摘 要： 基于最小平方 (LS) 算法，利用FPGA實(shí)現(xiàn)了一種適用于TD-LTE系統(tǒng)的上行信道估計(jì)算法。主要研究了如何利用FPGA實(shí)現(xiàn)LS算法，包括算法的介紹、方案的形成、FPGA實(shí)現(xiàn)的處理流程、FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果及分析。以Virtex-5芯片為硬件平臺(tái)，完成了仿真、綜合、板級(jí)驗(yàn)證等工作。實(shí)現(xiàn)結(jié)果表明，該信道估計(jì)算法應(yīng)用到TD-LTE系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和可行性。
關(guān)鍵詞： FPGA實(shí)現(xiàn)；TD-LTE系統(tǒng)；信道估計(jì)；LS算法；Virtex-5

在移動(dòng)通信環(huán)境中，無線信道千變?nèi)f化，接收機(jī)接收到的信號(hào)往往是信號(hào)經(jīng)反射、折射以及散射的多條路徑在不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá)接收端的疊加?？梢?，要精確估計(jì)出信道響應(yīng)值十分艱難。信道估計(jì)作為物理層的接收端算法，為信號(hào)檢測(cè)提供條件，對(duì)影像數(shù)據(jù)恢復(fù)起著至關(guān)重要的作用。因此，在接收端進(jìn)行正確可靠的信道估計(jì)研究以及應(yīng)用十分關(guān)鍵[1]。一般而言，PUSCH信道估計(jì)多采用LS算法，除此之外最小低秩均方算法也比較常用，LS算法簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)[2]，故本文采用LS算法。對(duì)于插值的處理本文采用一階線性插值[3]，容易實(shí)現(xiàn)且能滿足對(duì)功能的需求。FPGA在數(shù)據(jù)處理方面有著優(yōu)越的性能且非常適合做并行運(yùn)算，其芯片內(nèi)部一般都含有大量的RAM和多達(dá)幾百個(gè)乘加單元，利用FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)處理能夠提高數(shù)據(jù)的處理速度。因此用FPGA來實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)和插值應(yīng)用在LTE綜合測(cè)試儀開發(fā)中是一個(gè)較好的方案。

LS算法可以簡(jiǎn)單地估計(jì)出參考信號(hào)輸出的信道傳輸函數(shù)值，但是算法沒有利用子載波的信道傳輸函數(shù)值的相關(guān)性，沒有考慮噪聲影響，無法消除噪聲帶來的估計(jì)誤差。
1.2 線性插值算法
對(duì)于數(shù)