CN107113256B - 一种信道估计方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种信道估计方法、装置及系统，涉及通信技术领域。用于解决在NG60中引入MIMO系统后，无法对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计的问题。该方法包括：发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，矩阵R为N×M矩阵，矩阵R中的元素为源信号序列；N为发送端的发送单元的个数，M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；通过N个发送单元向M个接收单元发送矩阵R中的源信号序列，以使得接收端根据矩阵PH和M个接收单元接收到的目标信号序列，对N个发送单元与M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计。

Description

一种信道估计方法、装置及系统
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方法、装置及系统。
背景技术
在60G高频WIFI(英文：Wireless Fidelity，中文：无线保真)中，现有标准802.11ad支持SISO(英文：Single-Input Single-Output，中文：单输入单输出)系统，在SISO系统中，发送端的单个发送单元向接收端的单个接收单元发送数据帧，该数据帧中包含有Header(中文：标头)和Data(中文：数据)等，还包含有CE(英文：Channel Estimation，中文：信道估计)序列。接收端接收到数据帧后，根据数据帧中的CE序列对发送单元与接收单元之间的信道进行信道估计，信道估计结果可以用于解调数据帧中的Header、Data等。
目前，在SISO系统中，接收端进行信道估计的方法包括：通过接收单元接收目标信号序列；其中，目标信号序列是指发送单元发送的CE序列经信道传输后得到的信号序列；将接收到的目标信号序列与预设CE序列进行互相关运算，得到发送单元与接收单元之间的信道的时域冲激响应；将该时域冲激响应变换为频域冲激响应，该频域冲激响应即信道的频域估计结果。
由于MIMO(英文：Multiple-Input Multiple-Output，中文：多输入多输出)技术可以增加信道容量，提高频谱效率。因此，在现有标准802.11ad的下一标准NG60(英文：NextGeneration 60Frequency，中文：下一代高频)中引入了MIMO系统，在MIMO系统中，发送端的多个发送单元向接收端的多个接收单元发送数据帧，由于同一接收单元在同一时间周期内接收到的目标信号序列是叠加在一起的；因此，无法利用上述方法对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
发明内容
本发明的实施例提供一种信道估计方法、装置及系统，用以解决在NG60中引入MIMO系统后，无法对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种信道估计方法，应用于多输入多输出MIMO系统，所述方法包括：
发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；
通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE_1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE_4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
第二方面，提供一种信道估计方法，应用于多输入多输出MIMO系统，所述方法包括：
接收端通过M个接收单元接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数；
根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计，包括：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数；
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计，包括：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，所述根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计，包括：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数；
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
结合第二方面的第二种可能的实现方式或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在所述得到矩阵V时域之后，所述方法还包括：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
第三方面，提供一种发送端设备，应用于多输入多输出MIMO系统，所述发送端设备包括：
处理单元，用于将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；
N个发送单元，用于向所述M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE_1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE_4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
第四方面，提供一种接收端设备，应用于多输入多输出MIMO系统，所述接收端设备包括：
M个接收单元，用于接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数；
处理单元，用于根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵。
结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，所述处理单元用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数；
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
结合第四方面，在第二种可能的实现方式中，所述处理单元用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
结合第四方面，在第三种可能的实现方式中，所述处理单元用于：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数；
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
结合第四方面的第二种可能的实现方式或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
第五方面，提供一种发送端设备，应用于多输入多输出MIMO系统，所述发送端设备包括：存储器、处理器和N个发送单元；
所述存储器用于存储一组代码，该代码用于控制所述处理器执行以下动作：
将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；
所述N个发送单元，用于向所述M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列。
结合第五方面，在第一种可能的实现方式中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE_1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE_4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
第六方面，提供一种接收端设备，应用于多输入多输出MIMO系统，所述接收端设备包括：M个接收单元、存储器和处理器；
所述M个接收单元，用于接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数；
所述存储器用于存储一组代码，该代码用于控制所述处理器执行以下动作：
根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵。
结合第六方面，在第一种可能的实现方式中，所述处理器用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数；
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
结合第六方面，在第二种可能的实现方式中，所述处理器用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
结合第六方面，在第三种可能的实现方式中，所述处理器用于：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数；
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
结合第六方面的第二种可能的实现方式或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述处理器还用于：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
第七方面，提供一种信道估计系统，包括：如第三方面、第五方面任一方面提供的发送端设备，和/或如第四方面、第六方面任一方面提供的接收端设备。
本发明实施例提供的信道估计方法、装置及系统，根据正交矩阵P的正交特性，在发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后，通过多个发送单元向接收端的多个接收单元发送源信号序列，接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种数据帧的组成示意图；
图2为现有技术中的一种数据帧中的CE序列的组成示意图；
图3为现有技术中的MIMO系统的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种信道估计方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的又一种信道估计方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的再一种信道估计方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种发送端设备的组成示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种发送端设备的组成示意图；
图9为本发明实施例提供的一种接收端设备的组成示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种接收端设备的组成示意图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。
在现有标准802.11ad支持的SISO系统中，发送端的单个发送单元向接收端的单个接收单元发送的数据帧如图1所示，数据帧中包括STF(英文：Short Training Field，中文：短训练)序列、CE序列、Header、Data和BRP(英文：Beam Refinement Protocol，中文：波束精确调整协议)等。其中，CE序列位于数据帧的前导字段中，如图2所示，CE序列由8个golay128序列组成，golay128序列为128位的正交序列；其中，golay128序列又可以分为Ga128和Gb128。
如图3所示，为MIMO系统的示意图，图中所示的MIMO系统中包括一个发送端和一个接收端，并且图3以发送端包括2个发送单元和接收端包括2个接收单元为例对MIMO系统进行说明。其中，发送端的2个发送单元为M-1T和M-2T，接收端的2个接收单元为M-1R和M-2R；2个发送单元和2个接收单元之间共存在四条信道，分别为1-1(M-1T和M-1R之间的信道)、1-2(M-1T和M-2R之间的信道)、2-1(M-2T和M-1R之间的信道)和2-2(M-2T和M-2R之间的信道)。
在MIMO系统中，一个发送单元发送的源信号序列经信道传输后得到的目标信号序列可以被所有的接收单元接收到；例如，M-1T发送一源信号序列，该源信号序列通过1-1信道传输后得到的目标信号序列可以被M-1R接收到，通过1-2信道传输后得到的目标信号序列可以被M-2R接收到。另外，同一接收单元在同一时间周期内接收到的目标信号序列是叠加在一起的。
实施例一
本发明实施例提供了一种信道估计方法，可以应用于MIMO系统，如图4所示，所述方法包括：
401、发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数。
“发送端”可以为基站、STA(英文：Station，中文：站点)或无线AP(英文：AccessPoint，中文：访问接入点)等设备，发送端的发送单元可以为发送端上的用于发送数据的单元；例如，当发送端为基站时，发送单元可以为基站的天线。本发明实施例提供的方法，可以应用在MIMO系统中。
其中，每个数据帧中包含一个CE序列，将发送单元将要发送的数据帧称为待发送数据帧，则“待发送CE序列”是指待发送数据帧中的CE序列。可选的，所述待发送CE序列可以包括以下任一种：CE_1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE_4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
本发明实施例提供的CE_1、CE_2和CE_3序列中包括4个golay128序列，而CE_4序列中包括8个golay128序列，因此，CE_1、CE_2和CE_3序列与CE_4序列相比，可以减少CE序列在信道传输过程中的开销和时延。同时，为了使CE_1、CE_2和CE_3序列可以进行正确的信道估计，CE_1、CE_2和CE_3序列需要满足如下特性：
第一时域位置与第二时域位置相同；其中，第一时域位置是指CE_1、CE_2或CE_3序列与预设CE序列进行互相关运算后得到的时域冲激响应所在的时域位置；第二时域位置是指CE_4序列与预设CE序列进行互相关运算后得到的时域冲激响应所在的时域位置。其中，预设CE序列存储在接收端中，用于接收端接收到目标信号序列时，利用该预设CE序列对信道进行信道估计；其中，目标信号序列为源信号序列经信道传输后得到的信号序列；需要说明的是，待发送CE序列与预设CE序列一致，例如，当待发送CE序列为CE_1时，预设CE序列也为CE_1。
“正交矩阵P”可以为一个N×M矩阵，矩阵R中的元素为待发送CE序列乘以正交矩阵P中的元素得到的；例如，矩阵R中的第2行第1列的元素为待发送CE序列乘以正交矩阵P中第2行第1列的元素得到的。
正交矩阵P具有如下特性：P×PH＝kE；该特性称为正交矩阵P的正交特性；其中，PH为矩阵P的共轭转置矩阵，E为单位矩阵，k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数。
402、通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计。
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列。
其中，第m个时间周期是指矩阵R的第m列中的源信号序列的时间长度，即发送端发送该源信号序列需要的时间。
需要说明的是，一般情况下，发送端发送源信号序列需要的时间与接收端接收到目标信号序列需要的时间相同，则本发明实施例中认为M个接收单元在第m个时间周期内接收到的目标信号序列，是N个发送单元在第m个时间周期内发送的源信号序列经信道传输后得到的信号序列。并且，一个接收单元在第m个时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的。
另外，本发明实施例提供的方法在具体实现时，当第n个发送单元发送待发送数据帧时，发送端可以将矩阵R中的第n行的元素(即第n行的源信号序列)按照第n个发送单元发送该第n行的元素的顺序依次排列在待发送数据帧中，用以替代待发送数据帧中的CE序列，而可以不对待发送数据帧中的其他数据(例如，STF、Data等)进行处理。
本发明实施例提供的信道估计方法，根据正交矩阵P的正交特性，在发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后，通过多个发送单元向接收端的多个接收单元发送源信号序列，接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
实施例二
本发明实施例还提供了一种信道估计方法，应用于多输入多输出MIMO系统，该实施例中的相关解释可参见实施例一。如图5所示，该信道估计方法包括：
501、接收端通过M个接收单元接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数。
需要说明的是，发送单元通过一个信道发送一个源信号序列后，由于信道本身存在噪声、多径效应等，接收单元接收到的不再是发送单元发送的源信号序列，而是经过信道传输后的目标信号序列。并且，一个接收单元在同一时间周期内接收到的目标信号序列是叠加在一起的。
另外，需要强调的是，接收端接收到的矩阵W为信道矩阵乘以发送端发送的矩阵R。当有N个发送单元，M个接收单元时，信道矩阵为一M×N矩阵。在本发明实施例提供的技术方案中，发送端发送的矩阵R为一N×M矩阵，则接收端接收到的矩阵W为一M×M矩阵。
502、根据所述矩阵W和矩阵PH对由所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵。
正交矩阵P具有如下特性：P×PH＝kE；将该特性称为正交矩阵P的正交特性；其中，E为单位矩阵，k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数。
需要说明的是，信道估计结果可以是信道的时域估计结果，也可以是信道的频域估计结果。
可选的，步骤502具体可以包括以下步骤11)-13)：
11)、将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数。
12)、将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数。
13)、将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
其中，预设CE序列存储在接收端中，用于接收端接收到目标信号序列时，利用该预设CE序列对信道进行信道估计。
其中，互相关运算可以包括：卷积运算等。
该实施例中，“第j个时间周期”是指接收端接收到目标信号序列需要的时间；其中，目标信号序列是指N个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列经信道传输后得到的信号序列。“第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加”是指接收端根据第j个时间周期内接收到的目标信号序列计算得到的时域冲激响应的叠加。“第q个时间周期”和“第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加”同理。
可选的，步骤502具体可以包括以下步骤21)-22)：
21)、将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数。
22)、将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
可选的，步骤502具体可以包括以下步骤31)-32)：
31)、将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数。
32)、将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
可选的，在步骤22或32之后，所述方法还可以包括：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
本发明实施例提供的信道估计方法，根据正交矩阵P的正交特性，在发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后，通过多个发送单元向接收端的多个接收单元发送源信号序列，接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
实施例三
该实施例以发送端的发送单元和接收端的接收单元的个数均为2为例对上述实施例提供的信道估计方法进行示例性说明，本实施例中的相关解释可以参见上述实施例。具体的，当发送单元和接收单元的个数均为2时，正交矩阵P为为了方便描述，将待发送CE序列记为CE_d，预设CE序列记为CE_y，实质上，CE_d与CE_y为相同的CE序列；如图6所示，该信道估计方法包括：
601、发送端将CE_d乘以P，得到矩阵R。
具体的，矩阵
602、发送端通过2个发送单元向2个接收单元发送矩阵R中的源信号序列。
具体的，发送单元1在t1(第1个时间周期)内向2个接收单元发送R11(CE_d)；在t2(第2个时间周期)内向2个接收单元发送R12(CE_d)。发送单元2在t1内向2个接收单元发送R21(-CE_d)；在t2内向2个接收单元发送R22(CE_d)。如表1所示，为发送单元与发送的时间周期以及发送的源信号序列的关系。
表1
时间周期 t<sub>1</sub> t<sub>2</sub>
发送单元1 CE_d CE_d
发送单元2 -CE_d CE_d
603、接收端通过2个接收单元接收目标信号序列，得到矩阵W。
具体的，矩阵W可以记为
其中，接收端接收到的矩阵W为信道矩阵乘以发送端发送的矩阵R。当有N个发送单元，M个接收单元时，发送端发送的矩阵R为一N×M矩阵，信道矩阵为一M×N矩阵。在该实施例中，信道矩阵为一2×2矩阵，发送端发送的矩阵R也为一2×2矩阵，则接收端接收到的矩阵W为一2×2矩阵。
需要说明的是，任意一个发送单元发送的源信号序列，每个接收单元都会接收到该源信号序列经该发送单元到自身的信道传输后得到的目标信号序列。接收单元在t1内会接收到发送单元在t1内发送的源信号序列经信道传输后得到的目标信号序列，在t2内会接收到发送单元在t2内发送的源信号序列经信道传输后得到的目标信号序列。将接收单元r接收到来自发送单元s发送的源信号序列经发送单元s到接收单元r的信道传输后的目标信号序列记为Urs，则各个接收单元和接收目标信号序列的时间周期以及接收到的目标信号序列的关系如表2所示。
表2
时间周期 t<sub>1</sub> t<sub>2</sub>
接收单元1 U<sub>11</sub>，-U<sub>12</sub> U<sub>11</sub>，U<sub>12</sub>
接收单元2 U<sub>21</sub>，-U<sub>22</sub> U<sub>21</sub>，U<sub>22</sub>
需要说明的是，由于发送单元2在t1内发送的源信号序列为-CE_d；因此，接收单元1在t1接收到的目标信号序列包括-U12，接收单元2在t2接收到的目标信号序列包括-U22。
需要说明的是，由于一个接收单元在同一时间周期内接收到的目标信号序列是叠加在一起的，则W11＝U11-U12，W12＝U11+U12，W21＝U21-U22，W22＝U21+U22。
604、接收端将矩阵W与CE_y进行卷积运算，得到矩阵A。
具体的，矩阵A可以记为则矩阵CE_y)；则：
A11＝conv(U11-U12，CE_y)＝conv(U11，CE_y)-conv(U12，CE_y)；
A12＝conv(U11+U12，CE_y)＝conv(U11，CE_y)+conv(U12，CE_y)；
A21＝conv(U21-U22，CE_y)＝conv(U21，CE_y)-conv(U22，CE_y)；
A22＝conv(U21+U22，CE_y)＝conv(U21，CE_y)+conv(U22，CE_y)。
605、接收端将矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B。
具体的，矩阵B可以记为
步骤605只是将矩阵A中的元素从时域变为了频域。为了简便描述，仍然将矩阵B中的元素描述为：
B11＝conv(U11-U12，CE_y)＝conv(U11，CE_y)-conv(U12，CE_y)；
B12＝conv(U11+U12，CE_y)＝conv(U11，CE_y)+conv(U12，CE_y)；
B21＝conv(U21-U22，CE_y)＝conv(U21，CE_y)-conv(U22，CE_y)；
B22＝conv(U21+U22，CE_y)＝conv(U21，CE_y)+conv(U22，CE_y)。
606、接收端将矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域。
具体的，矩阵V频域可以记为
其中，矩阵PH为矩阵P的共轭转置矩阵。根据正交矩阵P的正交特性，P×PH＝kE，E为单位矩阵；则k＝2。
则：V11＝B11+B12＝2conv(U11，CE_y)；
V12＝-B11+B12＝2conv(U12，CE_y)；
V21＝-B21+B22＝2conv(U21，CE_y)；
V22＝B21+B22＝2conv(U22，CE_y)。
其中，当时，矩阵V频域中第g列第h行的元素为第g个发送单元到第h个接收单元的信道的频域估计结果的2倍；1≤g≤2，1≤h≤2，g、h均为整数。
本发明实施例提供的信道估计方法，根据正交矩阵P的正交特性，在发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后，通过多个发送单元向接收端的多个接收单元发送源信号序列，接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
实施例四
本发明实施例提供了一种发送端设备70，可以应用于多输入多输出MIMO系统，用以执行图4所示的信道估计方法，如图7所示，该发送端设备70包括：处理单元701和N个发送单元702。
处理单元701，用于将待发送CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数。
N个发送单元702，用于向所述M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计。
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列。
可选的，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE_1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE_4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
本发明实施例提供的发送端设备，根据正交矩阵P的正交特性，将待发送CE序列乘以正交矩阵P后，通过多个发送单元向接收端设备的多个接收单元发送源信号序列，接收端设备根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端设备根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
实施例五
在硬件实现上，实施例四中的各个单元可以以硬件形式内嵌于或独立于发送端设备的处理器中，也可以以软件形式存储于发送端设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作，该处理器可以为中央处理单元(简称：CPU)、微处理器、单片机等。
如图8所示，为本发明实施例提供的一种发送端设备80，用以执行图4所示的信道估计方法，该发送端设备80包括：存储器801、处理器802、N个发送单元803和总线系统804。
其中，存储器801、处理器802和N个发送单元803之间是通过总线系统804耦合在一起的，其中总线系统804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804。
所述存储器801用于存储一组代码，该代码用于控制所述处理器802执行以下动作：
将待发送CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数。
所述N个发送单元803，用于向所述M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计。
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列。
可选的，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE_1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE_3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE_4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
本发明实施例提供的发送端设备，根据正交矩阵P的正交特性，将待发送CE序列乘以正交矩阵P后，通过多个发送单元向接收端设备的多个接收单元发送源信号序列，接收端设备根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端设备根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
实施例六
本发明实施例提供了一种接收端设备90，可以应用于多输入多输出MIMO系统，用以执行图5所示的信道估计方法，如图9所示，该接收端设备90包括：M个接收单元901和处理单元902。
M个接收单元901，用于接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数。
处理单元902，用于根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵。
可选的，所述处理单元902用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数。
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数。
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
可选的，所述处理单元902用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数。
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
可选的，所述处理单元902用于：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数。
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
可选的，所述处理单元902还用于：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
本发明实施例提供的接收端设备，根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端设备根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
实施例七
在硬件实现上，实施例六中的各个单元可以以硬件形式内嵌于或独立于接收端设备的处理器中，也可以以软件形式存储于接收端设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作，该处理器可以为中央处理单元(简称：CPU)、微处理器、单片机等。
如图10所示，为本发明实施例提供的一种接收端设备100，用以执行图5所示的信道估计方法，该接收端设备100包括：M个接收单元1001、存储器1002、处理器1003和总线系统1004。
其中，M个接收单元1001、存储器1002、处理器1003之间是通过总线系统1004耦合在一起的，其中总线系统1004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1004。
所述M个接收单元1001，用于接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数。
所述存储器1002用于存储一组代码，该代码用于控制所述处理器1003执行以下动作：
根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵。
可选的，所述处理器1002用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数。
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数。
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
可选的，所述处理器1002用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数。
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
可选的，所述处理器1002用于：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数。
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
可选的，所述处理器1002还用于：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
本发明实施例提供的接收端设备，根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列对多个发送单元与多个接收单元之间的信道进行信道估计。与现有技术相比，虽然一个接收单元在同一时间周期内接收到的全部目标信号序列是叠加在一起的，但是接收端设备根据矩阵PH和通过多个接收单元接收到的目标信号序列可以计算并分离出信道估计结果，因此可以对多个发送单元和多个接收单元之间的信道进行正确的信道估计。
本发明实施例还提供了一种信道估计系统，包括：如实施例四、实施例五任一实施例提供的发送端设备，和/或如实施例六、实施例七任一实施例提供的接收端设备。
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，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包括，也可以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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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(英文：Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种信道估计方法，其特征在于，应用于多输入多输出MIMO系统，所述方法包括：
发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；
通过N个发送单元向M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列；
其中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE＿1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE＿4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
2.一种信道估计方法，其特征在于，应用于多输入多输出MIMO系统，所述方法包括：
接收端通过M个接收单元接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数；
根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；
其中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE＿1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE＿4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计，包括：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数；
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计，包括：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计，包括：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数；
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述得到矩阵V时域之后，所述方法还包括：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
7.一种发送端设备，其特征在于，应用于多输入多输出MIMO系统，所述发送端设备包括：
处理单元，用于将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；
N个发送单元，用于向M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列；
其中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE＿1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE＿4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
8.一种接收端设备，其特征在于，应用于多输入多输出MIMO系统，所述接收端设备包括：
M个接收单元，用于接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数；
处理单元，用于根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；
其中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE＿1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE＿4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
9.根据权利要求8所述的接收端设备，其特征在于，所述处理单元用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数；
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
10.根据权利要求8所述的接收端设备，其特征在于，所述处理单元用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
11.根据权利要求8所述的接收端设备，其特征在于，所述处理单元用于：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数；
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
12.根据权利要求10或11所述的接收端设备，其特征在于，所述处理单元还用于：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
13.一种发送端设备，其特征在于，应用于多输入多输出MIMO系统，所述发送端设备包括：存储器、处理器和N个发送单元；
所述存储器用于存储一组代码，该代码用于控制所述处理器执行以下动作：
将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P，得到矩阵R；其中，所述矩阵R为N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述N为所述发送端的发送单元的个数，所述M为接收端的接收单元的个数；N≥2，M≥2，N、M均为整数；
所述N个发送单元，用于向M个接收单元发送所述矩阵R中的源信号序列，以使得所述接收端根据矩阵PH和所述M个接收单元接收到的目标信号序列，对所述N个发送单元与所述M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；
其中，通过第n个发送单元分别向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第n行中的源信号序列；在第m个时间周期内，通过所述N个发送单元向所述M个接收单元发送所述矩阵R的第m列中的源信号序列；所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；1≤n≤N，1≤m≤M，n、m均为整数；所述目标信号序列为所述源信号序列经信道传输后得到的信号序列；
其中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE＿1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE＿4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
14.一种接收端设备，其特征在于，应用于多输入多输出MIMO系统，所述接收端设备包括：M个接收单元、存储器和处理器；
所述M个接收单元，用于接收目标信号序列，得到矩阵W；其中，所述目标信号序列为发送端的N个发送单元发送的矩阵R中的源信号序列经信道传输后得到的信号序列；其中，所述矩阵R为所述发送端将待发送信道估计CE序列乘以正交矩阵P后得到的N×M矩阵，所述矩阵R中的元素为源信号序列；所述矩阵W为M×M矩阵，所述矩阵W的第a行第m列的元素为第a个接收端接收的所述N个发送单元在第m个时间周期内发送的、经信道传输后得到的目标信号序列叠加后生成的信号序列；N≥2，M≥2，1≤a≤M，1≤m≤M，N、M、a、m均为整数；
所述存储器用于存储一组代码，该代码用于控制所述处理器执行以下动作：
根据所述矩阵W和矩阵PH对所述N个发送单元与M个接收单元之间的N×M条信道进行信道估计；其中，所述矩阵PH为所述正交矩阵P的共轭转置矩阵；
其中，所述待发送CE序列包括以下任一种：CE＿1＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿2＝[Gb128，Ga128，Gb128，-Ga128]，CE＿3＝[Gb128，-Ga128，-Gb128，-Ga128]，CE＿4＝[-Gb128，-Ga128，Gb128，-Ga128，-Gb128，Ga128，-Gb128，-Ga128]。
15.根据权利要求14所述的接收端设备，其特征在于，所述处理器用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为所述N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A进行傅里叶变换，得到矩阵B；其中，所述矩阵B中的第p行第q列的元素为N个发送单元与第p个接收单元之间的信道在第q个时间周期内的频域冲激响应的叠加；1≤p≤M，1≤q≤M，p、q均为整数；
将所述矩阵B乘以矩阵PH，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
16.根据权利要求14所述的接收端设备，其特征在于，所述处理器用于：
将所述矩阵W与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵A；其中，矩阵A中的第i行第j列的元素为N个发送单元与第i个接收单元之间的信道在第j个时间周期内的时域冲激响应的叠加；1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；
将所述矩阵A乘以矩阵PH，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
17.根据权利要求14所述的接收端设备，其特征在于，所述处理器用于：
将所述矩阵W乘以矩阵PH，得到矩阵A；其中，所述矩阵A中的第i列第j行的元素为第i个发送单元在第j个时间周期内发送的源信号序列对应的目标信号序列；1≤i≤M，1≤j≤N，i、j均为整数；
将所述矩阵A与预设CE序列进行互相关运算，得到矩阵V时域；其中，所述矩阵V时域中的第p列第q行的元素为第p个发送单元与第q个接收单元之间的信道的时域估计结果的k倍；k为P×PH后得到的矩阵中的非零元素的最大公约数；1≤p≤M，1≤q≤N，p、q均为整数。
18.根据权利要求16或17所述的接收端设备，其特征在于，所述处理器还用于：
将所述矩阵V时域进行傅里叶变换，得到矩阵V频域；其中，所述矩阵V频域中的第g列第h行的元素为第g个发送单元与第h个接收单元之间的信道的频域估计结果的k倍；1≤g≤M，1≤h≤N，g、h均为整数。
19.一种信道估计系统，其特征在于，包括：如权利要求7、13任一项所述的发送端设备，和/或如权利要求8-12、14-18任一项所述的接收端设备。
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