CN104935536B - 一种数据处理设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及数据处理设备及方法，提供较早启动并行干扰消除的方案。本发明实施例提供的数据处理设备20中，控制信道模型简单估计装置201进行控制信道简单估计，其中不包括滤波处理，线性预测装置202对简单估计得到的结果线性预测，导频重构装置203对线性预测得到的第一估计结果重构，控制信道数据再生装置204再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分，控制信道对消干扰器205从多个用户的天线数据中去除再生的导频部分，得到该多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。由于用简单估计和线性预测替代带滤波过程的信道估计，缩短了信道估计时间，尽早启动并行干扰消除，减小了后期干扰噪声。

Description

一种数据处理设备及方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种数据处理设备及方法。
背景技术
随着无线通信技术的发展，诸如基站、无线智能设备、无线终端等无线通信系统中的无线设备需支持多用户并发处理。这样的无线设备可包括但不限于：多SIM卡的智能手机、多点连接的蓝牙设备、无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)设备，无线基站等。
通常，无线通信系统中的信道可分为用于传输控制信息的控制信道和用于传输业务数据的数据信道。控制信道上传输的控制信息通常包括导频和控制参数，导频通常由通信的接收方已知，接收方将接收到的导频与已知的导频比较，得到与发送方之间的无线信道的信道模型，即进行“信道估计”。接收方根据信道估计的结果对数据信道上接收的业务数据解码，完成对数据信道的接收。
当多用户并发时，不同用户按照码分、时分或频分等方式调制在载波上。由于无线设备的可靠性因素，或空间传输的多径效应等原因，不同用户的信道之间存在干扰。导致接收方在信道估计时得到的信道模型有偏差，使得接收方在数据信道上接收的业务数据产生失真。可使用并行干扰消除技术消除不同用户的信道之间的干扰。
并行干扰消除的基本原理如下：
首先，无线设备接收到实时信号C，C中包含A、B两个用户的调制数据；无线设备计算出A的传输模型，然后根据计算得到的A的传输模型，还原出A的接收信号A’；无线设备从实时信号C中，减去A’，剩下B用户的数据；最后基于剩下的B用户的数据，计算B的传输模型。
其中，无线设备从实时信号C中减去A’的过程中，还可以去除A用户的噪声，从而减少B用户的受到的多用户干扰，该处理一般称作“天线数据对消”，根据计算得到的A的传输模型，还原出A的接收信号A’，一般称作“天线信号再生”。
图1示出的一种并行干扰消除方案。为了简单示意，仅示出了两个并发的用户：A用户和B用户。
在图1所示的并行干扰消除方案中，通过“天线采集数据”，采集了包括A用户的控制信道、A用户的数据信道、B用户的控制信道和B用户的数据信道的天线数据在内的无线信号；该无线信号经过“控制信道解扰码、解扩频装置”的处理，得到了A用户的控制信道和B用户的控制信道的基带数据；再经过“控制信道模型估计装置”进行信道估计，得到A用户和B用户的信道估计结果；得到的信道估计结果由“控制信道数据再生装置”进行扩频、加扰等与“控制信道解扰码、解扩频装置”中相反的处理，分别得到再生后的A用户的控制信道和B用户的控制信道的天线数据，由于再生后的天线数据是经过“控制信道模型估计装置”中的信道模型修正的，可靠性比原始的天线数据高。
“数据信道对消干扰器”从收到的天线数据中减去再生后的控制信道的天线数据，得到包括A用户的数据信道和B用户的数据信道的天线数据，消除了两个用户的控制信道之间的干扰，实现了并行干扰对消。“数据信道对消干扰器”输出的天线数据再分别经过数据信道解扰码、解扩频、解调制器”的处理和“译码以及后级处理”，分别得到了两个用户的数据信道的基带数据。
通常，“控制信道模型估计装置”一般包括滤波过程。为了获取正确的信道估计结果，滤波窗口通常较长，这意味着需要等待较长时间收集窗口数据。
由于需要较长时间获得信道估计结果，因此不能在第一时间启动并行干扰消除，导致早期的干扰不能很好消除。这在遵循因果律的无线通信系统，即因果系统中，会导致后期的干扰噪声被放大。
发明内容
本发明实施例提供一种数据处理设备及方法，用以提供一种能够较早启动并行干扰消除的方案，以避免在遵循因果律的无线通信系统中，由于不能在第一时间启动并行干扰消除，而导致的后期的干扰噪声被放大的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种数据处理设备，包括：
控制信道模型简单估计装置、线性预测装置、导频重构装置、第一控制信道数据再生装置和控制信道对消干扰器，其中：
所述控制信道模型简单估计装置，用于在时间段n接收多个用户的控制信道的基带数据，所述基带数据包括：控制参数部分和导频部分，n为时间段的序号，为正整数；
在时间段n，对于所述多个用户中的每一个用户，
所述控制信道模型简单估计装置，用于根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行该用户的控制信道的简单估计后，将简单估计得到的结果发给所述线性预测装置；其中，所述简单估计为排除滤波处理后的估计处理；
所述线性预测装置，用于对收到的该用户的简单估计得到的结果进行线性预测，将得到的该用户的控制信道的第一估计结果发给所述导频重构装置；
所述导频重构装置，用于根据收到的该用户的控制信道的所述第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，发给所述第一控制信道数据再生装置；
所述第一控制信道数据再生装置，用于根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分，发给所述控制信道对消干扰器；
所述控制信道对消干扰器，用于在时间段n+1，
从天线处采集所述多个用户的天线数据，并从所述第一控制信道数据再生装置处接收所述第一控制信道数据再生装置在时间段n再生得到的所述多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分；以及
从采集的所述多个用户的天线数据中去除收到的所述多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，
所述控制信道模型简单估计装置在时间段n收到的所述多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分，来自于所述导频重构装置，是所述导频重构装置在时间段n-1重构得到的。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，
所述控制信道模型简单估计装置在时间段n收到的所述多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据在时间段n从天线处采集的所述多个用户的天线数据得到的。
结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，
所述数据处理设备还包括：控制信道解扰码解扩频装置，用于在时间段n+1，
接收所述控制信道对消干扰器输出的所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分；并
对于所述多个用户中的每一个用户，根据收到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分。
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，
所述数据处理设备还包括：控制信道模型估计装置、第二控制信道数据再生装置和数据信道对消干扰器；
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，
所述控制信道模型估计装置，用于从所述导频重构装置处接收所述导频重构装置在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，并从所述控制信道解扰码解扩频装置处接收该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分；以及根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计，得到该用户的控制信道的第二估计结果，发给所述第二控制信道数据再生装置，其中，所述信道估计包括滤波处理；
所述第二控制信道数据再生装置，用于对收到的该用户的控制信道的所述第二估计结果进行控制信道数据再生，得到再生后的该用户的控制信道的天线数据，发给所述数据信道对消干扰器；
所述数据信道对消干扰器，用于在时间段n+1，从天线处采集的所述多个用户的天线数据中去除从所述第二控制信道数据再生装置处收到的所述多个用户的控制信道的天线数据，得到所述多个用户的数据信道的天线数据。
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，
所述设备还包括：数据信道解扰码解扩频解调制器，用于在时间段n+1，
接收所述数据信道对消干扰器输出的所述多个用户的数据信道的天线数据；并
对于所述多个用户中的每一个用户，根据从所述控制信道模型估计装置处接收的该用户的控制信道的第二估计结果，对收到的该用户的数据信道的天线数据进行处理，以生成该用户的数据信道的基带数据。
结合第一方面，或第一方面的第一种至第五种可能的实现方式中的任一种，在第六种可能的实现方式中，
所述线性预测为卡尔曼滤波。
结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，
所述卡尔曼滤波的参数设置如下：
x(n|n-1)＝A*x(n-1|n-1)；
P(n|n-1)＝A*P(n-1|n-1)*At+Q；
K(n)＝P(n|n-1)/[P(n|n-1)+R]；
x(n|n)＝x(n|n-1)+K(n)[y(n)–x(n|n-1)]；
P(n|n)＝[1–K(n)]*P(n|n-1)；
其中，x(n|n-1)为使用时间段n-1的第一估计结果来预测时间段n的第一估计结果的最优值；x(n-1|n-1)为时间段n-1的控制信道的第一估计结果；P(n|n-1)为x(n|n-1)的协方差矩阵；P(n-1|n-1)为x(n-1|n-1)的协方差矩阵；A为卡尔曼滤波传递系数，不小于0且不大于1；t表示取矩阵的转置；Q为y(n)的方差估计；K(n)为卡尔曼增益；R为天线测量误差；y(n)为得到的时间段n对控制信息的基带数据中的导频部分进行控制信道的简单估计得到的结果，x(n|n)为时间段n的第一估计结果。
第二方面，本发明实施例提供一种数据处理方法，包括：
在时间段n，接收多个用户的控制信道的基带数据，所述基带数据包括：控制参数部分和导频部分，n为时间段的序号，为正整数；
并在时间段n，对于所述多个用户中的每一个用户，分别执行：
根据接收的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行该用户的控制信道的简单估计后，对简单估计得到的结果进行线性预测，得到该用户的控制信道的第一估计结果，其中，所述简单估计为排除滤波处理后的估计处理；并
根据得到的该用户的控制信道的所述第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分；并
根据重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分；
在时间段n+1，从天线处采集的所述多个用户的天线数据中去除在时间段n再生得到的所述多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，
对于所述多个用户中的每一个用户，在时间段n接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据得到的该用户的时间段n-1的控制信道的所述第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分得到的。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，
对于所述多个用户中的每一个用户，在时间段n接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据在时间段n从天线处采集的所述多个用户的天线数据得到的。
结合第二方面、第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，
在时间段n+1得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分之后，所述方法还包括：
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，根据得到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分。
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，
在时间段n+1得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分之后，所述方法还包括：
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，
接收在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分；并
根据在时间段n+1生成的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对接收的在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计，得到该用户的控制信道的第二估计结果，其中，所述信道估计包括滤波处理；并
对得到的该用户的控制信道的所述第二估计结果进行控制信道数据再生，得到再生后的该用户的控制信道的天线数据；
在时间段n+1，从天线处采集的所述多个用户的天线数据中去除在时间段n+1再生后的所述多个用户的控制信道的天线数据，得到所述多个用户的数据信道的天线数据。
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，
在时间段n+1得到所述多个用户的数据信道的天线数据之后，所述方法还包括：
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，根据得到的该用户的控制信道的第二估计结果，由得到的该用户的数据信道的天线数据，生成该用户的数据信道的基带数据。
结合第二方面、第二方面的第一种至第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述线性预测为卡尔曼滤波。
结合第二方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述卡尔曼滤波的参数设置如下：
x(n|n-1)＝A*x(n-1|n-1)；
P(n|n-1)＝A*P(n-1|n-1)*At+Q；
K(n)＝P(n|n-1)/[P(n|n-1)+R]；
x(n|n)＝x(n|n-1)+K(n)[y(n)–x(n|n-1)]；
P(n|n)＝[1–K(n)]*P(n|n-1)；
其中，x(n|n-1)为使用时间段n-1的第一估计结果来预测时间段n的第一估计结果的最优值；x(n-1|n-1)为时间段n-1的控制信道的第一估计结果；P(n|n-1)为x(n|n-1)的协方差矩阵；P(n-1|n-1)为x(n-1|n-1)的协方差矩阵；A为卡尔曼滤波传递系数，不小于0且不大于1；t表示取矩阵的转置；Q为y(n)的方差估计；K(n)为卡尔曼增益；R为天线测量误差；y(n)为得到的时间段n对控制信息的基带数据中的导频部分进行控制信道的简单估计得到的结果，x(n|n)为时间段n的第一估计结果。
本发明实施例中，在对控制信道进行信道估计时，先进行简单估计，再进行线性预测，替代了图1中“控制信道模型估计装置”中带滤波过程的信道估计，缩短了获得信道估计结果的时间，能够尽早启动并行干扰消除，减小了后期的干扰噪声。
附图说明
图1为一种并行干扰消除方案的示意图；
图2为本发明实施例提供的第一种数据处理设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第二种数据处理设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第三种数据处理设备的结构示意图；
图5为本发明实施例缩短信道估计时长的示意图；
图6为本发明实施例提供的数据处理方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种数据处理设备及方法，用以提供一种能够较早启动并行干扰消除的方案，以避免在遵循因果律的无线通信系统中，由于不能在第一时间启动并行干扰消除，而导致的后期的干扰噪声被放大的问题。
本发明实施例中，在对控制信道进行信道估计时，先进行简单估计，再进行线性预测，替代了图1中“控制信道模型估计装置”中带滤波过程的信道估计，缩短了获得信道估计结果的时间，能够尽早启动并行干扰消除，减小了后期的干扰噪声。
本发明实施例提供的数据处理设备及方法，可应用于各种需要进行多用户并发处理的设备、系统中，比如：可应用于前述的诸如基站、无线智能设备、无线终端等无线通信系统中的无线设备中。
这些无线设备的可包括但不限于采用下列通信制式的设备：
全球移动通信系统(Global System of Mobile communication，GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)IS-95、码分多址(Code Division MultipleAccess，CDMA)2000、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，TD-SCDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，WCDMA)、时分双工-长期演进(Time Division Duplexing-Long Term Evolution，TDD LTE)、频分双工-长期演进(Frequency Division Duplexing-Long Term Evolution，FDD LTE)、长期演进-增强(Long Term Evolution-Advanced，LTE-advanced)、个人手持电话系统(Personal Handy-phone System，PHS)、802.11系列协议规定的无线保真(WirelessFidelity，WiFi)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，WiMAX)等。
下面，结合附图对本发明实施例进行详细说明。
图2为本发明实施例提供的数据处理设备20的结构示意图。如图2所示，数据处理设备20包括：
控制信道模型简单估计装置201、线性预测装置202、导频重构装置203、控制信道数据再生装置204和控制信道对消干扰器205；其中，
控制信道模型简单估计装置201，用于在时间段n接收多个用户的控制信道的基带数据，该基带数据包括：控制参数部分和导频部分，即每一个用户的控制信道的基带数据都包括控制参数部分和导频部分，其中，n为时间段的序号，为正整数。
在时间段n，对于该多个用户中的每一个用户，进行如下处理：
1、控制信道模型简单估计装置201，根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行该用户的控制信道的简单估计后，将简单估计得到的结果发给线性预测装置202；
其中，简单估计为排除滤波处理后的估计处理。除了不包括滤波处理外，其他的估计处理过程与现技术类似，此处不做赘述。以多径衰落信号为例，输入为多径衰落信号，简单估计过程中，根据多径衰落信号中的每一径信号的幅度、相位和到达时间，确定传输该多径衰落信号的信道的信道模型。
2、线性预测装置202，对收到的该用户的简单估计得到的结果进行线性预测，将得到的该用户的控制信道的第一估计结果发给导频重构装置203；
3、导频重构装置203，根据收到的该用户的控制信道的第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，发给控制信道数据再生装置204；具体的重构过程及实现可参见现有技术的介绍，此处不做赘述；
4、控制信道数据再生装置204，根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分，发给控制信道对消干扰器205；
控制信道对消干扰器205，在时间段n+1，
从天线处采集的多个用户的天线数据；并
从控制信道数据再生装置204处接收控制信道数据再生装置204在时间段n再生得到的该多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分；并
从采集的该多个用户的天线数据中，去除收到的该多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到该多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
在本发明实施例中，无论是对于数据、导频还是控制参数，都存在天线数据和基带数据两种形态，天线数据也就是射频数据，其经过频率解调后将生成基带数据，基带数据能够被逻辑电路所处理。
对大多数无线通信用户而言，通信双方即时移动速度小于100Km/h，以移动速度为100Km/h计算，每2ms，用户的移动距离约为0.06m，此时，用户所在的信道环境可认为是稳定的。
图1所示的并行干扰消除方案中，控制信道模型估计包括滤波过程。为了获取正确的信道估计结果，通常滤波窗口会较长，比如：1～2ms以保证信道估计结果不受高频毛刺信号的影响。否则，携带高频毛刺的信道估计结果参与对消反馈环路，会放大这些高频毛刺信号的不利影响。
这意味着需要等较长时间收集窗口数据。因此，当最终获得信道估计结果时，较早的控制信道的天线数据已经过期或者丢弃了，天线采集已经开始发送下一时间段(比如：帧)的数据。
本发明实施例中，数据处理设备20在对控制信道进行信道估计时，先通过控制信道模型简单估计装置201进行简单估计，再通过线性预测装置202进行线性预测，替代了图1中“控制信道模型估计装置”中带滤波过程的信道估计，缩短了获得信道估计结果的时间，能够尽早启动并行干扰消除，减小了后期的干扰噪声。
此外，若仅进行简单估计，不进行线性预测，则容易导致信道估计结果不准确，容易受到高频毛刺影响。因此，本发明实施例中，在控制信道模型简单估计装置201后，还设置了线性预测装置202，该线性预测装置具有较高的准确性，能够有效去除高频毛刺信号的影响。
图1所示的并行干扰消除方案中，仅有数据信道能享受并行干扰对消的增益，控制信道则无法享受。而本发明实施例提供的数据处理设备20中，经过控制信道模型简单估计装置201以及经过线性预测装置202处理后的控制信道的基带数据，经过控制信道数据再生装置204再生成控制信道的天线数据中的导频部分，反馈到控制信道对消干扰器205，控制信道对消干扰器205从天线处采集的多个用户的天线数据中去除了该多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到该多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，使得多用户的控制信道的天线数据中的参数部分能够享受到并行干扰对消的增益。
可选地，如图2所示，控制信道模型简单估计装置201在时间段n从导频重构装置203处接收该多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是导频重构装置203在时间段n-1重构得到的。
由于该导频部分是经过控制信道模型简单估计装置201和线性预测装置202进行信道估计得到的，可靠性比原始天线数据高。
此外，如图2所示，数据处理设备20还可包括控制信道解扰码、解扩频装置206，该装置从控制信道对消干扰器205处接收多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，通过解扰码、解扩频等处理，生成多个用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，发给控制信道模型简单估计装置201。
控制信道模型简单估计装置201再根据接收的该控制参数部分，对从导频重构装置203处接收的多个用户的重构后的控制信道的基带数据中的导频部分进行信道估计。由于信道估计所基于的控制参数经过控制信道对消干扰器205处理，享受了干扰对消增益，因此其再用于信道估计时，使得信道估计的结果更准确。
或者，如图3所示，与图2不同，控制信道模型简单估计装置201输入的多个用户的控制信道的基带数据，也可由天线采集数据经过控制信道解扰码和解扩频后生成。此时，无需从导频重构装置203反馈控制信道的基带数据中的导频部分给控制信道模型简单估计装置201，实现上更简单。
因此，控制信道模型简单估计装置201在时间段n收到的该多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分，也可根据在时间段n从天线处采集的所述多个用户的天线数据得到。
可选地，如图4所示，在图2的基础上，数据处理设备20还可包括：
控制信道解扰码解扩频装置206，在时间段n+1接收控制信道对消干扰器205输出的多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分；并
对于该多个用户中的每一个用户，根据收到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分(即频率解调)。
可选地，如图4所示，数据处理设备20还可包括：
控制信道模型估计装置207、控制信道数据再生装置208和数据信道对消干扰器209；其中，
在时间段n+1，对于多个用户中的每一个用户，数据处理设备20进行如下处理：
1、控制信道模型估计装置207，接收导频重构装置203输出的导频重构装置203在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，并根据从控制信道解扰码解扩频装置206接收该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分；以及根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计，得到该用户的控制信道的第二估计结果，发给控制信道数据再生装置208，其中，信道估计包括滤波处理，可参照现有技术的描述；
2、控制信道数据再生装置208，对收到的该用户的控制信道的第二估计结果进行控制信道数据再生，得到再生后的该用户的控制信道的天线数据，发给数据信道对消干扰器209，再生的过程可参照现有技术的介绍，此处不做赘述；
数据信道对消干扰器209，在时间段n+1，从天线处采集的多个用户的天线数据中去除从控制信道数据再生装置208处收到的多个用户的控制信道的天线数据，得到多个用户的数据信道的天线数据。
其中，控制信道模型估计装置207包括了滤波处理，根据控制信道对消干扰器205处理后得到的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对导频重构装置203输出的控制信道的基带数据中的导频部分，进行带滤波的信道模型估计，能够得到准确性更高的信道估计结果；使用该结果再经过控制信道数据再生装置208生成再生后的控制信道的天线数据；该再生后的控制信道的天线数据经过数据信道干扰对消器，参与数据信道的干扰对消过程，使得数据信道具有更好的抗干扰效果。
可选地，数据处理设备20还可包括：
数据信道解扰码解扩频解调制器，在时间段n+1，
接收数据信道对消干扰器209输出的多个用户的数据信道的天线数据；并
对于多个用户中的每一个用户，根据从控制信道模型估计装置207处接收的该用户的控制信道的第二估计结果，对收到的该用户的数据信道的天线数据进行处理，以生成该用户的数据信道的基带数据，具体的处理过程可参照现有技术的介绍。
由于第二估计结果是经过了控制信道模型估计装置207带滤波处理的信道估计，信道估计结果更准确，使得数据信道解扰码、解扩频、解调制的结果更准确。
本发明实施例提供的数据处理设备20中，线性预测装置202进行的线性预测可为卡尔曼滤波。
卡尔曼(Kalman)滤波是卡尔曼在1958年提出的一种递推最优估计方法，虽然称为“滤波”，但实际上并不是进行滤波处理，而是一种线性预测的方法。
卡尔曼滤波采用状态空间描述法，采用递推形式，能够处理多维和非平稳的随机过程。卡尔曼滤波在测量方差(一般通信系统都可以实时计算自身的测量方差，用于天线参数调整等等)已知的情况下，能够从一系列存在测量噪声的数据中，估计动态系统的状态。
数据处理设备20中，首先对控制信道的基带数据进行简单估计，简单估计中不包括滤波过程，而卡尔曼滤波可对未滤波的简单估计的结果修正，也能够很好地去除高频毛刺的影响。
卡尔曼滤波公式如下：
x(n|n-1)＝A*x(n-1|n-1)；
P(n|n-1)＝A*P(n-1|n-1)*At+Q；
K(n)＝P(n|n-1)/[P(n|n-1)+R]；
x(n|n)＝x(n|n-1)+K(n)[y(n)–x(n|n-1)]；
P(n|n)＝[1–K(n)]*P(n|n-1)；
其中，x(n|n-1)为使用时间段n-1的第一估计结果来预测时间段n的第一估计结果的最优值；
x(n-1|n-1)为时间段n-1的控制信道的第一估计结果；
P(n|n-1)为x(n|n-1)的协方差矩阵；
P(n-1|n-1)为x(n-1|n-1)的协方差矩阵；
A为卡尔曼滤波传递系数，不小于0且不大于1；
t表示取矩阵的转置；
Q为y(n)的方差估计；
K(n)为卡尔曼增益；
R为天线测量误差；
y(n)为得到的时间段n对控制信息的基带数据中的导频部分进行控制信道的简单估计得到的结果；
x(n|n)为时间段n的第一估计结果。
图5为控制信道模型估计时间示意图。这里，以卡尔曼滤波为例，以子帧为单位示意。
如图5所示，基于单个子帧的信道的简单估计可在一个子帧内完成；
基于单个子帧的信道的简单估计加上卡尔曼滤波可在两个子帧内完成；
而带滤波的信道估计需要在五个子帧内完成基于多个子帧的信道估计。
可见，采用本发明实施例提供的数据处理设备20，通过简单估计和线性预测，可极大缩短信道估计的时长，较早地得到信道估计结果。
上述数据处理设备20是由集成电路实现的，例如可以是数字逻辑集成电路或模拟逻辑电路，并实现在一个或多个半导体芯片上。数据处理设备20中的每个部件或单元都可以包括大量的集成电路，所述集成电路可以包括金属氧化物半导体(Metal-OxideSemiconductor，MOS)晶体管、双极晶体管或二极管等。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种数据处理方法，由于该方法解决问题的原理与本发明实施例提供的数据处理设备相同，其实施可参照该数据处理设备的实施，重复之处不再赘述。
图6为本发明实施例提供的数据处理方法的流程图，如图6所示，该方法包括：
S601：在时间段n，接收多个用户的控制信道的基带数据，基带数据包括：控制参数部分和导频部分，n为时间段的序号，为正整数；
在时间段n，对于多个用户中的每一个用户，分别执行：
S602：根据接收的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行该用户的控制信道的简单估计后，对简单估计得到的结果进行线性预测，得到该用户的控制信道的第一估计结果，其中，简单估计不包括滤波处理；并
S603：根据得到的该用户的控制信道的第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分；并
S604：根据重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分；
S605：在时间段n+1，从天线处采集的多个用户的天线数据中去除在时间段n再生得到的多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
可选地，对于多个用户中的每一个用户，在时间段n接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据得到的该用户的时间段n-1的控制信道的第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分得到的。
可选地，对于多个用户中的每一个用户，在时间段n接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据在时间段n从天线处采集的多个用户的天线数据得到的。
可选地，在时间段n+1得到多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分之后，还包括：
在时间段n+1，对于多个用户中的每一个用户，根据得到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分。
可选地，在时间段n+1得到多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分之后，还包括：
在时间段n+1，对于多个用户中的每一个用户，
接收在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分；并
根据在时间段n+1生成的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对接收的在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计，得到该用户的控制信道的第二估计结果，其中，信道估计包括滤波处理；并
对得到的该用户的控制信道的第二估计结果进行控制信道数据再生，得到再生后的该用户的控制信道的天线数据；
在时间段n+1，从天线处采集的多个用户的天线数据中去除在时间段n+1再生后的多个用户的控制信道的天线数据，得到多个用户的数据信道的天线数据。
可选地，在时间段n+1得到多个用户的数据信道的天线数据之后，还包括：
在时间段n+1，对于多个用户中的每一个用户，根据得到的该用户的控制信道的第二估计结果，由得到的该用户的数据信道的天线数据，生成该用户的数据信道的基带数据。
可选地，线性预测为卡尔曼滤波。
可选地，卡尔曼滤波的参数设置如下：
x(n|n-1)＝A*x(n-1|n-1)；
P(n|n-1)＝A*P(n-1|n-1)*At+Q；
K(n)＝P(n|n-1)/[P(n|n-1)+R]；
x(n|n)＝x(n|n-1)+K(n)[y(n)–x(n|n-1)]；
P(n|n)＝[1–K(n)]*P(n|n-1)；
其中，x(n|n-1)为使用时间段n-1的第一估计结果来预测时间段n的第一估计结果的最优值；x(n-1|n-1)为时间段n-1的控制信道的第一估计结果；P(n|n-1)为x(n|n-1)的协方差矩阵；P(n-1|n-1)为x(n-1|n-1)的协方差矩阵；A为卡尔曼滤波传递系数，不小于0且不大于1；t表示取矩阵的转置；Q为y(n)的方差估计；K(n)为卡尔曼增益；R为天线测量误差；y(n)为得到的时间段n对控制信息的基带数据中的导频部分进行控制信道的简单估计得到的结果，x(n|n)为时间段n的第一估计结果。
本发明实施例中，在对控制信道进行信道估计时，先进行简单估计，再进行线性预测，替代了图1中“控制信道模型估计装置”中带滤波过程的信道估计，缩短了获得信道估计结果的时间，能够尽早启动并行干扰消除，减小了后期的干扰噪声。
除了上述硬件实现方案，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供计算机程序产品以执行之前所述的方法。因此，发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种数据处理设备，其特征在于，包括：
控制信道模型简单估计装置、线性预测装置、导频重构装置、第一控制信道数据再生装置和控制信道对消干扰器，其中：
所述控制信道模型简单估计装置，用于在时间段n接收多个用户的控制信道的基带数据，所述基带数据包括：控制参数部分和导频部分，n为时间段的序号，为正整数；
在时间段n，对于所述多个用户中的每一个用户，
所述控制信道模型简单估计装置，用于根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行该用户的控制信道的简单估计后，将简单估计得到的结果发给所述线性预测装置；其中，所述简单估计为排除滤波处理后的估计处理；
所述线性预测装置，用于对收到的该用户的简单估计得到的结果进行线性预测，将得到的该用户的控制信道的第一估计结果发给所述导频重构装置；
所述导频重构装置，用于根据收到的该用户的控制信道的所述第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，发给所述第一控制信道数据再生装置；
所述第一控制信道数据再生装置，用于根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分，发给所述控制信道对消干扰器；
所述控制信道对消干扰器，用于在时间段n+1，
从天线处采集所述多个用户的天线数据，并从所述第一控制信道数据再生装置处接收所述第一控制信道数据再生装置在时间段n再生得到的所述多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分；以及
从采集的所述多个用户的天线数据中，去除收到的所述多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述控制信道模型简单估计装置在时间段n收到的所述多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分，来自于所述导频重构装置，是所述导频重构装置在时间段n-1重构得到的。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述控制信道模型简单估计装置在时间段n收到的所述多个用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据在时间段n从天线处采集的所述多个用户的天线数据得到的。
4.如权利要求1～3任一项所述的设备，其特征在于，所述数据处理设备还包括：控制信道解扰码解扩频装置，用于在时间段n+1，
接收所述控制信道对消干扰器输出的所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分；并
对于所述多个用户中的每一个用户，根据收到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述数据处理设备还包括：控制信道模型估计装置、第二控制信道数据再生装置和数据信道对消干扰器；
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，
所述控制信道模型估计装置，用于从所述导频重构装置处接收所述导频重构装置在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，并从所述控制信道解扰码解扩频装置处接收该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分；以及根据收到的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对收到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计，得到该用户的控制信道的第二估计结果，发给所述第二控制信道数据再生装置，其中，所述信道估计包括滤波处理；
所述第二控制信道数据再生装置，用于对收到的该用户的控制信道的所述第二估计结果进行控制信道数据再生，得到再生后的该用户的控制信道的天线数据，发给所述数据信道对消干扰器；
所述数据信道对消干扰器，用于在时间段n+1，从天线处采集的所述多个用户的天线数据中去除从所述第二控制信道数据再生装置处收到的所述多个用户的控制信道的天线数据，得到所述多个用户的数据信道的天线数据。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：数据信道解扰码解扩频解调制器，用于在时间段n+1，
接收所述数据信道对消干扰器输出的所述多个用户的数据信道的天线数据；并
对于所述多个用户中的每一个用户，根据从所述控制信道模型估计装置处接收的该用户的控制信道的第二估计结果，对收到的该用户的数据信道的天线数据进行处理，以生成该用户的数据信道的基带数据。
7.如权利要求1～3、5～6任一项所述的设备，其特征在于，所述线性预测为卡尔曼滤波。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述卡尔曼滤波的参数设置如下：
x(n|n-1)＝A*x(n-1|n-1)；
P(n|n-1)＝A*P(n-1|n-1)*At+Q；
K(n)＝P(n|n-1)/[P(n|n-1)+R]；
x(n|n)＝x(n|n-1)+K(n)[y(n)–x(n|n-1)]；
P(n|n)＝[1–K(n)]*P(n|n-1)；
其中，x(n|n-1)为使用时间段n-1的第一估计结果来预测时间段n的第一估计结果的最优值；x(n-1|n-1)为时间段n-1的控制信道的第一估计结果；P(n|n-1)为x(n|n-1)的协方差矩阵；P(n-1|n-1)为x(n-1|n-1)的协方差矩阵；A为卡尔曼滤波传递系数，不小于0且不大于1；t表示取矩阵的转置；Q为y(n)的方差估计；K(n)为卡尔曼增益；R为天线测量误差；y(n)为得到的时间段n对控制信息的基带数据中的导频部分进行控制信道的简单估计得到的结果，x(n|n)为时间段n的第一估计结果。
9.一种数据处理方法，其特征在于，包括：
在时间段n，接收多个用户的控制信道的基带数据，所述基带数据包括：控制参数部分和导频部分，n为时间段的序号，为正整数；
并在时间段n，对于所述多个用户中的每一个用户，分别执行：
根据接收的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行该用户的控制信道的简单估计后，对简单估计得到的结果进行线性预测，得到该用户的控制信道的第一估计结果，其中，所述简单估计为排除滤波处理后的估计处理；并
根据得到的该用户的控制信道的所述第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分；并
根据重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，再生该用户的控制信道的天线数据中的导频部分；
在时间段n+1，从天线处采集的所述多个用户的天线数据中去除在时间段n再生得到的所述多个用户的控制信道的天线数据中的导频部分，得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
对于所述多个用户中的每一个用户，在时间段n接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据得到的该用户的时间段n-1的控制信道的所述第一估计结果，重构该用户的控制信道的基带数据中的导频部分得到的。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
对于所述多个用户中的每一个用户，在时间段n接收的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分，是根据在时间段n从天线处采集的所述多个用户的天线数据得到的。
12.如权利要求9～11任一项所述的方法，其特征在于，在时间段n+1得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分之后，所述方法还包括：
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，根据得到的该用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分，生成该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在时间段n+1得到所述多个用户的控制信道的天线数据中的控制参数部分之后，所述方法还包括：
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，
接收在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分；并
根据在时间段n+1生成的该用户的控制信道的基带数据中的控制参数部分，对接收的在时间段n重构得到的该用户的控制信道的基带数据中的导频部分进行控制信道的信道估计，得到该用户的控制信道的第二估计结果，其中，所述信道估计包括滤波处理；并
对得到的该用户的控制信道的所述第二估计结果进行控制信道数据再生，得到再生后的该用户的控制信道的天线数据；
在时间段n+1，从天线处采集的所述多个用户的天线数据中去除在时间段n+1再生后的所述多个用户的控制信道的天线数据，得到所述多个用户的数据信道的天线数据。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在时间段n+1得到所述多个用户的数据信道的天线数据之后，所述方法还包括：
在时间段n+1，对于所述多个用户中的每一个用户，根据得到的该用户的控制信道的第二估计结果，由得到的该用户的数据信道的天线数据，生成该用户的数据信道的基带数据。
15.如权利要求9～11、13～14任一项所述的方法，其特征在于，所述线性预测为卡尔曼滤波。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述卡尔曼滤波的参数设置如下：
x(n|n-1)＝A*x(n-1|n-1)；
P(n|n-1)＝A*P(n-1|n-1)*At+Q；
K(n)＝P(n|n-1)/[P(n|n-1)+R]；
x(n|n)＝x(n|n-1)+K(n)[y(n)–x(n|n-1)]；
P(n|n)＝[1–K(n)]*P(n|n-1)；
其中，x(n|n-1)为使用时间段n-1的第一估计结果来预测时间段n的第一估计结果的最优值；x(n-1|n-1)为时间段n-1的控制信道的第一估计结果；P(n|n-1)为x(n|n-1)的协方差矩阵；P(n-1|n-1)为x(n-1|n-1)的协方差矩阵；A为卡尔曼滤波传递系数，不小于0且不大于1；t表示取矩阵的转置；Q为y(n)的方差估计；K(n)为卡尔曼增益；R为天线测量误差；y(n)为得到的时间段n对控制信息的基带数据中的导频部分进行控制信道的简单估计得到的结果，x(n|n)为时间段n的第一估计结果。
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