超宽带信道估计方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信技术领域，特别是设及一种超宽带信道估计方法及装置。
【背景技术】
[0002] 超宽带技术0JWB，叫traWideBand)技术，通过对具有很睹上升和下降时间的冲 激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽，其具有对信道衰落不敏感、发射信号功 率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。
[0003] 超宽带信道是一种带宽极宽的密集型多径信道，信道环境相当复杂，信号在传播 过程中面临着多种障碍，噪声干扰严重，并且收发信机的特性也会影响信道的时变特性。因 此，首先需要对信道进行估计，并根据所得到估计信道的特征对接收到的信号进行相应的 补偿，W提高信号检测的精确性。
[0004] 现有技术中的超宽带信道的估计方法，采用有限脉冲响应的模拟滤波器来降低信 号的带宽，从而可W降低系统的采样速率。但是，运种信道估计方法，采用的模拟滤波器会 造成信道估计的灵活性差。同时，运种方法需要预先对待发送的信号进行编解码，因而增加 了信道估计的能耗，同时存在着信道估计的准确性差的问题。
【发明内容】
阳〇化]本发明实施例解决的技术问题是提高信道估计的灵活性和准确性，并节约能耗。
[0006] 为解决上述问题，本发明实施例提供了一种超宽带信道估计方法，所述超宽带信 道估计方法包括：
[0007] 将发送信号通过预设的矩阵进行处理得到相应的矢量信号；
[0008] 通过脉冲信号发生器将所述矢量信号转换得到对应的脉冲信号；
[0009] 通过所述超宽带信道对将所述脉冲信号进行处理后得到相应的接收信号；
[0010] 对所述接收信号进行检测，得到所述超宽带信道的特性。
[0011] 可选地，所述预设的矩阵为：
[0012] 稱 巧，1約2 ?約，r, 0 0 0 Q ?' ?' ?' ? ? 泌=仿：：''： 斬 巧.1巧,2…巧.3 ? V. . ? .. ; . ? . i ，. _:〇」 _00…0
[OOU] 其中，巫康示所述预设的矩阵，a为预设的数值，i=qn，nGZ，1《n《DK，D=1/Tpfs，Tp表示所述发送信号的持续时间，f,表示比特率。
[0014] 可选地，所述接收信号可W采用如下的公式进行表示： 阳〇1引Y= 〇1巫2巫3乂二巫X，其中，〇2为代表所述脉冲信号发生器的矩阵，巫3为代表所 述超宽带信道的矩阵，?表示测量矩阵。
[0016] 可选地，所述对所述接收信号进行检测，得到所述超宽带信道的特性，包括：采用 压缩感知算法对所述发送信号进行重构，得到所述超宽带信道的特性。
[0017] 本发明实施例还提供了一种超宽带信道估计装置，所述装置包括：
[0018] 预编码单元，将发送信号通过预设的矩阵进行处理得到相应的矢量信号；
[0019] 脉冲信号发生器，适于将所述矢量信号进行转换得到对应的脉冲信号；
[0020] 检测单元，适于接收通过所述超宽带信道对将所述脉冲信号进行处理后得到的接 收信号进行检测，得到所述超宽带信道的特性。
[0021] 可选地，所述预设的矩阵为：
[0022] 巧]「巧,1約,2…約,[-> 0 0 0 …0 ? ? ? ? ? .> ? <. >' 這>1二挪.二汾 ' ? . ' 辨 鐵，1 巧，:2 ? . ? ? . * ? ?: . 々 _:0」 [:0 0 ... 0
[0023] 其中，表示所述预设的矩阵，a为预设的数值，i=qn，nGZ，1《n《DK，D=1/Tpfs，Tp表示所述发送信号的持续时间，f,表示比特率。
[0024] 可选地，所述接收信号可W采用如下的公式进行表示：
[00巧]Y=巫1巫2巫3乂 =巫X，其中，巫2为代表所述脉冲信号发生器的矩阵，巫3为代表所 述超宽带信道的矩阵，O表示测量矩阵。
[00%] 可选地，所述检测单元适于采用压缩感知算法对所述发送信号进行重构，得到所 述超宽带信道的特性。
[0027] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有W下的优点：
[0028] 上述的方案，通过采用预设的矩阵对待发送的信号进行处理后得到相应的矢量信 号，得到的矢量信号再通过脉冲信号发生器后得到对应的脉冲信号，所述脉冲信号再经过 所述超宽带信道处理后得到对应的接收信号，可W避免由于模拟滤波器的结构而导致的信 道估计的灵活性较差，因而，可W提高信道估计的灵活性。同时，由于不需要对待发送的信 号预先进行调制，因此可W减少所占用的资源，节省能耗。此外，所采用的预设的矩阵可W 对待发送的信号的结构进行限制，因而可W提高信号检测的准确性。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明实施例中的一种超宽带信道估计方法的流程图；
[0030] 图2是本发明实施例中的超宽带信道估计装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 现有技术中，现有技术中的超宽带信道的估计方法，采用有限脉冲响应的模拟滤 波器来降低信号的带宽，从而可W降低系统的采样速率。运种信道估计的方法，待发送的信 号在经过信道传输之前，首先经过所述模拟滤波器进行处理。其中，假设模拟信号为x(t) 通过一长度为L的模拟滤波器，所述模拟滤波器可W表示为： 王-1 阳03引= ：<-? Cl)
[003引其中，T康示滤波器各个抽头之间的时延。
[0034] 模拟信号为x(t)在经过所述模拟滤波器处理后得到的输出信号可W表示为：
[0035] y(t) = h(t)*x(t)似
[0036] 其中，y(t)表示模拟信号为x(t)在经过所述模拟滤波器处理后得到的输出信号。
[0037] 之后，再对所述输出信号进行多次采样，得到的采样信号如下：
[0038] y=mTs做
[0039]其中，m= 1，2,3，…，M-1。 W40] 那么，将公式（3)带入公式0)便可W得到： J(，媒7；) '早 二h[niT[-T)x(、T)di:
[0041] 正-1 =艺心、("'7：-巧） Z-O =化、- (4)
[0042] 其中，采样周期为Ts,其中TsAh = q，q为正整数，O为测量矩阵。
[0043] 运里需要指出的是，O为准特普利兹矩阵。在准特普利兹矩阵O中，每一行的组 成元素由上一行的元素进行平移得到。同时，
[0044] X= [X(O),X(Th),…，x((M-l)qTjT=W目妨 阳04引 W= [W(O),W0；)，…，W((M-DqTJT做 阳046]其中，令ym=y(mTs)，可W得到Y= [y0，yi，…，yMi]T。
[0047] 通过上述的分析，最终得到：
[0048] y二OW目二贷目（7)
[00例因此，通过公式（7)，可^看出对信号的处理变成了从MXl维的测量向量y中恢复 出NXl维的向量0的过程，从而变成了一个压缩感知的问题。
[0050] 那么，在重构信号时，知道信号的稀疏度K，信号的持续时间Tx,滤波器的长度L W及保证O和W的非相干性，便可W最终得出信道的特性。
[0051] 但是，上述的信道估计方法中使用的模拟滤波器有因果性，即某一给定时刻的响 应与在此时刻W后的激励无关，使得信道估计的灵活性较差。同时，运种信道估计方法需要 首先对待发送的信号进行调制，因此需要额外的编解码模块，会增加系统的功耗。此外，在 对信号进行多径检测的时候错误率较高，对信道估计的准确率不高。
[0052] 为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例采用的技术方案通过采用预设 的矩阵对待发送的信号进行处理，可W提高信道估计的灵活性，减少所占用的资源，节省能 耗，并可W提高信号检测的准确性。
[0053] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0054]图巧出了本发明实施例中的一种超宽带信道估计方法的流程图。如图1所示的 超宽带信道估计方法，可W包括： 阳化5] 步骤SlOO:将发送信号通过预设的矩阵进行处理得到相应的矢量信号。
[0056] 在具体实施中，所述预设的矩阵可W为：
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[0」U0...。」 煎 阳05引 其中，
[0059] D = 1/Tp*fb巧）
[0060] i=qn(10)