CN105099610B - 信号处理的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号处理的方法及装置,属于通信技术领域。所述方法包括:根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息得到干扰抑制算子;根据干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;根据干扰抑制算子对接收信号中数据信号进行信号子空间投影得到信号子空间内的数据信号;根据信号子空间获取信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;将剩余的干扰噪声信号的统计信息、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡得到均衡信号。本发明解决了强干扰环境下,干扰抑制接收机在信道估计和干扰抑制效果较差的问题,从而提高了干扰抑制接收机的干扰抑制效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种信号处理的方法及装置。
背景技术
随着无线通信系统的发展,无线频谱资源也逐渐变得稀缺。为了节约无线频谱资源,小区通信蜂窝组网时通常采用同频组网的策略,但是为了提升小区的容量,随着多用户的MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)数量的增加,小区间的同频干扰也越来越严重,反之,小区间的同频干扰也会对多用户MIMO数量的增加产生阻碍。因此,为了有效提升系统容量,则必须对小区间的同频干扰进行抑制或消除。
为了抑制小区间的同频干扰,MMSE-IRC(Minimum Mean Square Error-Interference Rejection Combining,最小均方误差-干扰抑制合并)接收机通过对用户的接收信号采用MMSE-IRC均衡,抑制同一小区里其他用户信号对该用户的同频干扰。以用户0为例,其中,MMSE-IRC均衡的数学模型包括:
或
这里Ruu表示全部干扰噪声信号的统计信息,y为接收信号,h0为信道信号,WMMSE为均衡算子,H为衰落信道,zMMSE-IRC,ue0表示用户0(ue0)的接收数据采用MMSE-IRC均衡后的结果。
其中,一方面,在MMSE-IRC接收机对接收到的接收信号进行均衡时,将接收到的用户的RS(Reference Signal,参考信号)进行参考信号上的信道估计,然后再利用参考信号的信道估计结果获取接收到的数据信号的信道信息;另一方面,对干扰噪声信号的统计信息可以通过接收信号的参考信号估计得到,或利用接收信号估计得到;然后,得到数据信号的信道信息和干扰噪声信号的统计信息后,将接收到的数据信号、数据信号的信道信息和干扰噪声信号的统计信息一起输入MMSE-IRC接收机的均衡模块中进行均衡处理。结合上述数学模型可以看出:均衡效果的好坏直接受到参考信号上的信道估计准确度,以及干扰噪声信号的统计信息准确度的影响。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:参考信号与干扰噪声信号的信道估计和均衡都是在带有干扰的全空间内进行的,因此由于干扰噪声信号和接收信号同方向,即,在时域范围内干扰噪声信号和接收信号同方向传播,导致干扰噪声信号和接收信号中的数据信号在时域上的分布相同或接近,因此在保留目标信号的同时,也会保留了大部分的干扰噪声信号,尤其在干扰很大的环境下,信道估计之后,信道估计值中仍会残留有较大的干扰,从而导致MMSE-IRC接收机抑制同频干扰的性能下降。
发明内容
为了解决了强干扰环境下,干扰抑制接收机在信道估计和干扰抑制效果较差的问题,本发明实施例提供了一种信号处理的方法及装置。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种信号处理的装置,所述装置包括:
分离模块,用于根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子;
运算模块,用于根据所述分离模块得到的所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;
投影模块,用于根据所述干扰抑制算子对所述接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号;
获取模块,用于根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;
均衡模块,用于将所述获取模块获取的所述剩余的干扰噪声信号的统计信息、所述投影模块得到的所述信号子空间内的数据信号与所述运算模块得到的所述等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中括,所述运算模块,包括:
投影单元,用于根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的参考信号yp(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的参考信号proj表示所述参考信号在所述信号子空间U0内的投影;
信道估计单元,用于通过所述投影单元得到的所述信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值进行信道估计,得到所述数据信号的等效信道的估计值
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
结合第一方面中的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述获取模块,用于根据所述信号子空间内的参考信号得到所述剩余的干扰噪声信号的统计信息;或,
所述获取模块,用于将所述干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
结合第一方面中的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述获取模块,包括:
信道估计单元,用于通过对所述信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
过滤单元,用于过滤所述信道估计单元得到的所述估计值得到过滤后的估计值
干扰获取单元,用于根据所述估计值和过滤后的估计值计算所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
相关单元,用于根据所述过滤单元计算的所述剩余的干扰噪声信号的估计值计算自相关得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数;
或者,
信道估计单元,用于将所述信号子空间内的参考信号yp,proj(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
减法单元,用于根据所述信号子空间内的参考信号对应的估计值与所述本地参考信号的信号序列为xp(k)和所述估计值得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
相关单元,用于根据所述剩余的干扰噪声信号的估计值自相关得到所述剩余的干扰噪声信号对应的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
结合第一方面,在第四种可能的实现方式中,所述运算模块,包括:
估计单元,用于利用所述接收信号中的参考信号yp(k)的对应的信道的估计值做信道估计,得到数据信号的信道ht 0(k)的估计值
所述投影单元,还用于根据所述干扰抑制算子w1对所述数据信号的信道的估计值进行信号子空间投影,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,所述proj表示所述数据信号的信道在所述信号子空间U0内的投影;
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
结合第一方面中的第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述获取模块,用于将所述干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
结合第一方面至第一方面中的第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中具体包括,所述分离模块,包括:
分离单元,用于根据所述统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间U1,和与所述干扰子空间正交的信号子空间U0,得到干扰抑制算子其中,所述统计信息
结合第一方面至第一方面中的第五种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,所述投影模块,包括:
投影单元,用于根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的数据信号yd(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号所述proj表示所述数据信号在所述信号子空间U0内的投影。
结合第一方面至第一方面中的第五种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,所述装置,还包括:
信息获取模块,用于在所述根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子之前,根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息。
结合第一方面中的第八种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中具体包括,所述信息获取模块,包括:
信号相关单元,用于对所述接收信号计算自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,为所述干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为所述接收信号的自相关矩阵,yk为所述接收信号,k为所述接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
结合第一方面中的第八种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,所述信息获取模块,包括:
第一估计单元,用于将所述接收信号中的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值所述p表示所述接收信号中的参考信号和所述本地参考信号相关后的信号,所述LS为最小均方;
第一过滤单元,用于对所述估计值过滤,得到过滤后的估计值
第一减法单元,用于将所述过滤后的估计值与所述估计值相减得到所述干扰噪声信号的估计值
第一相关单元,用于根据所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
结合第一方面中的第八种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述信息获取模块,包括:
所述信息获取模块,包括:
所述第一估计单元,还用于将所述接收信号中的参考信号yp(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
所述第一减法单元,还用于根据所述本地参考信号的信号序列xp(k)、所述接收信
号中的参考信号的估计值和所述第一估计单元得到的所述估计值得到干扰噪
声信号的估计值所述干扰噪声信号的估计值
所述第一相关单元,还用于根据所述第一减法单元得到的所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
第二方面,提供了一种信号处理的方法,所述方法包括:
根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子;
根据所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;
根据所述干扰抑制算子对所述接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号;
根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;
将所述剩余的干扰噪声信号的统计信息、所述信号子空间内的数据信号与所述等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,所述根据所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,包括:
根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的参考信号yp(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的参考信号,proj表示所述参考信号在所述信号子空间U0内的投影;
通过所述信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值进行信道估计,得到所述数据信号的等效信道的估计值
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
结合第二方面中的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息,包括:
根据所述信号子空间内的参考信号得到所述剩余的干扰噪声信号的统计信息;或,
将所述干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
结合第二方面中的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述根据所述信号子空间内的参考信号得到所述剩余的干扰噪声信号的统计信息,包括:
通过对所述信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
过滤所述估计值得到过滤后的估计值
根据所述估计值和过滤后的估计值计算所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
根据所述剩余的干扰噪声信号的估计值计算自相关得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数;
或者,
将所述信号子空间内的参考信号yp,proj(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
根据所述信号子空间内的参考信号对应的估计值与所述本地参考信号的信号序列为xp(k)和所述估计值得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
根据所述剩余的干扰噪声信号的估计值自相关得到所述剩余的干扰噪声信号对应的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
结合第二方面,在第四种可能的实现方式中,所述根据所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,包括:
利用所述接收信号中的参考信号yp(k)对应的信道的估计值做信道估计,得到数据信号的信道ht 0(k)的估计值
根据所述干扰抑制算子w1对所述数据信号的信道的估计值进行信号子空间投影,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,所述proj表示所述数据信号的信道在所述信号子空间U0内的投影;
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
结合第二方面中的第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息,包括:
将所述干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
结合第二方面至第二方面中的第五种可能的实现方式中的任一所述方法,在第六种可能的实现方式中,所述根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,包括:
根据所述统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间U1,和与所述干扰子空间正交的信号子空间U0,得到干扰抑制算子其中,所述统计信息
结合第二方面至第二方面中的第五种可能的实现方式中的任一所述方法,在第七种可能的实现方式中,所述根据所述干扰抑制算子对所述接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号,包括:
根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的数据信号yd(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号所述proj表示所述数据信号在所述信号子空间U0内的投影。
结合第二方面至第二方面中的第五种可能的实现方式中的任一所述方法,在第八种可能的实现方式中,所述根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子之前,还包括:
根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息。
结合第二方面中的第八种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中具体包括,所述根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,包括:
对所述接收信号计算自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,为所述干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为所述接收信号的自相关矩阵,yk为所述接收信号,k为所述接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
结合第二方面中的第八种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,所述根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,包括:
将所述接收信号中的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值所述p表示所述接收信号中的参考信号和所述本地参考信号相关后的信号,所述LS为最小均方;
对所述估计值过滤,得到过滤后的估计值
将所述过滤后的估计值与所述估计值相减得到所述干扰噪声信号的估计值
根据所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
结合第二方面中的第八种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,包括:
将所述接收信号中的参考信号yp(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
根据所述本地参考信号的信号序列xp(k)、所述接收信号中的参考信号的估计值和所述估计值得到干扰噪声信号的估计值所述干扰噪声信号的估计值
根据所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
本发明实施例提供的信号处理的方法及装置,根据干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与该干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,根据干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,并根据干扰抑制算子对接收信号中的数据信号在信号子空间内投影得到信号子空间内的数据信号,再根据信号子空间得到信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息,进而根据所述剩余的干扰噪声信号的统计信号、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。解决了强干扰环境下,干扰抑制接收机在信道估计和干扰抑制效果较差的问题,从而提高了干扰抑制接收机的干扰抑制效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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本发明一个实施例提供的一种信号处理的装置的结构示意图;
图2本发明另一实施例提供的一种信号处理的装置的结构示意图;
图3是现有技术提供的一种MMSE-IRC接收机的信号处理流程图;
图4是本发明一个实施例提供的一种信号处理的方法的流程图;
图5是本发明另一实施例提供的一种信号处理的方法的流程图;
图6是本发明另一实施例提供的一种数据模型的结构图;
图7是本发明另一实施例提供的另一种数据模型的结构图;
图8是本发明另一实施例提供的另一种信号处理的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供了一种信号处理的装置,参照图1所示,该信号处理的装置包括:分离模块110、运算模块120、投影模块130、获取模块140和均衡模块150,其中,
分离模块110,用于根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子;
运算模块120,用于根据分离模块110得到的干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;
投影模块130,用于根据干扰抑制算子对接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到信号子空间内的数据信号;
获取模块140,用于根据信号子空间,获取信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;
均衡模块150,用于将获取模块140获取的剩余的干扰噪声信号的统计信息、投影模块130得到的信号子空间内的数据信号与运算模块120得到的等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
本发明实施例提供的信号处理的装置,根据干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与该干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,根据干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,并根据干扰抑制算子对接收信号中的数据信号在信号子空间内投影得到信号子空间内的数据信号,再根据信号子空间得到信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息,进而根据剩余的干扰噪声信号的统计信号、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。解决了强干扰环境下,干扰抑制接收机在信道估计和干扰抑制效果较差的问题,从而提高了干扰抑制接收机的干扰抑制效率。
本发明提供了一种信号处理的装置,参照图2所示,该信号处理的装置包括:分离模块110、运算模块120、投影模块130、获取模块140、均衡模块150和信息获取模块160其中,
信息获取模块160,用于在根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子之前,根据接收信号获取干扰噪声信号的统计信息。
可选的,信息获取模块160,包括:
信号相关单元161,用于对接收信号计算自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,为干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为接收信号的自相关矩阵,yk为接收信号,k为接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
可选的,信息获取模块160,包括:
第一估计单元162,用于将接收信号中的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值,p表示接收信号中的参考信号和本地参考信号相关后的信号,LS为最小均方;
第一过滤单元163,用于对估计值过滤,得到过滤后的估计值
第一减法单元164,用于将过滤后的估计值与估计值相减得到干扰噪声信号的估计值
第一相关单元165,用于根据干扰噪声信号的估计值计算干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
可选的,信息获取模块160,包括:
第一估计单元162,还用于将接收信号中的参考信号yp(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
第一减法单元164,还用于根据本地参考信号的信号序列xp(k)、接收信号中的参考信号的估计值和第一估计单元162得到的估计值得到干扰噪声信号的估计值该干扰噪声信号的估计值
第一相关单元165,还用于根据第一减法单元164得到的干扰噪声信号的估计值计算干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
分离模块110,用于根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子;
可选的,分离模块110,包括:
分离单元111,用于根据统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间U1,和与干扰子空间正交的信号子空间U0,得到干扰抑制算子其中,统计信息
运算模块120,用于根据分离模块110得到的干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;
可选的,运算模块120包括:
投影单元121,用于根据干扰抑制算子w1对接收信号中的参考信号yp(k)进行信号子空间投影,得到信号子空间内的参考信号,proj表示参考信号在信号子空间U0内的投影;
信道估计单元122,用于通过投影单元121得到的信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值进行信道估计,得到数据信号的等效信道的估计值
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。这里αt和βt分别为插值滤波系数。具体的,t表示一个子帧内正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号索引号index,即常规循环前缀(Normal Cyclic Prefix)时,取值为0~13,扩展循环前缀(Extended Cyclic Prefix)时,取值为0~11;a、b是参数信号所在OFDM符号的索引号index,这里当处于常规循环前缀时,a为3,b为10;当处于扩展循环前缀时,a为2,b为8;αt和βt分别是符号t上的插值滤波系数。
可选的,运算模块120,包括:
估计单元123,用于利用接收信号中的参考信号yp(k)对应的信道的估计值做信道估计,得到数据信号的信道ht 0(k)的估计值
投影单元121,还用于根据干扰抑制算子w1对数据信号的信道的估计值进行信号子空间投影,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值proj表示数据信号的信道在信号子空间U0内的投影;
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。这里αt和βt分别为插值滤波系数。具体的,t表示一个子帧内正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号索引号index,即常规循环前缀(Normal Cyclic Prefix)时,取值为0~13,扩展循环前缀(Extended Cyclic Prefix)时,取值为0~11;a、b是参数信号所在OFDM符号的索引号index,这里当处于常规循环前缀时,a为3,b为10;当处于扩展循环前缀时,a为2,b为8;αt和βt分别是符号t上的插值滤波系数。
投影模块130,用于根据干扰抑制算子对接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到信号子空间内的数据信号;
可选的,投影单元131,用于根据干扰抑制算子w1对接收信号中的数据信号yd(k)进行信号子空间投影,得到信号子空间内的数据信号,proj表示数据信号在信号子空间U0内的投影。
获取模块140,用于根据信号子空间,获取信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;
可选的,获取模块140,用于根据信号子空间内的参考信号得到剩余的干扰噪声信号的统计信息;或,
获取模块140,用于将干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为剩余的干扰噪声信号的统计信息。
进一步,获取模块140,包括:
信道估计单元141,用于通过对信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
过滤单元142,用于过滤信道估计单元141得到的估计值得到过滤后的估计值
干扰获取单元145,用于根据估计值和过滤后的估计值计算信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
相关单元143,用于根据过滤单元142计算的剩余的干扰噪声信号的估计值计算自相关得到信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数;
或者,
信道估计单元141,用于将信号子空间内的参考信号yp,proj(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
减法单元144,用于根据信号子空间内的参考信号对应的估计值与本地参考信号的信号序列为xp(k)和估计值得到信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
相关单元143,用于根据剩余的干扰噪声信号的估计值自相关得到剩余的干扰噪声信号对应的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
均衡模块150,用于将获取模块140获取的剩余的干扰噪声信号的统计信息、投影模块130得到的信号子空间内的数据信号与运算模块120得到的等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
本发明实施例提供的信号处理的装置,根据干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与该干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,根据干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,并根据干扰抑制算子对接收信号中的数据信号在信号子空间内投影得到信号子空间内的数据信号,再根据信号子空间得到信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息,进而根据剩余的干扰噪声信号的统计信号、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。解决了强干扰环境下,干扰抑制接收机在信道估计和干扰抑制效果较差的问题,本发明实施例有效降低了接收信号中的干扰噪声信号,进而提高了干扰抑制接收机的干扰抑制效率,另一方面,在投影之前,先对接收信号中的参考信号进行信道估计,得到的数据信号的信道的估计值,进而根据干扰抑制算子将该信道的估计值和数据信号向信号子空间内投影,得到了降噪滤波后的数据信号和等效信道的估计值,使得降低了接收信号中的干扰噪声信号,提高了抑制同频干扰的效率。
本发明提供的信号处理的方法可应用于无线通信系统,为了节约无线通信的频谱资源,解决由于小区通信蜂窝组网带来的小区间的同频干扰问题,本发明实施例提供的信号处理方法适用于MMSE(Minimum Mean Square Error,最小均方误差)接收机和MMSE-IRC(Minimum Mean Square Error-Interference Rejection Combining,最小均方误差-干扰抑制合并)接收机,且上述接收机可应用于基站中,参照图3所示,MMSE-IRC接收机信号处理流程,该流程包括信道估计、均衡算子、IRC均衡处理和解调译码,为了实现抑制小区间的同频干扰,并提升上述接收机的使用性能。其中,
本发明提供了一种信号处理的方法,参照图4所示,包括以下流程:
201、根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子。
其中,干扰子空间至少包括:干扰噪声信号和信道噪声。这里通过对干扰噪声信号的统计信息进行奇异值SVD(Sigular Value Decomposition),分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号空间,得到干扰抑制算子。其中,对干扰噪声信号的统计信息还可以通过特征值解法,分离得到干扰噪声信号对应的干扰子空间,以及与干扰子空间正交的信号空间。
具体的,以奇异值SVD解法根据干扰噪声信号的统计信息,分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,以及与干扰子空间正交的信号空间,得到干扰抑制算子,可以表示为:
其中,U1表示干扰噪声信号对应的干扰子空间,U0表示与该干扰子空间正交的信号子空间,表示为干扰抑制算子。
202、根据干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值。
203、根据干扰抑制算子对接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到信号子空间内的数据信号。
204、根据信号子空间,获取信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息。
205、将剩余的干扰噪声信号的统计信息、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
本发明实施例提供的信号处理的方法,根据干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与该干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,根据干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,并根据干扰抑制算子对接收信号中的数据信号在信号子空间内投影得到信号子空间内的数据信号,再根据信号子空间得到信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息,进而根据剩余的干扰噪声信号的统计信号、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。解决了强干扰环境下,干扰抑制接收机在信道估计和干扰抑制效果较差的问题,从而使得降低了接收信号中的干扰噪声信号,进而提高了干扰抑制接收机的干扰抑制效率。
具体的,以下结合具体的实施例进行说明。
可以在图4对应的实施例的基础上,参照图5所示,本发明的实施例提供了一种信号处理的方法,参照图5所示,为对接收信号进行同频干扰抑制处理的具体过程,具体步骤如下:
301、干扰抑制接收机根据接收信号获取干扰噪声信号的统计信息。
其中,接收信号包括:参考信号和数据信号。
具体的,干扰抑制接收机根据接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,可以由301a~301c中任一种方法得到,具体实现方式为:
301a、干扰抑制接收机对接收信号计算自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,为干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为接收信号的自相关矩阵,yk为接收信号,k为接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
举例说明,
干扰抑制接收机根据接收信号y的自相关矩阵近似干扰噪声信号的协方差矩阵,从而获得近似干扰噪声信号的统计信息。由于在强干扰环境下接收信号中干扰噪声信号的能量远大于接收信号中有用的信号,则在计算干扰噪声信号的协方差矩阵时,可以根据接收信号的自相关近似得到。
以至少一个资源块RB(Resource Block)为单位或以整个用户带宽为单位计算接收信号自相关的平均:
其中,为干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为接收信号的自相关矩阵,yk为接收信号,k为接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数,H表示接收信号y对应的矩阵转置。
301b、参照图6所示,步骤301b中包括如下所述:
(1)干扰抑制接收机将接收信号中的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
其中,p表示接收信号中的参考信号和本地参考信号相关后的信号,LS(LeastSquare)为最小均方。
(2)干扰抑制接收机对估计值过滤,得到过滤后的估计值
其中,常用滤波器以维纳滤波器,或变换域滤波器为例,维纳滤波器主要是基于估计值和真实值间误差的均方值最小原则进行估计的。变换域滤波器的基本原理是:利用其中有用信号在时域上相对集中于时域前部分,而噪声则平坦分布在整个时域的特点,将接收到的频域信号从频域变换到时域,然后采用合适参数的窗函数相乘,即可有效滤除大部分噪声信号。本发明以实现信号处理的方法为准,对具体的滤波形式不做具体限定。
(3)干扰抑制接收机将过滤后的估计值与估计值相减得到干扰噪声信号的估计值
其中,过滤后的估计值与估计值相减得到干扰噪声信号的估计值表现为:
(4)干扰抑制接收机根据干扰噪声信号的估计值计算干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
这里根据(3)中得到的干扰噪声信号的估计值计算干扰噪声信号的自相关,并以至少一个资源块RB(Resource Block)或整个用户带宽为单位进行算术平均,得到干扰噪声信号的统计信息
301c、参照图7所示,步骤301c中包括:
(1)干扰抑制接收机将接收信号中的参考信号yp(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
(2)干扰抑制接收机根据本地参考信号的信号序列xp(k)、接收信号中的参考信号的估计值和估计值得到干扰噪声信号的估计值
其中,干扰噪声信号的估计值
(3)干扰抑制接收机根据干扰噪声信号的估计值计算干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
这里以至少一个资源块RB(Resource Block)或整个用户带宽为单位进行算术平均,得到干扰噪声信号的统计信息
对比图6示的数据模型,图7中通过接收信号中的参考信号的估计值减去本地参考信号的序列xp(k),以及xp(k)与yp(k)进行信道估计得到的估计值的乘积得到干扰噪声信号的估计值进而通过对干扰噪声信号自相关,得到干扰噪声信号的统计信息图6与图7的原理相似,对比301a中所述的方法,图6与图7由于能够根据实际接收到的接收信号中的参考信号进行分析然后得出干扰噪声信号的统计信息,而301a中是对接收信号整体做的自相关运算,对比得到的干扰噪声信号的统计信息,图6与图7的方法更为准确。
302、干扰抑制接收机根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子。
其中,干扰子空间至少包括:干扰噪声信号和信道噪声。这里通过对干扰噪声信号的统计信息进行奇异值SVD(Sigular Value Decomposition),分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子。其中,对干扰噪声信号的统计信息还可以通过特征值解法,分离得到干扰噪声信号对应的干扰子空间,以及与干扰子空间正交的信号子空间。
具体的,以奇异值SVD解法根据干扰噪声信号的统计信息,分离干扰噪声信号对应的干扰子空间,以及与干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,可以表示为:
其中,U1表示干扰噪声信号对应的干扰子空间,U0表示与该干扰子空间正交的信号子空间,表示为干扰抑制算子,H为转置,Σ1和Σ0为干扰噪声信号的纯噪声分量。
303、干扰抑制接收机根据干扰抑制算子w1对接收信号中的参考信号yp(k)进行信号子空间投影,得到信号子空间内的参考信号,proj表示参考信号在信号子空间U0内的投影。
304、干扰抑制接收机通过信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值进行信道估计,得到数据信号的等效信道的估计值
这里数据信号的等效信道的估计值可表示为:
其中,αt和βt分别为插值滤波系数。具体的,t表示一个子帧内正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号索引号index,即常规循环前缀(Normal Cyclic Prefix)时,取值为0~13,扩展循环前缀(Extended Cyclic Prefix)时,取值为0~11;a、b是参数信号所在OFDM符号的索引号index,这里当处于常规循环前缀时,a为3,b为10;当处于扩展循环前缀时,a为2,b为8;αt和βt分别是符号t上的插值滤波系数。
其中,等效信道的估计值可以为:(1)投影后的信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到等效信道的估计值;或,(2)将投影后的信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行最小均方LS(Least Square)信道估计,得到然后通过过滤得到
这里步骤304根据步骤303得到的投影后的信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值求解数据信号的等效信道的估计值,即,利用等效信道的估计值进行信道估计,得到数据信号的等效信道估计值具体如上所述。
由于信号子空间内的参考信号为降噪滤波后的参考信号,则在通过信号子空间内的参考信号进行信道估计后,得到的实际为滤波降噪后接收信号的等效信道。
305、干扰抑制接收机根据干扰抑制算子对接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到信号子空间内的数据信号。
其中,干扰抑制接收机根据干扰抑制算子w1对数据信号yd进行信号子空间投影,得到信号子空间内的数据信号proj表示数据信号在信号子空间U0内的投影。
这里步骤303与步骤305在实现过程中还可以在根据干扰抑制算子向信号子空间进行投影时,同时进行投影得到。
306、干扰抑制接收机根据信号子空间内的参考信号得到剩余的干扰噪声信号的统计信息。
具体的,干扰抑制接收机根据信号子空间内的参考信号得到信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息,可以由306a和306b中任一种方法得到,具体实现方式为:
306a、(1)干扰抑制接收机通过对信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
这里估计值为通过最小均方LS(Least Square)信道估计得到。
(2)干扰抑制接收机过滤估计值得到过滤后的估计值并根据估计值号和过滤后的估计值计算信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
这里过滤估计值得到过滤后的估计值实际为对进行滤波得到滤波后的估计值并根据滤波前后的估计值相减,得到信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值。
(3)干扰抑制接收机根据剩余的干扰噪声信号的估计值计算自相关得到信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
步骤306中所有用于计算剩余干扰噪声信号的统计信息的参考信号,均为结合步骤301~303中得到的信号子空间的参考信号或本地参考信号,具体将结合示例说明。
以图6所示的数据模型为例,根据信号子空间内的参考信号和本地参考信号做信道估计,得到估计值然后通过过滤干扰得到,过滤后的估计值将过滤干扰后的估计值与过滤干扰前的估计值相减,得到信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的估计值通过对信号子空间内的剩余的干扰噪声信号做自相关,得到信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息具体如步骤306a中(1)~(3)中所述。
306b、(1)干扰抑制接收机将信号子空间内的参考信号yp,proj(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
(2)干扰抑制接收机根据信号子空间内的参考信号对应的估计值与本地参考信号的信号序列为xp(k)和估计值得到信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
(3)干扰抑制接收机根据剩余的干扰噪声信号的估计值自相关得到剩余的干扰噪声信号对应的统计信息
其中,k为干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
以图7所示的数据模型为例,将信号子空间内的参考信号yp,proj(k)和本地参考信号的序列xp(k)进行信道估计,得到估计值令信号空间内的参考信号对应的估计值减去xp(k)与的乘积得到剩余的干扰噪声信号的估计值将该估计值做自相关计算,得到剩余的干扰噪声信号的统计信息具体如步骤306b中(1)~(3)中所述。
可选的,306c、干扰抑制接收机将干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,以干扰噪声信号的统计信息中纯噪声分量的Σ0作为信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息由于干扰噪声信号的统计信息表示为:
则剩余的干扰噪声信号的统计信息:
在以MMSE-IRC接收机为例,接收的接收信号中,由于伴随有干扰噪声信号,根据求得的干扰噪声信号的统计信息中存在有纯噪声分量Σ0,则可以以Σ0本身作为干扰噪声信号的分量替代为剩余的干扰噪声信号的统计信息。
本发明提供的实施例在对信号子空间内的参考信号进行信道估计时,可以通过维纳滤波或变换域滤波。
本发明实施例除步骤306a和306b计算剩余的干扰噪声信号的统计信息外,在图6或图7的中所示的数据模型中,若将计算相关部分的模块作为求噪声功率的装置,则得到剩余的干扰噪声信号的功率
307、干扰抑制接收机将剩余的干扰噪声信号的统计信息、信号子空间内的数据信号与等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
具体的,均衡信号在MMSE-IRC、MMSE接收机和MRC接收机中可分别表示为:
在MMSE-IRC接收机表示为
在MMSE接收机表示为
在MRC接收机表示为
其中,表示等效信道的估计值,yd,proj表示信号空间内的数据信号,Ruu,proj为剩余的干扰噪声信号的统计信息,表示干扰噪声信号的功率,由于为信号子空间内的参考信号通过信道估计得到,故该信道的估计值实际为降噪滤波后的等效信道的估计值。
可选的,参照图8所示,作为步骤303和步骤304的可替换方法,包括:
303a、干扰抑制接收机利用接收信号中的参考信号yp(k)对应的信道的估计值做信道估计,得到数据信号的信道ht 0(k)的估计值
这里αt和βt分别为插值滤波系数。具体的,t表示一个子帧内正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号索引号index,即常规循环前缀(Normal Cyclic Prefix)时,取值为0~13,扩展循环前缀(Extended Cyclic Prefix)时,取值为0~11;a、b是参数信号所在OFDM符号的索引号index,这里当处于常规循环前缀时,a为3,b为10;当处于扩展循环前缀时,a为2,b为8;αt和βt分别是符号t上的插值滤波系数。
其中,通过对接收信号中的参考信号进行信道估计,得到的则为降噪滤波前的最初的接收信号对应的信道的估计值。
304a、干扰抑制接收机根据干扰抑制算子w1对数据信号的信道的估计值进行信号子空间投影,得到接收信号中的数据信号的等效信道的估计值proj表示数据信号的信道在信号子空间U0内的投影。
结合步骤303a中所述将得到的接收信号对应的数据信号的信道的估计值,结合干扰抑制算子,向信号子空间投影得到信号子空间内的等效信道的估计值该信号子空间内的等效信道的估计值为降噪滤波后的信道的估计值。
结合步骤303a和304a,在图8对应的实施例中,信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息则为:
306c、干扰抑制接收机将干扰噪声的信号的统计信息中的纯噪声分量Σ0作为剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,以干扰噪声信号的统计信息中纯噪声分量的Σ0作为信号子空间内的剩余的干扰噪声信号的统计信息由于干扰噪声信号的统计信息表示为:
则剩余的干扰噪声信号的统计信息:
图4对应的实施例与图8对应的实施例,区别在于,图4根据干扰抑制算子对参考信号和数据信号分别作投影,得到信号子空间内的参考信号,然后根据信号子空间内的参考信号做进行信道估计,得到的信道为等效信道,由于先对参考信号进行投影,得到的信号子空间内的参考信号为降噪滤波后的参考信号,从而在对信号子空间内的参考信号进行信道估计,得到的信道则为去干扰后的等效信道;而图8是对接收信号中的参考信号进行信道估计,得到包含有干扰的信道的估计值,然后将该信道的估计值与数据信号通过干扰抑制算子投影,得到对应信号子空间内的等效信道的估计值和信号子空间内的数据信号,由此直接得到降噪去干扰后的等效信道的估计值,区别于图4所示的方法,图8在进行均衡的过程中将投影后直接得到的信号子空间内的等效信道的估计值作为输入参数,与剩余的干扰噪声信号的统计信息和信号子空间内的数据信号进行均衡,得到均衡信号,图4与图8分别为两种用于解决由于干扰噪声信号与接收信号同方向,而带来在保留接收信号的同时依然存在大部分的干扰噪声信号的问题的方法,从而提高了干扰抑制接收机的使用效率。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种信号处理的装置,其特征在于,所述装置包括:
分离模块,用于根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子;
运算模块,用于根据所述分离模块得到的所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;
投影模块,用于根据所述干扰抑制算子对所述接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号;
获取模块,用于根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;
均衡模块,用于将所述获取模块获取的所述剩余的干扰噪声信号的统计信息、所述投影模块得到的所述信号子空间内的数据信号与所述运算模块得到的所述等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述运算模块,包括:
投影单元,用于根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的参考信号yp(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的参考信号proj表示所述参考信号在所述信号子空间U0内的投影;
信道估计单元,用于通过所述投影单元得到的所述信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值进行信道估计,得到所述数据信号的等效信道的估计值
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,
所述获取模块,用于根据所述信号子空间内的参考信号得到所述剩余的干扰噪声信号的统计信息;或,
所述获取模块,用于将所述干扰噪声信号的统计信息中的纯噪声分量作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述获取模块,包括:
信道估计单元,用于通过对所述信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
过滤单元,用于过滤所述信道估计单元得到的所述估计值得到过滤后的估计值
干扰获取单元,用于根据所述估计值和过滤后的估计值计算所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
相关单元,用于根据所述过滤单元计算的所述剩余的干扰噪声信号的估计值计算自相关得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数;
或者,
信道估计单元,用于将所述信号子空间内的参考信号yp,proj(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
减法单元,用于根据所述信号子空间内的参考信号对应的估计值与所述本地参考信号的信号序列为xp(k)和所述估计值得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
相关单元,用于根据所述剩余的干扰噪声信号的估计值自相关得到所述剩余的干扰噪声信号对应的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述运算模块,包括:
估计单元,用于利用所述接收信号中的参考信号yp(k)对应的信道的估计值做信道估计,得到数据信号的信道ht 0(k)的估计值
投影单元,用于根据所述干扰抑制算子w1对所述数据信号的信道的估计值进行信号子空间投影,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值所述proj表示所述数据信号的信道在所述信号子空间U0内的投影;
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述获取模块,用于将所述干扰噪声信号的统计信息中的纯噪声分量作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
7.根据权利要求1至6任一所述的装置,其特征在于,所述分离模块,包括:
分离单元,用于根据所述统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间U1,和与所述干扰子空间正交的信号子空间U0,得到干扰抑制算子其中,所述统计信息
其中,Σ1为干扰分量,Σ0为所述干扰噪声信号的统计信息中的纯噪声分量。
8.根据权利要求1至6任一所述的装置,其特征在于,所述投影模块,包括:
投影单元,用于根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的数据信号yd(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号所述proj表示所述数据信号在所述信号子空间U0内的投影。
9.根据权利要求1至6任一所述的装置,其特征在于,所述装置,还包括:
信息获取模块,用于在所述根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子之前,根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述信息获取模块,包括:
信号相关单元,用于对所述接收信号计算自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,为所述干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为所述接收信号的自相关矩阵,yk为所述接收信号,k为所述接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述信息获取模块,包括:
第一估计单元,用于将所述接收信号中的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值所述p表示所述接收信号中的参考信号和所述本地参考信号相关后的信号,所述LS为最小均方;
第一过滤单元,用于对所述估计值过滤,得到过滤后的估计值第一减法单元,用于将所述过滤后的估计值与所述估计值相减得到所述干扰噪声信号的估计值
第一相关单元,用于根据所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述信息获取模块,包括:
第一估计单元,还用于将所述接收信号中的参考信号yp(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
第一减法单元,还用于根据所述本地参考信号的信号序列xp(k)、所述接收信号中的参考信号的估计值和所述第一估计单元得到的所述估计值得到干扰噪声信号的估计值所述干扰噪声信号的估计值
第一相关单元,还用于根据所述第一减法单元得到的所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
13.一种信号处理的方法,其特征在于,所述方法包括:
根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子;
根据所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值;
根据所述干扰抑制算子对所述接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号;
根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息;
将所述剩余的干扰噪声信号的统计信息、所述信号子空间内的数据信号与所述等效信道的估计值进行均衡,得到均衡信号。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,包括:
根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的参考信号yp(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的参考信号proj表示所述参考信号在所述信号子空间U0内的投影;
通过所述信号子空间内的参考信号对应的等效信道的估计值进行信道估计,得到所述数据信号的等效信道的估计值
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息,包括:
根据所述信号子空间内的参考信号得到所述剩余的干扰噪声信号的统计信息;或,
将所述干扰噪声信号的统计信息中的纯噪声分量作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据所述信号子空间内的参考信号得到所述剩余的干扰噪声信号的统计信息,包括:
通过对所述信号子空间内的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值
过滤所述估计值得到过滤后的估计值
根据所述估计值号和过滤后的估计值计算所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
根据所述剩余的干扰噪声信号的估计值计算自相关得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数;
或者,
将所述信号子空间内的参考信号yp,proj(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
根据所述信号子空间内的参考信号对应的估计值与所述本地参考信号的信号序列为xp(k)和所述估计值得到所述信号子空间内剩余的干扰噪声信号的估计值
根据所述剩余的干扰噪声信号的估计值自相关得到所述剩余的干扰噪声信号对应的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
17.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据所述干扰抑制算子和预先接收的接收信号中的参考信号计算,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值,包括:
利用所述接收信号中的参考信号yp(k)对应的信道的估计值做信道估计,得到数据信号的信道ht 0(k)的估计值
根据所述干扰抑制算子w1对所述数据信号的信道的估计值进行信号子空间投影,得到所述接收信号中的数据信号的等效信道的估计值所述proj表示所述数据信号的信道在所述信号子空间U0内的投影;
其中,αt和βt分别为插值滤波系数,a和b分别为参考信号在正交频分复用OFDM符号的索引号。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述根据所述信号子空间,获取所述信号子空间内的剩余干扰噪声信号的统计信息,包括:
将所述干扰噪声信号的统计信息中的纯噪声分量作为所述剩余的干扰噪声信号的统计信息。
19.根据权利要求13至18任一所述的方法,其特征在于,所述根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子,包括:
根据所述统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间U1,和与所述干扰子空间正交的信号子空间U0,得到干扰抑制算子其中,所述统计信息
其中,Σ1为干扰分量,Σ0为所述干扰噪声信号的统计信息中的纯噪声分量。
20.根据权利要求13至18任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述干扰抑制算子对所述接收信号中数据信号进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号,包括:
根据所述干扰抑制算子w1对所述接收信号中的数据信号yd(k)进行信号子空间投影,得到所述信号子空间内的数据信号所述proj表示所述数据信号在所述信号子空间U0内的投影。
21.根据权利要求13至18任一所述的方法,其特征在于,所述根据预先获取的干扰噪声信号的统计信息分离所述干扰噪声信号对应的干扰子空间,和与所述干扰子空间正交的信号子空间,得到干扰抑制算子之前,还包括:
根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,包括:
对所述接收信号计算自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,为所述干扰噪声信号的统计信息,u为干扰噪声信号的向量,为所述接收信号的自相关矩阵,yk为所述接收信号,k为所述接收信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,包括:
将所述接收信号中的参考信号和本地参考信号进行信道估计,得到估计值所述p表示所述接收信号中的参考信号和所述本地参考信号相关后的信号,所述LS为最小均方;
对所述估计值过滤,得到过滤后的估计值
将所述过滤后的估计值与所述估计值相减得到所述干扰噪声信号的估计值
根据所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到所述干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
24.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述根据所述接收信号获取干扰噪声信号的统计信息,包括:
将所述接收信号中的参考信号yp(k)与本地参考信号xp(k)进行信道估计,得到估计值
根据所述本地参考信号的信号序列xp(k)、所述接收信号中的参考信号的估计值和所述估计值得到干扰噪声信号的估计值所述干扰噪声信号的估计值
根据所述干扰噪声信号的估计值计算所述干扰噪声信号的自相关得到干扰噪声信号的统计信息
其中,k为所述干扰噪声信号的子载波编号,M为平均的子载波数。
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