上行信道估计方法、芯片、系统及存储介质技术方案

本申请涉及一种上行信道估计方法、芯片、系统及存储介质，本上行信道估计方法包括数字信号处理模块和N个加速器，执行如：N个加速器中的各加速器接收数字信号处理模块对应下发的参数信息；各加速器根据各自接收到的参数信息获取所需的待输入数据进行处理，并分别输出各自的处理数据和处理参数；本芯片同样包括数字信号处理模块和N个加速器，执行上述方法；本系统同样包括数字信号处理模块和N个加速器，执行上述方法；由此本上行信道估计方法、芯片、系统及存储介质基于对上行信道估计系统的硬件架构重新设计和上行信道估计流程优化，将信道估计的步骤流程优化整合到多个加速器中，大幅度提高上行信道估计的整体效率。幅度提高上行信道估计的整体效率。幅度提高上行信道估计的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
上行信道估计方法、芯片、系统及存储介质


[0001]本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种上行信道估计方法、芯片、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]信道估计是使用接收信号表现出来的各种状态来对信道的特性进行估计的过程，信道估计可以定义为描述信道对输入信号的影响而进行定性研究的过程，是信道对输入信号影响的一种数学表示。随着无线通信技术的发展，第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems,简称5G)在人们的日常生活中也越来越普及，而信道估计作为5G
‑
NR通信系统中上行网络的一种重要的信号处理技术，对于接收端的性能来说至关重要。
[0003]通常情况下，信道估计方法主要包括对接收的信号进行提取、去噪、滤波等一系列处理，然后将传输时受各种噪声、衰减等影响的信号还原回源信号。相关的通信系统中的信道估计流程基本上是基于公式
‘
Y=HX+W
’
进行，其中Y为接收信号，H为信道值，X为源信号，W为噪声；由于无线环境是复杂多变的，信号在传播过程中就会受到各种各样的干扰，到达接收端时，信号的幅度、相位和频率都会发生很大的改变，接收端无法直接得知源用户数据，因而通过使用接收端和发送端都能直接知道的参考信号（RS）成为信道评估的对象，并由此进行反推出实际的数据。也就是，信道估计工作实际就是基于上述公式对接收信号中固定存在的参考信号（RS）进行评估，得到信道估计结果，即得到上述公式中的
‘
H
’
和
‘
W
’
,再由此推算出实际的数据。

技术实现思路

[0004]专利技术人发现，相关的上行信道估计系统处理时延无法满足需求，通过对上行信道估计系统的硬件架构重新设计和上行信道估计流程优化，将信道估计的步骤流程优化整合到多个加速器中，基于参考信号在多个加速器进行一系列处理，最终从外部输入的频域数据提取用户数据、用户数据对应位置上的信道值数据和噪声协方差矩阵求逆的结果，对系统性能有较大的提升空间，能得到更好的信道估计效率。
[0005]本申请提供了一种上行信道估计方法、芯片、系统及存储介质，以解决现有的上行信道估计方式存在信道估计效率较低的问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种上行信道估计方法，应用于通信系统，所述通信系统包括数字信号处理模块和N个加速器，N为大于1的正整数；所述N个加速器与所述数字信号处理模块执行包括：所述N个加速器中的各加速器分别接收所述数字信号处理模块对应下发的参数信息；各加速器根据各自接收到的参数信息获取所需的待输入数据进行处理，并分别输出各自的处理数据和处理参数；其中，各加速器输出的处理数据在各加速器之间交互，各加速器输出的处理参数上报给所述数字信号处理模块；各加速器获取的待输入数据为外部输入的频域数据或各加速器输出的处理数据；所述N个加速器中除首个加速器外，各
加速器接收到的参数信息包括所述数字信号处理模块对上报的处理参数进行处理后的运算结果；在各加速器输出的处理数据中至少包括作为信道估计结果的解映射处理后的第一处理结果、噪声协方差矩阵求逆后的第二处理结果和解映射处理后的信道值数据。
[0007]第二方面，本申请还提供了一种芯片，所述芯片内设有N个加速器，所述芯片与数字信号处理模块建立数据传输交互；所述N个加速器中的各加速器分别接收所述数字信号处理模块对应下发的参数信息；各加速器根据各自接收到的参数信息获取所需的待输入数据进行处理，并分别输出各自的处理数据和处理参数；其中，各加速器输出的处理数据在各加速器之间交互，各加速器输出的处理参数上报给所述数字信号处理模块；各加速器获取的待输入数据为外部输入的频域数据或各加速器输出的处理数据；所述N个加速器中除首个加速器外，各加速器接收到的参数信息包括所述数字信号处理模块对上报的处理参数进行处理后的运算结果；在各加速器输出的处理数据中至少包括作为信道估计结果的解映射处理后的第一处理结果、噪声协方差矩阵求逆后的第二处理结果和解映射处理后的信道值数据。
[0008]第三方面，本申请还提供了一种通信系统，所述通信系统包括通信设备，所述通信设备包括数字信号处理模块、信道估计加速器和均衡加速器；信道估计加速器包括N个加速器；所述数字信号处理模块分别与所述N个加速器中的每个加速器、所述均衡加速器实现数据传输交互，以及所述N个加速器、所述均衡加速器之间实现数据传输交互；所述N个加速器和所述数字信号处理模块用于执行如第一方面任一项实施例所述的上行信道估计方法，得到作为信道估计结果的解映射处理后的第一处理结果、噪声协方差矩阵求逆后的第二处理结果和解映射处理后的信道值数据；将所述第一处理结果、所述第二处理结果和所述信道值数据作为所述均衡加速器的待输入数据以进行信道均衡处理，得到信道均衡结果。
[0009]第四方面，本申请还提供了一种通信设备，所述通信设备包括数字信号处理模块和与数字信号处理模块交互的芯片，所述芯片包括执行如第二方面任一项实施例所述的芯片。
[0010]第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项实施例所述的上行信道估计方法。
[0011]本申请的有益效果如下：基于本申请实施例的上行信道估计方法，数字信号处理模块提供给N个加速器对应的参数信息，N个加速器在数字信号处理模块的指示下，根据各自的参数信息，对外部输入的频域数据或各加速器输出的处理数据进行信道估计的一系列处理，并得到解映射处理后的第一处理结果、噪声协方差矩阵求逆的第二处理结果以及解映射处理后的信道值数据等信道估计结果，为后续信道均衡处理提供所需的处理数据和/或处理参数；N个加速器中的每个加速器划分不同的功能，分别对各自的待输入的数据进行处理并输出各自的处理数据和处理参数，以使数字信号处理模块对处理数据和处理参数进行处理、或指示其他加速器获取处理数据和处理参数进行处理；本申请的上行信道估计方法通过数字信号处理模块和N个加速器之间的相互作用，可以优化数字信号处理模块的效率，调度N个加速器来实现信道估计处理过程中的一些运算复杂的处理，同时数字信号处理模块也接收N个加速器难以处理的一些数据和参数进行协助处理，共同实现有序并行地对接收到的不同用户的数据
进行处理，提高了上行信道估计的整体效率，进而提升整体硬件性能。基于本申请实施例的芯片，包含上述N个加速器，与数字信号处理模块相互作用，能够有序并行地对不同用户的数据进行处理，提高了上行信道估计的整体效率，进而提升整体硬件性能。基于本申请实施例的通信系统，可以提升信道估计整体流程的效率。本申请实施例的通信设备，同样可以提升信道估计整体流程的效率。
附图说明
[0012]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上行信道估计方法，其特征在于，应用于通信系统，所述通信系统包括数字信号处理模块和N个加速器，N为大于1的正整数；所述N个加速器与所述数字信号处理模块执行包括：所述N个加速器中的各加速器分别接收所述数字信号处理模块对应下发的参数信息；各加速器根据各自接收到的参数信息获取所需的待输入数据进行处理，并分别输出各自的处理数据和处理参数；其中，各加速器输出的处理数据在各加速器之间交互，各加速器输出的处理参数上报给所述数字信号处理模块；各加速器获取的待输入数据为外部输入的频域数据或各加速器输出的处理数据；所述N个加速器中除首个加速器外，各加速器接收到的参数信息包括所述数字信号处理模块对上报的处理参数进行处理后的运算结果；在各加速器输出的处理数据中至少包括作为信道估计结果的解映射处理后的第一处理结果、噪声协方差矩阵求逆后的第二处理结果和解映射处理后的信道值数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N个加速器包括第一加速器、第二加速器和第三加速器；所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行包括：所述第一加速器获取所述外部输入的频域数据作为待输入数据，进行符号提取处理、LS信道估计处理和逆傅里叶变换处理，得到并输出符号提取处理后的第一处理数据和逆傅里叶变换处理后的第二处理数据；其中，所述第一处理数据和所述第二处理数据分别与用户的参考信号有关；所述第二加速器获取所述第一处理数据作为待输入数据，进行时频偏补偿处理和解映射处理，得到并输出解映射处理后的第三处理数据和第四处理数据；其中，所述第三处理数据与用户的参考信号有关，所述第四处理数据与用户数据有关，所述第四处理数据作为所述第一处理结果输出；所述第三加速器获取所述第二处理数据和所述第三处理数据作为待输入数据，进行噪声干扰估计处理和噪声相关矩阵求逆处理，得到并输出噪声相关矩阵求逆处理后的第五处理数据；其中，所述第五处理数据作为所述第二处理结果输出。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N个加速器包括第一加速器、第二加速器和第三加速器；所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行包括：所述第一加速器获取所述外部输入的频域数据作为待输入数据，进行符号缩放处理、LS信道估计处理、频偏估计处理和逆傅里叶变换处理，得到并将第一处理参数上报给所述数字信号处理模块；其中，所述第一处理参数包含符号缩放处理后的缩放因子、频偏估计处理后的频偏估计值和逆傅里叶变换处理的移位因子；所述数字信号处理模块根据所述第一处理参数，生成所述第二加速器对应的参数信息或所述第三加速器对应的参数信息，以指示所述第二加速器或所述第三加速器进行处理。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行还包括：所述第一加速器得到逆傅里叶变换处理后的第二处理数据，对所述第二处理数据进行
噪声估计处理，得到第六处理数据，并将所述第六处理数据上报给所述数字信号处理模块；所述数字信号处理模块基于所述第六处理数据进行噪声相关系数计算处理，得到第二处理参数，并基于所述第二处理参数，生成所述第三加速器对应的参数信息；其中，所述第二处理参数与频域插值矩阵系数、时域插值矩阵系数有关。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一加速器得到逆傅里叶变换处理后的第二处理数据，对所述第二处理数据进行噪声估计处理，得到第六处理数据，并将所述第六处理数据上报给所述数字信号处理模块，包括：所述第一加速器对所述第二处理数据进行功率时延谱计算处理，得到第一中间数据；所述第一加速器对所述第一中间数据进行功率时延谱估噪处理和功率时延谱去噪处理，得到噪声相关值和功率时延谱数据；所述第一加速器将所述噪声相关值和所述功率时延谱数据上报给所述数字信号处理模块进行处理；其中，所述功率时延谱数据作为所述第六处理数据输出。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一加速器对所述第二处理数据进行功率时延谱计算处理，得到第一中间数据，包括：对所述第二处理数据进行功率时延谱计算处理，得到多个第二中间数据；其中，所述第二中间数据与用户的参考信号、用户的符号数据有关；在得到最后一个所述第二中间数据后，对多个所述第二中间数据进行合并处理，得到所述第一中间数据。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行还包括：所述数字信号处理模块生成所述第一加速器对应的参数信息，所述第一加速器对应的参数信息还包含有用于指示解码分复用处理的标识参数；所述第一加速器根据所述标识参数，判断是否需要对当前获取的待输入数据进行解码分复用处理；其中，所述第一加速器判定需要进行解码分复用处理的情况下，以LS信道估计处理后的数据作为第三中间数据，对所述第三中间数据进行解码分复用处理，得到第四中间数据；将所述第四中间数据进行所述逆傅里叶变换处理或所述频偏估计处理；或，所述第一加速器判定不需要进行解码分复用处理的情况下，以LS信道估计处理后的数据作为第三中间数据，将所述第三中间数据直接进行所述逆傅里叶变换处理或所述频偏估计处理。8.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行还包括：所述第一加速器生成并输出本地参考序列，以供第三加速器获取进行噪声干扰估计处理；所述第一加速器基于所述本地参考序列和所述外部输入的频域数据，进行所述LS信道估计处理。9.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行还包括：所述第二加速器获取所述外部输入的频域数据作为待输入数据，进行符号缩放处理、
时频偏补偿处理和解映射处理后，得到第七处理数据；其中，所述第七处理数据与用户数据有关、且所述第七处理数据作为所述第一处理结果输出。10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一加速器、所述第二加速器、所述第三加速器与所述数字信号处理模块执行还包括：所述数字信号处理模块根据第一加速器上报的处理数据和处理参数，计算得到频域插值矩阵系数和时域插值矩阵系数，并基于所述频域插值矩阵系数和所述时域插值矩阵系数，生成所述第三加速器的参数信息；所述第三加速器根据所述第三加速器的参数信息，获取所述第二处理数据作为待输入数据，并进行傅里叶变换处理、插值滤波处理和解映射处理，得到并输出所述解映射处理后的信道值数据。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第三加速器根据所述第三加速器的参数信息，获取所述第二处理数据作为待输入数据，并进行傅里叶变换处理、插值滤波处理和解映射处理，得到并输出所述解映射处理后的信道值数据，包括：对所述第二处理数据进行时域信道去噪处理和信道时偏补偿处理后，得到第五中间结果；对所述第五中间结果进行傅里叶变换处理、时频偏补偿处理、频域抑噪滤波处理和时域抑噪滤波处理后，得到第六中间结果；其中，所述第六中间结果与用户的参考信号有关；对所述第六中间结果进行频域插值滤波处理和时域插值滤波处理后，得到第七中间处理数据；对所述第七中间处理数据进行解映射处理后，得到所述解映射处理后的信道值数据。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，对所述第五中间结果进行傅里叶变换处理、时频偏补偿处理、频域抑噪滤波处理和时域抑噪滤波处理，得到第六中间结果之后，还包括：所述第三加速器将所述第六中间结果和所述第三处理数据进行噪声干扰估计处理，得到第七中间处理数据；所述第三加速器对所述第七中间处理数据，进行噪声相关矩阵求逆处理，得到并输出所述第五处理数据。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系统还设有缓存总线模块，所述N个加速器中的各加速器分别与所述缓存总线模块连接，以各加速器输出的处理数据在各加速器之间交互；所述各加速器根据各自接收到的参数信息获取所需...

【专利技术属性】
技术研发人员：余兆基，梁坤才，张焱，
申请(专利权)人：广州慧睿思通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：