CN104769903B - 多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统 - Google Patents

多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法，包括：接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；接收机根据信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；接收机根据信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。本发明还提供了一种估计装置和系统，可以实时在线地对MIMO通信系统各通道的整数时间延迟和分数时间延迟进行估计，测量精度高。

Description

多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统。
背景技术
MIMO(Multiple Input Multiple Out-put，多输入多输出)技术已经成为无线通信领域的关键技术之一，通过近几年的持续发展，MIMO技术将越来越多地应用于各种无线通信系统。在无线宽带移动通信系统方面，第3代移动通信合作计划(3GPP)已经在标准中加入了MIMO技术相关的内容，B3G和4G的系统中也将应用MIMO技术。在无线宽带接入系统中，正在制订中的802.16e、802.11n和802.20等标准也采用了MIMO技术。在其他无线通信系统研究中，如超宽带(UWB)系统、感知无线电系统(CR)，都在考虑应用MIMO技术。在MIMO通信系统中，由于各个通道之间的信号处理方式、器件、通道路径以及连接结构存在差异，各个间的信号普遍存在时间延迟，当时间延迟较大时，各个通道接收信号的不同步会造成接收机侧严重的码间串扰，因此需要估计各个通道的时间延迟，以便对各个通道进行对齐。
在现有技术中，一种常用的时间估计是基于测量的离线校正方法：通信系统在投入使用前，以一个发送或接收通道的延迟为基准，利用仪表对各个发送或接收通道独立测量时间延迟。这种方法的问题在于，这种离线测试的方法无法测量动态变化的时间延迟，难以达到高精度。
发明内容
本发明实施例提供了一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统，可以实时在线地对MIMO通信系统各通道的整数时间延迟和分数时间延迟进行估计，测量精度高。
本发明实施例第一方面提供了一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法，包括：
接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；
所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
在第一种可能的实现方式中，所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟的步骤包括：
检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；
根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟的步骤包括：
将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
结合第一方面至第二种可能的实现方式中的任一种，在第三种可能的实现方式中，所述接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵的步骤包括：
所述接收机根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
结合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，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，还包括：
所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
所述接收机根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
结合第一方面的第四种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，还包括：
所述接收机利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
结合第一方面至第六种可能的实现方式中的任一种，在第七种可能的实现方式中，所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟的步骤包括：
所述接收机采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
本发明第二方面提供了一种多输入多输出通信系统时间延迟估计装置，包括：
响应计算模块，用于计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
整数延迟计算模块，用于根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
分数延迟计算模块，用于根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；
延迟分离模块，用于根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
在第一种可能的实现方式中，所述整数延迟计算模块包括：
检测单元，用于检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；
第一计算单元，用于根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
结合第二方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述分数延迟计算模块包括;
扩展单元，用于将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
第二计算单元，用于分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
结合第二方面至第二种可能的实现方式中的任一种，在第三种可能的实现方式中，所述响应计算模块用于根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
结合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，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，还包括：
反馈模块，用于根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
第一补偿模块，用于根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，还包括：
第二补偿模块，用于利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
结合第二方面至第六种可能的实现方式中的任一种，在第七种可能的实现方式中，所述延迟分离模块用于采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
本发明第三方面提供了一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置，包括处理器、存储器、输入装置和输出装置，其中，存储器中存储一组程序代码，且处理器用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：
接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；
所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
在第一种可能的实现方式中，所述处理器具体用于执行检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；
根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
结合第三方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述处理器具体用于执行：
将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
结合第三方面至第二种可能的实现方式中的任一种，在第三种可能的实现方式中，所述处理器具体用于执行根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
结合第三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，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，所述处理器还用于执行：
根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
结合第三方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，所述处理器还用于执行：
利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
结合第三方面至第六种可能的实现方式中的任一种，在第七种可能的实现方式中，所述处理器具体用于执行采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
本发明第四方面提供了一种接收机，包括上述任意一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置。
本发明第五方面提供了一种MIMO通信系统，包括发射机和上述接收机。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
接收机通过对MIMO通信系统的信道响应矩阵的估计，计算出各子信道相对于参考子信道的整数时间延迟和分数时间延迟，并通过得到的计算结果分离出各个接收通道的时间延迟，可以在线实时的测量MIMO通信系统收端的时间延迟，测量精度更高。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法流程示意图；
图2为本发明实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法另一流程示意图；
图3是图2中整数时间延迟计算方法的示意图；
图4是图2中分数时间延迟计算方法的示意图；
图5为本发明实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法又一流程示意图；
图6为本发明第一实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图；
图7为本发明第二实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图；
图8为本发明第三实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图；
图9为图6、图7和图8中整数延迟计算模块的结构示意图；
图10为图6、图7和图8中分数延迟计算模块的结构示意图；
图11为本发明第四实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图；
图12是本发明第一实施例的一种多输入多输出通信系统的结构示意图；
图13是本发明第二实施例的一种多输入多输出通信系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明的实施例可应用于MIMO通信系统下，如在与第三代合作伙伴计划(ThirdGeneration Partnership Project,3GPP)长期演进(Long Term Evolution,LTE)兼容的无线通信系统。但是，本发明还可应用于其他无线通信系统中，例如，与LTE-Advanced(LTE-A)、WiMAX等技术标准兼容的无线通信系统，它们可以多输入多输出提高通信系统的吞吐量。
请参照图1，为本发明实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法的流程示意图；在本实施例中，所述方法包括以下步骤：
S101，接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵。
具体的，接收机接收发射机发射的高频信号，利用本地载波对高频信号进行下变频、放大滤波、解调和A/D等处理后变换成数字信号，MIMO通信系统有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，接收机可以根据发射信号中的导频计算该MIMO通信系统的信道响应矩阵，具体为y=H*x+p，y为接收信号，H为信道响应矩阵，x为导频，p为接收机噪声，x，y和p均为数字信号，接收机计算出n*m路子信道的信道响应矩阵为：
其中，hij为MIMO通信系统中第i个发射通道到第j个接收通道构成的子信道Cij的信道响应，1≤i≤n，1≤j≤m，信道响应矩阵中有n*m子信道的信道响应。
可以理解的是，接收机也可以采用其他方法估计信道响应矩阵，例如直接由接收到的发射信号估计出该MIMO通信系统的信道响应矩阵，该信道响应矩阵可以是时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵，本发明不作限制。
S102，接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟。
具体的，预先从n*m子信道中任意选取一个子信道作为对齐的参考子信道，其他的子信道的整数时间延迟都是根据该参考子信道计算出来的相对的整数时间延迟。在下面示例性的说明中，假设第1个发射通道到第1个接收通道所构成的子信道C11为参考子信道，其信道响应为h11。
接收机计算n*m个子信道中每个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，整数时间延迟为符号周期的整数倍，符号周期指通信系统中码元持续时间，即为采样率的倒数。计算整数时间延迟的方法可以采用自相关方法或同步序列法等，本发明不作限制。可以理解的是，参考子信道以自身为参考对象计算整数时间延迟，其整数时间延迟的值为0。
S103、接收机根据所述信道响应计算n*m个子信道的分数时间延迟。
具体的，分数时间延迟为符号周期的分数倍，符号周期小于1的倍数，n*m个子信道中每个子信道的时间延迟包括整数时间延迟和分数时间延迟，设定子信道Cij的时间延迟ΔTij＝Δij+τij，Δij为整数时间延迟，τij为分数时间延迟，1≤i≤n，1≤j≤m。
接收机采用S102计算n*m个子信道相对于参考子信道的整数时间延迟得到n*m个整数时间延迟，采用S103计算n*m个子信道的分数时间延迟得到n*m个分数时间延迟。
在本发明的实施例中，计算每个子信道的整数时间延迟和分数时间延迟的顺序不作限制，即S102和S103的顺序不作限制。
S104、接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的接收时间延迟。
具体的，m个接收通道的时间延迟为接收时间延迟或混合时间延迟，接收时间延迟指接收信号经过接收通道发生的时间延迟，混合时间延迟指信号经过发射通道和接收通道后发生的时间延迟。接收机根据n*m个时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟，此处的n*m个时间延迟为整数时间延迟和分数时间延迟的叠加。在本实施例中，根据S102和S103估计得到的时间延迟是发射通道和接收通道交叉叠加后的n×m个时间延迟，接收机采用分离算法使分离后得到的m个接收时间延迟按照信道交叉的方式叠加后得到的时间延迟与前面估计的整数时间延迟和分数时间延迟的和相近。分离算法本发明不作限制，例如，接收机可使用简单的变量分离法求解。
可选的，在本发明的实施例中，接收机周期性的计算该MIMO通信系统的信道响应矩阵，通过信道响应矩阵估计各个发射通道和各个接收通道的时间延迟，实时监测时间延迟的变化情况。
通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：
接收机通过对MIMO通信系统的信道响应矩阵的估计，计算出各子信道的分数时间延迟和相对于参考子信道的整数时间延迟，并通过得到的计算结果分离出各个接收通道的时间延迟，可以在线实时的测量MIMO通信系统收端的时间延迟，测量精度更高。
请参见图2，为本发明实施例的一种多输入多输出通信系统时间延迟估计方法的另一流程示意图；在实施例中，所述方法包括以下步骤：
S201，接收机根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
具体的，MIMO通信系统有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，接收机可以根据发射信号中的导频计算该MIMO通信系统的信道响应矩阵，导频指发射机在发送数据流中插入的已知符号。信道响应矩阵的计算方法具体为：y=H*x+p，y为接收信号，H为信道响应矩阵，x为导频，p为接收机噪声，接收机计算出n*m路子信道的信道响应矩阵为：
其中，hij为MIMO通信系统中第i个发射通道到第j个接收通道构成的子信道Cij的信道响应，1≤i≤n，1≤j≤m，信道响应矩阵中有n*m子信道的信道响应。
可以理解的是，接收机可以采用任何其他的信道估计方法估计信道响应矩阵，如时域的或频域的方法，本发明不做限制，该信道响应矩阵可以是时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
S202，检测待测量的子信道的信道响应与参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差。
具体的，预先从n*m子信道中任意选取一个子信道作为对齐用的参考子信道，其他的子信道的整数时间延迟都是根据该参考子信道计算出来的相对的整数时间延迟。在下面示例性的说明中，假设第1个发射通道到第1个接收通道所构成的子信道C11为参考子信道，其信道响应为h11。
由数字信号的性质可知，整数倍符号周期延迟会造成信道响应的若干个采样点的平移，结合图3，子信道的整数时间延迟的计算方法具体为：在n*m个子信道中选取一个需要测量的子信道作为待测量的子信道，接收机计算待测量的子信道的信道响应中峰值位置和参考子信道的信道响应中峰值位置，峰值位置指信道响应中最大幅度响应点所在的位置。在图3中，假设选取的参考子信道为C11，即第1发射通道至第1接收通道之间的子信道，其对应的信道响应为h11(n)，子信道C11对应的整数时间延迟为0。对n*m个子信道中每个子信道的信道响应（h11(n)-hnm(n)）进行峰值位置检测，然后对得到的每个子信道的峰值位置计算与参考子信道的峰值位置偏置，根据该位置偏置得到每个子信道相对于参考子信道的整数时间延迟Δij，1≤i≤n，1≤j≤m，i和j均为整数。
S203，根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中所述参考子信道的整数时间延迟为0。
具体的，接收机根据步骤202计算出来的待测量的子信道的峰值位置和参考子信道的峰值位置确定出的二者的峰值位置偏差，该峰值位置偏差即为该待测量的子信道的相对于参考子信道的整数时间延迟。接收机采用该计算方法计算每个子信道的整数时间延迟。
S204，将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、（K-1）/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个扩展信道响应，K≥2。
具体的，结合图4，具体估计方法为，从n*m个子信道选择一个需要测量的子信道作为待测量的子信道（如图4中的子信道C11），将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、（K-1）/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个扩展信道响应，K≥2，假设K=3，假设从信道响应矩阵中获取待测量的子信道的信道响应h11(n)，将获取到的信道响应分别进行0、1/3和2/3倍符号周期的延迟扩展处理，分别对应得到h11(n)、h11(n-1/3)和h11(n-2/3)。
S205，分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，选取最大的信道熵对应的非整数符号周期延迟作为所述待测量子信道的分数时间延迟。
具体的，由数字信号的性质可知，分数符号周期延迟会导致信道响应的扩展，为了量化信道响应扩展的程度，定义信道响应f（n）的信道熵为：
其中，f（n）为一个数字序列，n为数字序列的长度，Ent_cr为信道熵，abs（f（n））表示求f（n）中第i个点的幅度值的绝对值，log(.)表示求对数运算。
由熵函数的凸函数性质可知，分数时间延迟偏离整数时间延迟程度越大，信道响应的扩展越大，信道熵越小，因此通过计算延迟的信道响应的信道熵能估计分数时间延迟的大小。
按照上述公式计算步骤204得到的3个扩展信道响应h11(n)、h11(n-1/3)和h11(n-2/3)的信道熵，比较3个计算得到的信道熵的大小，取其中信道熵最大的分数倍符号周期作为分数时间延迟，假设扩展信道响应h11(n-1/3)的信道熵最大，则待测量的信子信道的分数时间延迟τ11为1/3倍符号周期，分数时间延迟的工作原理可描述为：
为了得到更准确的分数时间延迟，可以将K取一个较大的整数，当K的值较大时，接收机的计算复杂度会增加，因此选取K的值需要平衡精确度和复杂度之间的关系。通过步骤204和步骤205的方法，计算出n*m个子信道中每个子信道的分数时间延迟，即计算图4中的τ11-τnm。
在本发明的实施例中，信道熵函数可以采用自定义一个以时间延迟为自变量的目标函数来代替，该目标函数满足减函数的性质，即时间延迟越大，目标函数值越小，时间延迟越小，目标函数值越大，接收机同样可以采用该目标函数估计出子信道的分数时间延迟。
在本发明的实施例中，计算待测量的子信道的整数时间延迟和分数时间延迟的步骤没有先后的限制，接收机也可以先计算待测量的子信道的分数时间延迟再计算整数时间延迟，即先执行步骤204和205，再执行步骤202和203。
S206，所述接收机采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收时间延迟。
具体的，接收机根据得到的n*m个子信道的整数时间延迟和n*m个分数时间延迟采用分离变量法分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟，公式为:
其中，Δtti为第i个发射通道的发射时间延迟，Δtri为第i个接收通道的接收时间延迟，Δij为第i个发射通道至第j个接收通道的整数时间延迟，τij为第i个发射通道到第j个接收通道的分数时间延迟。
S207，所述接收机将分离出的n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿。
具体的，接收机将步骤206分离出来的n个发射时间延迟通过反馈信道返回至发射机，由发射机分别对相应的发射通道进行时延补偿，发射机根据发射时间延迟对携带符号信息的数字信号进行时延补偿，以达到与参考子信道中的发射通道的相对同步。
S208，所述接收机根据接收时间延迟分别对响应的接收通道进行时延补偿。
具体的，接收机根据步骤206分离出来的m个接收时间延迟对响应的接收通道进行时延补偿，接收机根据接收时间延迟对携带符号信息的数字信号进行时延补偿，以达到与参考子信道中的接收通道的相对同步。
在本发明的实施例中，接收机在开始工作时，各个发射通道和各个接收通道的初始补偿量均为0，接收机根据接收信号估计出此时的信道响应矩阵，并根据当前得到的信道响应矩阵估计出各子通道间的时间延迟（整数时间延迟与分数时间延迟的叠加），接收机将得到的时间延迟进一步分离发射通道和接收通道的时间延迟，并在发射机和接收机分别根据时间延迟进行时间补偿，达到各个发射通道和接收通道的相对同步。
接收机根据经过补偿后的接收信号的信道响应矩阵，重复上述过程，整个系统将进入一个闭环工作的状态，从而达到跟踪多通道时间延迟和在线补偿的目的。
通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：
接收机通过对MIMO通信系统的信道响应矩阵的估计，计算出各子信道的分数时间延迟和相对于参考子信道的整数时间延迟，并通过得到的计算结果采用分离出各个发射通道的发射时间延迟和各个接收通道的接收时间延迟，可以在线实时的测量MIMO通信系统收发端的时间延迟，测量精度更高。
参见图5，为本发明实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法的另一流程示意图，在本实施例中，所述方法包括：
S301，接收机根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
S302，检测待测量的子信道的信道响应与参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差。
S303，根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
S304，将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2。
S305，分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
S301至S305与方法实施例二中基于同一构思，其带来的技术效果也与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例二中的叙述，此处不再赘述。
S306，接收机采用分离变量法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的混合时间延迟。
具体的，接收机的一个接收通道接收到的混合信号中含有n个不同的时间延迟，分别是发射机的n个发射时间延迟与该接收通道的接收时间延迟的叠加，接收机无法只在接收通道处补偿n种不同的发射通道的发射时间延迟，最优补偿策略是接收机在该接收通道补偿发送机的n个发射时间延迟的平均值，残余的相对时间延迟为各个发射通道相对其平均值的差值。
可选的，在本发明的实施例中，发射机还根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的混合时间延迟，工作原理如下：
可选的，接收机还可以根据发射通道的发射时间延迟和接收通道的接收时间延迟来计算接通道的混合时间延迟，设定分离出来的发射通道的发射时间延迟为Δtti，1≤i≤n；分离出来的接收通道的接收时间延迟为Δtri，则接收通道的混合时间延迟表示为n个发射通道的发射时间延迟的平均值与自身的接收时间延迟的叠加，以接收通道1的混合时间延迟为例，其混合时间延迟为
在本实施例中，计算n个发射通道的发射时间延迟的平均值还可以采用其他方法，如加权平均值法、算术平均值法等，本发明不作限制。
S307，利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
在本发明的实施例中，发射机仅在接收通道处对时延补偿，由于没有发射机侧的时延补偿，无需建立反馈信道，系统结构更简单。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
参见图6，为本发明第一实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图，在本实施例中，该装置包括：
响应计算模块10，用于计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应。
具体的，MIMO通信系统有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，响应计算模块10可以根据发射信号中的导频计算该MIMO通信系统的信道响应矩阵，具体为y=H*x+p，y为接收信号，H为信道响应矩阵，x为导频，p为接收机噪声，接收机计算出n*m路子信道的信道响应矩阵为：
其中，hij为MIMO通信系统中第i个发射通道到第j个接收通道构成的子信道Cij的信道响应，1≤i≤n，1≤j≤m，信道响应矩阵中有n*m子信道的信道响应。
可以理解的是，响应计算模块10也可以采用其他方法估计信道响应矩阵，例如直接由接收到的发射信号估计出该MIMO通信系统的信道响应矩阵，该信道响应矩阵可以是时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵，本发明不作限制。
整数延迟计算模块20，用于根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道。
具体的，预先从n*m子信道中任意选取一个子信道作为对齐的参考子信道，其他的子信道的整数时间延迟都是根据该参考子信道计算出来的相对的整数时间延迟。在下面示例性的说明中，假设第1个发射通道到第1个接收通道所构成的子信道C11为参考子信道，其信道响应为h11。
整数延迟计算模块20计算n*m个子信道中每个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，整数时间延迟为符号周期的整数倍，符号周期指通信系统中码元持续时间，即为采样率的倒数。整数延迟计算模块20计算整数时间延迟的方法可以采用自相关方法或同步序列法等，本发明不作限制。可以理解的是，参考子信道以自身为参考对象计算整数时间延迟，其整数时间延迟的值为0。
分数延迟计算模块30，用于根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟。
具体的，分数时间延迟为符号周期的分数倍，符号周期小于1的倍数，n*m个子信道中每个子信道的时间延迟包括整数时间延迟和分数时间延迟，设定子信道Cij的时间延迟ΔTij＝Δij+τij，Δij为整数时间延迟，τij为分数时间延迟，1≤i≤n，1≤j≤m。
接收机采用整数延迟计算模块30计算n*m个子信道相对于参考子信道的整数时间延迟得到n*m个整数时间延迟，采用分数延迟计算模块30计算n*m个子信道的分数时间延迟得到n*m个分数时间延迟。
延迟分离模块40，用于根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
具体的，m个接收通道的时间延迟为接收时间延迟或混合时间延迟，接收时间延迟指接收信号经过接收通道发生的时间延迟，混合时间延迟指信号经过发射通道和接收通道后发生的时间延迟。延迟分离模块40根据n*m个时间延迟分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟，此处的n*m个时间延迟为整数时间延迟和分数时间延迟的叠加。整数延迟计算模块20和分数延迟计算模块30估计得到的时间延迟是发射通道和接收通道交叉叠加后的n×m个时间延迟，接收机采用分离算法使分离后得到的m个时间延迟按照信道交叉的方式叠加后得到的时间延迟与前面估计的整数时间延迟和分数时间延迟的和相近。分离算法本发明不作限制，例如，延迟分离模块40可使用简单的变量分离法求解。
可以理解的是，在本发明的实施例中，时间延迟估计装置周期性的计算该MIMO通信系统的信道响应矩阵，通过信道响应矩阵估计各个发射通道和各个接收通道的时间延迟，实时监测时间延迟的变化情况。
进一步的，参见图7，为本发明第二实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图，除包括响应计算模块10、整数延迟计算模块20、分数延迟计算模块30和延迟分离模块40之外，还包括反馈模块40和第一补偿模块50，其中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟
反馈模块50，用于根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
第一补偿模块60，用于根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
本实施例中的各模块的交互过程与方法实施例二中基于同一构思，其带来的技术效果也与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
参见图8，为本发明第三实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图，除包括响应计算模块10、整数延迟计算模块20、分数延迟计算模块30和延迟分离模块40之外，还包括第二补偿模块70，其中，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，
第二补偿模块70，用于利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
本实施例中的各模块的交互过程与方法实施例三中基于同一构思，其带来的技术效果也与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
进一步优选的，参见图9和图10，整数延迟计算模块20包括检测单元201和第一计算单元202，
检测单元201，用于检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；
第一计算单元202，用于根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
分数延迟计算单元包括扩展单元301个第二计算单元302，
扩展单元301，用于将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
第二计算单元302，用于分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
参见图11，为本发明第四实施例的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置的结构示意图，以下简称估计装置1，估计装置1包括处理器61、存储器62、输入装置63和输出装置64，估计装置1中的处理器61的数量可以是一个或多个，图11以一个处理器为例。本发明的一些实施例中，处理器61、存储器62、输入装置63和输出装置64可通过总线或其他方式连接，图11中以总线连接为例。
其中，存储器62中存储一组程序代码，且处理器61用于调用存储器62中存储的程序代码，用于执行以下操作：
计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；
根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
优选的，处理器61具体用于执行检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；
根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
优选的，处理器61具体用于执行：
将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
优选的，处理器61具体用于执行根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
优选的，信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
优选的，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，处理器61还用于执行：
根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
优选的，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，处理器61还用于执行：
利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
优选的，处理器61具体用于执行采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟。
通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：
接收机通过对MIMO通信系统的信道响应矩阵的估计，计算出各子信道的分数时间延迟和相对于参考子信道的整数时间延迟，并通过得到的计算结果分离出各个接收通道的时间延迟，可以在线实时的测量MIMO通信系统收端的时间延迟，测量精度更高。
参见图12，为本发明第一实施例的一种多输入多输出通信系统的结构示意图，在本发明的实施例中，该通信系统包括发射机和接收机，发射机有n个发射通道，接收机有m个接收通道，在该通信系统开始工作时，各个发射通道和各个接收通道的时延补偿的初始量为0，接收机根据发射机发射的信号计算信道响应矩阵，接收机根据信道响应矩阵计算每个子信道的整数时间延迟和分数时延延迟，接收机使用分离算法分离出计算出来的n*m个子信道的整数时间延迟和分数时延延迟中n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟，图12中的，Δt1-Δtn为发射机侧n个发射通道的发射时间延迟；Δr1-Δrm为接收机侧m个接收通道的接收时间延迟。
接收机将n个发射时间延迟通过反馈信道返回至发射机，发射机利用发射时间延迟对各个发射通道进行时延补偿；接收机利用接收时间延迟对各个接收通道进行时延补偿。
工作一段时间后，接收机利用经过发射通道的时延补偿和接收通道的时延补偿后的信号估计信道响应矩阵，重复上述过程，整个系统将进入一个闭环工作的状态，从而达到跟踪多通道时间延迟和在线补偿的目的。
参见图13，为本发明第二实施例的一种多输入多输出通信系统的结构示意图，该通信系统包括发射机和接收机，发射机有n个发射通道，接收机有m个接收通道，在该通信系统开始工作时，各个发射通道和各个接收通道的时延补偿的初始量为0，接收机根据发射机发射的信号计算信道响应矩阵，接收机根据信道响应矩阵计算每个子信道的整数时间延迟和分数时延延迟，并根据信道响应矩阵估计出接收通道的混合时间延迟，接收机的一个接收通道接收到的混合信号中含有n个不同的时间延迟，分别是发射机的n个发射时间延迟与该接收通道的接收时间延迟的叠加，接收机无法只在接收通道处补偿n种不同的发射通道的发射时间延迟，最优补偿策略是接收机在该接收通道补偿发送机的n个发射时间延迟的平均值，即接收通道的混合时间延迟，残余的相对时间延迟为各个发射通道相对其平均值的差值。图13中，Δ′r1-Δ′rm为m个接收通道的混合时间延迟。
工作一段时间后，接收机根据时延补偿的信号估计信道响应矩阵，重复上述过程，整个系统将进入一个闭环工作的状态，从而达到跟踪多通道时间延迟和在线补偿的目的。
在本发明的实施例中，发射机仅在接收通道处对时延补偿，由于没有发射机侧的时延补偿，无需建立反馈信道，系统结构更简单。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述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。
以上对本发明实施例所提供的一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法、装置及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (26)

1.一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计方法，其特征在于，包括：
接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述整数时间延迟为符号周期的整数倍，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；其中，所述分数时间延迟表示符号周期的小于1的倍数；
所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟的步骤包括：
检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；其中，峰值位置表示信道响应中最大幅度响应点所在的位置；
根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟的步骤包括：
将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵的步骤包括：
所述接收机根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，还包括：
所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
所述接收机根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，还包括：
所述接收机利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿；其中，混合时间延迟为信道经过发射通道和接收通道后发生的时间延迟。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出n个发射通道的发射时间延迟和m个接收通道的接收时间延迟的步骤包括：
所述接收机采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
9.一种多输入多输出通信系统时间延迟估计装置，其特征在于，包括：
响应计算模块，用于计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
整数延迟计算模块，用于根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述整数时间延迟为符号周期的整数倍，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
分数延迟计算模块，用于根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；其中，所述分数时间延迟表示符号周期的小于1的倍数；
延迟分离模块，用于根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述整数延迟计算模块包括：
检测单元，用于检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；其中，峰值位置表示信道响应中最大幅度响应点所在的位置；
第一计算单元，用于根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述分数延迟计算模块包括；
扩展单元，用于将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
第二计算单元，用于分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述响应计算模块用于根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，还包括：
反馈模块，用于根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
第一补偿模块，用于根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，还包括：
第二补偿模块，用于利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿；其中，混合时间延迟为信道经过发射通道和接收通道后发生的时间延迟。
16.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述延迟分离模块用于采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
17.一种多输入多输出通信系统的时间延迟估计装置，其特征在于，包括处理器、存储器、输入装置和输出装置，其中，存储器中存储一组程序代码，且处理器用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：
接收机计算MIMO多输入多输出通信系统的信道响应矩阵，其中，该MIMO通信系统中有n个发射通道和m个接收通道，n≥2，m≥2，n和m均为整数，所述信道响应矩阵包含n*m个子信道的信道响应；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道分别相对于参考子信道的整数时间延迟，其中，所述整数时间延迟为符号周期的整数倍，所述参考子信道为n*m个子信道中任意一个子信道；
所述接收机根据所述信道响应矩阵计算n*m个子信道的分数时间延迟；其中，所述分数时间延迟表示符号周期的小于1的倍数；
所述接收机根据n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于执行检测待测量的子信道的信道响应与所述参考子信道的信道响应之间的峰值位置偏差；其中，峰值位置表示信道响应中最大幅度响应点所在的位置；
根据峰值位置偏差计算待测量的子信道的整数时间延迟，其中，所述参考子信道的整数时间延迟为0。
19.如权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于执行：
将待测量的子信道的信道响应分别进行0、1/K、2/K…、(K-1)/K倍符号周期的延迟扩展处理得到K个的扩展信道响应，K≥2且为整数；
分别计算所述K个扩展信道响应的信道熵，并选取最大的信道熵对应的非整数倍符号周期作为待测量的子信道的分数时间延迟。
20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于执行根据发射机发送的导频计算MIMO通信系统的信道响应矩阵。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述信道响应矩阵包括时间域信道响应矩阵或频率域信道响应矩阵。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的接收时间延迟，所述处理器还用于执行：
根据n*m个子信道的时间延迟分离出的n个发射通道的发射时间延迟，并将n个发射时间延迟返回至发射机，以使所述发射机根据n个发射时间延迟分别对相应的发射通道进行时延补偿；
根据m个接收时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿。
23.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述m个接收通道的时间延迟为接收通道的混合时间延迟，所述处理器还用于执行：
利用m个混合时间延迟分别对相应的接收通道进行时延补偿；其中，混合时间延迟为信道经过发射通道和接收通道后发生的时间延迟。
24.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于执行采用变量分离法从n*m个子信道的时间延迟分离出m个接收通道的时间延迟。
25.一种接收机，其特征在于，包括如权利要求9-16、17-24中任一项所述的估计装置。
26.一种MIMO通信系统，包括发射机和如权利要求25所述的接收机。
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