CN106161296B - 信道估计的方法和基站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信道估计的方法和基站，该方法包括：接收频域上的当前一帧信号，并获取该当前一帧信号对应的导频信号；根据该当前一帧信号和该导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值；根据该第一信道估计值、该当前一帧信号和该导频信号，确定噪声估计值；根据该时延值和该噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；将该噪声估计值作为该优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值，因此，本发明实施例提供的信道估计的方法，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道估计的方法和基站。
背景技术
长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)中的物理层上行共享信道(PhysicalUplink Share Channel，PUSCH)是第4代无线通信系统上行的重要信道，用户设备(UserEquipment，UE)发送信号要经过无线信道才能到达基站。LTE上行是单载波调制系统(SC-FDMA)，根据单载波特性，UE发送信号在频域上是连续调度的。而无线信道特性由多径时延，多普勒，路损以及UE定时、均方误差(Mean Square Error，MSE)估计值和频偏等因素决定。通常情况下，为了解调出数据符号，需要利用导频符号进行信道估计，而信道估计的质量直接影响均衡解调的性能。
多径时延会影响信道估计的性能，如果时延扩展谱(Power Delay profiles，PDP)已知，则信道估计可以得到最优的线性最小均方误差(Linear Minimum Mean SquareError，LMMSE)性能。然而由于无线信道的多变性，要获得准确的时延扩展谱是相当困难的。如果在信道估计时用均匀谱，则时延扩展信息会直接影响信道估计的性能。
另一个影响信道估计的性能是定时MSE估计值，由于用户设备(User Equipment，UE)是不断移动着的，而不是在一个固定位置，所以UE需要不断的调整与基站(evolvedNodeB，eNB)的同步关系。同时，eNB与UE不是每时每刻都有信号与信息交互的，如：刚接入的UE，此时eNB无任何UE的先验信息，再如：UE不是时刻都有数据传输，所以很多时候上行子帧是空的，这时eNB也无法及时更新UE的变化。即便有时延估计的MSE估计值，UE也是无法保证与eNB完全同步的。
通常情况下，在进行信道估计时会将时延和多径扩展信息是作为先验信息输入，即利用UE历史帧的信道估计值预测一帧可能的定时MSE估计值以及多径扩展等信息。由于UE的移动，如上所述，UE无法随时与eNB同步，另外环境的变化，PDP谱也会发生变化。因此，利用UE的先验信息进行一帧信号的信道估计，由于时延与多径扩展的信息存在无法与该一帧信号完全匹配的问题，使得信道估计的精确度和准确度不高。
发明内容
本发明实施例提供了一种信道估计的方法和基站，通过根据一帧信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
第一方面，本发明实施例提供了一种信道估计的方法，该方法包括：接收频域上的一帧信号，并获取该一帧信号对应的导频信号；
根据该一帧信号和该导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，该N为大于零的整数；根据该第一信道估计值、该一帧信号和该导频信号，确定噪声估计值；根据该时延值和该噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；将该噪声估计值作为该优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该根据该一帧信号和该导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，包括：根据该一帧信号和该导频信号进行N次时延估计：当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将该第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将第i-1次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；将该第i次时延估计的过程执行至少一次，当该第i次时延估计为第N次时延估计时，将该第N次时延估计得到的信道估计值确定为该第一信道估计值，将第N-1次时延估计得到的时延值与该时延步长的和确定为该时延值。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，该方法还包括：当该第一MSE估计值大于或等于该第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定该第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；当该第二MSE估计值小于该第i-1次时延估计的MSE估计值时，将该第二MSE估计值确定为该第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将该第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与该时延步长的差值确定为该第i+1次时延估计的初始时延值；将该第i次时延估计的过程执行至少一次，当该第i次时延估计为第N次时延估计时，将该第N次时延估计得到的信道估计值确定为该第一信道估计值，将该第N-1次时延估计得到的时延值与该时延步长的差值确定为该时延值。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该方法还包括：当该第二MSE估计值大于或等于该第i-1次时延估计的MSE估计值时，将该第i-1次时延估计的MSE估计值确定为该第i+1次时延估计的初始误差MSE估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为该第i+1下一次时延估计的时延步长，且将该第i-1上一次时延估计得到的时延值确定为该第i+1下一次时延估计的初始时延值；将该第i次时延估计的过程执行至少一次，当该第i次时延估计为第N次时延估计时，将第N-1次时延估计得到的信道估计确定为该第一信道估计值，将该第N-1次时延估计得到的时延值确定为该时延值。
结合上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该根据该第一信道估计值、该一帧信号和该导频信号，确定噪声估计值，包括：计算该导频信号和该第一信道估计值的乘积；将该一帧信号与该乘积的差值的均方差确定为该噪声估计值。
结合上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该根据该时延值和该噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵，包括：将该噪声估计值作为该第一正则化矩阵的系数，并根据该MSE最小准则得到第三信道估计值；根据该一帧信号、该导频信号、该第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将该第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，该子载波的个数为该一帧信号所占用的子载波的个数；将该噪声估计值作为第j次优化过程中的该第二正则化矩阵的系数，并根据该MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；根据该一帧信号、该导频信号、该第四信道估计值、该子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定该第二信道估计质量标准；当该第二信道估计质量标准小于该第一信道估计质量标准时，将该第二信道估计质量标准确定为该第一信道估计质量标准，且将该第二正则化矩阵对应的该第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；将该第j次优化的过程执行至少一次，当该第j次优化为最后一次优化时，将该第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为该第一信道估计质量标准，且将该第三正则化矩阵确定为该优化的正则化矩阵。
第二方面，本发明实施例提供了一种基站，该基站包括：接收模块，用于接收频域上的一帧信号，并获取该一帧信号对应的导频信号；第一估计模块，用于根据该一帧信号和该导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，该N为大于零的整数；第一确定模块，用于根据该第一信道估计值、该一帧信号和该导频信号，确定噪声估计值；第二估计模块，用于根据该时延值和该噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；第二确定模块，用于将该噪声估计值作为该优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，该第一估计模块具体用于：根据该一帧信号和该导频信号进行N次时延估计：当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将该第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将该第i-1次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；将该第i次时延估计的过程执行至少一次，当该第i次时延估计为第N次时延估计时，将该第N次时延估计得到的信道估计值确定为该第一信道估计值，将该第N-1次时延估计得到的时延值与该时延步长的和确定为该时延值。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，该第一估计模块还用于：当该第一MSE估计值大于或等于该第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定该第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；当该第二MSE估计值小于该第i-1次时延估计的MSE估计值时，将该第二MSE估计值确定为该第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将该第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与该时延步长的差值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；将该第i次时延估计的过程执行至少一次，当该第i次时延估计为第N次时延估计时，将该第N次时延估计得到的第N信道估计值确定为该第一信道估计值，将该第N-1次时延估计得到的时延值与该时延步长的差值确定为该时延值。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，该第一估计模块还用于：当该第二MSE估计值大于或等于该第i-1次时延估计的MSE估计值时，将该第i-1次时延估计的MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始误差MSE估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为第i+1次时延估计的时延步长，且将该第i-1次时延估计得到的第i-1时延值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；将该第i次时延估计的过程执行至少一次，当该第i次时延估计为第N次时延估计时，将第N-1次时延估计得到的信道估计确定为该第一信道估计值，将该第N-1次时延估计得到的时延值确定为该时延值。
结合上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，该却模块具体用于计算该导频信号和该第一信道估计值的乘积，并将该当一信号与该乘积的差值的均方差确定为该噪声估计值。
结合上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，该第二估计模块包括：将该噪声估计值作为该第一正则化矩阵的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值；根据该一帧信号、该导频信号、该第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将该第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，该子载波的个数为该一帧信号所占用的子载波的个数；
将该噪声估计值作为第j次优化过程中的该第二正则化矩阵的系数，并根据该MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；根据该一帧信号、该导频信号、该第四信道估计值、该子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定该第二信道估计质量标准；当该第二信道估计质量标准小于该第一信道估计质量标准时，将该第二信道估计质量标准确定为该第一信道估计质量标准，且将该第二正则化矩阵对应的该第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；将该第j次优化的过程执行至少一次，当该第j次优化为最后一次优化时，将该第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为该第一信道估计质量标准，且将该第三正则化矩阵确定为该优化的正则化矩阵。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的信道估计的方法和基站，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是根据本发明实施例的信道估计的方法的示意性流程图；
图2是根据本发明实施例的信道估计的方法中的时延估计过程的示意性流程图；
图3是根据本发明实施例的信道估计的方法中的第一正则化矩阵优化过程的示意性流程图；
图4是根据本发明实施例的基站的示意性结构框图；
图5是根据本发明另一实施例的基站的示意性结构框图。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
图1是根据本发明实施例的信道估计的方法100的示意性流程图。如图1所示的方法100可以由基站执行，所述方法100包括：
110，接收频域上的一帧信号，并获取所述一帧信号对应的导频信号；
120，根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，N为大于零的整数；
130，根据所述第一信道估计值、所述一帧信号和所述导频信号，确定噪声估计值；
140，根据所述时延值和所述噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；
150，将所述噪声估计值作为所述优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
具体的，在本发明实施例中，可以接收频域上的一帧信号，并获取一帧信号对应的导频信号，进而根据一帧信号和导频信号进行多次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，再根据第一信道估计值、一帧信号和导频信号，确定噪声估计值，根据时延值和噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵，将该噪声估计值作为该优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定最终的信道估计值。显然，在本发明实施例中，不需要根据其它帧信号的信息进行信道估计，从而避免了由于其它帧信号的信息与该一帧信号的信息的实际情况不匹配而导致的信道估计精度低的问题。
因此，本发明实施例提供的信道估计的方法，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
应理解，在本发明实施例中，可以计算所述导频信号和所述第一信道估计值的乘积，并将所述一帧信号与所述乘积的差值的均方差确定为所述噪声估计值。
可选的，作为本发明的一个实施例，120可以包括：根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计：
当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的第N信道估计值确定为所述第一信道估计值，将第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值。
具体的，在本发明实施例中，如果本次时延估计的第一MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，可以将所述第一MSE估计值确定为下一次时延估计的初始MSE估计值，可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为下一次时延估计的初始时延值，将本次时延估计的过程执行至少一次，直到第N次(最后一次)时延估计。当第N次时延估计的第一MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，可以将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，并将上一时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值，从而完成时延估计。
应理解，在本发明实施例中，当i取1时，则第i-1次时延估计就是没有进行时延估计，此时，MSE估计值可以基于无时延时的信道估计值得到，而信道估计值可以根据MSE最小原则来得到。
还应理解，在本发明实施例中，时延估计的次数N的大小取决于OFDM的循环前缀CP的长度和估计精度的要求。
可选的，作为本发明的另一个实施例，120还可以包括：
当所述所述第一MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定所述第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；
当所述第二MSE估计值小于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第二MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与所述时延步长的差值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的第N信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的差值确定为所述时延值。
具体的，在本发明实施例中，如果本次时延估计的所述第一MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，则需要确定所述本次时延估计过程中的第二MSE估计值，例如：若确定第一MSE估计值时是在对本次时延估计的初始时延值加上所述时延步长的值的条件下进行的，那么可以对本次时延估计的初始时延值减去所述时延步长的值的条件下确定所述第二MSE估计值。
如果本次时延估计的第二MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，可以将所述第二MSE估计值确定为下一次时延估计的初始MSE估计值，可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的差确定为下一次时延估计的初始时延值，将本次时延估计的过程执行至少一次，直到第N次(最后一次)时延估计。当第N次时延估计的第二MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，可以将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，并将上一时延值与所述时延步长的差确定为所述时延值，从而完成时延估计。
可选的，作为本发明的另一个实施例，120还可以包括：
当所述第二MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第i-1次时延估计的MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始误差MSE估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为第i+1次时延估计的时延步长，且将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N-1次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值确定为所述时延值。
具体的，在本发明实施例中，如果本次时延估计的所述第二MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，则可以将上一次时延估计的MSE估计值确定为下一次时延估计的初始误差MSE估计值，并将本次时延估计的时延步长减小一半后确定为下一次时延估计的时延步长，且将上一次时延估计得到的时延值确定为下一次时延估计的初始时延值，将本次时延估计的过程执行至少一次，直到第N次(最后一次)时延估计。当第N次时延估计的第二MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，将上一次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述上一次时延值确定为所述时延值。
需要说明的是，在本发明实施例中，每一次时延估计的过程中，
(1)、如果本次时延估计的第一MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值，则可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为下一次时延估计的初始时延值；
(2)、如果本次时延估计的所述第一MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值，则需要确定所述本次时延估计过程中的第二MSE估计值，且当本次时延估计的第二MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的差值确定为下一次时延估计的初始时延值；
(3)、如果本次时延估计的所述第二MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，则将本次时延估计的时延步长减小一半后确定为下一次时延估计的时延步长，且将上一次时延估计得到的时延值确定为下一次时延估计的初始时延值。
当时延估计的次数为N时，上述过程已循环执行了N次，第N次时，
如果为上述(1)的情况，则将第N次时延估计得到的信道估计值确定为第一信道估计值，并将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为时延值；
如果为上述(2)的情况，则将第N次时延估计得到的信道估计值确定为第一信道估计值，并将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的差值确定为时延值；
如果为上述(3)的情况，则将第N-1次时延估计得到的信道估计确定为第一信道估计值，将第N-1时延值确定为时延值。
可选的，作为本发明的另一个实施例，140可以包括：
将所述噪声估计值作为所述第一正则化矩阵的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将所述第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，所述子载波的个数为所述一帧信号所占用的子载波的个数；
将所述噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据所述MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第四信道估计值、所述子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定所述第二信道估计质量标准；
当所述第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准时，将所述第二信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第二正则化矩阵对应的所述第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；
将所述第j次优化的过程执行至少一次，当所述第j次优化为最后一次优化时，将所述第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第三正则化矩阵确定为所述优化的正则化矩阵。
也就是说，在本发明实施例中，可以根据时延估计得到的第一信道估计值、一帧信号和导频信号计算得出噪声估计值，例如，可以通过以下公式计算噪声估计值：σ2＝||y-SH||2，其中，y为一帧信号，S为导频信号，H为第一信道估计值，σ2为噪声估计值。然后将噪声估计值作为第一正则化矩阵R1的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值，再根据一帧信号、导频信号、第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，例如：可以通过以下公式计算第一信道估计质量标准：
其中，y为一帧信号，S为导频信号，H’为第三信道估计值，M为一帧信号y所占用的子载波的个数，G为第一信道估计矩阵，α为修正系数。
将第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵R2；
再将噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数，接着根据一帧信号、导频信号、第四信道估计值、子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定第二信道估计质量标准。应理解，在本发明实施例中个，具体确定第二信道估计质量标准的方式与上述却第一信道估计质量标准的方法类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
当第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准V时，将第二信道估计质量标准确定为第一信道估计质量标准，且将第二正则化矩阵R2对应的第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的正则化矩阵R3；
将上述第j次优化的过程执行至少一次，当第j次优化为最后一次优化时，将第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为第一信道估计质量标准，且将第三正则化矩阵确定为优化的正则化矩阵Rr。
因此，本发明实施例提供的信道估计的方法，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
需要说明的是，在本发明实施例中，进行信道估计的过程中，不同的正则化矩阵可以对应相同的基函数序列矩阵，或者可以对应不同的基函数序列矩阵，例如：当基于B-spline的基函数进行信道估计时，不同的正则化矩阵对应相同的基函数序列矩阵，而当基于DPSS的基函数进行信道估计时，不同的正则化矩阵对应不同的基函数序列矩阵。
应理解，在本发明实施例中，正则化矩阵优化的次数与多径时延扩展位的个数相关，正则化矩阵优化的次数可以等于多径时延扩展位的个数，但本发明实施例对此并不做限定。
还应理解，在本发明实施例中，在确定了优化的正则化矩阵Rr后，可以根据时延估计得到的时延值，确定与该时延值对相位旋转序列矩阵，并根据该优化的正则化矩阵和该频域相位旋转序列矩阵，确定该优化的正则化矩阵对应的基函数序列矩阵对应的系数，再将频域相位旋转序列矩阵、基函数序列矩阵和基函数序列矩阵对应的系数的乘积确定为所述第二信道估计值。
下面结合图2，对本发明实施例的信道估计的方法中的时延估计的过程进行详细的说明，其中，初始时延为T0＝0，时延步长为δ，时延估计次数为N。应理解，这仅是本发明实施例的一个例子，并不对本发明构成任何限定。
图2是根据本发明实施例的信道估计的方法中的时延估计过程200的示意性流程图。如图2所示的时延估计过程200包括：
210，在无时延的情况下，根据MSE最小准则得到信道估计值，并计算初始MSE估计值ε0。
具体的，在本发明实施例中，信道估计值可以通过以下方式来计算得到：H0＝B c0，其中，c0为基函数序列矩阵对应的系数。c0可以通过解方程：R0c0＝θ0来得到，其中，R0＝BH SHSB+Rr，θ0＝BH SH y，B为基函数序列矩阵，S为导频信号，Rr为正则化矩阵，y为一帧信号，BH表示为基函数序列矩阵B的共轭矩阵，SH与BH的含义类似，不再赘述。此时，MSE估计值ε0＝||y-SH0||2。
220，在有时延的情况下，确定本次时延估计的第一MSE估计值ε1。
具体的，在本发明实施例中，信道估计值可以通过以下方式来计算得到：H1＝B c1，
其中，c1为基函数序列矩阵对应的系数。c1可以通过解方程：R1c1＝θ1来得到，其中， 为时延值为T+δ时对应的频域相位旋转序列
矩阵，B为基函数序列矩阵，S为导频信号，Rr为正则化矩阵，y为一帧信号，BH表示为基函数
序列矩阵B的共轭矩阵，SH与BH的含义类似，不再赘述。则，第一MSE估计值ε1＝||y-SH1
||2。
230，比较ε1与ε0的大小关系，确定下一次信道估计的参考量。
240a，当ε1<ε0时，确定下一次信道估计的参考量为：H＝H1，ε＝ε1，且时延值为T+δ,其中，T为上一次时延估计得到的时延值。
240b，当ε1>ε0或者ε1＝ε0时，确定本次时延估计的第二MSE估计值ε2。
具体的，在本发明实施例中，信道估计值可以通过以下方式来计算得到：H2＝B c2，
其中，c2为基函数序列矩阵对应的系数。c2可以通过解方程：R2c2＝θ2来得到，其中， 为时延值为T-δ时对应的频域相位旋转序列矩
阵，B为基函数序列矩阵，S为导频信号，Rr为正则化矩阵，y为一帧信号，BH表示为基函数序
列矩阵B的共轭矩阵，SH与BH的含义类似，不再赘述。则，第二MSE估计值ε2＝||y-SH2|
|2。
250，比较ε2与ε0的大小关系，确定下一次信道估计的参考量。
260a，当ε2<ε0时，确定下一次信道估计的参考量为：H＝H2，ε＝ε2，且时延值为T–δ，其中，T为上一次时延估计得到的时延值。
260b，当ε2>ε0或者ε2＝ε0时，将本次时延估计的时延步长δ的值减小一半，并确定下一次信道估计的参考量为：H＝H0，ε＝ε0，且时延值为上一次时延估计得到的时延值T。
将上述步骤220-260b重复N次后，可以得到第一信道估计值和时延值。因此，在本发明实施例中，通过二分法估计每个用户设备的时延，从而不断接近每个用户设备的真实时延，有利于提供信道估计的精确度。
应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
下面结合图3，对本发明实施例的信道估计的方法中的正则化矩阵优化的过程进行详细的说明，其中，正则化矩阵优化的次数为K。应理解，这仅是本发明实施例的一个例子，并不对本发明构成任何限定。
图3是根据本发明实施例的信道估计的方法中的第一正则化矩阵优化过程300的示意性流程图。如图3所示的第一正则化矩阵优化过程300包括：
310，将噪声估计值作为第一正则化矩阵R1的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值。
具体的，在本发明实施例中，信道估计值可以通过以下方式来计算得到：H’＝B
c’，其中，c’为基函数序列矩阵对应的系数。c’可以通过解方程：R’c’＝θ’来得到，其中， 为时延估计得到的时延值对应的频域
相位旋转序列矩阵，B为基函数序列矩阵，S为导频信号，R1为正则化矩阵，y为一帧信号，γ
为修正系数，σ2为噪声估计值，BH表示为基函数序列矩阵B的共轭矩阵，SH与BH的含义类
似，不再赘述。
320，根据一帧信号、导频信号、第三信道估计值、子载波的个数和第三信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，并将第一正则化矩阵R1对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵R2。
具体的，在本发明实施例中，可以通过以下公式计算第一信道估计质量标准：
其中，y为一帧信号，S为导频信号，H’为第三信道估计值，M为一帧信号y所占用的子载波的个数，G为第一信道估计矩阵，α为修正系数,符号“trace{}”表示矩阵的迹。而第一信道估计矩阵G可以表示为：G＝S B FBH SH，其中，F＝(BH SH S B+γσ2R1)-1，符号“()-1”表示逆矩阵。
应理解，在本发明实施例中，由于第一信道估计矩阵G是与第一正则化矩阵R1相关的矩阵，而在对第一正则化矩进行估计的过程中，信道估计矩阵随着正则化矩阵的变化相应的变化。也就是说，信道估计矩阵的值可以根据每次不同的正则化矩阵而不同。
330，将噪声估计值作为第j次优化过程中的第二正则化矩阵R2的系数，并根据MES最小准则得到第四信道估计值，其中，j取从2到K的整数。
具体的，得到第四信道估计值的过程与步骤310类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
340，根据一帧信号、导频信号、第四信道估计值、子载波的个数和第j信道估计矩阵，确定第二信道估计质量标准。
具体的，确定第二信道估计质量标准的过程与步骤320类型，为了描述的简洁，在此不再赘述。
350，比较第二信道估计质量标准与第一信道估计质量标准的大小关系。
360a，当第二信道估计质量标准小于第一信道估计质量标准时，将本次信道估计质量标准确定为第一信道估计质量标准，且将第二正则化矩阵R2对应的第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵R3。
360b，当第二信道估计质量标准大于或等于第一信道估计质量标准时，将上一次信道估计质量标准确定为第一信道估计质量标准，且将第二正则化矩阵R2对应的多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的正则化矩阵R3。
也就是说，在本发明实施例中，可以第一信道估计质量标准作为基准，如果第二信道估计质量标准小于该第一信道估计质量标准，则用第二信道估计质量标准替换该第一信道估计质量标准作为新的基准；如果第二信道估计质量标准大于或等于该第一信道估计质量标准，则延用该第一信道估计质量标准作为基准，而上述两种情况下，都可以将第二次信道估计质量标准时的正则化矩阵R2对应的多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的正则化矩阵R3。
将上述步骤330-360b重复K次后，可以得到优化的正则化矩阵。因此，在本发明实施例中，通过类似二分法的方法对正则化矩阵进行优化，进而得到最终的信道估计值，从而能够提供信道估计的精确度。
应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
上文中结合图1至图3，详细描述了根据本发明实施例的信道估计的方法，下面将结合图4和图5，详细描述根据本发明实施例的基站。
图4是根据本发明实施例的基站400的示意性结构框图。如图4所示的基站400包括：接收模块410、第一估计模块420、第一确定模块430、第二估计模块440和第二确定模块450，其中，
接收模块410，用于接收频域上的一帧信号，并获取所述一帧信号对应的导频信号；
第一估计模块420，用于根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，所述N为大于零的整数；
第一确定模块430，用于根据所述第一信道估计值、所述一帧信号和所述导频信号，确定噪声估计值；
第二估计模块440，用于根据所述时延值和所述噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；
第二确定模块450，用于将所述噪声估计值作为所述优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
具体的，在本发明实施例中，接收模块410可以接收频域上的一帧信号，并获取一帧信号对应的导频信号，第一估计模块420可以根据一帧信号和导频信号进行多次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，第一确定模块430再根据第一信道估计值、一帧信号和导频信号，确定噪声估计值，然后第二估计模块440可以根据时延值和噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵，最后第二确定模块450将该噪声估计值作为该优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定最终的信道估计值。显然，在本发明实施例中，不需要根据其它帧信号的信息进行信道估计，从而避免了由于其它帧信号的信息与该一帧信号的信息的实际情况不匹配而导致的信道估计精度低的问题。
因此，本发明实施例提供的基站，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
应理解，在本发明实施例中，第一确定模块430具体可以用于计算所述导频信号和所述第一信道估计值的乘积，并将所述一帧信号与所述乘积的差值的均方差确定为所述噪声估计值。
可选的，作为本发明的一个实施例，第一估计模块420具体用于：根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计：
当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的第N信道估计值确定为所述第一信道估计值，将第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值。
具体的，在本发明实施例中，如果本次时延估计的第一MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420可以将所述第一MSE估计值确定为下一次时延估计的初始MSE估计值，可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为下一次时延估计的初始时延值，将本次时延估计的过程执行至少一次，直到第N次(最后一次)时延估计。当第N次时延估计的第一MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420可以将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，并将上一时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值，从而完成时延估计。
应理解，在本发明实施例中，当i取1时，则第i-1次时延估计就是没有进行时延估计，此时，MSE估计值可以基于无时延时的信道估计值得到，而信道估计值可以根据MSE最小原则来得到。
还应理解，在本发明实施例中，时延估计的次数N的大小取决于OFDM的循环前缀CP的长度和估计精度的要求。
可选的，作为本发明的另一个实施例，第一估计模块420还用于：
当所述第一MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定所述第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；
当所述第二MSE估计值小于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第二MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与所述时延步长的差值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的第N信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的差值确定为所述时延值。
具体的，在本发明实施例中，如果本次时延估计的所述第一MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，则第一估计模块420需要确定所述本次时延估计过程中的第二MSE估计值，例如：若确定第一MSE估计值时是在对本次时延估计的初始时延值加上所述时延步长的值的条件下进行的，那么可以对本次时延估计的初始时延值减去所述时延步长的值的条件下确定所述第二MSE估计值。
如果本次时延估计的第二MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420可以将所述第二MSE估计值确定为下一次时延估计的初始MSE估计值，可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的差确定为下一次时延估计的初始时延值，将本次时延估计的过程执行至少一次，直到第N次(最后一次)时延估计。当第N次时延估计的第二MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420可以将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，并将上一时延值与所述时延步长的差确定为所述时延值，从而完成时延估计。
可选的，作为本发明的另一个实施例，第一估计模块420还用于：
当所述第二MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第i-1次时延估计的MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始误差MSE估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为第i+1次时延估计的时延步长，且将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N-1次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值确定为所述时延值。
具体的，在本发明实施例中，如果本次时延估计的所述第二MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，则第一估计模块420可以将上一次时延估计的MSE估计值确定为下一次时延估计的初始误差MSE估计值，并将本次时延估计的时延步长减小一半后确定为下一次时延估计的时延步长，且将上一次时延估计得到的时延值确定为下一次时延估计的初始时延值，将本次时延估计的过程执行至少一次，直到第N次(最后一次)时延估计。当第N次时延估计的第二MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420将上一次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述上一次时延值确定为所述时延值。
需要说明的是，在本发明实施例中，第一估计模块420在进行每一次时延估计的过程中，
(1)、如果本次时延估计的第一MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值，则第一估计模块420可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为下一次时延估计的初始时延值；
(2)、如果本次时延估计的所述第一MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值，第一估计模块420则需要确定所述本次时延估计过程中的第二MSE估计值，且当本次时延估计的第二MSE估计值小于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420可以将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的差值确定为下一次时延估计的初始时延值；
(3)、如果本次时延估计的所述第二MSE估计值大于或等于上一次时延估计的MSE估计值时，第一估计模块420则将并将本次时延估计的时延步长减小一半后确定为下一次时延估计的时延步长，且将上一次时延估计得到的时延值确定为下一次时延估计的初始时延值。
当时延估计的次数为N时，上述过程已循环执行了N次，第N次时，
如果为上述(1)的情况，第一估计模块420则将第N次时延估计得到的信道估计值确定为第一信道估计值，并将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为时延值；
如果为上述(2)的情况，第一估计模块420则将第N次时延估计得到的信道估计值确定为第一信道估计值，并将上一次时延估计得到的时延值与时延步长的差值确定为时延值；
如果为上述(3)的情况，第一估计模块420则将第N-1次时延估计得到的信道估计确定为第一信道估计值，将第N-1时延值确定为时延值。
可选的，作为本发明的另一个实施例，所述第二估计模块440具体用于：
将所述噪声估计值作为所述第一正则化矩阵的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将所述第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，所述子载波的个数为所述一帧信号所占用的子载波的个数；
将所述噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据所述MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第四信道估计值、所述子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定所述第二信道估计质量标准；
当所述第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准时，将所述第二信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第二正则化矩阵对应的所述第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；
将所述第j次优化的过程执行至少一次，当所述第j次优化为最后一次优化时，将所述第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第三正则化矩阵确定为所述优化的正则化矩阵。
也就是说，在本发明实施例中，第二估计模块440可以根据时延估计得到的第一信道估计值、一帧信号和导频信号计算得出噪声估计值，例如，可以通过以下公式计算噪声估计值：σ2＝||y-SH||2，其中，y为一帧信号，S为导频信号，H为第一信道估计值，σ2为噪声估计值。然后将噪声估计值作为第一正则化矩阵R1的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值，再根据一帧信号、导频信号、第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，例如：可以通过以下公式计算第一信道估计质量标准：
其中，y为一帧信号，S为导频信号，H’为第三信道估计值，M为一帧信号y所占用的子载波的个数，G为第一信道估计矩阵，α为修正系数。
将第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵R2；
再将噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数，接着根据一帧信号、导频信号、第四信道估计值、子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定第二信道估计质量标准。应理解，在本发明实施例中个，具体确定第二信道估计质量标准的方式与上述却第一信道估计质量标准的方法类似，为了描述的简洁，在此不再赘述。
当第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准V时，将所述第二信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将第二正则化矩阵R2对应的第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的正则化矩阵R3；
将上述第j次优化的过程执行至少一次，当第j次优化为最后一次优化时，将第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为第一信道估计质量标准，且将第三正则化矩阵确定为优化的正则化矩阵Rr。
应理解，在本发明实施例中，由于第一信道估计矩阵G是与第一正则化矩阵R1相关的矩阵，而在对第一正则化矩进行估计的过程中，信道估计矩阵随着正则化矩阵的变化相应的变化。也就是说，信道估计矩阵的值可以根据每次不同的正则化矩阵而不同。
因此，本发明实施例提供的基站，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
需要说明的是，在本发明实施例中，进行信道估计的过程中，不同的正则化矩阵可以对应相同的基函数序列矩阵，或者可以对应不同的基函数序列矩阵，例如：当基于B-spline的基函数进行信道估计时，不同的正则化矩阵对应相同的基函数序列矩阵，而当基于DPSS的基函数进行信道估计时，不同的正则化矩阵对应不同的基函数序列矩阵。
应理解，在本发明实施例中，正则化矩阵优化的次数与多径时延扩展位的个数相关，正则化矩阵优化的次数可以等于多径时延扩展位的个数，但本发明实施例对此并不做限定。
还应理解，在本发明实施例中，根据本发明实施例的基站400可对应于根据本发明实施例的方法100的执行主体，并且基站400中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1至图3中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种基站500。如图5所示，该装置500包括处理器510、存储器520、总线系统530和接收器540。其中，处理器510、存储器520和接收器540通过总线系统530相连，该存储器520用于存储指令，该处理器510用于执行该存储器520存储的指令。其中，
接收器540用于：接收频域上的一帧信号，并获取所述一帧信号对应的导频信号。
处理器510用于：根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，并根据所述第一信道估计值、所述一帧信号和所述导频信号，确定噪声估计值，再根据所述时延值和所述噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵，将所述噪声估计值作为所述优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
因此，本发明实施例提供的基站，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
应理解，在本发明实施例中，该处理器510可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器510还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
该存储器520可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器510提供指令和数据。存储器520的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器520还可以存储设备类型的信息。
该总线系统530除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统530。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器510中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器520，处理器510读取存储器520中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
可选地，作为本发明的一个实施例，处理器510具体用于，根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计：当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值。
可选的，作为本发明的另一个实施例，处理器510还具体用于，当所述第一MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定所述第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；
当所述第二MSE估计值小于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第二MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与所述时延步长的差值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的差值确定为所述时延值。
可选地，作为本发明的另一个实施例，处理器510还具体用于，当所述第i次时延估计的所述第二MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1信道估计值确定为第i+1次时延估计的初始信道估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为第i+1次时延估计的时延步长，且将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N-1次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值确定为所述时延值。
可选的，作为本发明的另一个实施例，处理器510具体用于，计算所述导频信号和所述第一信道估计值的乘积，并将所述一帧信号与所述乘积的差值的均方差确定为所述噪声估计值。
可选的，作为本发明的另一个实施例，处理器510具体用于，将所述噪声估计值作为所述第一正则化矩阵的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值；根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将所述第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，所述子载波的个数为所述一帧信号所占用的子载波的个数；将所述噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据所述MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第四信道估计值、所述子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定所述第二信道估计质量标准；当所述第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准时，将所述第二信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将确定所述第二正则化矩阵对应的所述第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；将所述第j次优化的过程执行至少一次，当所述第j次优化为最后一次优化时，将所述第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第三正则化矩阵确定为所述优化的正则化矩阵。
具体的，在本发明实施例中，可以根据所述时延值，确定与所述时延值对相位旋转序列矩阵；根据所述优化的正则化矩阵和所述频域相位旋转序列矩阵，确定所述优化的正则化矩阵对应的基函数序列矩阵对应的系数；将所述频域相位旋转序列矩阵、所述基函数序列矩阵和所述基函数序列矩阵对应的系数的乘积确定为所述第二信道估计值。
因此，本发明实施例提供的基站，通过根据一帧信号和其对应的导频信号进行多次时延估计和至少一次正则化矩阵优化后进行信道估计，从而能够提高信道估计的精确度和准确度。
应理解，根据本发明实施例的基站500可对应于根据本发明实施例的方法100中的执行主体以及根据本发明实施例的基站400，并且基站500中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1至图3中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种信道估计的方法，其特征在于，包括：
接收频域上的一帧信号，并获取所述一帧信号对应的导频信号；
根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，所述N为大于零的整数；
根据所述第一信道估计值、所述一帧信号和所述导频信号，确定噪声估计值；
根据所述时延值和所述噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；
将所述噪声估计值作为所述优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，包括：
根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计：
当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将第i-1次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，将第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定所述第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；
当所述第二MSE估计值小于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第二MSE估计值确定为所述第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与所述时延步长的差值确定为所述第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的差值确定为所述时延值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第二MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第i-1次时延估计的MSE估计值确定为所述第i+1次时延估计的初始误差MSE估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为所述第i+1下一次时延估计的时延步长，且将所述第i-1上一次时延估计得到的时延值确定为所述第i+1下一次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将第N-1次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值确定为所述时延值。
5.根据所述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道估计值、所述一帧信号和所述导频信号，确定噪声估计值，包括：
计算所述导频信号和所述第一信道估计值的乘积；
将所述一帧信号与所述乘积的差值的均方差确定为所述噪声估计值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时延值和所述噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵，包括：
将所述噪声估计值作为所述第一正则化矩阵的系数，并根据所述MSE最小准则得到第三信道估计值；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将所述第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，所述子载波的个数为所述一帧信号所占用的子载波的个数；
将所述噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据所述MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第四信道估计值、所述子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定所述第二信道估计质量标准；
当所述第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准时，将所述第二信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第二正则化矩阵对应的所述第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；
将所述第j次优化的过程执行至少一次，当所述第j次优化为最后一次优化时，将所述第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第三正则化矩阵确定为所述优化的正则化矩阵。
7.一种基站，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收频域上的一帧信号，并获取所述一帧信号对应的导频信号；
第一估计模块，用于根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计，得到时延值和第一信道估计值，所述N为大于零的整数；
第一确定模块，用于根据所述第一信道估计值、所述一帧信号和所述导频信号，确定噪声估计值；
第二估计模块，用于根据所述时延值和所述噪声估计值对第一正则化矩阵进行至少一次优化，得到优化的正则化矩阵；
第二确定模块，用于将所述噪声估计值作为所述优化的正则化矩阵的系数，并根据均方误差MSE最小准则确定第二信道估计值。
8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述第一估计模块具体用于：根据所述一帧信号和所述导频信号进行N次时延估计：
当第i次时延估计的第一MSE估计值小于第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第一MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的时延值与时延步长的和确定为第i+1次时延估计的初始时延值，其中，i取从1到N的整数；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的和确定为所述时延值。
9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述第一估计模块还用于：
当所述第一MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，确定所述第i次时延估计过程中的第二MSE估计值；
当所述第二MSE估计值小于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第二MSE估计值确定为所述第i+1次时延估计的初始MSE估计值，将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值与所述时延步长的差值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将所述第N次时延估计得到的第N信道估计值确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值与所述时延步长的差值确定为所述时延值。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述第一估计模块还用于：
当所述第二MSE估计值大于或等于所述第i-1次时延估计的MSE估计值时，将所述第i-1次时延估计的MSE估计值确定为第i+1次时延估计的初始误差MSE估计值，将第i次时延估计的时延步长减小一半后确定为第i+1次时延估计的时延步长，且将所述第i-1次时延估计得到的第i-1时延值确定为第i+1次时延估计的初始时延值；
将所述第i次时延估计的过程执行至少一次，当所述第i次时延估计为第N次时延估计时，将第N-1次时延估计得到的信道估计确定为所述第一信道估计值，将所述第N-1次时延估计得到的时延值确定为所述时延值。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的基站，其特征在于，所述第一确定模块具体用于计算所述导频信号和所述第一信道估计值的乘积，并将所述一帧信号与所述乘积的差值的均方差确定为所述噪声估计值。
12.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述第二估计模块包括：
将所述噪声估计值作为所述第一正则化矩阵的系数，并根据MES最小准则得到第三信道估计值；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第三信道估计值、子载波的个数和第一信道估计矩阵，确定第一信道估计质量标准，且将所述第一正则化矩阵对应的第一多径扩展位减小一半，得到的第二多径扩展位对应的正则化矩阵作为下一次优化过程中确定第二信道估计质量标准时的第二正则化矩阵，其中，所述子载波的个数为所述一帧信号所占用的子载波的个数；
将所述噪声估计值作为第j次优化过程中的所述第二正则化矩阵的系数，并根据所述MSE最小准则得到第四信道估计值，其中，j取大于2的整数；
根据所述一帧信号、所述导频信号、所述第四信道估计值、所述子载波的个数和第二信道估计矩阵，确定所述第二信道估计质量标准；
当所述第二信道估计质量标准小于所述第一信道估计质量标准时，将所述第二信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第二正则化矩阵对应的所述第二多径扩展位减小一半，得到的第三多径扩展位对应的正则化矩阵作为第j+1次优化过程中确定第三信道估计质量标准时的第三正则化矩阵；
将所述第j次优化的过程执行至少一次，当所述第j次优化为最后一次优化时，将所述第j次优化过程中确定的第三信道估计质量标准确定为所述第一信道估计质量标准，且将所述第三正则化矩阵确定为所述优化的正则化矩阵。
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