信道估计 PPT

处的时间）
下行物理信道
PDSCH: 承载下行用户数据，也可用于传送系统控制消息和寻呼消息
PBCH: 广播系统信息(cell IDs, cell status, allowed services, RACH parameters…)
PMCH: 应用于多播业务，只对特定的终端发送信号
PHICH: 携带了H-ARQ Ack/Nack消息，指示eNodeB是否正确接收到PUSCH的传输。
下行时隙结构
一个时隙中传输的信号可以用一个资源栅格（Resource Grid）
来描述，其大小由频域索引坐标上
个子载波 和时域索引坐
标上
个个OFDM符号交错分割而成。
LTE下行资源栅格图
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
常用导频插入方法
AWGN时不变信道条件下几种方案性能完全一样
w 为滤波器系数
H p ilo t 为已知的导频处的信道
其中滤波系数为：
wT(l,k)RhpRpp1
R h p 为数据子载波和导频子载波的相关系数 R p p 为导频子载波处的相关系数
此处矩阵的阶数表示采用几个已知pilot进行data处信道进行估计，一 般来讲，已知导频数目越多效果越好，但同时也会使计算量越大。
由于LTE中每一个下行天线端口传输一个参考信号，小区内所有UE都要使用小区参考信 号，小区专用参考信号需要覆盖整个带宽，因此，重点说小区参考信号。
Cell-specific reference signals
信道估计
信道估计分两步进行，首先，在参考信号位置进行 LS信道估计，获得已知导频处的信道估计，然后，选择 合适位置的导频信道，利用已知导频处的信道估计结果， 进行2D维纳滤波，得到时间域和频率域中数据处的信道 估计结果。
同步信道
PBபைடு நூலகம்H信道
带宽等信息
控制信道
UE的RB范围等
数据信道
UE数据解调
信道估计
信道估计的信号处理流程
PBCH位置固定，且只占据中间的72个子载波位置，这样在同步完成之后， 就可以确定出PBCH的位置而不需要了解带宽如何。
控制域信道估计（PCFICH、PHICH、PDCCH）: 确定可用参考信号，估计全频带范围内的控制域信道。
P•CF携IC带H:了一个控制格式指示，提供PDCCH信道使用OFDM符号数量的信息。每信个道物估理计信时道，在所进具行有
PDCCH:
的信息和RS图案都不
• 承载下行链路控制DCI信息，包含资源分配和UE的其他控制信息。 完全相同，所以不同
的信道需要不同的模
块进行区分。
同步完成之后，下行信道的接收解调有先后顺序。一般步骤为：1）估 计PBCH信道，解调得到带宽等信息；2）估计控制区域信道，解调得 到当前UE占据RB索引等信息；3）估计PDSCH信道，进行数据解调。 信道估计的位置如下：
非盲信道估计
有导频辅助的非盲信道估计通常能克服盲估计和半盲估计精 度低、复杂度高、统计时间长等缺陷，LTE系统中，由于传输 速率较高，并且需要使用相干检测技术获得较高的性能，因 此通常使用非盲估计获得较好的估计效果，这样可以更好的 跟踪无线信道的变化，提高接收机性能。重点信道估计方法 就是基于导频的非盲信道估计。
适合快衰落信道
适合慢衰落信道
可以通过调整子载波间隔和 符号间隔来适应频率选择性 衰落信道和时间选择性衰落 信道
CRS用于小区内所有服务UE的物理下行数据和控制信息解调，是LTE/LTE A最普遍 的参考信号。
MBSFN RS用于多播单频网的广播信号解调。
UE-specific RS 又称为DM-RS，用于UE的PDSCH解调。
R h p 为数据子载波和导频子载波的相关系数
R p p 为导频子载波处的相关系数 Hˆ p 为导频子载波处的信道响应
信道估计用MMSE算法又称为维 纳滤波
维纳滤波
求解使得
2
JE{HdataHdata }
为最小的滤波器系数。
data处信道的估计为：
H data(l,k) w (l,k;l',k')H pilot(l',k') (l',k') P
自适应的信道均衡器利用信道估计来对抗ISI的影响；分集技术 利用信道估计，实现与接收信号最佳匹配的接收机；最大似然检测 利用信道估计使得接收端错误概率最小化；相关解调利用信道估计 提供的信号相位信息，实现信号的检测，与非相干解调相比，相干 解调可以提高系统的整体性能。
3
信道估计方法
盲信道估计
不需要导频辅助，一般收敛速度较慢，限制了在实际系统的 中的使用。
4
基于导频的非盲信道估计
(1)发射端导频图案的选择； (2)接收端导频位频率响应函数的计算方
法； (3)导频位之间数据位频率响应函数的获
取。
5
LTE帧结构
LTE支持两种无线帧结构，Type 1，适用于FDD；Type 2，适用于 TDD；主要研究的是TD-LTE，所以主要针对Type 2的结构进行讲解， 相邻子载波频率间隔为15KHZ，OFDM符号持续时间1/15000秒，每 个符号最大的采样数为2048，即采样频率为30.72MHZ。
信道估计
内容
为什么估计 信道估计方法 信道估计过程 （1）插入导频 （2）导频位置信道估计 （3）非导频位置信道估计
2
为什么估计
在LTE系统中，发射分集、相关解调、空间复用等，接收端都必 须通过信道估计获得信道矩阵信息才能够正确的解调出混叠在一起 的信号；这就需要在接收信息时，对信道的参数进行估计。
信道的互相关矩阵具有时频上的独立性
R t, f( l, k ) t( l) f( k )
t( l)J0(2fd lTs)
J 0 表示第一类零阶贝塞尔函数
f d 为最大多普勒频移
需要估计的基本参数包括 噪声方差，Doppler频移和
1
f (k)1j2rmsk/Ts
RMS多径时延。
r m s 为RMS多径时延（功率衰减到最大功率1/e
准最优方案采用时间和频率维的2D维纳滤波。
，
导频处的信道估计（LS）
H ˆ p Xp1Yp X Y11, , X YPPT
数据处的信道估计（LMMSE）
H M M S E R H H (R H H 2 (X X H ) 1 ) 1 H p 2 为噪声方差
R H H 表示信道的自相关矩阵
H ˆR hp RppI 21H ˆp