一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应制造技术

本发明专利技术涉及

【技术实现步骤摘要】
一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应MMSE均衡方法及装置


[0001]本专利技术涉及
Z

，具体涉及一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法及装置
。

技术介绍

[0002]最小均方误差
(MMSE
，
Minimum Mean Square Error)
均衡技术，作为一种在无线通信系统中常见的均衡技术，通过利用最小化接收信号与原始信号之间的均方误差原则，来实现对接收信号的滤波以消除接收信号中的干扰与噪声
。
[0003]接收信号为：
Y
＝
H
×
X+NI
，其中
H
为无线传输信道，
X
为原始发送信号，
NI
中的
N
为接收机的接收噪声，
I
为接收机受到的外界干扰
。
接收机估计的发送信号为：其中
W
为接收机的均衡权值，接收机通过均衡权值与接收信号相乘，从而消除接收信号中的噪声与干扰
。MMSE
接收机的均衡权值为：原始发送信号经过无线信道的传输，以及接收侧对接收信号进行
MMSE
均衡恢复原始发送信号，示意图如图1所示
。
其中
MMSE
权值中
Rnn
矩阵为天线间的噪声干扰相关矩阵，具体如图2所示
。
[0004]Rnn
>的主对角线元素是每根接收天线的噪声干扰自相关系数，可以视为每根接收天线的干扰和噪声的能量
。Rnn
的非主对角线元素是不同接收天线间的噪声干扰互相关系数，由于噪声是满足低相关性的高斯独立分布，所以天线间噪声的互相关接近零，于是非主对角线元素仅剩下不同接收天线间干扰的互相关系数
。
[0005]在干扰受限系统，
Rnn
非主对角线元素不可忽视，该
MMSE
均衡技术称之为干扰抑制合并技术
(IRC
，
Interference Rejection Combining)。
在噪声受限系统，
Rnn
非主对角线元素可忽视，该
MMSE
均衡技术称之为最大比合并技术
(MRC
，
Maximum Ratio Combining)。
[0006]传统
IRC
和
MRC
自适应技术仅基于干扰噪声比值进行
IRC
和
MRC
自适应切换，无法从频域范围内干扰噪声分布特性角度出发，导致难以发挥
MMSE
均衡接收机的最佳性能
。
因此亟需一种适用于各类频域噪声干扰分布特性的
Rnn
矩阵自适应技术，实现
MMSE
均衡接收机的最佳性能
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，能够从频域范围内干扰噪声分布特性角度出发，使
MMSE
均衡接收机发挥最佳性能
。
[0008]为了达到上述目的，提供了一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，
[0009]包括以下步骤：
[0010]Step1、
计算各资源块
RB
的
Rnn
矩阵；
[0011]Step2、
通过各资源块
RB
的
Rnn
矩阵分别获取各资源块
RB
的
NI
能量分布；
[0012]Step3、
基于各资源块
RB
的
NI
能量分布统计分析各资源块
RB
之间的
NI
能量存在的差异情况，并根据差异情况对各资源块
RB
的
Rnn
矩阵进行拉齐平均处理；
[0013]Step4、
将拉齐平均处理的
Rnn
矩阵依据
Rnn
矩阵中自相关系数和互相关系数的比值判断
Rnn
矩阵非对角线元素是否可以清零，并根据判断结果对
Rnn
矩阵非对角线元素自适应清零处理；
[0014]Step5、
根据自适应清零处理后的
Rnn
矩阵对各资源块
RB
分别计算
MMSE
均衡权值
[0015]进一步，所述
Rnn
矩阵记为
Rnn
rb
，表示如下：
[0016][0017]其中，
antN
表示天线索引，
N
为正整数，
rb
表示
RB
索引；
[0018]所述步骤
Step2
中，各资源块
RB
的
NI
能量分布的计算方式如下：
[0019]对矩阵
Rnn
rb
的主对角线元素求和，获取资源块
RB
的
NI
能量，记为
NI
rb
，公式如下：
[0020][0021]进一步，所述步骤
Step3
具体包括以下步骤：
[0022]Step3
‑
1、
统计各资源块
RB
间
NI
rb
存在的差异，方法包括计算
RB
间
NI
rb
的标准差；
[0023]Step3
‑
2、
根据各资源块
RB
间
NI
rb
存在的差异情况，判断各资源块
RB
的
Rnn
矩阵是否需要拉齐平均处理：其判断方式为：
[0024]如果
NI
rb
标准差小于频域
NI
差异门限
FreNIDiffThr
，则无需拉齐平均处理；
[0025]如果
NI
rb
标准差大于频域
NI
差异门限
FreNIDiffThr
，则需要对资源块
RB
的
Rnn
矩阵进行拉齐平均处理，拉齐平均处理的方法包括求平均，得到宽带级别
Rnn
矩阵
。
[0026]进一步，所述宽带级别
Rnn
矩阵为：
[0027][0028]进一步，所述步骤
Step4
具体包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step1、
计算各资源块
RB
的
Rnn
矩阵；
Step2、
通过各资源块
RB
的
Rnn
矩阵分别获取各资源块
RB
的
NI
能量分布；
Step3、
基于各资源块
RB
的
NI
能量分布统计分析各资源块
RB
之间的
NI
能量存在的差异情况，并根据差异情况对各资源块
RB
的
Rnn
矩阵进行拉齐平均处理；
Step4、
将拉齐平均处理的
Rnn
矩阵依据
Rnn
矩阵中自相关系数和互相关系数的比值判断
Rnn
矩阵非对角线元素是否可以清零，并根据判断结果对
Rnn
矩阵非对角线元素自适应清零处理；
Step5、
根据自适应清零处理后的
Rnn
矩阵对各资源块
RB
分别计算
MMSE
均衡权值
。2.
根据权利要求1所述的一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，其特征在于：所述
Rnn
矩阵记为
Rnn
rb
，表示如下：其中，
antN
表示天线索引，
N
为正整数，
rb
表示
RB
索引；所述步骤
Step2
中，各资源块
RB
的
NI
能量分布的计算方式如下：对矩阵
Rnn
rb
的主对角线元素求和，获取资源块
RB
的
NI
能量，记为
NI
rb
，公式如下：
3.
根据权利要求2所述的一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，其特征在于：所述步骤
Step3
具体包括以下步骤：
Step3
‑
1、
统计各资源块
RB
间
NI
rb
存在的差异，方法包括计算
RB
间
NIrb
的标准差；
Step3
‑
2、
根据各资源块
RB
间
NI
rb
存在的差异情况，判断各资源块
RB
的
Rnn
矩阵是否需要拉齐平均处理：其判断方式为：如果
NI
rb
标准差小于频域
NI
差异门限
FreNIDiffThr
，则无需拉齐平均处理；如果
NI
rb
标准差大于频域
NI
差异门限
FreNIDiffThr
，则需要对资源块
RB
的
Rnn
矩阵进行拉齐平均处理，拉齐平均处理的方法包括求平均，得到宽带级别
Rnn
矩阵
。4.
根据权利要求3所述的一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，其特征在于：所述宽带级别
Rnn
矩阵为：
5.
根据权利要求4所述的一种基于噪声与干扰频域分布特性的自适应
MMSE
均衡方法，其特征在于：所述步骤
Step4
具体包括以下步骤：
Step4
‑
1、
若步...

【专利技术属性】
技术研发人员：方锐，张继栋，王伟，周继华，张帅，赵涛，
申请(专利权)人：航天新通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：