介绍TD-SCDMA中的信道估计技术及其改进

TD-SCDMA信道估计技术综述

引言

时分、同步码分多址（TD-SCDMA）是基于时分双工（FDD）方式的第三代移动通信系统，它运用了联合检测、智能天线、上行同步等一系列关键技术，而这些技术的实现都依赖于对信道快速而准确的估计。因此，良好的信道估计技术是决定TDD系统性能的必要条件。 TD-SCDMA上行链路系统采用了B.Steiner等人提出的一种适用于同步CDMA系统的低代价信道估计方法[1,2]。该方法通过设置训练序列(midamble码)，构造出右循环的Toepliz矩阵，从而用低代价的FFT／IFFT运算来代替复杂的矩阵求逆运算，大大提高了信道估计速度。然而，B.Steiner估计器的性能受接收端加性噪声(包括邻小区干扰和热噪声)的影响，其得到的信道响应和理想信道响应相比，包含噪声分量，导致信道估计存在误差。况且，在信号达到相同接收功率的情况下，阵列天线中的每根单天线工作在更低的信噪比，这就意味着阵列天线情况下，信道估计的性能更差。其次，B.Steiner估计器是基于在一个时隙内信道固定不变的假设，而在用户高速运动的时候这个假设不再成立，限制了算法的使用范围。另外，

B.Steiner估计器并未考虑多径信号的空间信息，因此估计结果不能更好地逼近理想的空时信道响应。

针对以上几个问题，很多学者都提出了相应的解决方案。本文对这些新颖的技术进行了分类总结，并讨论了相关方法的原理及其优缺点。

1 B.Steiner估计器原理

在TD-SCDMA系统上行链路系统中，数据以突发（burst）形式进行传送，一个突发在分配到的无线帧中的特定时隙发射，每个用户经不同的无线信道到达基站接收端。一个突发内包含两个数据段，一个训练序列（midamble码）和一个保护间隔（GP）。

1.1 B.Steiner估计算法基本原理

B.Steiner等人认为在同一时隙中信道的冲击响应可以看作是不变的，因此由训练序列估计出来的信道冲击响应可以直接运用于两边的数据域中。TD-SCDMA协议定义了32个midamble码组，规定一个小区只能使用一个码组。同一小区同一时隙上的不同用户的midamble码由一个基本midamble码循环移位产生。即，如果基本midamble码

Tmbasic m1,m2, ,mP

将以上的基本midamble码的长度周期性地循环扩展到最大值：

imax Lm K 1 W

式中：

Lm：训练序列的长度，TD-SCDMA系统规定为144位；

K：一个时隙中可用训练序列的最大数目，取值范围可为2、4、6、8、10、12、14、16，具体值由系统广播或连接建立时由网络给定；

P W：信道冲击响应窗口长度，最大取16，W ，P 128。 K

k 在TD-SCDMA系统中，不同用户的训练序列可表示为m：