CN103095630A - 无线通信系统中噪声估计的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线通信系统中噪声估计的方法和装置，可以准确鲁棒地估计出噪声方差，尤其可以提高LTE中的ETU信道在高信噪比下的噪声方差测量准确度。其技术方案为：利用了传统方法相减的结果，再对各RS间相减的结果进行一次相减运算，从而在原方法的基础上，对Δh_k′，l′引入了一个系数因子当

较小时，模值

小于1，可以减小Δh_k′，l′对噪声方差估计引入的误差。

Description

无线通信系统中噪声估计的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统中对噪声估计的技术，尤其涉及在LTE系统中可准确鲁棒地估计出噪声方差的方法和装置。

背景技术

在各种通信系统中，噪声方差信息对于接收性能都有比较大的影响，它能反映链路的质量。例如，对于LTE下行常用的MMSE检测方法来说，变换矩阵本身就涉及到噪声方差，噪声方差的准确性将直接影响检测性能；解调软比特送入解码器之前，对解调软比特的LLR加权要利用SNR信息，也需要噪声方差信息，这里噪声方差将影响信道译码的性能；链路自适应时，UE反馈CQI等信息也涉及到SNR的计算，因而同样需要噪声方差信息，这里噪声方差的准确性将影响链路吞吐量。因此在各种通信系统中都希望尽可能准确地对噪声方差进行估计。

LTE系统中，为了便于终端进行信道估计，在每个子帧插入了一定量的参考信号(RS)。每个RS对应一个OFDM符号中的一个子载波。对每个小区来说，参考信号为UE已知的确定信号，UE可以根据接收到的RS处数据估计出RS处对应的信道响应。由于每个RS占用的时间和带宽都很小，可以认为每个RS经历的都是平坦的信道响应；同时，由于相邻的RS在时间和频率上的间隔都比较小，分别远小于相干时间和相干带宽，可以认为相邻的RS处的信道响应基本相同。因此对RS处的接收信号进行校准后，相邻的RS处校准信号间的差异就体现了噪声的差异。利用不同RS处噪声独立不相关的特点就可以估计噪声方差。目前公开的简单易行的噪声方差估计方法也都是基于RS处的接收信号进行的。下面对现有方法进行简单说明：

图1是LTE中RS分布的一个示意图，为简化，图1中时间方向只画出了一个子帧的长度(普通循环前缀(CP)时)，频域方向只画出了12个子载波，且只表示了一个发送天线端口上的RS分布情况。图1中阴影部分表示参考信号所在的位置，实际情况中对不同的小区参考信号在频域上会有不同的偏移量，对不同的发射天线端口会有不同的分布，但各参考信号之间的相对位置基本与图1中相似，都采用的是这种离散的参考信号分布方法。

设r_k，l为第l个OFDM符号上第k个子载波处的接收信号，其中0≤k＜N_sc，0≤l＜N_symb，N_sc为下行子载波总数，N_symb表示一个子帧内包含的OFDM符号数，普通CP时N_symb＝14，扩展型CP时N_symb＝12。由于后续只关心参考信号处的接收信号，为简化起见，将所有非参考信号的位置处的信号去掉暂不考虑，得到参考信号位置重新排列后如图2所示，重新对参考信号位置的进行编号后如图3所示，其中

在原始的时频资源中的位置关系通过这三幅图可以较清楚地看出。

由于参考信号位置的发送信号对终端来说是已知的，假设为x_k′，l′，且LTE中||x_k′,l′||＝1，假设各参考信号位置的频域信道冲激响应表示为h_k′，l′，则有如下关系式成立

${\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}=h_{k^{\′},l^{\′}}{x}_{k^{\′},l^{\′}}+n_{k^{\′},l^{\′}},$

其中n_k′，l′表示噪声分量，方案的主要任务就是估计n_k′，l′的方差。

目前LTE系统中采用的估计噪声方法是用频域上、时域及时频域三个方向上相邻的RS位置之间的差异来估计噪声方差，之后从3种方法中选择噪声方差最小的作为估计输出，以尽可能减小三种方法中E{||h_k′，l′-h_{k′+1，l′}||²}＝E{||Δh_k′，l′||²}(见公式1)对噪声测量的影响，现将这种噪声测量方法称为原方法。其中频域方向上相邻RS如图1中的箭头1所示，时域方向上相邻RS如图1中的箭头2所示，时频域方向相邻的RS如图1中的箭头3所示。

假设频域上相邻的两个参考信号的频域信道冲激响应相同，即h_k′，l′≈h_{k′+1，l′}，

则有频域方向上的噪声方差估计为

$E\left\{{\left|\right|{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}/x_{k^{\′},l^{\′}}-{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}/x_{k^{\′}+1,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′},l^{\′}}+\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

$=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′},l^{\′}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}+E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

$\≈E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}+E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

$=2{\widehat{\mathrm{\σ}}}^2---\left(1\right)$

其中E{·}表示求期望操作。则噪声方差的估计可表示为

${\widehat{\mathrm{\σ}}}^2=\frac{1}{2}E\left\{{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}---\left(2\right)$

再用一个子帧内的所有参考信号估计的平均值代替求期望运算可得

${\widehat{\mathrm{\σ}}}^2=\frac{1}{2L_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2---\left(3\right)$

其中L_RS表示一个子帧内含RS的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含RS的子载波数。为方便表述，称这种方法为方法1.

利用时域上相邻参考信号处的差异估计噪声方差的方法与此类似，成为方法2，可表示为

${\widehat{\mathrm{\σ}}}^2=\frac{1}{2N_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}\left|\right|}^2---\left(4\right)$

利用时频域上相邻参考信号处的差异估计噪声方差的方法与方法1类似，成为方法3，可表示为

${\widehat{\mathrm{\σ}}}^2=\frac{1}{2N_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}\left|\right|}^2---\left(5\right)$

原方法的装置图如图4所示，其中方法1噪声估计模块的细化原理请参见图5，方法2噪声估计模块的细化原理请参见图6，方法3噪声估计模块的细化原理请参见图7。

现有技术的缺点是：

原方法是从三种不同的噪声方差计算方法中取一个最小的噪声估计方差作为最终估计结果，但是三种方法都有

从中选择最小的测量值，则可以尽可能消除E{||Δh_k′，l′||²}对噪声测量的影响，原方法在信噪比较低及相邻RS相关性较高的情况下的估计是较为可靠的，此时E{||Δh_k′，l′||²}相比噪声方差来说是可以忽略的。但是在较高信噪比，多径时延较大，终端移动速度较快的情况下，如LTE中的ETU信道，原方法中的三种早噪声测量方法中的相邻RS的相关性会变得较低，因此无法得到较小的E{||Δh_k′，l′||²}，原方法中的E{||Δh_k′，l′||²}在噪声测量对噪声方差的估计有较严重的影响，从而会影响到高MCS下链路的性能。因此，在这种情况下，如何尽量的减小E{||Δh_k′，l′||²}成为提高噪声方差测量准确性的关键。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种无线通信系统中噪声估计的方法，可以准确鲁棒地估计出噪声方差，尤其可以提高LTE中的ETU信道在高信噪比下的噪声方差测量准确度。

本发明的另一目的在于提供了一种无线通信系统中噪声估计的装置，可以准确鲁棒地估计出噪声方差，尤其可以提高LTE中的ETU信道在高信噪比下的噪声方差测量准确度。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种无线通信系统中噪声估计的方法，包括：

提取参考信号位置的接收信号；

对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

采用以下三个公式进行噪声估计：

公式(1)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_1}^2=\frac{1}{{6L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2$

公式(2)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_2}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},i^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

公式(3)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_3}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

对所述三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的一实施例，提取参考信号位置的接收信号的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的一实施例，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

本发明还揭示了一种无线通信系统中噪声估计的方法，包括：

提取参考信号位置的接收信号；

对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

采用以下三个公式进行噪声估计：

公式(1)： ${\widehat{\mathrm{\σ}}}_1^2=\frac{1}{6N_T{N}_R{L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}^i}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i}\left|\right|}^2$

公式(2)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_2^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}/2)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

公式(3)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_3^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}-1)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

对所述三个噪声方差进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的一实施例，提取参考信号位置的接收信号的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的一实施例，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

本发明还揭示了一种无线通信系统中噪声估计的装置，包括：

参考信号提取模块，提取参考信号位置的接收信号；

参考信号处校准处理模块，连接所述参考信号提取模块，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

第一噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(1)进行噪声估计：

公式(1)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_1}^2=\frac{1}{{6L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2$

第二噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(2)进行噪声估计：

公式(2)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_2}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},i^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

第三噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(3)进行噪声估计：

公式(3)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_3}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

比较模块，分别连接所述第一噪声估计模块、所述第二噪声估计模块以及所述第三噪声估计模块，对所述三个噪声方差进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的一实施例，所述参考信号提取模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的一实施例，所述参考信号处校准处理模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

本发明还揭示了一种无线通信系统中噪声估计的装置，包括：

参考信号提取模块，提取参考信号位置的接收信号；

参考信号处校准处理模块，连接所述参考信号提取模块，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

第一噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(1)进行噪声估计：

公式(1)： ${\widehat{\mathrm{\σ}}}_1^2=\frac{1}{6N_T{N}_R{L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}^i}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i}\left|\right|}^2$

第二噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(2)进行噪声估计：

公式(2)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_2^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}/2)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

第三噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(3)进行噪声估计：

公式(3)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_3^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}-1)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

比较模块，分别连接所述第一噪声估计模块、所述第二噪声估计模块以及所述第三噪声估计模块，对所述三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的一实施例，所述参考信号提取模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

根据本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的一实施例，所述参考信号处校准处理模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的方案是利用了传统方法相减的结果，再对各RS间相减的结果进行一次相减运算，从而在原方法的基础上，对Δh_k′，l′引入了一个系数因子

当

较小时，模值

小于1，可以减小Δh_k′，l′对噪声方差估计引入的误差。在传统技术中，频域上(或时域，时频域上)相邻参考信号位置之间的相关性越大，所作相邻参考信号位置处的信道估计基本相等的假设越可靠，即噪声方差估计的可靠性越大。而在时域和频域相关性降低，且SNR较高的情况下，原方法在噪声测量时会引人较大的误差E{||Δh_k′，l′||²}，严重影响噪声方差测量的准确性。因此，对比现有技术，本发明能够通过减小误差E{||Δh_k′，l′||²}来提高噪声方差测量的准确性。

附图说明

图1是传统的LTE中RS分布的示意图。

图2是参考信号重新排列后的位置示意图。

图3是参考信号重新编号后的示意图。

图4是传统的噪声方差估计装置的示意图。

图5是图4所示的传统装置中的方法1噪声估计模块的细化示意图。

图6是图4所示的传统装置中的方法2噪声估计模块的细化示意图。

图7是图4所示的传统装置中的方法3噪声估计模块的细化示意图。

图8是本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的第一实施例的示意图。

图9是1、

和的关系示意图。

图10是本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的第二实施例的示意图。

图11是本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的第一实施例和第二实施例的原理图。

图12是图11实施例的装置中的第一噪声估计模块的细化原理图。

图13是图11实施例的装置中的第二噪声估计模块的细化原理图。

图14是图11实施例的装置中的第三噪声估计模块的细化原理图。

图15至图18是本发明和传统技术的实现效果的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

无线通信系统中噪声估计的方法的第一实施例

图8示出了本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的第一实施例的实现方案。请参见图8，下面是对本实施例的方法中的各个步骤的详细描述。

步骤S10：提取参考信号位置的接收信号。

提取参考信号位置的接收信号的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

步骤S11：对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作，然后分别独立的进行步骤S12、S13和S14。

对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

步骤S12：在频域方向上采用以下公式进行噪声方差估计：

${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_1}^2=\frac{1}{{6L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2$ 公式(6)

其中在公式(6)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

公式(6)的推导过程如下详述。

$E\left\{{\left|\right|{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}/x_{k^{\′},l^{\′}}-{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}/x_{k^{\′}+1,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′},l^{\′}}+\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

(7)

$=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′},l^{\′}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}+E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

$E\left\{{\left|\right|{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}/x_{k^{\′}+1,l^{\′}}-{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}/x_{k^{\′}+2,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′}+1,l^{\′}}+\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}-\frac{n_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

(8)

$=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′}+1,l^{\′}}-h_{k^{\′}+2,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}+E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}-\frac{n_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

对于相干带宽内的理想信道响应h_k′，l′，h_{k′+1，l′}和h_{k′+2，l′}来说，其幅度相同，即有

|h_k′，l′|＝|h_{k′+1，l′}|＝|h_{k′+2，l′}|               (9)

因此，h_k′，l′与h_{k′+1，l′}，h_{k′+1，l′}与h_{k′+2，l′}在相位上相差有一个相位差

和

有

(10)

由于h_k′，l′与h_{k′+1，l′}，h_{k′+1，l′}与h_{k′+2，l′}在频域上的间隔是相同的，因此它们的统计相关特性也相同，因此有

$R_{h_{k^{\′},l^{\′}}{h}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}=E\left(h_{k^{\′},l^{\′}}{h^{*}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}\right)=R_{h_{k^{\′}+1,l^{\′}}{h}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}=E\left(h_{k^{\′}+1,l^{\′}}{h^{*}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}\right)---\left(11\right)$

且有

由(10)，(11)，(12)可以推出，

记

则对(1)中的减法结果再进行一次相减，有

式(1)可以改写为

$E\left\{{\left|\right|{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}/x_{k^{\′},l^{\′}}-{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}/x_{k^{\′}+1,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′},l^{\′}}+\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

$=E\left\{{\left|\right|h_{k^{\′},l^{\′}}-h_{k^{\′}+1,l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}+E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}---\left(14\right)$

$=E\left\{{\left|\right|{\mathrm{\Δh}}_{k^{\′},l^{\′}}\left|\right|}^2\right\}+E\left\{{\left|\right|\frac{n_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}-\frac{n_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2\right\}$

式(13)，(14)的主要区别在于

改进的方法可以在原方法基础上再乘以

如图9所示，当较小时，

小于1，此时

因此使用式(13)计算的噪声方差比式(14)更接近真实值，噪声估计更准确，因此可以得出用于频域方向进行计算的公式(6)。

步骤S13：在时域方向上采用以下公式进行噪声方差估计：

${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_2}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},i^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$ 公式(15)

其中在公式(15)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

表示噪声方差，表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

步骤S14：在时频域方向上采用以下公式进行噪声方差估计：

${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_3}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$ 公式(16)

其中在公式(16)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

步骤S15：对三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差

作为最后的噪声方差估计值。

无线通信系统中噪声估计的方法的第二实施例

上述的第一实施例并没有考虑MIMO，如果加上对MIMO的考虑，就形成了本发明的无线通信系统中噪声估计的方法的第二实施例，第二实施例的图示可以参考图10。

步骤S20：提取参考信号位置的接收信号。

提取参考信号位置的接收信号的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

步骤S21：对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作，然后分别独立的进行步骤S22、S23和S24。

对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

步骤S22：在频域方向上采用以下公式进行噪声方差估计：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_1^2=\frac{1}{6N_T{N}_R{L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}^i}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i}\left|\right|}^2$ 公式(17)

其中在公式(17)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

表示噪声方差，表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

步骤S23：在时域方向上采用以下公式进行噪声方差估计：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_2^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}/2)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

公式(18)

其中在公式(18)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

步骤S24：在时频域方向上采用以下公式进行噪声方差估计：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_3^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}-1)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

公式(19)

其中在公式(19)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

步骤S25：对三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差

作为最后的噪声方差估计值。

无线通信系统中噪声估计的装置的第一实施例

图11示出了本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的第一实施例。请参见图11，本实施例的装置包括：参考信号提取模块10、参考信号处校准处理模块11、第一噪声估计模块12、第二噪声估计模块13、第三噪声估计模块14、比较模块15。

这些模块之间的连接关系是：参考信号提取模块10连接参考信号处校准处理模块11，参考信号处校准处理模块11分别连接第一噪声估计模块12、第二噪声估计模块13以及第三噪声估计模块14，第一噪声估计模块12、第二噪声估计模块13以及第三噪声估计模块14均连接到比较模块15。

参考信号提取模块10提取参考信号位置的接收信号。参考信号提取模块10是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

参考信号处校准处理模块11对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作。参考信号处校准处理模块11是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

如果仍以图3中的标号进行说明，则完成以下操作：

由于参考信号的模为1，实际中该过程不需要进行复数除法操作，只需要乘上参考信号的共轭即可，即

第一噪声估计模块12在频域方向上基于以下公式进行噪声估计：

${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_1}^2=\frac{1}{{6L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2$

第一噪声估计模块12如图12所示，由两部份输入120和121，经过122的相减处理，123的取模处理、124的求和处理以及125的平均处理之后，估算出频域方向上的噪声。

第二噪声估计模块13在时域方向上基于以下公式进行噪声估计：

${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_2}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},i^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

第二噪声估计模块13如图13所示，由两部份输入130和131，经过132的相减处理，133的取模处理、134的求和处理以及135的平均处理之后，估算出时域方向上的噪声。

第三噪声估计模块14在时频域方向上基于以下公式进行噪声估计：

${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_3}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

第三噪声估计模块14如图14所示，由两部份输入140和141，经过142的相减处理，143的取模处理、144的求和处理以及145的平均处理之后，估算出时频域方向上的噪声。

其中在第一噪声估计模块11、第二噪声估计模块13以及第三噪声估计模块14中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，h_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

比较模块15对三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

无线通信系统中噪声估计的装置的第二实施例

上述的第一实施例并没有考虑MIMO，如果加上对MIMO的考虑，就形成了本发明的无线通信系统中噪声估计的装置的第二实施例，第二实施例的图示仍然可以参考图11～14。

请参见图11，本实施例的装置包括：参考信号提取模块10、参考信号处校准处理模块11、第一噪声估计模块12、第二噪声估计模块13、第三噪声估计模块14、比较模块15。

这些模块之间的连接关系是：参考信号提取模块10连接参考信号处校准处理模块11，参考信号处校准处理模块11分别连接第一噪声估计模块12、第二噪声估计模块13以及第三噪声估计模块14，第一噪声估计模块12、第二噪声估计模块13以及第三噪声估计模块14均连接到比较模块15。

参考信号提取模块10提取参考信号位置的接收信号。参考信号提取模块10是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

参考信号处校准处理模块11对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作。参考信号处校准处理模块11是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

如果仍以图3中的标号进行说明，则完成以下操作：

由于参考信号的模为1，实际中该过程不需要进行复数除法操作，只需要乘上参考信号的共轭即可，即

第一噪声估计模块12在频域方向上基于以下公式进行噪声估计：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_1^2=\frac{1}{6N_T{N}_R{L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}^i}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i}\left|\right|}^2$

第一噪声估计模块12如图12所示，由两部份输入120和121，经过122的相减处理，123的取模处理、124的求和处理以及125的平均处理之后，估算出频域方向上的噪声。

第二噪声估计模块13在时域方向上基于以下公式进行噪声估计：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_2^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}/2)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

第二噪声估计模块13如图13所示，由两部份输入130和131，经过132的相减处理，133的取模处理、134的求和处理以及135的平均处理之后，估算出时域方向上的噪声。

第三噪声估计模块14在时频域方向上基于以下公式进行噪声估计：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_3^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}-1)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

第三噪声估计模块14如图14所示，由两部份输入140和141，经过142的相减处理，143的取模处理、144的求和处理以及145的平均处理之后，估算出时频域方向上的噪声。

其中在第一噪声估计模块11、第二噪声估计模块13以及第三噪声估计模块14中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号。

比较模块15对三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

本发明在时频域使用的RS个数，并不限于本文所述含义(在频域为整个带宽，在时域为一个子帧)，天线口也不限于实际发射接收的天线口数，可以为减少计算复杂度，仅对部分天线端口进行统计或者每根接收天线进行噪声方差测量。虽然以上描述以LTE系统为例，但这种方法同样适用于其他OFDM系统或MIMO-OFDM系统中。相较于传统技术，本发明是在传统方法的基础上，在噪声方法估计基础上，对Δh_k′，l′引入了一个系数因子

当

较小时，模值

小于1，可以减小Δh_k′，l′对噪声方差估计引入的误差。

图15～图18给出传统方法与本发明的方法在较高信噪比下，ETU信道下的噪声测量对比(左边的线条表示采用本发明方案的值，右边的线条表示采用传统方法的值)。“NoisePow Est Orig”表示传统的噪声方差估计方法，“NoisePow EstNew”表示本发明的噪声方差估计方法。

从图15～图18中可以看出，本发明的方法在高信噪比下ETU信道，噪声方差估计准确性比原方法有明显改善，更接近理想噪声方差。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的发明范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。

Claims (12)

1.一种无线通信系统中噪声估计的方法，包括：

提取参考信号位置的接收信号；

对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

采用以下三个公式进行噪声估计：

公式(1)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_1}^2=\frac{1}{{6L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2$

公式(2)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_2}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},i^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

公式(3)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_3}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

对所述三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统中噪声估计的方法，其特征在于，提取参考信号位置的接收信号的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

3.根据权利要求2所述的无线通信系统中噪声估计的方法，其特征在于，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

4.一种无线通信系统中噪声估计的方法，包括：

提取参考信号位置的接收信号；

对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

采用以下三个公式进行噪声估计：

公式(1)： ${\widehat{\mathrm{\σ}}}_1^2=\frac{1}{6N_T{N}_R{L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}^i}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i}\left|\right|}^2$

公式(2)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_2^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}/2)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

公式(3)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_3^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}-1)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

对所述三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

5.根据权利要求4所述的无线通信系统中噪声估计的方法，其特征在于，提取参考信号位置的接收信号的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

6.根据权利要求5所述的无线通信系统中噪声估计的方法，其特征在于，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作的步骤是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

7.一种无线通信系统中噪声估计的装置，其特征在于，包括：

参考信号提取模块，提取参考信号位置的接收信号；

参考信号处校准处理模块，连接所述参考信号提取模块，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

第一噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(1)进行噪声估计：

公式(1)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_1}^2=\frac{1}{{6L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}}\left|\right|}^2$

第二噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(2)进行噪声估计：

公式(2)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_2}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},i^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

第三噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(3)进行噪声估计：

公式(3)： ${{\widehat{\mathrm{\σ}}}_3}^2=\frac{1}{4(N_{\mathrm{RS}}-1)(L_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，x_k′，l′表示为位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

比较模块，分别连接所述第一噪声估计模块、所述第二噪声估计模块以及所述第三噪声估计模块，对所述三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

8.根据权利要求7所述的无线通信系统中噪声估计的装置，其特征在于，所述参考信号提取模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

9.根据权利要求8所述的无线通信系统中噪声估计的装置，其特征在于，所述参考信号处校准处理模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

10.一种无线通信系统中噪声估计的装置，其特征在于，包括：

参考信号提取模块，提取参考信号位置的接收信号；

参考信号处校准处理模块，连接所述参考信号提取模块，对参考信号处的接收信号去除参考信号影响的操作；

第一噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(1)进行噪声估计：

公式(1)： ${\widehat{\mathrm{\σ}}}_1^2=\frac{1}{6N_T{N}_R{L}_{\mathrm{RS}}(N_{\mathrm{RS}}-2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i}+\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+2,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+2,l^{\′}}^i}-2\·\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i}\left|\right|}^2$

第二噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(2)进行噪声估计：

公式(2)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_2^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}/2)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+2}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

第三噪声估计模块，连接所述参考信号处校准处理模块，基于公式(3)进行噪声估计：

公式(3)：

${\widehat{\mathrm{\σ}}}_3^2=\frac{1}{4N_T{N}_R(L_{\mathrm{RS}}-1)(N_{\mathrm{RS}}-1)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′},l^{\′}}^i})-(\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}+1}^i}-\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′}+1,l^{\′}}^{(i,j)}}{x_{k^{\′}+1,l^{\′}}^i})\left|\right|}^2$

其中在公式(1)～(3)中，i，j分别是发送天线和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别表示发送天线数和接收天线数，L_RS表示一个子帧内含参考信号的OFDM符号数，N_RS表示在一个OFDM符号内包含参考信号的子载波数，

均表示噪声方差，

表示为第i个发送天线口，第j根接收天线上位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的接收信号，

表示为第i个发送天线口位于第l′个OFDM符号上第k′个子载波的参考信号位置处的发送信号；

比较模块，分别连接所述第一噪声估计模块、所述第二噪声估计模块以及所述第三噪声估计模块，对所述三个噪声方差

进行比较，选择最小的噪声方差作为最后的噪声方差估计值。

11.根据权利要求10所述的无线通信系统中噪声估计的装置，其特征在于，所述参考信号提取模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

12.根据权利要求11所述的无线通信系统中噪声估计的装置，其特征在于，所述参考信号处校准处理模块是在每根接收天线上对每根发送天线的发送数据进行的处理。

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