CN106534000A - 一种时域信道估计的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种时域信道估计的方法和装置，该方法可以包括：接收端将接收到的正交频分复用/偏移正交幅度调制OFDM/OQAM信号解调之后，获取所述接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；所述接收端根据所述关联关系以及预设的噪声分布特性，获取所述接收信号噪声的统计量；所述接收端依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道抽头系数；其中，所述时域信道对应的抽头系数可以用于表征所述发射信号由发射端至接收端的时域信道。

Description

一种时域信道估计的方法和装置

技术领域

本发明涉及光通信技术，尤其涉及一种时域信道估计的方法和装置。

背景技术

光通信中，正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术与高阶调制格式相结合，能够有效地抗击色散与偏正模色散等效应的影响，而且具有较高的谱效率；而正交频分复用/偏移正交幅度调制(OFDM/OQAM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Offset QuadratureAmplitude Modulation)则是OFDM技术的改良版本，通过使用经过特殊设计的滤波器组替代了OFDM技术中的循环前缀与循环后缀来抗击色散与偏振膜色散，相比于传统的OFDM提高了频谱效率；而且，由于OFDM/OQAM技术中所使用的滤波器组相比于OFDM中的成型滤波器的带外泄露更低，进一步提高了对符号间串扰的抑制能力。

在OFDM/OQAM技术中，不同符号之间的正交性仅在符号的实部保持，所以在具有色散干扰及偏振模色散干扰的信道中，接收信号会存在固有虚部串扰效应，这种效应会极大的降低信道估计与均衡的准确性，从而在传输距离较远的条件下严重影响误码率。

当前，对于光OFDM/OQAM系统的频域信道估计方法，通过对固有虚部串扰进行建模，具体可以为：对串扰权重高的成分进行近似，对串扰权重低的分量进行迫零信道估计。该方法原理简单，复杂度低，但在长距离传输时，因色散以及偏振膜色散的累计而导致的残余误差分量会严重地降低信道估计的精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种时域信道估计的方法和装置，克服了OFDM/OQAM系统中频域信道估计的残余误差问题，相比于频域信道估计方法，本发明实施例提高了OFDM/OQAM系统对于色散，偏振膜色散以及加性噪声的容忍度。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种时域信道估计的方法，该方法包括：

接收端将接收到的正交频分复用/偏移正交幅度调制OFDM/OQAM信号解调之后，获取所述接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；

所述接收端根据所述关联关系以及预设的噪声分布特性，获取所述接收信号噪声的统计量；

所述接收端依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道抽头系数；其中，所述时域信道抽头系数用于表征所述发射信号由发射端至接收端的时域信道。

在上述方案中，当发射信号包括两个偏振方向时，所述接收端的接收信号与所述发射端的发射信号之间在时域中的关联关系由式(1)所示的时域传输方程表示：

其中，d_x与d_y是x与y两个偏振方向的接收端信号；A_xx，A_yx，A_xy和A_yy是发射信号中的训练序列经由信道卷积以及OFDM/OQAM的调制运算之后构成的信号矩阵；h_xx，h_yy是色散CD引入的时域信道卷积；h_yx，h_xy是由偏振模色散PMD引入的时域偏振串扰；w_x和w_y是x，y偏振方向的自发放大散射ASE噪声经过OFDM/OQAM解调运算之后接收端的噪声；具体地，

k为数据帧序号；p为子载波序号；N为每个OFDM/OQAM块中的子载波数量；a_x,p,0表示X偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；a_y,p,0表示Y偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；g[k]表示原型滤波器的时域响应，并且A_yx＝A_yy，A_xy＝A_xx。

在上述方案中，所述接收信号噪声的统计量，具体包括如式(2)所示协方差矩阵；即：

接收信号噪声的协方差矩阵为：

μ[i,j]＝Cov[w_i,w_j]，0≤i,j≤2N-1 (2)

其中，Cov[]为协方差运算符。

在上述方案中，所述接收端依照最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道对应的抽头系数，具体包括：

按照式(3)估计得到时域信道对应的抽头系数

其中，是抽头系数的估计值；|μ|是噪声协方差矩阵μ的行列式；A^H表示对A共轭转制运算。

在上述方案中，在得到时域信道对应的抽头系数之后，所述方法还包括：

所述接收端将估计得到的时域信道抽头系数由时域转换到频域，并进行信道均衡；

以及，所述接收端将信道均衡后的信号进行相位解调，获取到所述发射端的发射信号。

在上述方案中，所述接收端进行信道均衡，具体包括：

按照式(4)进行信道均衡：

其中，为解调之后的信号，h_xx,m,n,h_xy,m,n,h_yx,m,n,h_yy,m,n为h_xx，h_yy，h_yx和h_xy按照式(5)进行积分得到的频域传输矩阵：

第二方面，本发明实施例提供了一种时域信道估计的装置，该装置包括：解调单元、获取单元和估计计算单元；其中，

所述解调单元，用于将接收到的正交频分复用/偏移正交幅度调制OFDM/OQAM信号解调之后，获取所述接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；

所述获取单元，用于根据所述关联关系以及预设的噪声分布特性，获取所述接收信号噪声的统计量；

所述估计计算单元，用于依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道抽头系数；其中，所述时域信道抽头系数用于表征所述发射信号由发射端至接收端的时域信道。

在上述方案中，当发射信号包括两个偏振方向时，所述接收端的接收信号与所述发射端的发射信号之间在时域中的关联关系由式(6)所示的时域传输方程表示：

其中，d_x与d_y是x与y两个偏振方向的接收端信号；A_xx，A_yx，A_xy和A_yy是发射信号中的训练序列经由信道卷积以及OFDM/OQAM的调制运算之后构成的信号矩阵；h_xx，h_yy是色散CD引入的时域信道卷积；h_yx，h_xy是由偏振模色散PMD引入的时域偏振串扰；w_x和w_y是x，y偏振方向的自发放大散射ASE噪声经过OFDM/OQAM解调运算之后接收端的噪声；具体地，

k为数据帧序号；p为子载波序号；N为每个OFDM/OQAM块中的子载波数量；a_x,p,0表示X偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；a_y,p,0表示Y偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；g[k]表示原型滤波器的时域响应，并且A_yx＝A_yy，A_xy＝A_xx。

在上述方案中，所述接收信号噪声的统计量，具体包括如式(7)所示协方差矩阵；即：

接收信号噪声的协方差矩阵为：

μ[i,j]＝Cov[w_i,w_j]，0≤i,j≤2N-1 (7)

其中，Cov[]为协方差运算符。

在上述方案中，所述估计计算单元，具体用于：

按照式(8)估计得到时域信道对应的抽头系数

其中，是抽头系数的估计值；|μ|是噪声协方差矩阵μ的行列式；A^H表示对A共轭转制运算。

在上述方案中，所述装置还包括：信道均衡单元，用于将估计得到的时域信道抽头系数由时域转换到频域，并进行信道均衡；

以及，所述接收端将信道均衡后的信号进行相位解调，获取到所述发射端的发射信号。

在上述方案中，所述信道均衡单元，具体用于按照式(9)进行信道均衡：

其中，为解调之后的信号，h_xx,m,n,h_xy,m,n,h_yx,m,n,h_yy,m,n为h_xx，h_yy，h_yx和h_xy按照式(10)进行积分得到的频域传输矩阵：

本发明实施例提供了一种时域信道估计的方法和装置，利用光信道的特性和OFDM/OQAM技术所推导得到的偏振复用OFDM/OQAM系统的时域传输方程以及噪声的分布情况，获得接收端的噪声的统计参数，再根据最小均方差算法估计得到时域传输信道的响应系数，进而可以通过估计所得到的时域传输信道响应系数进行信道均衡，从而解调出发射端发射的OFDM/OQAM信号，克服了OFDM/OQAM系统中频域信道估计的频域残余误差问题，相比于频域信道估计方法，提高了OFDM/OQAM系统对于色散，偏振膜色散以及加性噪声的容忍度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种时域信道估计的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的时域信道估计方法与频域信道估计方法所得到的误码率比较；

图3为本发明实施例提供的时域信道估计方法与频域信道估计方法所得到的均方差比较；

图4为本发明实施例提供的一种应用于接收端的频域信道估计装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种应用于接收端的频域信道估计装置结构示意图。

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。

本发明实施例的基本思想是：利用光信道的特性和OFDM/OQAM技术所得到的偏振复用OFDM/OQAM系统的时域传输方程以及噪声的分布情况，获取得到接收端的噪声的相关参数，再根据加权最小均方差算法估计得到时域传输信道的响应系数，进而可以通过估计所得到的时域传输信道响应系数进行信道均衡，从而解调出发射端发射的OFDM/OQAM信号。

在本发明实施例，发射端对发射信号进行相位调制，用于保证OFDM/OQAM信号的实部正交性；并将调制后的OQAM信号通过快速傅里叶反变换(IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)完成由频域到时域的转换；随后，通过预先设置的原型滤波器对调制后的发射信号进行滤波，其中，本发明实施例以g(t)作为原型滤波器的滤波函数，可以理解地，g(t)可以选择目前已有的原型滤波器的滤波函数，在此不再赘述；接着，在发射信号的前端插入训练序列，具体的训练序列结构可以为P＝[z,0,0]，其中，第一个符号z为训练序列，后面2个0是空符号，用来消除信息符号对训练序列的干扰。

上述发射端处理完毕的发射信号经过时域信道卷积之后，被接收端所接收，因此，以发射端在发射信号前端插入的训练序列以及x与y两个偏振方向为例，在本发明实施例中，用于表示接收端的接收信号与发射端的发射信号之间关系的时域传输方程如式(1)所示：

其中，d_x与d_y是x与y两个偏振方向的接收端信号，A_xx，A_yx，A_xy和A_yy是发射信号中的训练序列经由信道卷积以及OFDM/OQAM的调制运算之后构成的信号矩阵。h_xx，h_yy是色散(CD，Chromatic Dispersion)引入的时域信道卷积，h_yx，h_xy是偏振模色散(PMD，Polarization Mode Dispersion)引入的时域偏振串扰。w_x和w_y是x，y偏振方向的自发放大散射(ASE，AmplifiedSpontaneous Emission)噪声经过OFDM/OQAM解调运算之后接收端的噪声。

具体地，在式(1)中：

k为数据帧序号；p为子载波序号；N为每个OFDM/OQAM块中的子载波数量；a_x,p,0表示X偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；a_y,p,0表示Y偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；g[k]表示原型滤波器的时域响应，并且推导可得到A_yx＝A_yy，A_xy＝A_xx。

参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种时域信道估计的方法，该方法可以应用于接收端，该方法可以包括：

S101：接收端将接收到的OFDM/OQAM信号解调之后，获取接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；

S102：接收端根据所述关联关系以及预设的噪声分布特性，获取所述接收信号噪声的统计量；

S103：接收端依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道抽头系数。

需要说明的是，时域信道抽头系数可以用于表征发射信号由发射端至接收端的时域信道。

可以理解地，通过上述S101到S103，接收端就能够基于时域对信道进行估计，从而能够克服频域信道估计的频域残余误差问题。

需要说明的是，对于式(1)来说，接收信号噪声的统计量，具体可以包括如式(2)所示协方差矩阵；即：

接收信号噪声的协方差矩阵为：

μ[i,j]＝Cov[w_i,w_j]，0≤i,j≤2N-1 (2)

其中，Cov[]为协方差运算符。

基于式(1)和式(2)，接收端依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道对应的抽头系数，具体可以包括：

按照式(3)估计得到时域信道对应的抽头系数

其中，是抽头系数的估计值；|μ|是噪声协方差矩阵μ的行列式；A^H表示对A共轭转制运算。

示例性地，在得到时域信道对应的抽头系数之后，本方法还可以包括：

将估计得到的时域信道抽头系数由时域转换到频域，并进行信道均衡；

以及，将信道均衡后的信号进行相位解调，获取到发射端的发射信号。

可以理解地，由时域转换到频域后再进行均衡的目的是为了降低均衡运算的复杂度。

具体地，以上式(1)至式(3)为例，具体的信道均衡过程包括：

按照式(4)进行信道均衡：

其中，为解调之后的信号，h_xx,m,n,h_xy,m,n,h_yx,m,n,h_yy,m,n为h_xx，h_yy，h_yx和h_xy按照式(5)进行积分得到的频域传输矩阵：

详细地，以一个偏振复用的OFDM/OQAM系统为例对上述时域信道估计的方法进行验证；在该验证系统中，符号速率为10GS/s，所用调制格式为16QAM。快速傅里叶变换与快速傅里叶反变换的长度均为256，其中，有8个导频信号用于相位估计，有40个空载波保证大约20％的过采样倍数，原型滤波器长度为1024。每个偏振方向有70个OFDM/OQAM符号块，对于加权时域最小均方差准则的算法，每个偏振方向有3个OFDM/OQAM符号块用于信道估计，净速率为58.3Gb/s。

验证结果如下：

图2展示了在背对背(BTB)传输条件下以及1000Km传输条件下，运用本发明实施例所提供的时域信道估计(TDLS)方法以及目前已有的频域信道估计(FD-FL)方法所得到的误码率(BER)比较；

图3展示了在背对背(BTB)传输条件下以及1000Km传输条件下，运用本发明实施例所提供的时域信道估计(TDLS)方法以及目前已有的频域信道估计(FD-FL)方法所得到的均方差(MSE)比较；

从图2中可以看出，相比于频域信道估计方法，本发明实施例所提供的时域信道估计提高了信道估计对于加性噪声的容忍度，从而在背对背系统中显示出更好的误码率特性。在1000Km传输之后，由于本发明实施例所提供的时域信道估计克服了频域信道估计的残余误差问题，显示出了优良的信道估计特性。

从图3中可以看出，由于时域模型克服信道估计残余误差的优势，以及对于加性噪声的分析在最小均方差估计中的应用，时域方法信道估计中的均方差低，而且避免了频域方法的均方差瓶颈曲线，因而适宜于长距离光OFDM/OQAM系统中的使用。

基于前述实施例相同的技术构思，参见图4，其示出了本发明实施例提供的一种应用于接收端的频域信道估计装置40，可以包括：解调单元401、获取单元402和估计计算单元403；其中，

解调单元401，用于将接收到的OFDM/OQAM信号解调之后，获取接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；

获取单元402，用于根据关联关系以及预设的噪声分布特性，获取接收信号噪声的统计量；

估计计算单元403，用于依照加权最小均方误差准则，根据接收信号噪声的统计量及关联关系估计得到时域信道抽头系数；其中，时域信道抽头系数可以用于表征发射信号由发射端至接收端的时域信道。

在上述方案中，当发射信号包括两个偏振方向时，接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系由式(6)所示的时域传输方程表示：

其中，d_x与d_y是x与y两个偏振方向的接收端信号；A_xx，A_yx，A_xy和A_yy是发射信号中的训练序列经由信道卷积以及OFDM/OQAM的调制运算之后构成的信号矩阵；h_xx，h_yy是色散引入的时域信道卷积；h_yx，h_xy是由偏振模色散PMD引入的时域偏振串扰；w_x和w_y是x，y偏振方向的自发放大散射ASE噪声经过OFDM/OQAM解调运算之后接收端的噪声；具体地，

k为数据帧序号；p为子载波序号；N为每个OFDM/OQAM块中的子载波数量；a_x,p,0表示X偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；a_y,p,0表示Y偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；g[k]表示原型滤波器的时域响应，并且推导可得A_yx＝A_yy，A_xy＝A_xx。

在上述方案中，接收信号噪声的统计量，具体包括如式(7)所示协方差矩阵；即：

接收信号噪声的协方差矩阵为：

μ[i,j]＝Cov[w_i,w_j]，0≤i,j≤2N-1 (7)

其中，Cov[]为协方差运算符。

在上述方案中，估计计算单元403，具体用于：

按照式(8)估计得到时域信道对应的抽头系数

其中，是抽头系数的估计值；|μ|是噪声协方差矩阵μ的行列式；A^H表示对A共轭转制运算。

在上述方案中，如图5所示，装置40还包括：信道均衡单元404，用于将估计得到的时域信道抽头系数由时域转换到频域，并进行信道均衡；

以及，接收端将信道均衡后的信号进行相位解调，获取到发射端的发射信号。

在上述方案中，信道均衡单元404，具体用于按照式(9)进行信道均衡：

其中，为解调之后的信号，h_xx,m,n,h_xy,m,n,h_yx,m,n,h_yy,m,n为h_xx，h_yy，h_yx和h_xy按照式(10)进行积分得到的频域传输矩阵：

本实施例提供的一种应用于接收端的频域信道估计装置40，利用光信道的特性和OFDM/OQAM技术所得到的偏振复用OFDM/OQAM系统的时域传输方程以及噪声的分布情况，获取得到接收端的噪声的相关参数，再根据最小均方差算法估计得到时域传输信道的响应系数，进而可以通过估计所得到的时域传输信道响应系数进行信道均衡，从而解调出发射端发射的OFDM/OQAM信号，克服了OFDM/OQAM系统中频域信道估计的频域残余误差问题，相比于频域信道估计方法，提高了OFDM/OQAM系统对于色散，偏振膜色散以及加性噪声的容忍度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本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和光学存储器等)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。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种时域信道估计的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收端将接收到的正交频分复用/偏移正交幅度调制OFDM/OQAM信号解调之后，获取所述接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；

所述接收端根据所述关联关系以及预设的噪声分布特性，获取所述接收信号噪声的统计量；

所述接收端依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道抽头系数；其中，所述时域信道抽头系数用于表征所述发射信号由发射端至接收端的时域信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当发射信号包括两个偏振方向时，所述接收端的接收信号与所述发射端的发射信号之间在时域中的关联关系由式(1)所示的时域传输方程表示：

$\left(\begin{array}{c}{d}_x\\ d_y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{A}_{xx}& A_{yx}& 0& 0\\ 0& 0& A_{xy}& A_{yy}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{h}_{xx}\\ h_{yx}\\ h_{xy}\\ h_{yy}\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{w}_x\\ w_y\end{array}\right)---\left(1\right)$

其中，d_x与d_y是x与y两个偏振方向的接收端信号；A_xx，A_yx，A_xy和A_yy是发射信号中的训练序列经由信道卷积以及OFDM/OQAM的调制运算之后构成的信号矩阵；h_xx，h_yy是色散CD引入的时域信道卷积；h_yx，h_xy是由偏振模色散PMD引入的时域偏振串扰；w_x和w_y是x，y偏振方向的自发放大散射ASE噪声经过OFDM/OQAM解调运算之后接收端的噪声；具体地，

$A_{xx}\[s,t\]=\underset{k}{\Σ}\underset{p=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{a}_{x,p,0}g\[k\]g\[k-l\]{\mathrm{de}}^{j\frac{\mathrm{\π}p}{2}}{e}^{-j\frac{2\mathrm{\π}sk}{N}}{e}^{-j\frac{\mathrm{\π}s}{2}}\·e^{j\frac{2\mathrm{\π}p(k-t)}{N}},(0\≤s\≤N-1,0\≤t\≤l-1),$

$A_{yy}\[s,t\]=\underset{k}{\Σ}\underset{p=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{a}_{y,p,0}g\left(k\right)\[k-l\]e^{j\frac{\mathrm{\π}p}{2}}{e}^{-j\frac{2\mathrm{\π}sk}{N}}{e}^{-j\frac{\mathrm{\π}s}{2}}\·e^{j\frac{2\mathrm{\π}p(k-t)}{N}},(0\≤s\≤N-1,0\≤t\≤l-1),$ k为数据帧序号；p为子载波序号；N为每个OFDM/OQAM块中的子载波数量；a_x,p,0表示X偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；a_y,p,0表示Y偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；g[k]表示原型滤波器的时域响应，并且A_yx＝A_yy，A_xy＝A_xx。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收信号噪声的统计量，具体包括如式(2)所示协方差矩阵；即：

接收信号噪声 $w={\left(\begin{array}{c}{w}_x\\ w_y\end{array}\right)}_{2N\×1}$ 的协方差矩阵为：

μ[i,j]＝Cov[w_i,w_j]，0≤i,j≤2N-1 (2)

其中，Cov[]为协方差运算符。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收端依照最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道对应的抽头系数，具体包括：

按照式(3)估计得到时域信道对应的抽头系数

${\hat{h}}_s={\[A^H{\left|\mathrm{\μ}\right|}^{-1}A\]}^{-1}{A}^H{\left|\mathrm{\μ}\right|}^{-1}\left(\begin{array}{c}{d}_x\\ d_y\end{array}\right)---\left(3\right)$

其中，是抽头系数 $h_s=\left(\begin{array}{c}{h}_{xx}\\ h_{yx}\\ h_{xy}\\ h_{yy}\end{array}\right)$ 的估计值； $A=\left(\begin{array}{cccc}{A}_{xx}& A_{yx}& 0& 0\\ 0& 0& A_{xy}& A_{yy}\end{array}\right);$ |μ|是噪声协方差矩阵μ的行列式；A^H表示对A共轭转制运算。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在得到时域信道对应的抽头系数之后，所述方法还包括：

所述接收端将估计得到的时域信道抽头系数由时域转换到频域，并进行信道均衡；

以及，所述接收端将信道均衡后的信号进行相位解调，获取到所述发射端的发射信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收端进行信道均衡，具体包括：

按照式(4)进行信道均衡：

$\left[\begin{array}{c}{\hat{a}}_{x,m,n}\\ {\hat{a}}_{y,m,n}\end{array}\right]=\mathrm{Re}\left\{{\left[\begin{array}{cc}{h}_{xx,m,n}& h_{yx,m,n}\\ h_{xy,m,n}& h_{yy,m,n}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{r}_{x,m,n}\\ r_{y,m,n}\end{array}\right]\right\}---\left(4\right)$

其中，为解调之后的信号，h_xx,m,n,h_xy,m,n,h_yx,m,n,h_yy,m,n为h_xx，h_yy，h_yx和h_xy按照式(5)进行积分得到的频域传输矩阵：

$\left\{\begin{array}{c}{h}_{xx,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{xx}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\\ h_{yx,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{yx}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\\ h_{xx,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{xx}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\\ h_{xy,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{xy}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\end{array}\right.---\left(5\right).$

7.一种时域信道估计的装置，其特征在于，所述装置包括：解调单元、获取单元和估计计算单元；其中，

所述解调单元，用于将接收到的正交频分复用/偏移正交幅度调制OFDM/OQAM信号解调之后，获取所述接收端的接收信号与发射端的发射信号之间在时域中的关联关系；

所述获取单元，用于根据所述关联关系以及预设的噪声分布特性，获取所述接收信号噪声的统计量；

所述估计计算单元，用于依照加权最小均方误差准则，根据所述接收信号噪声的统计量及所述关联关系估计得到时域信道抽头系数；其中，所述时域信道抽头系数用于表征所述发射信号由发射端至接收端的时域信道。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当发射信号包括两个偏振方向时，所述接收端的接收信号与所述发射端的发射信号之间在时域中的关联关系由式(6)所示的时域传输方程表示：

$\left(\begin{array}{c}{d}_x\\ d_y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{A}_{xx}& A_{yx}& 0& 0\\ 0& 0& A_{xy}& A_{yy}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{h}_{xx}\\ h_{yx}\\ h_{xy}\\ h_{yy}\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{w}_x\\ w_y\end{array}\right)---\left(6\right)$

其中，d_x与d_y是x与y两个偏振方向的接收端信号；A_xx，A_yx，A_xy和A_yy是发射信号中的训练序列经由信道卷积以及OFDM/OQAM的调制运算之后构成的信号矩阵；h_xx，h_yy是色散CD引入的时域信道卷积；h_yx，h_xy是由偏振模色散PMD引入的时域偏振串扰；w_x和w_y是x，y偏振方向的自发放大散射ASE噪声经过OFDM/OQAM解调运算之后接收端的噪声；具体地，

$A_{xx}\[s,t\]=\underset{k}{\Σ}\underset{p=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{a}_{x,p,0}g\[k\]g\[k-l\]e^{j\frac{\mathrm{\π}p}{2}}{e}^{-j\frac{2\mathrm{\π}sk}{N}}{e}^{-j\frac{\mathrm{\π}s}{2}}\·e^{j\frac{2\mathrm{\π}p(k-t)}{N}},(0\≤s\≤N-1,0\≤t\≤l-1),$

$A_{yy}\[s,t\]=\underset{k}{\Σ}\underset{p=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{a}_{y,p,0}g\[k\]g\[k-l\]e^{j\frac{\mathrm{\π}p}{2}}{e}^{-j\frac{2\mathrm{\π}sk}{2}}\·e^{j\frac{2\mathrm{\π}p(k-t)}{N}},(0\≤s\≤N-1,0\≤t\≤l-1),$ k为数据帧序号；p为子载波序号；N为每个OFDM/OQAM块中的子载波数量；a_x,p,0表示X偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；a_y,p,0表示Y偏振方向，第0个OFDM/OQAM块中的第p个子载波上的信息；g[k]表示原型滤波器的时域响应，并且A_yx＝A_yy，A_xy＝A_xx。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述接收信号噪声的统计量，具体包括如式(7)所示协方差矩阵；即：

接收信号噪声 $w={\left(\begin{array}{c}{w}_x\\ w_y\end{array}\right)}_{2N\×1}$ 的协方差矩阵为：

μ[i,j]＝Cov[w_i,w_j]，0≤i,j≤2N-1 (7)

其中，Cov[]为协方差运算符。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述估计计算单元，具体用于：

按照式(8)估计得到时域信道对应的抽头系数

${\hat{h}}_s={\[A^H{\left|\mathrm{\μ}\right|}^{-1}A\]}^{-1}{A}^H{\left|\mathrm{\μ}\right|}^{-1}\left(\begin{array}{c}{d}_x\\ d_y\end{array}\right)---\left(8\right)$

其中，是抽头系数 $h_s=\left(\begin{array}{c}{h}_{xx}\\ h_{yx}\\ h_{xy}\\ h_{yy}\end{array}\right)$ 的估计值； $A=\left(\begin{array}{cccc}{A}_{xx}& A_{yx}& 0& 0\\ 0& 0& A_{xy}& A_{yy}\end{array}\right);$ |μ|是噪声协方差矩阵μ的行列式；A^H表示对A共轭转制运算。

11.根据权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：信道均衡单元，用于将估计得到的时域信道抽头系数由时域转换到频域，并进行信道均衡；

以及，所述接收端将信道均衡后的信号进行相位解调，获取到所述发射端的发射信号。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信道均衡单元，具体用于按照式(9)进行信道均衡：

$\left[\begin{array}{c}{\hat{a}}_{x,m,n}\\ {\hat{a}}_{y,m,n}\end{array}\right]=\mathrm{Re}\left\{{\left[\begin{array}{cc}{h}_{xx,m,n}& h_{yx,m,n}\\ h_{xy,m,n}& h_{yy,m,n}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{r}_{x,m,n}\\ r_{y,m,n}\end{array}\right]\right\}---\left(9\right)$

其中，为解调之后的信号，h_xx,m,n,h_xy,m,n,h_yx,m,n,h_yy,m,n为h_xx，h_yy，h_yx和h_xy按照式(10)进行积分得到的频域传输矩阵：

$\left\{\begin{array}{c}{h}_{xx,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{xx}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\\ h_{yx,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{yx}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\\ h_{xx,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{xx}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\\ h_{xy,m,n}={\∫}_0^{\mathrm{\Δ}}{h}_{xy}\left(u\right)e^{-j2\mathrm{\π}mvu}du\end{array}\right.---\left(10\right).$