noise ratio among the plurality of signal to noise ratios obtained by the second calculating subunit The position after the bit is determined as frame synchronization information.
  • the 303 module is selected to include:
  • a second determining unit configured to calculate, according to the at least two groups of channel factors, energy on the receiving antenna at the shifted position, and determine frame synchronization information according to the energy on the receiving antenna;
  • the second determining unit specifically includes:
  • a third calculating subunit configured to calculate, according to the at least two sets of channel factors, a sum of energies on at least two of the M receiving antennas at a position after the shifting, to obtain a sum of the plurality of energies, where M 2;
  • the embodiment of the present invention is described by taking two users as an example. Therefore, at (X+Y+1) shifted positions, the sum of the energy on the two receiving antennas is respectively calculated, and (X+Y+1 is obtained).
  • the sum of the energies specifically,
  • a third determining subunit configured to determine, in the sum of the plurality of energies obtained by the third calculating subunit, the shifted position corresponding to the sum of the maximum energies as the frame synchronization information.
  • the second determining unit specifically includes:
  • a fourth calculating subunit configured to calculate, according to the at least two sets of channel factors, energy on at least one of the receiving antennas at the shifted position to obtain a plurality of energy, M ⁇ l;
  • a fourth determining subunit configured to determine, in the plurality of energies obtained by the fourth calculating subunit, the shifted position corresponding to the maximum energy as frame synchronization information.
  • the foregoing apparatus provided by the embodiment of the present invention has the beneficial effects that: by performing channel estimation and frame synchronization at the same time, it is not necessary to know the frame synchronization information in advance, and the frame synchronization information and the channel factor are simultaneously determined in the process of performing channel estimation, and the use is determined.
  • the performance of the combined detection of the channel factors is superior to the performance of the joint detection in the prior art.
  • performance curve 1 represents the prior art
  • performance curve 1 ' represents the present invention
  • performance curve 1 represents the power offset for user A
  • performance curves 2 and 2' indicate the effect comparison in the case where two users have no power offset
  • performance curves 3 and 3' indicate that the power offset is lower for user A relative to user B.
  • the effect comparison in the case of 10db it can be clearly seen from Fig. 2 that although the performance curves 1, 2 can satisfy the Qos requirement, the performance is deteriorated, and the performance curve 3 is far from satisfying the Qos requirement.
  • Embodiments of the invention may be implemented in software, and the corresponding software program may be stored in a readable storage medium, such as a hard disk, a cache, or an optical disk of a computer.
  • a readable storage medium such as a hard disk, a cache, or an optical disk of a computer.

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Description

一种联合信道估计及帧同步信息检测方法和装置 技术领域
本发明涉及无线通信领域， 特别涉及一种联合信道估计及帧同步信息检测方法和装置。 背景技术
在目前的无线通信***中， 联合检测技术是特色方案之一， 信道估计是联合检测技术非 常重要的一个环节， 信道估计的精准程度直接影响联合检测的效果。
现有技术采用相关法信道估计和最小二乘法信道估计， 相关法信道估计的性能差， 误码 率高。 尤其针对联合检测， 大大抑制了解调性能。 而最小二乘信道估计要求预先知道帧同步 信息或者要求预先完成帧同步， 在这种方法中， 通常先使用相关法信道估计方法完成帧同步， 再使用最小二乘法估计出信道因子。 但是在 MUROS (Multi-User Reusing-One-Slot, 多用户 复用同一时隙） 场景下， 这两种方法都限制了用户的解调性能。 特别是在多用户不同功率偏 置时， 甚至出现性能底板。 发明内容
为了提高信道估计的性能和得到帧同步信息， 本发明实施例提供了一种联合信道估计及 帧同步信息检测方法和装置。 所述技术方案如下：
一种联合信道估计及帧同步信息检测方法， 所述方法包括：
将接收信号在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行至少一次移位；
用计算出的 (A A )_1 A 与所述接收信号和移位后的接收信号分别进行相乘， 得到至少 两组信道因子； 所述 A 为导频段信息比特经过排序后的矩阵， （·)Η表示复共轭转置， （·)— 1表 示逆矩阵；
根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据所述接收天线的信息确定帧同 步信息， 选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
一种联合信道估计及帧同步信息检测***， 所述***包括：
移位模块， 用于将接收信号在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行至少一次移 位；
计算模块， 用于将计算出的 (A Α )— 1 A 与所述接收信号和移位模块移位后的接收信号 分别进行相乘，得到至少两组信道因子，所述 Α'为导频段信息比特经过排序后的矩阵， （·)Η表 示复共轭转置， （ —1表示逆矩阵； 选取模块， 用于根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据所述接收天线 的信息确定帧同步信息， 选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是： 不需要预先知道帧同步信息， 在进行信道 估计的过程中同时确定帧同步信息和信道因子， 而且利用确定出的信道因子进行联合检测的 性能优于现有技术中联合检测的性能。 附图说明
图 1是本发明实施例 1提供的联合信道估计及帧同步信息检测方法方法流程图； 图 2是本发明实施例 1提供的联合信道估计及帧同步信息检测方法与现有技术的效果对 比示意图；
图 3是本发明实施例 2提供的联合信道估计及帧同步信息检测装置结构示意图。 具体实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施方式作进 一步地详细描述。
实施例 1
参见图 1， 本发明实施例提供了一种联合信道估计及帧同步信息检测方法， 本发明实施 例以两用户两接收天线为例进行说明， 不排除多用户多接收天线的情况。
该方法包括：
101： 将接收信号在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行至少一次移位。
具体的， ^表示导频段部分的接收信号， 为 Rt = Ath + nt， 其中， R; R , At 为导频段信息比特经过排序后的矩阵， A ， h是用户的信道冲
0 A n O A 激响应， h ^h^ h O^] ， n是高斯白噪声， η, ， 表示转置。
其中，当接收天线为 M个， M 1，用户为 N个， N 1，接收的信号可以表示为！^ = A;h +α
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000005_0001
h = k - '
!!,=[! 。 i Λ M - '
式中， M为接收天线的个数， N为用户的个数， t+Δ是到达时刻， Δ是到达时刻的时间 差， 其他用户与第一个用户到达时刻的时间差为相应的 Δ ， 即第二个用户与第一个用户到达 时刻的时间差为 Δ ， 第三个用户与第一个用户到达时刻的时间差为 Δ2， ……， 第 Ν个用户 与第一个用户到达时刻的时间差为 Δ^—
本发明实施例中， i为预设的移动范围， = -X,-(X-l),L (y-l),;F， 表示将接收信号进 行移动范围为 -X到 Y之间。 例如， 将 i=0作为接收信号预设的参考位置， 当 i=-X时， 接收 信号向左移动 X个位置， 当 i=Y时， 接收的信号向右移动 Y个位置。
102： 计算 (A A )— A ， 用计算出的
Figure imgf000005_0002
与接收信号和移位后的接收信号分别 进行相乘， 得到至少两组信道因子。
具体的， fiLS( ) = (A;HA;)— A^Rw , i = -X,-(X-l),L (F-1),F (1) fi W表示信道因子， （·)Η表示复共轭转置， （ —1表示逆矩阵。 本发明实施例中， 继续上 述的例子， 通过式 （1)， 得到 （X+Y+1) 组信道因子， 当 =-χ时， 得到一组信道因子， 当 = _(Χ_1)时， 得到一组信道因子， ……， 当 = F_1)时， 得到一组信道因子。
103： 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据该接收天线的信息确定帧同 步信息， 选取与该帧同步信息对应的一组信道因子。
其中， 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据该接收天线的信息确定帧 同步信息， 选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的信噪比， 根据该接 收天线上的信噪比确定帧同步信息， 然后选取与该帧同步信息对应的一组信道因子。
其中， 在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的信噪比， 根 据该接收天线上的信噪比确定帧同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中至少两个接收天 线上的信噪比之和， 得到多个信噪比之和， 其中， M 2;
本发明实施例是以两用户为例进行说明的， 所以在（X+Y+1)个移位后的位置处， 分别计 算两个接收天线上的信噪比之和， 得到 （X+Y+1 ) 个信噪比之和， 具体的，
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000006_0001
式 （2 ) 中， }表示 （X+Y+1 ) 个移位后位置的两个接收天线的信噪比之和中， 最大的信 噪比之和。 例如， 当 = -X时， 第一个天线上的信噪比加上第二个天线上的信噪比， 得到第 一信噪比之和， 当 = -(Χ -1)时， 第一个天线上的信噪比加上第二个天线上的信噪比， 得到 第二信噪比之和， ……， 当 i=Y时， 第一个天线上的信噪比加上第二个天线上的信噪比， 得 到第 ( X+Y+1 ) 信噪比之和。
在该多个信噪比之和中， 将最大信噪比之和对应的移位后的位置确定为帧同步信息。 继续上述的例子， 在得到的 （X+Y+1 )个信噪比之和中， 第二信噪比之和最大， 第二信噪 比之和对应的移位后的位置为 = -(Χ - 1)， 则将 = -(χ -ι)确定为帧同步信息， 然后选取 i = -(X -1)对应的这组信道因子。
或者， 在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线上的信噪比， 根据 该接收天线上的信噪比确定帧同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中至少一个接收天线 上的信噪比， 得到多个信噪比， 其中， M^ l ;
将该多个信噪比中， 将最大信噪比对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
在这种情况下， 不用求信噪比之和， 只需要在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因 子， 计算 M个接收天线中的一个或几个接收天线上的信噪比， 将其中最大的信噪比对应的移 位后的位置确定为帧同步信息。
或者， 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据该接收天线的信息确定帧 同步信息， 选取与该帧同步信息对应的一组信道因子， 包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的能量， 根据该接收 天线上的能量确定帧同步信息， 然后选取与该帧同步信息对应的一组信道因子。
其中， 在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的能量， 根据 该接收天线上的能量确定帧同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中至少两个接收天线 上的能量之和， 得到多个能量之和， 其中， M 2 ;
本发明实施例是以两用户为例进行说明的， 所以在（X+Y+1 )个移位后的位置处， 分别计 算两个接收天线上的能量之和， 得到 （X+Y+1 ) 个能量之和， 具体的， （ '
MAX + 、 ( 3)
Figure imgf000007_0001
式 （3) 中， 表示 水移位后位置的两个接收天线的能量之和中， 最大的能量 之和。 例如， 当 = - 时， 第一个天线上的能量加上第二个天线上的能量， 得到第一能量之 和， 当 = -(Χ -1)时， 第一个天线上的能量加上第二个天线上的能量， 得到第二能量之 和， ……， 当 i=Y时， 第一个天线上的能量加上第二个天线上的能量， 得到第 （X+Y+1 ) 能量 之和。
在该多个能量之和中， 将最大能量之和对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
继续上述的例子， 在得到的 （X+Y+1 )个能量之和中， 第二能量之和最大， 第二能量之和 对应的移位后的位置为 = -(χ _ι)，则将 = -(χ _ι)确定为帧同步信息，然后选取 = -(χ _ι) 对应的这组信道因子。
或者， 在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线上的能量， 根据该 接收天线上的能量确定帧同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中至少一个接收天线 上的能量， 得到多个能量， M^ l ;
将该多个能量中， 最大能量对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
在这种情况下， 不用求能量之和， 只需要在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中的一个或几个接收天线上的能量， 将其中最大的能量对应的移位后的位 置确定为帧同步信息， 然后选取所述帧同步信息对应的一组信道因子。
本发明实施例提供的上述装置的有益效果是： 通过同时进行信道估计和帧同步， 不需要 预先知道帧同步信息， 在进行信道估计的过程中同时确定帧同步信息和信道因子， 而且利用 确定出的信道因子进行联合检测的性能优于现有技术中联合检测的性能。 参见图 2， 性能曲 线 1， 性能曲线 2， 性能曲线 3表示现有技术， 性能曲线 1 '， 性能曲线 2'， 性能曲线 3' 表 示本发明，性能曲线 1和 表示在功率偏置为用户 A相对用户 B高 10db情况下的效果对比， 性能曲线 2和 2' 表示在两用户没有功率偏置的情况下的效果对比， 性能曲线 3和 3' 表示在 功率偏置为用户 A相对用户 B低 10db情况下的效果对比， 从图 2中可以明显看出， 性能曲线 1、 2虽然能够满足 Qos要求， 但是性能变差， 而性能曲线 3已经远远不能满足 Qos要求。 实施例 2
参见图 3， 本发明实施例提供了一种联合信道估计及帧同步信息检测装置， 将接收信号 在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行至少一次移位； 用计算出的 (A Af )— A 与 接收信号和移位后的接收信号分别进行相乘， 得到至少两组信道因子， 然后根据该至少两组 信道因子确定帧同步信息和选取与该帧同步信息对应的一组信道因子。
本发明实施例以两用户两天线接收为例进行说明， 不排除多用户多天线的情况。
该装置包括： 移位模块 301， 计算模块 302， 选取模块 303;
其中， 移位模块 301， 用于将接收信号在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行 至少一次移位；
具体 ¾Τ , At 为导频段 户的信道冲 激响应，
Figure imgf000008_0001
其中， 当接收天线为 M个， 用户为 N个， 则接收的信号可以表示为 R =A h +n ， 其中， [ R o R l Λ ΐΓ，
Figure imgf000008_0002
式中， Μ为接收天线的个数， Μ 1， Ν为用户的个数， Ν 1， t+Δ是到达时刻， Δ是到 达时刻的时间差， 其他用户与第一个用户到达时刻的时间差为相应的 Δ ， 即第二个用户与第 一个用户到达时刻的时间差为 第三个用户与第一个用户到达时刻的时间差为 Δ2， ……， 第 Ν个用户与第一个用户到达时刻的时间差为 Δ^。
本发明实施例中， i为预设的移动范围， = -X,-(X-l),L (y-l),;F， 表示将接收信号进 行移动范围为 -X到 Y之间。 例如， 将 i=0作为接收信号预设的参考位置， 当 i=_X时， 接收 信号向左移动 X个位置， 当 i=Y时， 接收的信号向右移动 Y个位置。
计算模块 302， 用于计算
Figure imgf000008_0003
与接收信号和移位模 块 301移位后的接收信号分别进行相乘， 得到至少两组信道因子， 所述 A为导频段信息比特 经过排序后的矩阵；
具体的， iiLS( ) = (A;HA;)— A^Rw , ,· =— X,— (X— 1),L (F-1),F (4) fi W表示信道因子， （·)Η表示复共轭转置， （ —1表示逆矩阵。 本发明实施例中， 继续上 述的例子， 通过式 （4)， 得到 （X+Y+1) 组信道因子， 当 =- 时， 得到一组信道因子， 当 = -(χ-ι)时， 得到一组信道因子， ……， 当 = ;τ-ι时， 得到一组信道因子。
选取模块 303， 用于根据计算模块 302得到的至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据该接收天线的信息确定帧同步信息， 选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
其中， 选取模块 303具体包括：
第一确定单元， 用于在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线上的 信噪比， 根据该接收天线上的信噪比确定帧同步信息；
第一选取单元， 用于选取与第一确定单元确定出的帧同步信息对应的一组信道因子。 其中， 第一确定单元具体包括：
第一计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天 线中至少两个接收天线上的信噪比之和， 得到多个信噪比之和， M 2;
本发明实施例是以两用户为例进行说明的， 所以在（X+Y+1)个移位后的位置处， 分别计 算两个接收天线上的信噪比之和， 得到 （X+Y+1) 个信噪比之和， 具体的，
Figure imgf000009_0002
-
Figure imgf000009_0001
式 （5) 中， }表示 （X+Y+1) 个移位后位置的两个接收天线的信噪比之和中， 最大的信 噪比之和。 例如， 当 =- 时， 第一个天线上的信噪比加上第二个天线上的信噪比， 得到第 一信噪比之和， 当 = -(Χ-1)时， 第一个天线上的信噪比加上第二个天线上的信噪比， 得到 第二信噪比之和， ……， 当 i=Y时， 第一个天线上的信噪比加上第二个天线上的信噪比， 得 到第 (X+Y+1) 信噪比之和。
第一确定子单元， 用于在第一计算子单元得到的多个信噪比之和中， 将最大信噪比之和 应的移位后的位置确定为帧同步信息。
继续上述的例子， 在得到的 （X+Y+1)个信噪比之和中， 第二信噪比之和最大， 第二信噪 比之和对应的移位后的位置为 = -(Χ-1)， 则将 = -(Χ-1)确定为帧同步信息， 然后选取 i = -(X -1)对应的这组信道因子。
或者， 第一确定单元具体包括：
第二计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天 线中至少一个接收天线上的信噪比， 得到多个信噪比， 其中， M 1。
第二确定子单元， 用于在第二计算子单元得到的多个信噪比中， 将最大信噪比对应的移 位后的位置确定为帧同步信息。
在这种情况下， 不用求信噪比之和， 只需要在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因 子， 计算 M个接收天线中的一个或几个接收天线上的信噪比， 将其中最大的信噪比对应的移 位后的位置确定为帧同步信息， 然后选取该帧同步信息对应的一组信道因子。
或者， 选取 303模块包括：
第二确定单元， 用于在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算接收天线上的 能量， 根据该接收天线上的能量确定帧同步信息；
第二选取单元， 用于选取与第二确定单元确定出的帧同步信息对应的一组信道因子。 其中， 第二确定单元具体包括：
第三计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天 线中至少两个接收天线上的能量之和， 得到多个能量之和， 其中， M 2;
本发明实施例是以两用户为例进行说明的， 所以在（X+Y+1 )个移位后的位置处， 分别计 算两个接收天线上的能量之和， 得到 （X+Y+1 ) 个能量之和， 具体的，
= MAX + (6) 式 （6) 中， 表示 （X+Y+1 ) 个移位后位置的两个接收天线的能量之和中， 最大的能量 之和。 例如， 当 = -X时， 第一个天线上的能量加上第二个天线上的能量， 得到第一能量之 和， 当 = -(Χ -1)时， 第一个天线上的能量加上第二个天线上的能量， 得到第二能量之 和， ……， 当 i=Y时， 第一个天线上的能量加上第二个天线上的能量， 得到第 （X+Y+1 ) 能量 之和。
第三确定子单元， 用于在第三计算子单元得到的多个能量之和中， 将最大能量之和对应 的移位后的位置确定为帧同步信息。
继续上述的例子， 在得到的 （X+Y+1 )个能量之和中， 第二能量之和最大， 第二能量之和 对应的移位后的位置为 = -(Χ -1)，则将 = -(Χ -1)确定为帧同步信息，然后选取 = -(χ -ι) 对应的这组信道因子。
或者， 第二确定单元具体包括：
第四计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天 线中至少一个接收天线上的能量， 得到多个能量， M^ l ;
第四确定子单元， 用于在第四计算子单元得到的多个能量中， 将最大能量对应的移位后 的位置确定为帧同步信息。
在这种情况下， 不用求能量之和， 只需要在移位后的位置处， 根据该至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中的一个或几个接收天线上的能量， 将其中最大能量对应的移位后的位置 确定为帧同步信息， 然后选取该帧同步信息对应的一组信道因子。
本发明实施例提供的上述装置的有益效果是： 通过同时进行信道估计和帧同步， 不需要 预先知道帧同步信息， 在进行信道估计的过程中同时确定帧同步信息和信道因子， 而且利用 确定出的信道因子进行联合检测的性能优于现有技术中联合检测的性能。 参见图 2， 性能曲 线 1， 性能曲线 2， 性能曲线 3表示现有技术， 性能曲线 1 '， 性能曲线 2 '， 性能曲线 3 ' 表 示本发明，性能曲线 1和 表示在功率偏置为用户 A相对用户 B高 10db情况下的效果对比， 性能曲线 2和 2 ' 表示在两用户没有功率偏置的情况下的效果对比， 性能曲线 3和 3 ' 表示在 功率偏置为用户 A相对用户 B低 10db情况下的效果对比， 从图 2中可以明显看出， 性能曲线 1、 2虽然能够满足 Qos要求， 但是性能变差， 而性能曲线 3已经远远不能满足 Qos要求。
本发明实施例可以利用软件实现， 相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中， 例 如， 计算机的硬盘、 缓存或光盘中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之 内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求
1 . 一种联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 所述方法包括：
将接收信号在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行至少一次移位；
用 (A A )— A 与所述接收信号和移位后的接收信号分别进行相乘， 得到至少两组信道 因子； 所述 A为导频段信息比特经过排序后的矩阵， （·)Η表示复共轭转置， （ —1表示逆矩阵; 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据所述接收天线的信息确定帧同 步信息， 选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
2. 根据权利要求 1所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 所述 为
0
0 Α
Figure imgf000012_0001
ί,」+Δί^
式中， Μ为接收天线的个数， M l， Ν为用户的个数， Ν 1， t + Δ是每个用户接收信号 的到达时刻， Δ是每个用户接收信号到达时刻的时间差。
3. 根据权利要求 1所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 根据所述 至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据所述接收天线的信息确定帧同步信息， 选取 与所述帧同步信息对应的一组信道因子， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的信噪比， 根据所述 信噪比确定帧同步信息， 然后选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
4. 根据权利要求 3所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 所述在移 位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的信噪比， 根据所述信噪比确 定帧同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 Μ个接收天线中至少两个接收天 线上的信噪比之和， 得到多个信噪比之和， 所述 Μ 2 ;
在所述多个信噪比之和中， 将最大信噪比之和对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
5. 根据权利要求 3所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 所述在移 位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的信噪比， 根据所述信噪比确 定帧同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 Μ个接收天线中至少一个接收天 线上的信噪比， 得到多个信噪比， 所述 M^ l ; 在所述多个信噪比中， 将最大信噪比对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
6. 根据权利要求 1所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 根据所述 至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据所述接收天线的信息确定帧同步信息， 选取 与所述帧同步信息对应的一组信道因子， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的能量， 根据所述能 量确定帧同步信息， 然后选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
7. 根据权利要求 6所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 所述在移 位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的能量， 根据所述能量确定帧 同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中至少两个接收天 线上的能量之和， 得到多个能量之和， 所述 M 2;
在所述多个能量之和中， 将最大能量之和对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
8. 根据权利要求 6所述的联合信道估计及帧同步信息检测方法， 其特征在于， 所述在移 位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上的能量， 根据所述能量确定帧 同步信息， 具体包括：
在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 M个接收天线中至少一个接收天 线上的能量， 得到多个能量， 所述 M^ l ;
在所述多个能量中， 将最大能量对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
9. 一种联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述装置包括： 移位模块， 用于将接收信号在预设的范围内以预设的参考位置为基准， 进行至少一次移 位；
计算模块， 用于将 (Af A )— 1 A 与所述接收信号和移位模块移位后的接收信号分别进行 相乘， 得到至少两组信道因子， 所述 A为导频段信息比特经过排序后的矩阵， （ "表示复共 轭转置， （ —1表示逆矩阵；
选取模块， 用于根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线的信息， 根据所述接收天线 的信息确定帧同步信息， 选取与所述帧同步信息对应的一组信道因子。
10. 根据权利要 9所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述
Figure imgf000013_0001
M为接收天线的个数， M 1， N为用户的个数， N 1， t + Δ是到达时刻， Δ 到达时刻的 时间差。
11. 根据权利要 9所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述选取 模块具体包括：
第一确定单元， 用于在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上 的信噪比， 根据所述信噪比确定帧同步信息；
第一选取单元，用于选取与所述第一确定单元确定出的帧同步信息对应的一组信道因子。
12. 根据权利要求 11所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述第 一确定单元具体包括：
第一计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 Μ个接收 天线中至少两个接收天线上的信噪比之和， 得到多个信噪比之和， 所述 Μ 2;
第一确定子单元， 用于在所述第一计算子单元得到的多个信噪比之和中， 将最大信噪比 之和对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
13. 根据权利要求 11所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述第 一确定单元具体包括：
第二计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 Μ个接收 天线中至少一个接收天线上的信噪比， 得到多个信噪比， 所述 M^ l ;
第二确定子单元， 用于在所述第二计算子单元得到的多个信噪比中， 将最大信噪比对应 的移位后的位置确定为帧同步信息。
14. 根据权利要 9所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述选取 模块具体包括：
第二确定单元， 用于在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算接收天线上 的能量， 根据所述能量确定帧同步信息；
第二选取单元，用于选取与所述第二确定单元确定出的帧同步信息对应的一组信道因子。
15. 根据权利要求 14所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述第 二确定单元具体包括：
第三计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 M个接收 天线中至少两个接收天线上的能量之和， 得到多个能量之和， 所述 M 2;
第三确定子单元， 用于在所述第三计算子单元得到的多个能量之和中， 将最大能量之和 对应的移位后的位置确定为帧同步信息。
16. 根据权利要求 14所述的联合信道估计及帧同步信息检测装置， 其特征在于， 所述第 二确定单元具体包括：
第四计算子单元， 用于在移位后的位置处， 根据所述至少两组信道因子， 计算 M个接收 天线中至少一个接收天线上的能量， 得到多个能量， 所述 M^ l ;
第四确定子单元， 用于在所述第四计算子单元得到的多个能量中， 将最大能量对应的移 位后的位置确定为帧同步信息。
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