一种信道估计方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种信道估计方法和装置，包括：根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到N

【技术实现步骤摘要】
一种信道估计方法和装置
本专利技术实施例涉及但不限于通信技术，尤指一种信道估计方法和装置。
技术介绍
信道估计是长期演进(LTE，LongTermEvolved)、5G通信系统中的重要的操作步骤，其估计的准确性影响着小区的吞吐率。对于数据信道来说，以物理上行共享信道(PhysicalUplinkSharedChannel)为例，导频的信道估计准确性直接影响着数据的解调性能进而影响上行流量。对于参考信号来说，以探测参考信号(SRS，SoundingReferenceSignal)为例，导频的信道估计的准确性会影响下行的赋形性能，进而间接影响下行流量。在实际的通讯系统中，不同的小区之间的干扰较为严重，较大的干扰会影响导频的信道估计的准确性，从而直接或间接降低小区吞吐率。传统的信道估计过程中应对干扰的主要手段是在对导频做最小二乘(LS，LeastSquare)估计之后，利用干扰和噪声在时域上均匀分布的特性，对其快速傅里叶逆变换(IFFT，InverseFastFourierTransform)到时域上加窗截取信号或者在频域上进行低通有限脉冲响应(FIR，FiniteImpulseResponse)滤波，达到去除干扰的目的。这种方法实际上无法有效的区分噪声和信号，对于信号与干扰相叠加的部分去除干扰不彻底。在干扰功率较大时，导频的信道估计准确性下降严重，使解调性能或者下行赋形性能下降。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种信道估计方法和装置，能够有效去除干扰，提高导频的信道估计准确性，从而直接或间接提高小区吞吐率。本专利技术实施例提供了一种信道估计方法，包括：根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成降干扰后的信道估计矩阵。本专利技术实施例提供了一种信道估计方法，包括：在第1次循环计算中，根据原始信道估计矩阵构造的第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；根据所述第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第1次循环计算的第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，第1次循环计算的所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成第1次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵；在第j次循环计算中，根据所述原始信道估计矩阵和第(j－1)次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵构造的第j次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，j为2到M之间的整数，M为最大迭代次数；根据所述第j次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第j次循环计算的第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，第j次循环计算的所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成第j次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵。本专利技术实施例提供了一种信道估计装置，包括：第一构造模块，用于根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；第一降干扰处理模块，用于根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成降干扰后的信道估计矩阵。本专利技术实施例提供了一种信道估计装置，包括：第二构造模块，在第1次循环计算中，根据原始信道估计矩阵构造的第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；在第j次循环计算中，根据所述原始信道估计矩阵和第(j－1)次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵构造的第j次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，j为2到M之间的整数，M为最大迭代次数；第二降干扰处理模块，用于根据所述第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第1次循环计算的第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，第1次循环计算的所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成第1次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵；根据所述第j次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第j次循环计算的第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，第j次循环计算的所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成第j次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵。本专利技术实施例提供了一种信道估计装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述任一种信道估计方法。本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种信道估计方法的步骤。本专利技术实施例包括：根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成降干扰后的信道估计矩阵。本专利技术实施例基于第一干扰矩阵有效的去除了原始信道估计矩阵的干扰，提高了导频的信道估计准确性，从而直接或间接提高了小区吞吐率。在另一个示例性的实施例中，根据降干扰后的信道估计矩阵和所述原始信道估计矩阵的有效信号功率变化确定最终信道估计矩阵。本专利技术实施例基于消除干扰前后的有效信号功率变化确定最终信道估计矩阵，保证了干扰消除效果的稳健性，滤除了空间高相关场景带来的负增益。在另一个示例性的实施例中，当原始信道估计矩阵符合做干扰消除的要求时，继续执行根据原始信道估计矩阵构造第i个子载波的第一干扰矩阵的步骤。本专利技术实施例在原始信道估计矩阵符合做干扰消除的要求时，才进行干扰消除，滤除了不符合干扰消除要求的场景带来的负增益，进一步提高了导频的信道估计准确性，从而直接或间接提高了小区吞吐率。本专利技术另一个实施例包括：在第1次循环计算中，根据原始信道估计矩阵构造的第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；根据所述第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第1次循环计算的第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，第1次循环计算的所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成第1次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵；在第j次循环计算中，根据所述原始信道估计矩阵和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信道估计方法，包括：/n根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到N

【技术特征摘要】
1.一种信道估计方法，包括：
根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；
根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成降干扰后的信道估计矩阵。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
根据降干扰后的信道估计矩阵和所述原始信道估计矩阵的有效信号功率变化确定最终信道估计矩阵。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述根据降干扰后的信道估计矩阵和所述原始信道估计矩阵的有效信号功率变化确定最终信道估计矩阵包括以下至少之一：
当所述降干扰后的信道估计矩阵的有效信号功率和所述原始信道估计矩阵的有效信号功率的比值小于第一预设门限时，确定所述最终信道估计矩阵为所述原始信道估计矩阵；
当所述降干扰后的信道估计矩阵的有效信号功率和所述原始信道估计矩阵的有效信号功率的比值大于第一预设门限时，确定所述最终信道估计矩阵为所述降干扰后的信道估计矩阵。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当原始信道估计矩阵符合做干扰消除的要求时，继续执行所述根据原始信道估计矩阵计算第i个子载波的第一干扰矩阵的步骤。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，判断原始信道估计矩阵是否符合做干扰消除的要求包括：
确定所述原始信道估计矩阵的干扰信号功率、信噪比、干扰信号矢量和有效信号矢量之间的第一相关性；
根据所述干扰信号功率、信噪比、干扰信号矢量和有效信号矢量之间的第一相关性判断所述原始信道估计矩阵是否符合做干扰消除的要求。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，所述确定原始信道估计矩阵的干扰信号功率和信噪比包括：
将所述原始信道估计矩阵变换到时域得到时域的原始信道估计矩阵；
对于所述时域的原始信道估计矩阵中每根天线对应的原始信道估计矢量，计算所述天线对应的原始信道估计矢量的噪声窗外的窗外信号的功率作为天线的干扰信号功率；计算所述天线对应的原始信道估计矢量的噪声窗内的窗内信号的功率作为天线的有效信号功率；
将所有天线的干扰信号功率的平均值作为所述原始信道估计矩阵的干扰信号功率，将所有天线的有效信号功率的平均值减去折算的窗内噪声功率作为所述原始信道估计矩阵的有效信号功率；
根据所述原始信道估计矩阵的干扰信号功率和所述原始信道估计矩阵的有效信号功率计算信噪比。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，所述确定所述原始信道估计矩阵的干扰信号矢量和有效信号矢量之间的第一相关性包括：
对所述时域的原始信道估计矩阵进行第一预处理，将第一预处理后的信道估计矩阵变换到频域得到所述第二干扰矩阵；将第二干扰矩阵中每一个子载波对应的所有天线的值作为该子载波的干扰信号矢量；
对所述时域的原始信道估计矩阵进行第二预处理，将第二预处理后的信道估计矩阵变换到频域得到有效信号矩阵；将有效信号矩阵中每一个子载波对应的所有天线的值作为该子载波的有效信号矢量；
对于每一个子载波，计算该子载波对应的干扰信号矢量和有效信号矢量之间的第二相关性，将所有子载波对应的第二相关性的平均值作为所述干扰信号矢量和有效信号矢量之间的第一相关性。


8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中，所述根据原始信道估计矩阵构造的第i个子载波的第一干扰矩阵包括：
根据所述原始信道估计矩阵确定第二干扰矩阵；
根据所述第二干扰矩阵构造所述第i个子载波的第一干扰矩阵。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中，所述根据原始信道估计矩阵确定第二干扰矩阵包括：
将所述原始信道估计矩阵变换到时域得到时域的原始信道估计矩阵；
对所述时域的原始信道估计矩阵进行第一预处理，将第一预处理后的信道估计矩阵变换到频域得到所述第二干扰矩阵；
其中，所述对时域的原始信道估计矩阵进行第一预处理包括：对于所述时域的原始信道估计矩阵中每根天线对应的原始信道估计矢量，将所述天线对应的原始信道估计矢量的噪声窗内的窗内信号置零，噪声窗外的窗外信号保留。


10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中，所述根据第二干扰矩阵构造第i个子载波的第一干扰矩阵包括：
将所述第二干扰矩阵中所述第i个子载波的干扰信号矢量、所述第i个子载波的左边Ni个子载波的干扰信号矢量和所述第i个子载波的右边Ni个子载波的干扰信号矢量拼接成所述第i个子载波的第一干扰矩阵；Ni为大于或等于0的整数。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，其中，对于所述第i个子载波，高干扰信号功率对应的Ni值大于低干扰信号功率对应的Ni值。


12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中，所述根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量包括：
根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵计算所述第i个子载波的投影矩阵；
根据所述第i个子载波的投影矩阵对所述第i个子载波对应的原始信道估计矢量做投影得到所述第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量。


13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中，所述根据所述第i个子载波的第一干扰矩阵计算所述第i个子载波的投影矩阵包括：
对所述第i个子载波的第一干扰矩阵做奇异值分解，根据包含所述第i个子载波的左奇异矩阵的前K列的矩阵计算所述第i个子载波的投影矩阵；其中，K为奇异值超过奇异值门限的个数。


14.一种信道估计方法，包括：
在第1次循环计算中，根据原始信道估计矩阵构造的第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，i为1到NRE之间的整数，NRE为子载波数；
根据所述第1次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第1次循环计算的第i个子载波的降干扰后的信道估计矢量，第1次循环计算的所有子载波的降干扰后的信道估计矢量构成第1次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵；
在第j次循环计算中，根据所述原始信道估计矩阵和第(j－1)次循环计算的降干扰后的信道估计矩阵构造的第j次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵；其中，j为2到M之间的整数，M为最大迭代次数；
根据所述第j次循环计算的第i个子载波的第一干扰矩阵对所述原始信道估计矩阵中的第i个子载波的对应的原始信道估计矢量进行降干扰处理得到第j...

【专利技术属性】
技术研发人员：李增，李杰，黄俊，艾星星，刘源，池袖伟，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44