信道估計課件

1TD-LTE下行鏈路信道估計內(nèi)容為什么估計信道估計方法信道估計過程（1）插入導頻（2）導頻位置信道估計（3）非導頻位置信道估計2為什么估計在LTE系統(tǒng)中，發(fā)射分集、相關(guān)解調(diào)、空間復用等，接收端都必須通過信道估計獲得信道矩陣信息才能夠正確的解調(diào)出混疊在一起的信號；這就需要在接收信息時，對信道的參數(shù)進行估計。自適應的信道均衡器利用信道估計來對抗ISI的影響；分集技術(shù)利用信道估計，實現(xiàn)與接收信號最佳匹配的接收機；最大似然檢測利用信道估計使得接收端錯誤概率最小化；相關(guān)解調(diào)利用信道估計提供的信號相位信息，實現(xiàn)信號的檢測，與非相干解調(diào)相比，相干解調(diào)可以提高系統(tǒng)的整體性能。3信道估計方法盲信道估計不需要導頻輔助，一般收斂速度較慢，限制了在實際系統(tǒng)的中的使用。非盲信道估計

有導頻輔助的非盲信道估計通常能克服盲估計和半盲估計精度低、復雜度高、統(tǒng)計時間長等缺陷，LTE系統(tǒng)中，由于傳輸速率較高，并且需要使用相干檢測技術(shù)獲得較高的性能，因此通常使用非盲估計獲得較好的估計效果，這樣可以更好的跟蹤無線信道的變化，提高接收機性能。重點信道估計方法就是基于導頻的非盲信道估計。4基于導頻的非盲信道估計(1)發(fā)射端導頻圖案的選擇；(2)接收端導頻位頻率響應函數(shù)的計算方法；(3)導頻位之間數(shù)據(jù)位頻率響應函數(shù)的獲取。5LTE幀結(jié)構(gòu)LTE支持兩種無線幀結(jié)構(gòu)，Type1，適用于FDD；Type2，適用于TDD；主要研究的是TD-LTE，所以主要針對Type2的結(jié)構(gòu)進行講解，相鄰子載波頻率間隔為15KHZ，OFDM符號持續(xù)時間1/15000秒，每個符號最大的采樣數(shù)為2048，即采樣頻率為30.72MHZ。下行時隙結(jié)構(gòu)一個時隙中傳輸?shù)男盘柨梢杂靡粋€資源柵格（ResourceGrid）來描述，其大小由頻域索引坐標上個子載波和時域索引坐標上個個OFDM符號交錯分割而成。LTE下行資源柵格圖常用導頻插入方法適合快衰落信道適合慢衰落信道可以通過調(diào)整子載波間隔和符號間隔來適應頻率選擇性衰落信道和時間選擇性衰落信道AWGN時不變信道條件下幾種方案性能完全一樣由于LTE中每一個下行天線端口傳輸一個參考信號，小區(qū)內(nèi)所有UE都要使用小區(qū)參考信號，小區(qū)專用參考信號需要覆蓋整個帶寬，因此，重點說小區(qū)參考信號。CRS用于小區(qū)內(nèi)所有服務UE的物理下行數(shù)據(jù)和控制信息解調(diào)，是LTE/LTEA最普遍的參考信號。MBSFNRS用于多播單頻網(wǎng)的廣播信號解調(diào)。UE-specificRS又稱為DM-RS，用于UE的PDSCH解調(diào)。Cell-specificreferencesignals信道估計

信道估計分兩步進行，首先，在參考信號位置進行LS信道估計，獲得已知導頻處的信道估計，然后，選擇合適位置的導頻信道，利用已知導頻處的信道估計結(jié)果，進行2D維納濾波，得到時間域和頻率域中數(shù)據(jù)處的信道估計結(jié)果。

準最優(yōu)方案采用時間和頻率維的2D維納濾波。導頻處的信道估計（LS），

數(shù)據(jù)處的信道估計（LMMSE）為數(shù)據(jù)子載波和導頻子載波的相關(guān)系數(shù)為導頻子載波處的相關(guān)系數(shù)為導頻子載波處的信道響應為噪聲方差表示信道的自相關(guān)矩陣信道估計用MMSE算法又稱為維納濾波維納濾波求解使得為最小的濾波器系數(shù)。data處信道的估計為：為濾波器系數(shù)為已知的導頻處的信道其中濾波系數(shù)為：為數(shù)據(jù)子載波和導頻子載波的相關(guān)系數(shù)為導頻子載波處的相關(guān)系數(shù)此處矩陣的階數(shù)表示采用幾個已知pilot進行data處信道進行估計，一般來講，已知導頻數(shù)目越多效果越好，但同時也會使計算量越大。信道的互相關(guān)矩陣具有時頻上的獨立性表示第一類零階貝塞爾函數(shù)為最大多普勒頻移為RMS多徑時延（功率衰減到最大功率1/e處的時間）需要估計的基本參數(shù)包括噪聲方差，Doppler頻移和RMS多徑時延。下行物理信道PDSCH:承載下行用戶數(shù)據(jù)，也可用于傳送系統(tǒng)控制消息和尋呼消息PBCH:廣播系統(tǒng)信息(cellIDs,cellstatus,allowedservices,RACHparameters…)PMCH:應用于多播業(yè)務，只對特定的終端發(fā)送信號PHICH:攜帶了H-ARQAck/Nack消息，指示eNodeB是否正確接收到PUSCH的傳輸。PCFICH:攜帶了一個控制格式指示，提供PDCCH信道使用OFDM符號數(shù)量的信息。PDCCH:承載下行鏈路控制DCI信息，包含資源分配和UE的其他控制信息。每個物理信道在進行信道估計時，所具有的信息和RS圖案都不完全相同，所以不同的信道需要不同的模塊進行區(qū)分。同步完成之后，下行信道的接收解調(diào)有先后順序。一般步驟為：1）估計PBCH信道，解調(diào)得到帶寬等信息；2）估計控制區(qū)域信道，解調(diào)得到當前UE占據(jù)RB索引等信息；3）估計PDSCH信道，進行數(shù)據(jù)解調(diào)。信道估計的位置如下：信道估計的信號處理流程控制域信道估計（PCFICH、PHICH、PDCCH）:確定可用參考信號，估計全頻帶范圍內(nèi)的控制域信道。數(shù)據(jù)域信道估計（PDSCH）:

根據(jù)控制域信號解析結(jié)果，確定用戶專用的RB范圍，在用戶專用RB范圍內(nèi)確定可用參考信號，進行信道估計，輸出信道估計結(jié)果。PBCH位置固定，且只占據(jù)中間的72個子載波位置，這樣在同步完成之后，就可以確定出PBCH的位置而不需要了解帶寬如何。TDLTEA信道估計模塊信道估計模塊框圖數(shù)據(jù)處信道估計模塊參數(shù)估計負責估計出信道估計所需要的RMS時延、多普勒和噪聲方差，傳遞給信道相關(guān)性計算模塊，得到當前子幀內(nèi)信道相關(guān)性的結(jié)果。本地導頻計算則根據(jù)需要輸出當前所用到的導頻的發(fā)端值。導頻信道估計負責LS計算，得到所需要導頻的LS信道估計值。最終所有輸出匯入數(shù)據(jù)處信道估計模塊，得到下一步MIMO均衡所需要的信道估計結(jié)果。PBCH信道估計算法模塊PBCH數(shù)據(jù)產(chǎn)生及其時頻資源位置PBCH位置固定，為一個無線幀上的subframe0中slot1上的第0、1、2、3個OFDM符號，且只占據(jù)中