CN103236995B - 信道估计方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种信道估计方法和用户设备，包括：对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值，和，进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值；根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值，并根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果。本发明实施例提供的信道估计方法和用户设备，用于提高信道估计的准确性。

Description

信道估计方法和用户设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种信道估计方法和用户设备。

背景技术

MIMO（Multiple Input Multiple Output，多入多出）天线系统中，存在公共导频和专用导频，其中公共导频用于进行PCI（Precoding Control Indicator，预编码控制指示）和CQI（Channel Quality Indicator，信道质量指示）生成，专用导频用来进行数据解调。

定义收发天线间的信道为空口信道，定义收天线和数据层间的信道为等效信道，空口信道是公共导频经历的信道，等效信道是专用导频和各层数据经历的信道。用M_r表征接收天线个数，V表征当前发送的数据层数，现有技术中，使用M_r根天线上的接收信号进行等效信道的估计。理论上等效信道是空口信道和预编码矩阵乘积，是一个M_r×V维的矩阵，但由于通过天线接收的信号存在干扰和噪声，导致等效信道是不连续的，进行等效信道估计时，等效信道估计值与空口信道和预编码矩阵的乘积相差一个误差矩阵。

由于等效信道估计值与理论上的等效信道之间存在误差矩阵，因此，使用现有技术中的等效信道估计值进行数据解调时，会影响数据解调的准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种信道估计方法和用户设备，用于提高信道估计的准确性。

第一方面提供一种信道估计方法，包括：

对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值，和，进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值；

根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值；并根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，该方法还包括：

根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值；

根据所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果。

根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该方法还包括：

根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵。

根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，若所述层信息通过估计得到，则所述预编码矩阵为预编码矩阵估计值。

根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述得到所述预编码矩阵之后，还包括：

确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

若所述预编码矩阵满足预设的判决条件，则所述根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值，包括：

若所述预编码矩阵满足预设的判决条件，则根据所述预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的所述第二等效信道估计值；以及

所述根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值，包括：

根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值。

根据第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，若所述预编码矩阵不满足所述预设的判决条件，则所述方法，还包括：

将所述第一等效信道估计值和所述第一空口信道估计值作为独立信道估计结果。

根据第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件，包括：

采用公式（1）或者公式（2）确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

其中表示所述第一等效信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W₁表示所述预编码矩阵，V表示所述层信息，表示求中所有元素的模的平方和，表示噪声功率，Th₁和Th₂为预设的判决条件。

根据第一方面的第二种至第六种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵，包括：

采用公式（3）或者公式（4）得到所述预编码矩阵；

其中表示所述第一等效信道估计值，表示所述第一空口信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W表示所述码本信息中的预编码矩阵，V表示所述层信息，{rank(W)=V}表示所述码本信息中所述层信息为V的预编码矩阵的集合，公式（3）表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵，公式（4）表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵。

根据第一方面的第二种至第七种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵之前，还包括：

使用所述专用导频配置的排序为1的扩频码得到相对门限；

使用所述噪声得到绝对门限；

根据所述专用导频配置的扩频码、所述相对门限和所述绝对门限确定所述层信息。

根据第一方面至第一方面的第八种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果，包括：

对所述第一等效信道估计值和所述第二等效信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合等效信道估计结果。

根据第一方面的第一种至第八种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述根据所述第一空口信道估计值和第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果，包括：

对所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合空口信道估计结果。

第二方面提供一种用户设备，包括：

公共信道估计模块，用于对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值；

专用信道估计模块，用于对接收信号进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值；

第一信道估计模块，用于根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值；并根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，该用户设备还包括：第二信道估计模块；

所述第二信道估计模块，用于根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值；并根据所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果。

根据第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该用户设备还包括：

预编码矩阵模块，用于根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵。

根据第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，若所述层信息通过估计得到，则所述预编码矩阵为预编码矩阵估计值。

根据第二方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，该用户设备还包括：

判决模块，用于确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

所述第二信道估计模块，具体用于若所述预编码矩阵满足预设的判决条件，则根据所述预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的所述第二等效信道估计值；以及根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值。

根据第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，该用户设备还包括：第三信道估计模块；

所述第三信道估计模块，用于若不满足所述判决条件，则将所述第一等效信道估计值和所述第一空口信道估计值作为独立信道估计结果。

根据第二方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述判决模块具体用于采用公式（1）或者公式（2）确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

其中表示所述第一等效信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W₁表示所述预编码矩阵，V表示所述层信息，表示求中所有元素的模的平方和，表示噪声功率，Th₁和Th₂为预设的判决条件。

根据第二方面的第二种至第六种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述预编码矩阵模块具体用于采用公式（3）或者公式（4）得到所述预编码矩阵；

其中表示所述第一等效信道估计值，表示所述第一空口信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W表示所述码本信息中的预编码矩阵，V表示所述层信息，{rank(W)=V}表示所述码本信息中所述层信息为V的预编码矩阵的集合，公式（3）表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵，公式（4）表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵。

根据第二方面的第二种至第七种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述预编码矩阵模块，还用于使用所述专用导频配置的排序为1的扩频码得到相对门限；使用所述噪声得到绝对门限；根据所述专用导频配置的扩频码、所述相对门限和所述绝对门限确定所述层信息。

根据第二方面至第二方面的第八种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述第一信道估计模块，具体用于对所述第一等效信道估计值和所述第二等效信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合等效信道估计结果。

根据第二方面的第一种至第八种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述第二信道估计模块，具体用于对所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合空口信道估计结果。

本发明实施例提供的信道估计方法和用户设备，通过将基于公共导频的空口信道估计值和基于专用导频的等效信道估计值相结合，得到联合等效信道估计值，实现了使用公共导频和专用导频联合进行等效信道估计的方法，提高了使用等效信道进行数据解调的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的信道估计方法实施例一的流程图；

图2为本发明实施例提供的信道估计方法实施例二的流程图；

图3为本发明实施例提供的信道估计方法实施例三的流程图；

图4为本发明实施例提供的信道估计方法实施例四的流程图；

图5为本发明实施例提供的用户设备实施例一的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的用户设备实施例二的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的用户设备实施例三的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的用户设备实施例四的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的信道估计方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

S101，对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值，和，进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值。

具体地，在MIMO系统中，公共导频经历空口信道，专用导频经历等效信道，设基站使用的发射天线个数为M_t，接收天线个数为M_r，当前发送的数据层数为V，在UE中根据接收到的信号r进行公共导频信道估计，可得：

其中，为基于公共导频的第一空口信道估计值，为M_r×M_t维的矩阵，表示第X根接收天线通过空口信道接收到的第Y根发射天线发射的信号的估计值，由向量表示。由于公共导频在发送时需要发满秩，因此，基站发射的公共导频为M_r×M_t维的矩阵，从而基于公共导频的第一空口信道估计值也为M_r×M_t维的矩阵。

在UE中根据接收到的信号r进行专用导频信道估计，可得：

其中，为基于专用导频的第一等效信道估计值，为M_r×V维的矩阵，表示第X根接收天线通过等效信道接收到的第Y根发射天线发射的信号的估计值，由向量表示。由于专用导频用于数据解调，因此，专用导频使用的层数和发送数据使用的层数相同，所以专用导频为M_r×V维的矩阵，从而基于专用导频的第一等效信道估计值也为M_r×M_t维的矩阵。

上述对空口信道和等效信道的估计方法使用现有技术基于公共导频对空口信道的估计方法和基于专用导频对等效信道的估计方法，其具体实现方法此处不再赘述。总之，本实施例中首先基于公共导频得到第一空口信道估计值并且基于专用导频得到第一等效信道估计值。

S102，根据预编码矩阵和第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值。

具体地，在基站和UE中都存储有预编码矩阵的码本集合，UE根据当前发送的数据层数V，可以在预编码矩阵的码本集合中得出预编码矩阵，为M_r×V维的矩阵。将步骤S101中得到的第一空口信道估计值右乘预编码矩阵，可以得到一个新的M_r×V维的矩阵，即为基于公共导频的第二等效信道估计值。

S103，根据第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果。

具体地，结合第一等效信道估计值和第二等效信道估计值，进行联合等效信道估计，可以得到联合等效信道估计值，即为联合等效信道估计结果。进一步地，使用联合等效信道估计值进行数据的解调，由于结合了空口信道估计值和等效信道估计值来联合进行等效信道的估计，可以提高等效信道估计的准确性，从而可以提高数据解调的准确性。

本实施例，通过将基于公共导频的空口信道估计值和基于专用导频的等效信道估计值相结合，得到联合等效信道估计值，实现了使用公共导频和专用导频联合进行等效信道估计的方法，提高了使用等效信道进行数据解调的准确性。

进一步地，由于公共导频经历的空口信道没有经过预编码，因此第一空口信道估计值可以进行平滑滤波，得到滤波后的第一空口信道估计值，步骤S102和步骤S103中，可以使用滤波后的第一空口信道估计值和代替第一空口信道估计值进行信道估计，可以进一步地提高联合等效信道估计的准确性。

图2为本发明实施例提供的信道估计方法实施例二的流程图，本实施例用于进行联合空口信道估计，但本实施例提供的信道估计方法仅可以在MIMO系统满秩的情况下使用，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

S201，对接收信号进行公共导频信道估计和专用导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值和基于专用导频的第一等效信道估计值。参见图1所示实施例的步骤S101，此处不再赘述。

S202，根据预编码矩阵和第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值；

具体地，在基站和UE中都存储有预编码矩阵的码本集合，UE根据当前发送的数据层数V，可以在预编码矩阵的码本集合中得出预编码矩阵，为M_r×V维的矩阵。将步骤S201中得到的第一等效信道估计值右乘预编码矩阵的逆矩阵，可以得到一个新的M_r×V维的矩阵，即为基于专用导频的第二空口信道估计值。由于本实施例仅在MIMO系统满秩的情况下使用，层数V与发射天线个数M_t、接收天线个数M_r相同，因此，第一空口信道估计值和第一等效信道估计值均为V×V维的矩阵，预编码矩阵也为V×V维的矩阵，将第一等效信道估计值右乘预编码矩阵的逆矩阵，可以得到另一个V×V维的矩阵，即为基于专用导频的第二空口信道估计值。

S203，根据第一空口信道估计值和第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果。

具体地，结合第一空口信道估计值和第二空口信道估计值，进行联合空口信道估计，可以得到联合空口信道估计值，即为联合空口信道估计结果。进一步地，使用联合空口信道估计值进行信道检测，由于结合了空口信道估计值和等效信道估计值来联合进行空口信道的估计，可以提高空口信道估计的准确性，从而可以提高信道检测的准确性。

本实施例，通过将基于公共导频的空口信道估计值和基于专用导频的等效信道估计值相结合，得到联合空口信道估计值，实现了使用公共导频和专用导频联合进行空口信道估计的方法，提高了使用空口信道进行信道检测的准确性。

进一步地，由于公共导频经历的空口信道没有经过预编码，因此第一空口信道估计值可以进行平滑滤波，得到滤波后的第一空口信道估计值，步骤S203中，可以使用滤波后的第一空口信道估计值和代替第一空口信道估计值进行信道估计，可以进一步地提高联合空口信道估计的准确性。

图3为本发明实施例提供的信道估计方法实施例三的流程图，本实施例可以用于得到图1和图2所示实施例中的预编码矩阵，如图3所示，本实施例的方法包括：

S301，对接收信号进行公共导频信道估计和专用导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值和基于专用导频的第一等效信道估计值。参见图1所示实施例的步骤S101，此处不再赘述。

S302，使用专用导频配置的排序为1的扩频码得到相对门限。

具体地，层信息指发送数据所使用的数据层的层数，对于MIMO系统，每根天线可以发送一层的数据，一般来说层信息是向UE下发的，UE可以直接使用UE下发的层信息按照步骤S305得到预编码矩阵。若未下发层信息，则需要进行层信息的估计，下面以4branch MIMO（4分支多入多出）系统为例对层信息的估计进行说明，但本发明提供的方法不以此为限。对于4branch MIMO系统中的UE来说，可以配置为4×1MIMO UE或4×2MIMO UE或4×4MIMO UE，若配置为4×1MIMO UE则数据经历的层总为1，即层数是已知的，无需进行估计。对于其他配置的UE，若基站未向UE发送层信息，UE需要对层信息进行估计，但即使基站未向UE发送层信息，专用导频的扩频码信息仍是需要发送至UE的，专用导频的扩频码信息使用如下方式下发：

设为UE所使用的专用导频配置的扩频码为V_max个，并规定使用顺序，则当前使用的层为V，1<V<V_max时，使用前V个扩频码，并按顺序对应预编码矩阵中的V个预编码矢量，发送专用导频。

得到扩频码信息后，使用V_max个扩频码进行解扰解扩操作，得到V_max个能量值，即每一扩频码对应一个能量值，然后将排序为1的扩频码的能量值乘以一个系数，得到一个相对门限，该系数为在系统中预设的一个0～1之间的值。相对门限的意义为若扩频码对应的能量值大于相对门限则该扩频码对应的层为正在使用的层。

S303，使用噪声得到绝对门限。

具体地，估计接收信号的噪声，将噪声的能量乘以一个系数，得到一个绝对门限，该系数为在系统中预设的一个0～1之间的值。决定门限的意义为若扩频码对应的能量值大于绝对门限则该扩频码对应的层上发送的信息才可从噪声中分离出来，为可用的层。

S304，根据专用导频配置的扩频码、相对门限和绝对门限确定层信息。

具体地，对于4×2MIMO UE，如果排序为2的扩频码对应的能量值大于相对门限和绝对门限，则层数为2，否则层数为1。

对于4×4MIMO UE，首先设p(1)=1,p(2)=p(3)=p(4)=0，p(a)=1,a=1,2,3,4表示第a层在被使用，若第v,2≤v≤V_max个扩频码的能量值大于相对门限和绝对门限，则设p(v)=1，观察p(v),1≤v≤V_max，若p(1)=…=p(v₀)=1且p(v₀+1)=…=p(V_max)=0，则使用的层V=v₀。若出现p(v₁)=0,p(v₁)=1,v₁<v₂，则设第v₁个扩频码对应的能量值为power(v₁)，第v₂个扩频码对应的能量值为power(v₂)，相对门限值为Th₀，判断abs(power(v₁)-Th₀)是否大于abs(power(v₂)-Th₀)，若是则使用的层V=v₁-1；若否则设置p(v₁)=1，并继续进行判断。最终可以得出4×4MIMO UE所使用的层信息的估计值。

步骤S305，采用公式（3）或者公式（4）得到预编码矩阵。

其中表示第一等效信道估计值，表示第一空口信道估计值，表示经过滤波后的第一空口信道估计值，W表示码本信息中的预编码矩阵，V表示层信息，{rank(W)=V}表示码本信息中层信息为V的预编码矩阵的集合，公式（3）表示对码本信息中层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所需预编码矩阵，公式（4）表示对码本信息中层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所需预编码矩阵。

具体地，根据第一等效信道估计值、第一空口信道估计值、码本信息W、估计出的层信息V，通过公式（3）可以得出预编码矩阵。另外，由于公共导频经历的空口信道没有经过预编码，因此第一空口信道估计值可以进行平滑滤波，得到滤波后的第一空口信道估计值，通过公式（4）可以得出另一预编码矩阵，并且由于使用了滤波后的第一空口信道估计值，使用公式（4）得出的预编码矩阵比使用公式（3）得出的预编码矩阵要更加准确。实际应用中，由于在基站和UE中都存储有码本信息，因此预编码矩阵可以为用预编码矩阵在码本中的编号来表示，在4branch MIMO系统中，该编号为一个4bit的值，即PCI。预编码矩阵为PCI_cur，表示预编码矩阵在码本中的编号。

需要说明的是，本实施例中，若基站向UE下发层信息，则根据步骤S305的方法可以得到所需的预编码矩阵。若基站未向UE下发层信息，则根据步骤S302～S305的方法同样可以得到所需的预编码矩阵，但由于层信息是进行估计得到的，因此得到的预编码矩阵为预编码矩阵估计值。

本实施例，提供一种得到预编码矩阵的方法，从而可以使用得到的预编码矩阵进行联合等效信道估计和联合空口信道估计。

图4为本发明实施例提供的信道估计方法实施例四的流程图，本实施例的方法可以在图3所示实施例之后执行，如图4所示，本实施例的方法包括：

S401，判断预编码矩阵是否满足预设的判决条件。

具体地，采用公式（1）或者公式（2）确定预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

其中表示第一等效信道估计值，表示经过滤波后的第一空口信道估计值，Ｗ_１表示预编码矩阵，V表示层信息，表示求中所有元素模的平方和，表示噪声功率，Th₁和Th₂为预设的判决条件。

由于在理论上，空口信道H_c和等效信道H_d之间的关系为：H_d=H_cW₀，其中W₀为实际使用的预编码矩阵。因此，当第一等效信道估计值和经过滤波后的第一空口信道估计值的误差越大，的值也越大。Th₁和Th₂与噪声相关，的值越大，公式（1）和公式（2）的左侧也越大，意味着第一等效信道估计值和经过滤波后的第一空口信道估计值的误差相对于噪声也越大，若误差过大，则进行联合等效信道估计或联合空口信道估计后得到的误差也会越大，此时不适于进行联合等效信道估计或联合空口信道估计。Th₁和Th₂的值可以根据经验值进行预设，或者通过软件仿真得到适合的值。使用公式（1）或公式（2）进行判断，若满足公式（1）或公式（2）的结果，则认为基于公共导频的经过滤波后的第一空口信道估计值和基于专用导频的第一等效信道估计值误差不大，可以进行联合等效信道估计或联合空口信道估计。若不满足公式（1）或公式（2）的结果，则认为基于公共导频的经过滤波后的第一空口信道估计值和基于专用导频的第一等效信道估计值误差过大，无法进行联合等效信道估计或联合空口信道估计。

进一步地，公式（1）或公式（2）中，还可以使用第一空口信道估计值代替经过滤波后的第一空口信道估计值进行判断。

S402，若满足预设的判决条件，则进行联合等效信道估计或联合空口信道估计。

具体地，若在步骤S401中判断满足预设的判决条件，则进行联合等效信道估计或联合空口信道估计，此时使用图1或图2所示实施例的方法进行联合等效信道估计或联合空口信道估计。

步骤S403，若不满足预设的判决条件，则将第一等效信道估计值和第一空口信道估计值作为独立信道估计结果。

具体地，若在步骤S401中判断不满足预设的判决条件，则不需要进行联合等效信道估计或联合空口信道估计，将基于公共导频的经过滤波后的第一空口信道估计值和基于专用导频的第一等效信道估计值作为独立信道估计结果。

进一步地，还可以使用第一空口信道估计值代替经过滤波后的第一空口信道估计值作为空口信道的估计结果。

本实施例，在得到预编码矩阵后，对预编码矩阵进行判断，若满足判决条件则进行联合等效信道估计或联合空口信道估计，若不满足判决条件则将仅基于公共导频的空口信道估计值和仅基于专用导频的等效信道估计值作为信道估计结果，进一步地提高了信道估计的准确性。

进一步地，图1所示实施例中，步骤S103中根据第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果的方法可以为：对第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行归一化最大比合并，得到联合等效信道估计结果。

具体地，设第一等效信道估计的方差为第二等效信道估计的方差为将第一等效估计值乘以系数后得到的值与第二等效信道估计值乘以系数后得到的值相加，得到联合等效信道估计值，即为联合等效信道估计结果。

进一步地，图2所示实施例中，步骤S203中根据第一空口信道估计值和第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果的方法可以为：对第一空口信道估计值和第二空口信道估计值进行归一化最大比合并，得到联合空口信道估计结果。

具体地，设第一空口信道估计的方差为第二空口信道估计的方差为将第一空口估计值乘以系数后得到的值与第二空口信道估计值乘以系数后得到的值相加，得到联合空口信道估计值，即为联合空口信道估计结果。

进一步地，还可以使用其它的信道估计方法进行联合信道估计，例如

等增益合并方法或选择式合并方法，所述等增益合并方法，即将需要合并的两个信道估计值直接求和后除以2；所述选择式合并方法，即选一个信噪比（Signal-to-NoiseRatio，SNR）比较大的信道估计值作为输出。

图5为本发明实施例提供的用户设备实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的用户设备包括：

公共信道估计模块51，用于对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值。

专用信道估计模块52，用于对接收信号进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值。

第一信道估计模块53，用于根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值；并根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果。

本实施例的用户设备用于实现图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图6为本发明实施例提供的用户设备实施例二的结构示意图，如图6所示，本实施例提供的用户设备在图5的基础上，还包括：

第二信道估计模块54，用于根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值；并根据所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果。

本实施例的用户设备用于实现图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图7为本发明实施例提供的用户设备实施例三的结构示意图，如图7所示，本实施例的用户设备在图6的基础上，还包括：

预编码矩阵模块55，用于根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵。

预编码矩阵模块55，具体用于采用公式（3）或者公式（4）得到所述预编码矩阵。

其中表示所述第一等效信道估计值，表示所述第一空口信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W表示所述码本信息中的预编码矩阵，V表示所述层信息，{rank(W)=V}表示所述码本信息中所述层信息为V的预编码矩阵的集合，公式（3）表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵，公式（4）表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵。

预编码矩阵模块55，还用于使用所述专用导频配置的排序为1的扩频码得到相对门限；使用所述噪声得到绝对门限；根据所述专用导频配置的扩频码、所述相对门限和所述绝对门限确定所述层信息。

需要说明的是，本实施例中，若基站向UE下发层信息，则预编码矩阵模块55可以采用公式（3）或者公式（4）得到所需的预编码矩阵。若基站未向UE下发层信息，则预编码矩阵模块55需要先确定层信息再采用公式（3）或者公式（4）得到所需的预编码矩阵，但由于层信息是进行估计得到的，因此得到的预编码矩阵为预编码矩阵估计值。

本实施例的用户设备用于实现图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图8为本发明实施例提供的用户设备实施例四的结构示意图，如图8所示，本实施例的用户设备在图7的基础上，还包括：

判决模块56，用于确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件。

第二信道估计模块54，具体用于若所述预编码矩阵满足预设的判决条件，则根据所述预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的所述第二等效信道估计值；以及根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值。

第三信道估计模块57，用于若不满足所述判决条件，则将所述第一等效信道估计值和所述第一空口信道估计值作为独立信道估计结果。

判决模块56，具体用于采用公式（1）或者公式（2）确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件。

其中表示所述第一等效信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W₁表示所述预编码矩阵，V表示所述层信息，表示求中所有元素的模的平方和，表示噪声功率，Th₁和Th₂为预设的判决条件。

本实施例的用户设备用于实现图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

进一步地，图5至图8所示用户设备实施例中，第一信道估计模块53，具体用于对所述第一等效信道估计值和所述第二等效信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合等效信道估计结果。

进一步地，图6至图8所示用户设备实施例中，第二信道估计模块54，具体用于对所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合空口信道估计结果。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种信道估计方法，其特征在于，包括：

对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值，和，进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值；

根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值；并根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果；

所述得到基于公共导频的第一空口信道估计值和基于专用导频的第一等效信道估计值之后，还包括：

根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵；

所述根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵之前，还包括：

使用专用导频配置的排序为1的扩频码得到相对门限；

使用接收信号的噪声得到绝对门限；

根据所述专用导频配置的扩频码、所述相对门限和所述绝对门限确定所述层信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值；

根据所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述层信息通过估计得到，则所述预编码矩阵为预编码矩阵估计值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到所述预编码矩阵之后，还包括：

确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

若所述预编码矩阵满足预设的判决条件，则根据所述预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的所述第二等效信道估计值；以及

根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述预编码矩阵不满足所述预设的判决条件，则所述方法，还包括：

将所述第一等效信道估计值和所述第一空口信道估计值作为独立信道估计结果。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件，包括：

采用公式(1)或者公式(2)确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

$\frac{\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\tilde{H}}_c{W}_1|{|}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}_n^2}\&le;{\mathrm{Th}}_1---\left(1\right)$

$\frac{\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\tilde{H}}_c{W}_1|{|}^2}{{\mathrm{V\&sigma;}}_n^2}\&le;{\mathrm{Th}}_2---\left(2\right)$

其中表示所述第一等效信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W₁表示所述预编码矩阵，V表示所述层信息，表示求中所有元素的模的平方和，表示噪声功率，Th₁和Th₂为预设的判决条件。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵，包括：

采用公式(3)或者公式(4)得到所述预编码矩阵；

$\underset{W\&Element;\{rank\left(W\right)=V\}}{\arg \min }\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_{c}W|{|}^2---\left(3\right)$

$\underset{W\&Element;\{rank\left(W\right)=V\}}{\arg \min }\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\tilde{H}}_{c}W|{|}^2---\left(4\right)$

其中表示所述第一等效信道估计值，表示所述第一空口信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W表示所述码本信息中的预编码矩阵，V表示所述层信息，{rank(W)＝V}表示所述码本信息中所述层信息为V的预编码矩阵的集合，公式(3)表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵，公式(4)表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果，包括：

对所述第一等效信道估计值和所述第二等效信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合等效信道估计结果。

9.根据权利要求2～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一空口信道估计值和第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果，包括：

对所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合空口信道估计结果。

10.一种用户设备，其特征在于，包括：

公共信道估计模块，用于对接收信号进行公共导频信道估计，得到基于公共导频的第一空口信道估计值；

专用信道估计模块，用于对接收信号进行专用导频信道估计，得到基于专用导频的第一等效信道估计值；

第一信道估计模块，用于根据预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的第二等效信道估计值；并根据所述第一等效信道估计值和第二等效信道估计值进行联合等效信道估计，得到联合等效信道估计结果；

所述用户设备还包括：

预编码矩阵模块，用于根据码本信息、层信息、所述第一空口信道估计值以及所述第一等效信道估计值，得到所述预编码矩阵；

所述预编码矩阵模块，还用于使用专用导频配置的排序为1的扩频码得到相对门限；使用接收信号的噪声得到绝对门限；根据所述专用导频配置的扩频码、所述相对门限和所述绝对门限确定所述层信息。

11.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，还包括：第二信道估计模块；

所述第二信道估计模块，用于根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值；并根据所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行联合空口信道估计，得到联合空口信道估计结果。

12.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，若所述层信息通过估计得到，则所述预编码矩阵为预编码矩阵估计值。

13.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，还包括：

判决模块，用于确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

第二信道估计模块，具体用于若所述预编码矩阵满足预设的判决条件，则根据所述预编码矩阵和所述第一空口信道估计值，得到基于公共导频的所述第二等效信道估计值，以及根据所述预编码矩阵和所述第一等效信道估计值，得到基于专用导频的第二空口信道估计值。

14.根据权利要求13所述的用户设备，其特征在于，还包括：第三信道估计模块；

所述第三信道估计模块，用于若不满足所述判决条件，则将所述第一等效信道估计值和所述第一空口信道估计值作为独立信道估计结果。

15.根据权利要求13所述的用户设备，其特征在于，所述判决模块具体用于采用公式(1)或者公式(2)确定所述预编码矩阵是否满足预设的判决条件；

$\frac{\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\tilde{H}}_c{W}_1|{|}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}_n^2}\&le;{\mathrm{Th}}_1---\left(1\right)$

$\frac{\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\tilde{H}}_c{W}_1|{|}^2}{{\mathrm{V\&sigma;}}_n^2}\&le;{\mathrm{Th}}_2---\left(2\right)$

其中表示所述第一等效信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W₁表示所述预编码矩阵，V表示所述层信息，表示求中所有元素的模的平方和，表示噪声功率，Th₁和Th₂为预设的判决条件。

16.根据权利要求10～15任一项所述的用户设备，其特征在于，所述预编码矩阵模块具体用于采用公式(3)或者公式(4)得到所述预编码矩阵；

$\underset{W\&Element;\{rank\left(W\right)=V\}}{\arg \min }\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_{c}W|{|}^2---\left(3\right)$

$\underset{W\&Element;\{rank\left(W\right)=V\}}{\arg \min }\left|\right|{\stackrel{\&OverBar;}{H}}_d-{\tilde{H}}_{c}W|{|}^2---\left(4\right)$

其中表示所述第一等效信道估计值，表示所述第一空口信道估计值，表示经过滤波后的所述第一空口信道估计值，W表示所述码本信息中的预编码矩阵，V表示所述层信息，{rank(W)＝V}表示所述码本信息中所述层信息为V的预编码矩阵的集合，公式(3)表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵，公式(4)表示对所述码本信息中所述层信息为V的每一预编码矩阵W分别求中所有元素的模的平方和，取值为最小的预编码矩阵为所述预编码矩阵。

17.根据权利要求10～15中任一项所述的用户设备，其特征在于，所述第一信道估计模块，具体用于对所述第一等效信道估计值和所述第二等效信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合等效信道估计结果。

18.根据权利要求11～15中任一项所述的用户设备，其特征在于，所述第二信道估计模块，具体用于对所述第一空口信道估计值和所述第二空口信道估计值进行归一化最大比合并，得到所述联合空口信道估计结果。