CN101827047B - 一种频域干扰信号消除方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种频域干扰信号消除方法及装置，属于通信技术领域。所述方法包括：将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；用频域接收信号减去所述频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号。所述装置包括：相乘模块和相减模块。所述频域均衡器包括：干扰信号获取模块和干扰信号消除模块。本发明实施例提供的技术方案在频域进行干扰信号的消除，相对比时域干扰信号的消除，节省了计算量。

Description

一种频域干扰信号消除方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种频域干扰信号消除方法及装置。
背景技术
在WCDMA(Wide Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统中，发送端会发送一些公共信道，例如CPICH(Common PIlot Channel，公共导频信道)，SCH(SynchronizationChannel，同步信道)等。因为SCH信道与承载信息数据的HS-PDSCH(High-Speed PhysicalDownlink Share Channel，高速物理下行共享信道)不正交，所以会给HSPDSCH信道的解调带来干扰。而CPICH信道，尽管它的信道化码和HS-PDSCH信道是正交的，但是因为多径信道的影响，它也会对HS-PDSCH信道的解调造成干扰。如果能在接收端去除这些信号的干扰，将提高HS-PDSCH信道的解调性能，提高WCDMA系统的平均吞吐率。
如图1所示，r表示包含干扰信号的WCDMA系统接收信号。用接收信号中的CPICH信道进行信道估计，得到时域多径信道估计值h。现有技术中消除干扰的方法是，采用接收端的已知干扰信号发生器生成发送的干扰信号i，然后将i和h进行卷积，计算得到接收的干扰信号v。从接收信号r中减去接收的干扰信号v，就可以得到去除干扰的接收信号t。
在实现本发明的过程中，发明人发现：码片级时域多径信道估计值h的有效长度L一般为20多个抽头。当对N长的干扰信号进行干扰消除时，所需的乘法个数约为N*L次，计算量较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种频域干扰信号消除方法及装置，以降低时域干扰信号消除时的计算量。
本发明实施例提供的一种频域干扰信号消除方法，所述方法包括：
将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；
用频域接收信号减去所述频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号；
其中，所述将频域信道估计值和频域干扰信号相乘之前，还包括：
对r、h和i分别进行FFT变换，得到所述频域接收信号，所述频域信道估计值和所述频域干扰信号；
所述r表示包含时域干扰信号的时域接收信号，所述h表示时域多径信道估计值，所述i表示时域干扰信号；
进一步，还包括：根据频域均衡器的块长，对时域干扰信号进行FFT变换，得到所述频域干扰信号，并预先存储所述频域干扰信号。
本发明实施例提供的一种频域干扰信号消除装置，所述装置包括：相乘模块和相减模块；
所述相乘模块，用于将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；
所述相减模块，用于用频域接收信号减去所述相乘模块得到的频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号；
其中，所述装置还包括：变换模块，
所述变换模块，用于对r、h和i分别进行FFT变换，得到所述频域接收信号，所述频域信道估计值和所述频域干扰信号；
所述r表示包含时域干扰信号的时域接收信号，所述h表示时域多径信道估计值，所述i表示时域干扰信号；
进一步，所述装置还包括：存储模块，用于根据频域均衡器的块长，预先对时域干扰信号进行FFT变换，得到频域干扰信号，并预先存储所述频域干扰信号。
本发明实施例提供的一种频域均衡器，所述频域均衡器包括：干扰信号获取模块和干扰信号消除模块；
所述干扰信号获取模块，用于获取频域干扰信号；
所述干扰信号消除模块，用于对所述频域干扰信号进行消除；
其中，所述干扰信号获取模块包括：
干扰信号发生器，用于生成时域干扰信号；
FFT变换单元，用于对所述时域干扰信号进行FFT变换，得到所述频域干扰信号；
其中，所述干扰信号消除模块包括：
相乘单元，用于将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；
相减单元，用于用频域接收信号减去所述相乘单元得到的频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：通过将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；用频域接收信号减去频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号，相对比时域干扰信号的消除，节省了计算量。
附图说明
图1是现有技术提供的时域干扰信号消除结构示意图；
图2是本发明实施例1提供的频域干扰信号消除方法流程示意图；
图3是频域均衡器的结构示意图；
图4是本发明实施例1提供的频域均衡器中频域干扰信号消除的结构示意图；
图5是本发明实施例2提供的频域干扰信号消除装置结构示意图；
图6是本发明实施例2提供的另一种频域干扰信号消除装置结构示意图；
图7是本发明实施例3提供的频域频域均衡器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参见图2，本发明实施例提供了一种频域干扰信号消除方法，该方法包括：
101：将频域信道估计值H和频域干扰信号I相乘，得到频域接收干扰信号HI；
102：用频域接收信号R减去频域接收干扰信号HI，得到去除干扰的频域接收信号。
其中，在将频域信道估计值H和频域干扰信号I相乘之前，该方法还包括：
对r、h和i分别进行FFT变换，得到频域接收信号R、频域信道估计值H和频域干扰信号I；
其中，r表示包含干扰信号的WCDMA系统时域接收信号，h表示用接收信号r中的CPICH信道进行信道估计后得到的时域多径信道估计值，i表示采用接收端的已知干扰信号发生器生成的时域干扰信号。
进一步地，该方法也可以应用在频域均衡器中，参见图3，为频域均衡器的结构示意图，
图3中，r表示时域接收信号，h表示经过信道估计器得到的时域多径信道估计值，F表示FFT变换，R表示对时域接收信号r进行FFT变换后的频域接收信号，H表示对时域多径信道估计值h进行FFT变换后的频域信道估计值，PS表示并串转换，SP表示串并转换，F-1表示IFFT运算，是噪声方差，
Figure GSB00000991966400042
是发送信号方差，MC，k表示矩阵MC的第k个对角线元素，Rk表示矢量R的第k个元素，Hk表示矢量H的第k个元素，|·|2表示取标量的模平方，*表示求复数的共轭。由此可以看出，频域均衡器中要进行时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换，因此，参见图4，在频域均衡器中进行频域干扰信号的消除，只需要对已知干扰信号发生器得到的时域干扰信号i进行FFT变换就可以，时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换可以共用频域均衡器中的这两个过程，所以，在频域均衡器中进行频域干扰信号的消除，仅仅需要需要约N～2N次乘法即可完成频域干扰信号消除，大大节省了计算量。
更进一步地，可以根据频域均衡器的块长，预先对时域干扰信号进行FFT变换，得到频域干扰信号，并进行存储，这样，在进行频域干扰信号消除时，就可以直接应用，更进一步地节省计算量。
本发明实施例中，通过对时域接收信号、时域多径信道估计值和时域干扰信号进行FFT变换，计算量为O(N*logN)，而时域的干扰信号消除方法中码片级时域多径信道估计值h的有效长度L一般为20多个抽头，当对N长的干扰信号进行干扰消除时，所需的乘法个数约为N×L次，因此本发明实施例的方法相对于时域干扰信号消除方法节省了计算量；进一步地，将频域干扰信号消除结合频域均衡器使用时，由于时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换可以共用，仅需要约N～2N次乘法即可完成频域干扰信号消除，大大节省了计算量。
实施例2
参见图5，本发明实施例提供了一种频域干扰信号消除装置，该装置包括：相乘模块201和相减模块202；
相乘模块201，用于将频域信道估计值H和频域干扰信号I相乘，得到频域接收干扰信号HI；
相减模块202，用于用频域接收信号R减去相乘模块得到的频域接收干扰信号HI，得到去除干扰的频域接收信号。
其中，参见图6，该装置还包括：变换模块203，用于对r、h和i分别进行FFT变换，得到频域接收信号R、频域信道估计值H和频域干扰信号I；
其中，r表示包含干扰信号的WCDMA系统时域接收信号，h表示用接收信号r中的CPICH信道进行信道估计后得到的时域多径信道估计值，i表示采用接收端的已知干扰信号发生器生成的时域干扰信号。
进一步地，该装置可以和频域均衡器结合使用，参见图3，为频域均衡器的结构示意图，
图3中，r表示时域接收信号，h表示时域多径信道估计值，F表示FFT变换，R表示对时域接收信号r进行FFT变换后的频域接收信号，H表示对时域多径信道估计值h进行FFT变换后的频域频域信道估计值，PS表示并串转换，SP表示串并转换，F-1表示IFFT运算，
Figure GSB00000991966400051
是噪声方差，
Figure GSB00000991966400052
是发送信号方差，MC，k表示矩阵MC的第k个对角线元素，Rk表示矢量R的第k个元素，Hk表示矢量H的第k个元素，|·|2表示取标量的模平方，*表示求复数的共轭。由此可以看出，频域均衡器中要进行时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换，因此，参见图4，在频域均衡器中进行频域干扰信号的消除，只需要对已知干扰信号发生器得到的时域干扰信号i进行FFT变换就可以，时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换可以共用频域均衡器中的这两个过程，所以，在频域均衡器中进行频域干扰信号的消除，仅仅需要需要约N～2N次乘法即可完成频域干扰信号消除，大大节省了计算量。
其中，该装置还可以包括：存储模块，用于根据频域均衡器的块长，预先对时域干扰信号进行FFT变换，得到频域干扰信号，并将得到的频域干扰信号进行存储，这样，在进行频域干扰信号消除时，就可以直接应用，更进一步地节省计算量。
本发明实施例中，通过对时域接收信号、时域多径信道估计值和时域干扰信号进行FFT变换，计算量为O(N*logN)，而时域的干扰信号消除方法中码片级时域多径信道估计值h的有效长度L一般为20多个抽头，当对N长的干扰信号进行干扰消除时，所需的乘法个数约为N×L次，因此本发明实施例提供的技术方案相对于时域干扰信号消除节省了计算量；进一步地，将该频域干扰信号消除装置和频域均衡器结合使用时，由于频域均衡器中的时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换可以共用，仅需要约N～2N次乘法即可完成频域干扰信号消除，大大节省了计算量。
实施例3
参见图7，本发明实施例提供了一种频域均衡器，该频域均衡器包括：干扰信号获取模块301和干扰信号消除模块302；
干扰信号获取模块301，用于获取频域干扰信号；
干扰信号消除模块302，用于对频域干扰信号进行消除。
其中，干扰信号获取模块包括：干扰信号发生器，用于生成时域干扰信号；FFT变换单元，用于对时域干扰信号进行FFT变换，得到频域干扰信号。
其中，干扰信号获取模块还包括：存储单元，用于存储该频域干扰信号。
其中，干扰信号消除模块302，可以包括：相乘单元和相减单元；
相乘单元，用于将频域信道估计值H和变换模块得到的频域干扰信号I相乘，得到频域接收干扰信号HI；
相减单元，用于用频域接收信号R减去相乘单元得到的频域接收干扰信号HI，得到去除干扰的频域接收信号。
其中，频域均衡器还可以包括：信号接收模块，用于接收包含干扰信号的WCDMA系统时域接收信号r；信道估计器，用于用接收信号r中的CPICH信道进行信道估计后得到时域多径信道估计值h；
FFT变换单元，还用于对r和h分别进行FFT变换，得到频域接收信号R和频域信道估计值H；
本发明实施例中，通过对时域干扰信号进行FFT变换，结合频域均衡器中的时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换就可以消除频域干扰信号，仅需要约N～2N次乘法即可完成频域干扰信号消除，相比于时域干扰信号的消除大大节省了计算量。更进一步地，当预先存储了频域干扰信号，在进行频域干扰信号的消除时结合频域均衡器中的时域接收信号和时域多径信道估计值的FFT变换就可以更快的完成频域干扰信号消除，更进一步地节省了计算量。
本发明实施例可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如，计算机的硬盘、缓存或光盘中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种频域干扰信号消除方法，其特征在于，所述方法包括：
将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；
用频域接收信号减去所述频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号；
其中，所述将频域信道估计值和频域干扰信号相乘之前，还包括：
对r、h和i分别进行FFT变换，得到所述频域接收信号，所述频域信道估计值和所述频域干扰信号；
所述r表示包含时域干扰信号的时域接收信号，所述h表示时域多径信道估计值，所述i表示时域干扰信号；
进一步，还包括：根据频域均衡器的块长，对时域干扰信号进行FFT变换，得到所述频域干扰信号，并预先存储所述频域干扰信号。
2.一种频域干扰信号消除装置，其特征在于，所述装置包括：相乘模块和相减模块；
所述相乘模块，用于将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；
所述相减模块，用于用频域接收信号减去所述相乘模块得到的频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号；
其中，所述装置还包括：变换模块，
所述变换模块，用于对r、h和i分别进行FFT变换，得到所述频域接收信号，所述频域信道估计值和所述频域干扰信号；
所述r表示包含时域干扰信号的时域接收信号，所述h表示时域多径信道估计值，所述i表示时域干扰信号；
进一步，所述装置还包括：存储模块，用于根据频域均衡器的块长，预先对时域干扰信号进行FFT变换，得到频域干扰信号，并预先存储所述频域干扰信号。
3.一种频域均衡器，其特征在于，所述频域均衡器包括：干扰信号获取模块和干扰信号消除模块；
所述干扰信号获取模块，用于获取频域干扰信号；
所述干扰信号消除模块，用于对所述频域干扰信号进行消除；
其中，所述干扰信号获取模块包括：
干扰信号发生器，用于生成时域干扰信号；
FFT变换单元，用于对所述时域干扰信号进行FFT变换，得到所述频域干扰信号；
其中，所述干扰信号消除模块包括：
相乘单元，用于将频域信道估计值和频域干扰信号相乘，得到频域接收干扰信号；
相减单元，用于用频域接收信号减去所述相乘单元得到的频域接收干扰信号，得到去除干扰的频域接收信号。
4.根据权利要求3所述的频域均衡器，其特征在于，所述干扰信号获取模块还包括：
存储单元，用于存储所述频域干扰信号。
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