wcdma系统的迭代信道估计研究

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1、第14卷第3期电路与系统学报Vol.14No.32009年6月JOURNALOFCIRCUITSANDSYSTEMSJune，2009文章编号：1007-0249(2009)03-0045-07*WCDMA系统的迭代信道估计研究122赵军辉，王东明，桂益俊（1.北京交通大学电子信息工程学院，北京100044；2.东南大学移动通信国家重点实验室，江苏南京210096）摘要：本文针对WCDMA系统非连续导频情况，研究了采用Turbo编码的迭代信道估计技术，提出了一种基于LMS算法自适应滤波的信道估计

2、方法。对信道估计值采用不同滤波器方法：维纳滤波、滑动平均滤波、FIR滤波、LMS自适应滤波的性能进行了比较，同时采用基于代价函数的方法对迭代信道估计进行了分析。理论分析和仿真结果表明对迭代信道估计所得信道估计值进行滤波的方法能够提高信道估计的精度，从而降低接收机的误比特率。关键词：WCDMA；Turbo码；信道估计；LMS中图分类号：TN929.533文献标识码：A1引言CDMA系统信号带宽都大于信道的相干带宽，一般采用相干接收的RAKE接收机。而信道估计质量的好坏，不仅影响RAKE接收机的性能

3、，也对解码性能有着较大的影响。本文研究了WCDMA中的非连续导频符号辅助的信道估计问题，对于常用的长约束长度的卷积码和Turbo码，其前后编码符号之间具有很强的相关性，由于信道质量不好而造成的解码错误更加容易传播。所以改善信道估计的质量和信道编码方法同等重要，而迭代信道估计和解码技术为得到可靠的信道信息和更好的解码性能指出了一个可行的方向。对于移动通信系统中联合信道估计与解码技术，在一些特定的标准和编码调[1~5]制方法下，已有相关文献进行了研究。但文献[4,5]中对于软信息的提取采用SISO解

4、码器（SOVA/MAP），在解码器内部并没有采用迭代技术。鉴于CDMA2000和WCDMA标准中Turbo码在高数据速率情况下是主要的备选方案，且Turbo码本身所具有的迭代解码结构将更有利于提取准确的软信息，故采用Turbo码代替其中的卷积编码器将会进一步提高迭代系统的性能。本文针对WCDMA系统中非连续导频情况，研究了采用Turbo编码的WCDMA系统中的联合迭代信道估计和解码技术，并且对信道估计值采用不同滤波器算法的性能进行了比较，包括以下几个部分：第2节分析了WCDMA迭代信道估计算法；

5、第3节给出了对信道估计值进行滤波的三种方法：维纳滤波、滑动平均滤波、FIR滤波，并提出了一种基于LMS算法的滤波方法；第4节给出了迭代算法理论分析；最后给出了仿真结果和结论。2WCDMA迭代信道估计算法2.1初次信道估计方法RAKE接收机中被分离的多径信号可以采用等增益或最大比合并等方法。无论采用哪一种合并方式都必须事先估计信道的相位参数以消除其对合并的影响。由于信道时变，这种估计还必须连续进行，一般来说，估计信道参数有以下两种方法：1．利用判决信息导引。可以直接用载有数据符号序列的扩频信号进行

6、信道估计，当采用相干解调时，直接估计的结果存在相位模糊的问题，所以在估计前必须完成判决。采用这种方法没有占用信道资源，但如果硬判决导引，存在错误传播的问题。从广义上说，直接从数据序列中估计出信道参数是盲信道估计问题。2．采用导频符号的形式。为进行信道估计，在第三代移动通信体制的标准中需发送未经调制的导*收稿日期：2006-03-15修订日期：2006-07-04基金项目：国家863资助课题（2007AA01Z268；2007AA01Z259）46电路与系统学报第14卷频信号，以使接收端能在确知已

7、发送信号的条件下估计多径信号的相位，并在此基础上实现相干方式的最大信噪比合并。由文献[6]给出的WCDMA上行链路发送结构和帧结构可知，WCDMA上行链路的导频非连续（时隙方式），专用导频符号在Q路与其它控制符号时分复用（DPCCH）。对于这种时隙导频模式可以使[7]用简单平均、线性插值、二次高斯内插、WMSA、SOLSM等算法来进行信道估计。根据WCDMA上行链路的发送结构，同时假设这里只有一个数据信道经过串并转换后分别调制到I路和Q路上。当发送第n个时隙第k个数据符号时，其发送信号为：DCs

8、(t)=[d(n,k)C(j)+jαd(n,m)C(j)]C(j)cos(2πft+θ)（1）IchQchscrambCD其中：d(n,k)、d(n,m)分别为用户第n个时隙中I路第k个数据符号和Q路第m个数据符号；C(j)、IQchCC(j)分别为I路和Q路的实信道扩频码的第j个切普；C(j)=C(j)+jC(j)为用户信道复扰码的chscrambIQ第j个切普；f和θ是载波频率和相位；α是归一化的控制信道发送幅度，在这里设为1。C频率选择性信道可以用一个系数时变且统计独立的抽头延时线模型来等