專利名稱：一種用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線與移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于時分復(fù)用切換信道測量 儀的相位噪聲估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
高的信息傳輸速率是下一代移動通信技術(shù)的核心，依據(jù)信息論準(zhǔn)則，信息傳輸速 率受限于信道容量。而信道容量的提高只有依靠增加帶寬或者提高頻譜利用率加以實(shí)現(xiàn)。 多輸入多輸出天線技術(shù)MIMO利用空間維度提高頻譜利用率，滿足了未來通信系統(tǒng)對高信 息傳輸速率的需求。由于工作頻段、傳播場景和多輸入多輸出天線技術(shù)MIMO系統(tǒng)配置的不 同，多輸入多輸出天線技術(shù)MIMO系統(tǒng)中無線電波的傳播特性也將不同，因此與多輸入多輸 出天線技術(shù)MIMO有關(guān)的信道測量工作，成為未來無線移動通信研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有多輸入多輸出天線技術(shù)MIMO信道測量儀是普遍采用時分復(fù)用切換信道測量 儀，即其發(fā)送端或接收端共用一個或多個射頻單元，通過天線開關(guān)的高速切換將不同的發(fā) 送天線組或接收天線組依次連接到射頻單元。時分復(fù)用切換信道測量儀的應(yīng)用，解決了射 頻不同源的問題，但由于受到收發(fā)端本地振蕩器相位噪聲的影響，使信道測量結(jié)果由于測 量時間的不同而引入隨時間變化的相位差，特別是在低秩信道傳輸或采用更多天線陣列時 會對信道容量等測量參數(shù)產(chǎn)生嚴(yán)重的過估計(jì)。傳統(tǒng)的解決方案采用多個快拍周期內(nèi)接收數(shù) 據(jù)取平均的方法，雖然減小了相位噪聲方差，一定程度上能夠抑制相位噪聲的影響，但是卻 喪失了大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估計(jì)能力，使得時分復(fù)用切換信道測量儀 整體測量能力得到極大下降。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于時分復(fù)用切 換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，即于時分復(fù)用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效 時隙間均勻插入相位噪聲訓(xùn)練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓(xùn)練序列對收發(fā)兩端本地振 蕩器相位差進(jìn)行估計(jì)，這樣就能利用估計(jì)的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償，從而減 輕收發(fā)本振相位噪聲對瞬時信道特性參數(shù)的影響；本方法有效減輕了時分復(fù)用切換信道測 量儀相位噪聲對信道估計(jì)精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參 數(shù)的估計(jì)能力，并且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，適合硬件實(shí)現(xiàn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，步驟如下步驟1 在使用時分復(fù)用切換信道測量儀對信道參數(shù)進(jìn)行測量時，時分復(fù)用切換 信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設(shè)置的有效時間間隙內(nèi)，以預(yù)定的時間 間隔ΔΤ周期均勻地插入相位噪聲訓(xùn)練序列，這樣所有的相位噪聲訓(xùn)練序列構(gòu)成相位噪聲 訓(xùn)練時隙；步驟2 時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列發(fā) 送到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列后，通過時分復(fù)用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計(jì)序列；步驟4 將所得的相位噪聲估計(jì)序列樹0輸入到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補(bǔ)償因子模塊，由此通過補(bǔ)償因子模塊得到相位噪聲補(bǔ)償因子序列eiW，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。所述的相位噪聲訓(xùn)練序列的形式為Chirp序列、PN序列或余弦多音這些雙方約定 的預(yù)知序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道 測量儀的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的接 收端和發(fā)送端對應(yīng)的相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)應(yīng)包含一個以上的相位噪聲訓(xùn)練序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道 測量儀的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多 組天線對相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換接收。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線 對相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送接收。所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位 噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算，獲取相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列該I/二 1A..., }， 其中i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的 序號，是大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn) 數(shù)，根據(jù)所述的匹配運(yùn)算得到橫向量輸出序列{^1/ = 1, ...,對，依次序列化計(jì)算得到相位偏移 序列{Δ否I/ = 1, ..., }，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的 序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，是大于 1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，對該相位 偏移序列{Δ色I(xiàn) i = 1, ...,"}進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計(jì)序列爐⑴。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復(fù)用切換信道測量儀接收端獲取的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列01/ = 1, ..., }與預(yù)設(shè)的門限G進(jìn)行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，g為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，如果 橫向量&峰值幅度大于門限G，就將所述的$作為有效信號進(jìn)行保留，否則將其作為噪聲進(jìn) 行抑制，然后接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列與下一個接收到的相位噪 聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列依據(jù)數(shù)據(jù)匹配原理作共軛運(yùn)算，Vx^17'，其中茂和^分 別是接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的匹配運(yùn)算輸出序列與下一個相位噪聲訓(xùn)練序列通過匹 配運(yùn)算得到的橫向量輸出序列，再通過取V^/的相角作為相鄰訓(xùn)練序列之間的相位差， 對于相位噪聲訓(xùn)練時隙只含單個相位噪聲訓(xùn)練序列的情況，將該相位差直接作為相位偏移 序列{Δ色I(xiàn)/ = U,…力}，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的 序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，是大于 1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，而對于同 一相位噪聲訓(xùn)練時隙含兩個以上相位噪聲訓(xùn)練序列的情況，取不同收發(fā)天線對的相鄰相位 噪聲訓(xùn)練序列處相位差的統(tǒng)計(jì)平均值作為相位偏移序列{△色U = 1, ...,對，對該相位偏移 序列{Δ錢I i = 1,2,...,π}進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計(jì)序列爐⑴。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列濟(jì)|/ = 1，2，.與預(yù)設(shè)的門限G進(jìn)行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，如果 橫向量疾峰值幅度大于門限G，就將所述的作為有效信號進(jìn)行保留，否則將其作為噪聲進(jìn) 行抑制，然后取接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算， 對匹配運(yùn)算輸出序列$的相位進(jìn)行FFT運(yùn)算，對FFT運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行濾波，取其高頻分 量經(jīng)過IFFT運(yùn)算得到的結(jié)果依次組成相位偏移序列{△錢|/ = 1,之...，對，其中i為由接收到 對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪 聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△錢為橫向量，該橫向量的維數(shù) 是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，對該相位偏移序列{Δ運(yùn),1/ = 1, ...,對進(jìn)行插值處理 得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計(jì)序列。所述的插值處理為線性插值處理。所述的插值處理為高階多項(xiàng)式插值算法。所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。通過于時分復(fù)用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效時隙間均勻插入相位噪 聲訓(xùn)練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓(xùn)練序列對收發(fā)兩端本地振蕩器相位差進(jìn)行估計(jì)， 這樣就能利用估計(jì)的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償，從而減輕收發(fā)本振相位噪聲對 瞬時信道特性參數(shù)的影響。本方法有效減輕了時分復(fù)用切換信道測量儀相位噪聲對信道估 計(jì)精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估計(jì)能力，并且實(shí) 現(xiàn)復(fù)雜度低，適合硬件實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。實(shí)施例1 用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，步驟如下步驟1 在使用時分復(fù)用切換信道測量儀對信道參數(shù)進(jìn)行測量時，時分復(fù)用切換 信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設(shè)置的有效時間間隙內(nèi)，以預(yù)定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓(xùn)練序列，這樣所有的相位噪聲訓(xùn)練序列構(gòu)成相位 噪聲訓(xùn)練時隙；步驟2 時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量 數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列發(fā) 送到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列后，通過時分復(fù)用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計(jì)序列餌0 ；步驟4 將所得的相位噪聲估計(jì)序列樹0輸入到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補(bǔ)償因子模塊，由此通過補(bǔ)償因子模塊得到相位噪聲補(bǔ)償因子序列，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。所述的相位噪聲訓(xùn)練序列的形式為Chirp序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道 測量儀的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的接 收端和發(fā)送端對應(yīng)的相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)應(yīng)包含一個以上的相位噪聲訓(xùn)練序列。所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位 噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算，獲取相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列^iz=U...，小 其中i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的 序號，是大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn) 數(shù)，i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練 時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，根據(jù)所所述的匹配運(yùn)算得到橫向量輸出序列該1/ = 1, ...,小依次序 列化計(jì)算得到相位偏移序列I/ =，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì) 算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位 偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△資為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接 收端采樣點(diǎn)數(shù)，對該相位偏移序列{Δ色U = U，...,n}進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的 相位噪聲估計(jì)序列樹0。所述的插值處理為線性插值處理。實(shí)施例2 用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，步驟如下步驟1 在使用時分復(fù)用切換信道測量儀對信道參數(shù)進(jìn)行測量時，時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設(shè)置的有效時間間隙內(nèi)，以預(yù)定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓(xùn)練序列，這樣所有的相位噪聲訓(xùn)練序列構(gòu)成相位 噪聲訓(xùn)練時隙；步驟2 時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量 數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列發(fā) 送到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列后，通過時分復(fù)用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計(jì)序列樹 )；步驟4 將所得的相位噪聲估計(jì)序列^⑴輸入到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補(bǔ)償因子模塊，由此通過補(bǔ)償因子模塊得到相位噪聲補(bǔ)償因子序列，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。所述的相位噪聲訓(xùn)練序列的形式為PN序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道 測量儀的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多 組天線對相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換接收。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列￠1/ = 1, ...,對與預(yù)設(shè)的門限G進(jìn)行比較，其 中i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的序 號，是大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)， 如果橫向量^峰值幅度大于門限G，就將所述的^作為有效信號進(jìn)行保留，否則將其作為噪 聲進(jìn)行抑制，然后接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓(xùn)練序列依據(jù)數(shù)據(jù)匹 配原理作共軛運(yùn)算，^xg/，其中^和6,+1分別是接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相 位噪聲訓(xùn)練序列通過匹配運(yùn)算得到的橫向量輸出序列，再通過取的相角作為相鄰 訓(xùn)練序列之間的相位差，對于相位噪聲訓(xùn)練時隙只含單個相位噪聲訓(xùn)練序列的情況，將該 相位差直接作為相位偏移序列{△資U = U,...,，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序 列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到 相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，Δ兩為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，而對于同一相位噪聲訓(xùn)練時隙含兩個以上相位噪聲訓(xùn)練序列的情 況，取不同收發(fā)天線對的相鄰相位噪聲訓(xùn)練序列處相位差的統(tǒng)計(jì)平均值作為相位偏移序列
=，對該相位偏移序列{Δ錢U = I,I...,對進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi)
的相位噪聲估計(jì)序列。所述的插值處理為為高階多項(xiàng)式插值算法。實(shí)施例3 用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，步驟如下步驟1 在使用時分復(fù)用切換信道測量儀對信道參數(shù)進(jìn)行測量時，時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設(shè)置的有效時間間隙內(nèi)，以預(yù)定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓(xùn)練序列，這樣所有的相位噪聲訓(xùn)練序列構(gòu)成相位 噪聲訓(xùn)練時隙；步驟2 時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量 數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列發(fā) 送到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列后，通過時分復(fù)用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計(jì)序列樹0 ；步驟4 將所得的相位噪聲估計(jì)序列KO輸入到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補(bǔ)償因子模塊，由此通過補(bǔ)償因子模塊得到相位噪聲補(bǔ)償因子序列e^e，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。所述的相位噪聲訓(xùn)練序列的形式為余弦多音。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)。所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列該U=U,...,對與預(yù)設(shè)的門限G進(jìn)行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，如果 橫向量^!條值幅度大于門限G，就將所述的或作為有效信號進(jìn)行保留，否則將其作為噪聲進(jìn) 行抑制，然后取接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算， 匹配運(yùn)算輸出序列&的相位進(jìn)行FFT運(yùn)算，對FFT運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行濾波，取其高頻分量 經(jīng)過IFFT運(yùn)算得到的結(jié)果依次組成相位偏移序列{Δ資丨/ = 1口,...，對，其中i為由接收到對 應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲 訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是 相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，對該相位偏移序列{Δ色I(xiàn) i = 1，之...，對進(jìn)行插值處理得 到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計(jì)序列。所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。實(shí)施例4 用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，步驟如下步驟1 在使用時分復(fù)用切換信道測量儀對信道參數(shù)進(jìn)行測量時，時分復(fù)用切換 信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設(shè)置的有效時間間隙內(nèi)，以預(yù)定的時間 間隔179. 2us周期均勻地插入相位噪聲訓(xùn)練序列，這樣所有的相位噪聲訓(xùn)練序列構(gòu)成相位 噪聲訓(xùn)練時隙；步驟2 時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列發(fā) 送到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從 發(fā)送端發(fā)送來的相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列后，通過時分復(fù)用切換信道測 量儀的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相 位噪聲估計(jì)序列樹O ；步驟4 將所得的相位噪聲估計(jì)序列樹0輸入到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收 端內(nèi)部的補(bǔ)償因子模塊，由此通過補(bǔ)償因子模塊得到相位噪聲補(bǔ)償因子序列，隨后對 接收到的信道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。所述的相位噪聲訓(xùn)練序列的形式為Chirp序列。所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線 對相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送接收。所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位 噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算，獲取相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列{ζ|/=ι,&..., }， 其中i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的 序號，是大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn) 數(shù)，根據(jù)所所述的匹配運(yùn)算得到橫向量輸出序列{ζ|/ = 1,2,...4, ...}，依次序列化計(jì)算得到相 位偏移序列{△錢l· = 1,2,，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移 序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號， 是大于1的整數(shù)，△錢為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，對 該相位偏移序列{△仍U = I,2，...,π,...}進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計(jì)序 列沖)。所述的插值處理為線性插值處理。本發(fā)明的實(shí)施例通過于時分復(fù)用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效時隙間 均勻插入相位噪聲訓(xùn)練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓(xùn)練序列對收發(fā)兩端本地振蕩器相 位差進(jìn)行估計(jì)，這樣就能利用估計(jì)的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償，從而減輕收發(fā) 本振相位噪聲對瞬時信道特性參數(shù)的影響。本方法有效減輕了時分復(fù)用切換信道測量儀相 位噪聲對信道估計(jì)精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估 計(jì)能力，并且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，適合硬件實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特征在于，步驟如下步驟1 在使用時分復(fù)用切換信道測量儀對信道參數(shù)進(jìn)行測量時，時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在所要傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)之間所設(shè)置的有效時間間隙內(nèi)，以預(yù)定的時間間隔 Δ T周期均勻地插入相位噪聲訓(xùn)練序列，這樣所有的相位噪聲訓(xùn)練序列構(gòu)成相位噪聲訓(xùn)練 時隙；步驟2 時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端在發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù) 時，在發(fā)送端采用固定切換的方法，將相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列發(fā)送到 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端；步驟3 時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端也采用固定切換的方法，以此接收從發(fā)送 端發(fā)送來的相位噪聲訓(xùn)練時隙的所有相位噪聲訓(xùn)練序列后，通過時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端內(nèi)部的分析模塊，將接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列合成為全部測量時間內(nèi)的相位噪 聲估計(jì)序列；步驟4 將所得的相位噪聲估計(jì)序列樹O輸入到時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端內(nèi) 部的補(bǔ)償因子模塊，由此通過補(bǔ)償因子模塊得到相位噪聲補(bǔ)償因子序列，隨后對接收 到的信道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特征 在于所述的相位噪聲訓(xùn)練序列的形式為Chirp序列、PN序列或余弦多音這些雙方約定的 預(yù)知序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道 測量儀的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的接 收端和發(fā)送端對應(yīng)的相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)應(yīng)包含一個以上的相位噪聲訓(xùn)練序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的單組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道 測量儀的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多 組天線對相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端采用固定的單組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其 特征在于所述的步驟2的固定切換的方法中時分復(fù)用切換信道測量儀的發(fā)送端采用固定 的多組天線發(fā)送包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線對相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送，而所述的步驟3的時分復(fù)用切換信道測量儀 的接收端采用固定的多組天線接收包含相位噪聲訓(xùn)練時隙的測量數(shù)據(jù)，該固定的多組天線 對相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)的相位噪聲訓(xùn)練序列依次進(jìn)行切換發(fā)送接收。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方 法，其特征在于所述的步驟3中的分析模塊通過用接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā) 送的相位噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算，獲取相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列 該I/ = 1, ...,對，其中i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪 聲訓(xùn)練序列的序號，是大于1的整數(shù)，&為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi) 接收端采樣點(diǎn)數(shù)，根據(jù)所所述的匹配運(yùn)算得到橫向量輸出序列{ζ 1/ = 1, ...,對，依次序列化 計(jì)算得到相位偏移序列{△錢I/ = 1, ...,對，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得 到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移 序列的序號，是大于1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端 采樣點(diǎn)數(shù)，對該相位偏移序列{Δ錢|/ = 1,之進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi)的相位 噪聲估計(jì)序列 ΚΟ。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法， 其特征在于所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復(fù)用切換信道測量儀接收端獲 取的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列{ζ |/ = 1,2,...,對與預(yù)設(shè)的門限G進(jìn)行比較，其 中i為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的序 號，是大于1的整數(shù)為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)， 如果橫向量&峰值幅度大于門限G，就將所述的&作為有效信號進(jìn)行保留，否則將其作為噪 聲進(jìn)行抑制，然后接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓(xùn)練序列依據(jù)數(shù)據(jù)匹 配原理作共軛運(yùn)算，Vx ，其中疾和分別是接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相 位噪聲訓(xùn)練序列通過匹配運(yùn)算得到的橫向量輸出序列，再通過取Vx^/的相角作為相鄰 訓(xùn)練序列之間的相位差，對于相位噪聲訓(xùn)練時隙只含單個相位噪聲訓(xùn)練序列的情況，將該 相位差直接作為相位偏移序列{△誘I〗=1,2，...,《}，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序 列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到 相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，Δ色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時 隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，而對于同一相位噪聲訓(xùn)練時隙含兩個以上相位噪聲訓(xùn)練序列的情 況，取不同收發(fā)天線對的相鄰相位噪聲訓(xùn)練序列處相位差的統(tǒng)計(jì)平均值作為相位偏移序列 {Αφ, \i = 1,2,...,η}，對該相位偏移序列{Δ運(yùn),= 1口,...力}進(jìn)行插值處理得到全部測量時間內(nèi) 的相位噪聲估計(jì)序列樹 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其 特征在于所述的步驟3中的分析模塊首先通過對時分復(fù)用切換信道測量儀的接收端獲取 的相位噪聲訓(xùn)練序列處的匹配運(yùn)算輸出序列該|/ = 1，2,...，對與預(yù)設(shè)的門限G進(jìn)行比較，其中i 為接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，η為接收到的最后一個相位噪聲訓(xùn)練序列的序號，是 大于1的整數(shù)，^為橫向量，該橫向量的維數(shù)是相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，如果 橫向量條值幅度大于門限G，就將所述的乍為有效信號進(jìn)行保留，否則將其作為噪聲進(jìn) 行抑制，然后取接收到的相位噪聲訓(xùn)練序列與所發(fā)送的相位噪聲訓(xùn)練序列進(jìn)行匹配運(yùn)算， 匹配運(yùn)算輸出序列&的相位進(jìn)行FFT運(yùn)算，對FFT運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行濾波，取其高頻分量 經(jīng)過IFFT運(yùn)算得到的結(jié)果依次組成相位偏移序列{Δ色U = U,，其中i為由接收到對應(yīng)相位噪聲訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，η為接收到的最后一個對應(yīng)相位噪聲 訓(xùn)練序列計(jì)算得到相位偏移序列的序號，是大于1的整數(shù)，△色為橫向量，該橫向量的維數(shù)是 相位噪聲訓(xùn)練時隙內(nèi)接收端采樣點(diǎn)數(shù)，對該相位偏移序列{Δ錢M = 1,1..., }進(jìn)行插值處理 得到全部測量時間內(nèi)的相位噪聲估計(jì)序列樹O。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為線性插值處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為高階多項(xiàng)式插值算法。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為線性插值處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為高階多項(xiàng)式插值算法。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為線性插值處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為高階多項(xiàng)式插值算法。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，其特 征在于所述的插值處理為快速傅里葉插值算法。
全文摘要
一種用于時分復(fù)用切換信道測量儀的相位噪聲估計(jì)方法，即于時分復(fù)用切換信道測量儀在傳輸測量數(shù)據(jù)的有效時隙間均勻插入相位噪聲訓(xùn)練時隙，該時隙內(nèi)傳送的相位噪聲訓(xùn)練序列對收發(fā)兩端本地振蕩器相位差進(jìn)行估計(jì)，這樣就能利用估計(jì)的相位噪聲對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償，從而減輕收發(fā)本振相位噪聲對瞬時信道特性參數(shù)的影響；本方法有效減輕了時分復(fù)用切換信道測量儀相位噪聲對信道估計(jì)精度的影響，并且避免喪失大時間尺度下的諸如多普勒頻移等參數(shù)的估計(jì)能力，并且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，適合硬件實(shí)現(xiàn)。
文檔編號H04W24/00GK102137412SQ201010524799
公開日2011年7月27日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者周世東, 張焱, 欒鳳宇, 王京, 肖立民, 胡昕煒, 鐘曉峰, 陳翔 申請人:清華大學(xué)