CN105991200B - 一种实现信道估计的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种实现信道估计的方法及装置，提取每个天线端口的参考信号；对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。

Description

一种实现信道估计的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种实现信道估计的方法及装置。
背景技术
近年来，随着长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统的广泛应用，信道估计已成为多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)检测技术的基础。
目前信道估计一般针对不同的场景通过向左预测、向右预测或内插等二阶插值方法来分别实现。然而，随着LTE技术的不断发展，流量的不断提升，端口数不断增加，场景变得越发复杂。所以，如果仍然按照前述单一的二阶插值方法来实现信道估计，将会使得整个信道估计过程非常复杂，且消耗较多资源，从而增加终端的成本和功耗。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种实现信道估计的方法及装置，能够有效降低整个信道估计过程的复杂度，从而节省资源。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种实现信道估计的方法，该方法包括：
提取每个天线端口的参考信号；
对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；
根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；
根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。
上述方案中，所述对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果，包括：
采用最小二乘算法对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果。
上述方案中，根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果，包括：
对二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法；
将对应于每个天线端口的相邻的两个解扰结果，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果。
上述方案中，根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果，包括：
将对应于每个天线端口的时域插值结果与滤波器系数序列进行卷积操作，得到卷积结果，将所述卷积结果作为对应于每个天线端口的频域插值结果。
上述方案中，所述滤波器系数序列为对应于十六阶滤波器的滤波器系数序列。
本发明实施例还提供一种实现信道估计的装置，该装置包括提取模块、解扰处理模块、时域插值处理模块和频域插值处理模块；其中，
所述提取模块，用于提取每个天线端口的参考信号；
所述解扰处理模块，用于对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；
所述时域插值处理模块，用于根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；
所述频域插值处理模块，用于根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。
上述方案中，所述解扰处理模块，用于采用最小二乘算法对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果。
上述方案中，所述时域插值处理模块包括确定单元和时域插值处理单元；其中，
所述确定单元，用于对二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法；
所述时域插值处理单元，用于将对应于每个天线端口的相邻的两个解扰结果，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果。
上述方案中，所述频域插值处理模块，用于将对应于每个天线端口的时域插值结果与滤波器系数序列进行卷积操作，得到卷积结果，将所述卷积结果作为对应于每个天线端口的频域插值结果。
本发明实施例所提供的实现信道估计的方法及装置，提取每个天线端口的参考信号；对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。如此，能够有效降低整个信道估计过程的复杂度，从而节省资源，进而降低终端的成本和功耗。
附图说明
图1为本发明实施例实现信道估计的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例参考信号分布框图；
图3为本发明实施例根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理的流程示意图；
图4为本发明实施例乘加电路的组成结构示意图；
图5为本发明实施例经解扰处理后的参考信号分布图；
图6为本发明实施例实现频域插值处理的模型的组成结构示意图；
图7为本发明实施例实现信道估计的装置的组成结构示意图；
图8为本发明实施例所述时域插值处理模块的组成结构示意图。
具体实施方式
在本发明实施例中，提取每个天线端口的参考信号；对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
实施例一
图1为本发明实施例实现信道估计的方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例实现信道估计的方法包括：
步骤S101：提取每个天线端口的参考信号；
这里，在LTE系统中，信道估计通常基于小区专用参考信号进行运算，所述小区专用参考信号是终端所已知的从基站发出的信号。LTE系统中包括四个天线端口，所述四个天线端口共包括分别对应于每个天线端口的小区专用参考信号，简称为天线端口的参考信号。在如图2所示的参考信号分布框图中，所述对应于四个天线端口的参考信号在时域和频域的二维空间上成梳状分布。具体地，如图2所示，依据协议每一小方格定义为资源RE，R0表示天线端口0的参考信号所在RE，R1表示天线端口1的参考信号所在RE，R2表示天线端口2的参考信号所在RE，R3表示天线端口3的参考信号所在RE，其余方格表示为数据所在RE。而本发明实施例所述实现信道估计正是采用R0～R3这四个天线端口的参考信号来估计出所有数据部分的信道估计值。因此，在实现信道估计的过程中，首先通过用于信道估计的装置从所述装置所隶属的终端中按照附图2所示的布局提取对应于每个天线端口的参考信号。
步骤S102：对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；
具体地，所述用于信道估计的装置采用最小二乘算法(Least Square，LS)对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果。
这里，所述用于信道估计的装置依据LS算法来完成对每个天线端口的参考信号的解扰，得到对应于每个天线端口的解扰结果HLS；其中，基于LS算法的HLS的计算公式如下：
HLS＝YRS/XRS；
其中，所述YRS表示用于信道估计的装置所隶属的终端所接收到的对应于天线端口的参考信号位置的数据，XRS表示所述终端所已知的基站发出的对应于天线端口参考信号。
在实际应用中，在通过上述LS算法得到解扰结果HLS后，可以对所述HLS进行存储。
步骤S103：根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；
具体地，如图3所述用于信道估计的装置根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果，包括：
步骤S1031：对二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法；
具体地，所述用于信道估计的装置将可能采用向左预测、向右预测或内插等多种二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法，所述乘加插值算法的实现可以由如图4所示的乘加电路实现。
步骤S1032：将对应于每个天线端口的相邻的两个解扰结果，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果。
举例来说，在如图5所示的经解扰处理后的参考信号分布图中，竖线框表示已采用LS算法得到的对应于参考信号的HLS，斜线框表示待进行时域估计的数据RE。所述用于信道估计的装置根据待估计数据RE所在的位置，利用对应于某一个天线端口的相邻的已采用LS算法得到的两个HLS，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于所述天线端口的时域插值结果；其中，所述乘加插值算法采用如下表达式来实现：
其中，所述HTI表示时域插值结果，HLS(0)表示附图5中所处左边的HLS，而HLS(1)表示附图5中所处右边的HLS。
步骤S104：根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。
具体地，所述用于信道估计的装置将对应于每个天线端口的时域插值结果与滤波器系数序列进行卷积操作，得到卷积结果，将所述卷积结果作为对应于每个天线端口的频域插值结果；其中，所述滤波器系数序列可以为对应于十六阶滤波器的滤波器系数序列。
这里，所述卷积操作采用如下表达式来实现：
H＝HTI*Coef(k)；
其中，所述H表示频域插值结果，即信道估计的最终结果；所述Coef(k)表示滤波器系数；“*”表示卷积操作。
在实际应用中，在所述用于信道估计的装置中，用于实现频域插值处理的模型结构如图6所示，HTI从如图4所示的乘加电路输出至16阶滤波器的输入数据移位寄存器进行滤波，形成时域插值与频域插值可同时进行的流水线处理结构，有效降低信道估计的处理延迟。另外，如图6所示，为了支持四个天线端口的频域插值处理，在滤波器的数据输入(如data[i][1])和滤波器系数输入(如coef[i][1])过程中均采用选择器，同时对每个天线端口的输入数据和滤波器系数进行选择，并采用统一的滤波器结构完成对每个天线端口的频域插值处理，从而得到频域插值结果，即信道估计的最终结果。
如此，通过本发明实施例一所述实现信道估计的方法，能够有效降低整个信道估计过程的复杂度，从而节省资源，进而降低终端的成本和功耗。
实施例二
图7为本发明实施例实现信道估计的装置的组成结构示意图，如图7所示，本发明实施例所述装置包括提取模块701、解扰处理模块702、时域插值处理模块703和频域插值处理模块704；其中，
所述提取模块701，用于提取每个天线端口的参考信号；
所述解扰处理模块702，用于对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；
具体地，所述解扰处理模块702采用最小二乘算法对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果。
所述时域插值处理模块703，用于根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；
所述频域插值处理模块704，用于根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。
具体地，所述频域插值处理模块704将对应于每个天线端口的时域插值结果与滤波器系数序列进行卷积操作，得到卷积结果，将所述卷积结果作为对应于每个天线端口的频域插值结果。其中，所述滤波器系数序列为对应于十六阶滤波器的滤波器系数序列。
在一实施例中，如图8所示，所述时域插值处理模块703包括确定单元7031和时域插值处理单元7032；其中，
所述确定单元7031，用于对二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法；
所述时域插值处理单元7032，用于将对应于每个天线端口的相邻的两个解扰结果，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果。
在实际应用中，本发明实施例二所提供的各模块及模块所包括的各单元均可以通过用于实现信道估计的装置所隶属的终端的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或特定用途集成电路(ASIC)实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实现信道估计的方法，其特征在于，所述方法包括：
提取每个天线端口的参考信号；
对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；
根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果,包括:
对二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法的表达式：
其中，HTI表示时域插值结果，HLS(0)和HLS(1)表示天线端口相邻的已采用最小二乘法得到的解扰结果；
将对应于每个天线端口的相邻的两个解扰结果，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；
根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果，包括：
采用最小二乘算法对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果。
3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果，包括：
将对应于每个天线端口的时域插值结果与滤波器系数序列进行卷积操作，得到卷积结果，将所述卷积结果作为对应于每个天线端口的频域插值结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述滤波器系数序列为对应于十六阶滤波器的滤波器系数序列。
5.一种实现信道估计的装置，其特征在于，所述装置包括提取模块、解扰处理模块、时域插值处理模块和频域插值处理模块；其中，
所述提取模块，用于提取每个天线端口的参考信号；
所述解扰处理模块，用于对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果；
所述时域插值处理模块，用于根据所述解扰结果对每个天线端口进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果；
所述频域插值处理模块，用于根据所述时域插值结果对每个天线端口进行频域插值处理，得到对应于每个天线端口的频域插值结果；
其中,所述时域插值处理模块包括确定单元和时域插值处理单元；
所述确定单元，用于对二阶插值算法进行归类，确定出统一的乘加插值算法的表达式为：
其中，HTI表示时域插值结果，HLS(0)和HLS(1)表示天线端口相邻的已采用最小二乘法得到的解扰结果；
所述时域插值处理单元，用于将对应于每个天线端口的相邻的两个解扰结果，按照所述乘加插值算法进行时域插值处理，得到对应于每个天线端口的时域插值结果。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述解扰处理模块，用于采用最小二乘算法对所提取的参考信号进行解扰处理，得到对应于每个天线端口的解扰结果。
7.根据权利要求5至6任一项所述的装置，其特征在于，
所述频域插值处理模块，用于将对应于每个天线端口的时域插值结果与滤波器系数序列进行卷积操作，得到卷积结果，将所述卷积结果作为对应于每个天线端口的频域插值结果。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述滤波器系数序列为对应于十六阶滤波器的滤波器系数序列。
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Assignor: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

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Granted publication date: 20190205

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Patentee after: Xi'an Chris Semiconductor Technology Co.,Ltd.

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