CN107682288A - 一种计算信道估计值的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种计算信道估计的方法及装置，属于通信技术领域。所述方法包括：接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。采用本发明，可以计算各通信路径的多普勒频偏值，提高信道估计的精度。

Description

一种计算信道估计值的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种计算信道估计值的方法及装置。
背景技术
目前由于高速铁路的大规模部署，高速环境下的无线通信得到了广泛的研究，高速铁路下的通信已经被纳入到5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)中作为一种特殊的场景存在。
在高铁场景中，为了提高通信系统的性能，通常需要根据多普勒频偏值，进行信道估计，以确定合适的传输速率。目前，通常利用信道时域冲击响应估计多普勒频偏值，该方法在多个带有导频的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)符号上对相同的时域冲击取互相关可以得到多普勒频偏的估计值。但是这种方法在两条直射径时延近似的时候，很难区分出两个时域冲击，得到的多普勒频偏的估计值不准确，导致信道估计不准确，通信系统的性能会显著下降。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种计算信道估计值的方法及装置，可以计算各通信路径的多普勒频偏值，有效地提高信道估计的精度，增强通信系统的性能。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种计算信道估计值的方法，所述方法包括：
接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；
根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；
在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；
根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；
根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。
可选的，所述根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，包括：
根据本设备接收的各导频位置的导频信息和预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵；
根据所述各导频位置的信道估计结果矩阵和最小二乘法，生成多普勒信息矩阵。
可选的，所述在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，包括：
在所述多普勒信息矩阵中确定目标向量组，所述目标向量组是从所述多普勒信息矩阵中任意获取的两列不重复的列向量；
在所述目标向量组中，分别确定所述各发射端设备与本设备之间的各通信路径对应的行数据，得到所述各通信路径的频偏计算输入量。
可选的，所述根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计值算法，确定本设备的信道估计值，包括：
根据所述各通信路径的多普勒频偏值，计算时域相关函数和频域相关函数；
根据所述时域相关函数和所述频域相关函数，计算时域相关矩阵和频域相关矩阵；
根据所述时域相关矩阵和所述频域相关矩阵，计算时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵；
根据所述时域维纳滤波系数矩阵、所述频域维纳滤波系数矩阵和所述各导频位置的信道估计结果矩阵，计算本设备的信道估计值。
第二方面，提供了一种计算信道估计值的装置，所述装置包括：
接收模块，用于接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；
第一确定模块，用于根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；
第二确定模块，用于在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；
计算模块，用于根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；
第三确定模块，用于根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。
可选的，所述第一确定模块，包括：
计算子模块，用于根据本设备接收的各导频位置的导频信息和预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵；
生成模块，用于根据所述各导频位置的信道估计结果矩阵和最小二乘法，生成多普勒信息矩阵。
可选的，所述第二确定模块，包括：
第四确定模块，用于在所述多普勒信息矩阵中确定目标向量组，所述目标向量组是从所述多普勒信息矩阵中任意获取的两列不重复的列向量；
第五确定模块，用于在所述目标向量组中，分别确定所述各发射端设备与本设备之间的各通信路径对应的行数据，得到所述各通信路径的频偏计算输入量。
可选的，所述第三确定模块，包括：
第一计算子模块，用于根据所述各通信路径的多普勒频偏值，计算时域相关函数和频域相关函数；
第二计算子模块，用于根据所述时域相关函数和所述频域相关函数，计算时域相关矩阵和频域相关矩阵；
第三确定子模块，用于根据所述时域相关矩阵和所述频域相关矩阵，计算时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵；
第四计算子模块，用于根据所述时域维纳滤波系数矩阵、所述频域维纳滤波系数矩阵和所述各导频位置的信道估计结果矩阵，计算本设备的信道估计值。
第三方面，为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现如上述第一方面所述的计算信道估计值的方法步骤。
第四方面，为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面所述的计算信道估计值的方法步骤。
本发明实施例提供的计算信道估计值的方法，可以接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息，然后根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值，最后根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。通过本方法可以计算各通信路径的多普勒频偏值，再根据各通信路径的多普勒频偏值得到更准确的信道估计值，从而有效地提高了信道估计的精度，增强了通信系统的性能。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的一种常用的通信系统模型图；
图2为本实施例提供的一种高铁场景下的两径信道模型；
图3为本实施例提供的一种单端口CRS导频位置分布图；
图4为本实施例提供的一种计算信道估计值的方法流程图；
图5为本实施例提供的一种计算信道估计值的装置结构示意图；
图6为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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，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。
本发明实施例公开了一种计算信道估计值的方法，可以应用于高速移动环境下的通信系统，例如高铁场景下的通信系统。该方法的执行主体可以为该通信信号的接收设备，该接收设备可以为高铁上用户的手机或平板电脑等移动终端。如图1所示，通信系统的发射端包括多个独立的发射端设备，这些发射端设备可以同时发送通信数据给同一个接收设备，通信数据中可以携带有各导频位置的导频信息，例如CRS(Cell Reference Signal,小区参考信号)导频信息或者DMRS(Demodulation Reference Signal，解调参考信号)等其它导频信息。接收设备接收到这些通信数据时，可以根据通信数据中的各导频位置的导频信息计算出接收设备的信道估计值。
下面通过具体实施例，以高铁场景下的两条通信路径的信道模型为例，详细说明信道中每一通信路径的多普勒频偏和信道估计值的计算方法。其它高速移动环境下的多条通信路径的信道模型中的信道估计值的计算方法与之类似。
首先，对本发明实施例所涉及的基本概念进行介绍。
如图2所示，为3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)提出的高铁两径(即通信路径)信道模型，它的两条径都是直射径，有独立且时变的多普勒频偏、功率和时延，在任意时刻，高铁上的接收设备可以接收两个远端射频单元发送的通信数据。例如在高铁的一段路程中，远端射频单元1、远端射频单元2、远端射频单元3、远端射频单元4都是距离铁轨很近设立的，在如图2所示的时刻，高铁处在远端射频单元1的环绕范围和远端射频单元2的环绕范围中，所以高铁上的接收设备只接收远端射频单元1和远端射频单元2发射的通信数据。此时远端射频单元1、远端射频单元2与高铁上的接收设备构成了两径信道模型。
如图3所示，为LTE(Long Term Evolution，长期演进)在OFDM时域和频域采用梳状插入导频，其单端口CRS导频位置分布图。一个OFDM符号表示图中的一列，一个子载波表示图中的一行，其中，第1、8个OFDM符号的第6个和第12个载波上插有导频，第5、12个OFDM符号的第3个和第9个载波上插有导频，其它非导频位置用于传送数据。这里之所以前7个OFDM符号记为“l＝0到6”。后7个OFDM符号也记为“l＝0到6”，是按照LTE把7个OFDM符号作为一个时隙、1ms由两个时隙组成得到的，也可以把图中的OFDM符号标记为“l＝0到13或者l＝1到14”都可以。
如图4所示，为本发明实施例提供一种的计算信道估计值的方法的流程图，包括如下步骤：
步骤401，接收多个发射端设备发送的通信数据，通信数据中携带有各导频位置的导频信息。
在实施中，通信系统中的一个接收设备可以同时接收多个发射端设备发出的通信数据。技术人员可以根据需要，可以在通信数据中的OFDM符号上插入导频信息。当多个发射端设备同时发送带有导频信息的通信数据时，接收端可以接收到携带有各导频位置的导频信息的通信数据。
步骤402，根据接收到的各导频位置的导频信息，确定各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵。
在实施中，接收设备可以根据接收设备接收到的各导频信息和预设的各发射设备发射的各导频信息，计算通信数据中的每个OFDM符号上的每个导频位置的信道估计值，计算公式可以如公式(4)所示。接收设备可以将一个OFDM符号上各导频位置处的信道估计值组合起来，例如，一帧数据里面包含n个OFDM符号，分别用l1,l2…,ln表示，可以用列向量表示第li个OFDM符号上各导频位置的信道估计值，本文中，向量的下标p表示这个向量的值是导频位置的值，向量的上标i表示这个向量是数据中第li个OFDM符号的相关参数，i＝1,2,…,n；可以用表示第li个OFDM符号上各导频位置的多普勒信息矩阵，这些导频位置上的噪声可以表示为列向量此外，定义一个和时延以及载波位置有关的常数矩阵D，其中，(q表示通信系统中各发射端设备与本设备之间的通信路径的序号，例如，当通信路径是两条时，q＝0,1；r表示导频的序号，r＝1,2,…,m，m表示一个OFDM符号里导频的总个数；表示第q径的时延对采样时间做归一化的结果；N是FFT点数；kr为导频所在子载波的位置)。它们之间的关系可以表示为：
当通信系统是两条通信路径时，其中， 表示第li个OFDM符号上各导频位置第q条通信路径的多普勒信息，由于本实施例以两条通信路径的信道模型为例进行说明，因此，q的取值可以为0和1；是一个均匀相位分布的随机复数；N是FFT点数；Ncp是循环前缀的长度；l是OFDM符号的序号，l＝1,2,...,n；Fd,q＝fd,q/Δf，G(.)是矩形函数的傅里叶变换；fd,q是第q条通信路径的多普勒频偏，Δf是子载波带宽。运用最小二乘法可以得到第li个OFDM符号各导频位置的多普勒信息的估计值
考虑l1,l2,ln个OFDM符号上每个导频位置，我们可以得到包含每个OFDM符号上每个导频位置的估计多普勒信息：
Zp＝(Dp)-1Hp (3)
其中，
可选的，根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，包括：根据本设备接收的各导频位置的导频信息和预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵；然后根据各导频位置的信道估计结果矩阵和最小二乘法，生成多普勒信息矩阵。
在实施中，导频信息在每帧数据中的位置是固定的，接收设备可以通过预先设定的通信协议确定各发射端设备发射的各导频位置的导频信息。当接收设备接收到通信数据后，可以根据预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息Xp和本设备接收的各导频位置的导频信息Yp，通过最小二乘法计算出各OFDM符号上各导频位置的信道估计结果矩阵HLS，计算公式可以为：
HLS＝Yp./Xp (4)
公式(3)的各OFDM符号上各导频位置的信道估计值Hp可以用公式(4)计算的结果HLS代替，公式(4)是计算Hp的一种计算方法。
在计算出HLS后，可以通过最小二乘法得到各OFDM符号上各导频位置估计的多普勒信息矩阵Zp，即公式3可以表示为：
Zp＝(Dp)-1HLS (5)
本发明实施例提供的方案中，结合通信数据的特点，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵，再通过最小二乘法计算各导频位置的多普勒信息矩阵，使得计算的结果更加精确。
步骤403，在多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量。
在实施中，计算出的多普勒信息矩阵Zp中包含了各OFDM符号上各导频位置估计的多普勒信息。其中，每个列向量包含的行数与各发射端设备与本设备之间的通信路径的总数相等，每行数据对应一条通信路径的频偏计算输入量。例如，当通信系统是两条通信路径时，取Zp中的任意不重复的两列作为频偏计算输入量，其中，每个列向量是两行一列的子向量，每行数据对应一条通信路径的频偏计算输入量。当信道是三条通信路径时，取Zp中的任意不重复的两列作为频偏计算输入量，其中，每个列向量是三行一列的子向量，每行数据对应一条通信路径的频偏计算输入量。当通信系统是其它多条通信路径时，以此类推。
可选的，在多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，包括：在多普勒信息矩阵中确定目标向量组，目标向量组是从多普勒信息矩阵中任意获取的两列不重复的列向量；在目标向量组中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的行数据，得到各通信路径的频偏计算输入量。
在实施中，可以根据各OFDM符号上各导频位置的信道估计矩阵Hp计算多普勒信息矩阵Zp，多普勒信息矩阵Zp中包含各OFDM符号上各导频位置估计的多普勒信息。首先在Zp中随机获取两列不重复的列向量作为目标向量组。在获取的目标向量组中，每个列项量的行数与通信路径的总数相同，每个列向量的各行数据分别对应相应的通信路径的频偏计算输入量。例如，当通信路径是两条径时，从Zp中取任意两列不重复的列向量，每个列向量的第一行数据对应第一条通信路径的频偏计算输入量，每个列向量的第二行数据对应第二条通信路径的频偏计算输入量。
本发明实施例提供的方案中，多普勒信息矩阵中的每个列向量的每行数据依次对应相应的通信路径的频偏计算输入量，使得接收设备在计算频偏时效率更高。
步骤404，根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算各通信路径的多普勒频偏值。
例如，当通信系统是两条通信路径时，从Zp中任意取两列和我们通过公式(6)可以得到每一径的多普勒频偏值：
其中，q是通信路径的序号，q＝0,1，N是FFT点数，Δf是子载波带宽，Ncp是循环前缀的长度，lj和li是OFDM符号的序号，可以取1,2…,n。是第一条通信路径的多普勒频偏fd,0的估计值，是第二条通信路径的多普勒频偏fd,1的估计值。
步骤405，根据各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计值算法，确定本设备的信道估计值。
在实施中，根据各通信路径的多普勒频偏值，可以计算出更准确的时域相关函数和频域相关函数，进而计算出本设备的信道估计值。具体计算步骤下面结合LMMSE信道估计的算法举例详细说明。当然，在计算出各通信路径的多普勒频偏值后，也可以结合现有的其它信道估计的算法计算出更准确的信道估计值。
可选的，根据各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值，包括：
根据各通信路径的多普勒频偏值，计算时域相关函数和频域相关函数；根据时域相关函数和频域相关函数，计算时域相关矩阵和频域相关矩阵；根据时域相关矩阵和频域相关矩阵，计算时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵；根据时域维纳滤波系数矩阵、频域维纳滤波系数矩阵和各导频位置的信道估计结果矩阵，计算本设备的信道估计值。
在实施中，将各通信路径的多普勒频偏值带入下面的两个公式，可以计算出更准确的时域相关函数和频域相关函数。
对于给定的子载波，OFDM符号之间的相关函数(即时域相关函数)表示为：
式中N是FFT点数，是一个均匀相位分布的随机复数，Fd,q＝fd,q/Δf，G(.)是矩形函数的傅里叶变换，fd,q是第q条通信路径的多普勒频偏，Δf是子载波带宽，x和l是OFDM符号的序号，可以取1,2,n，Ncp是循环前缀的长度，Ts是采样间隔。
对于给定的OFDM符号，子载波间的相关函数(即频域相关函数)表示为：
式中N是FFT点数，是一个均匀相位分布的随机复数，Fd,q＝fd,q/Δf，G(.)是矩形函数的傅里叶变换，fd,q是第q条通信路径的多普勒频偏，Δf是子载波带宽，表示第q条通信路径的时延对采样时间做归一化的结果，k和m是子载波的序号，可以取1,2,…,N。
根据公式7和公式8可以得到时域相关矩阵和频域相关矩阵将这两个矩阵分别带入下面的两个公式，可以得到时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵。
式中σ2是噪声的功率，xp是发射端发射的导频信号。
然后用维纳滤波器对LS信道估计的结果进行频域维纳滤波和时域维纳滤波，得到更精确的信道估计结果HEst：
本发明实施例提供的方案中，基于各通信路径的多普勒频偏值，先计算与信道估计相关的高精度的相关矩阵，再计算信道估计值，这样得到的结果更加准确。
本发明实施例提供的计算信道估计值的方法，可以接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息，然后根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值，最后根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。通过本方法可以计算各通信路径的多普勒频偏值，再根据各通信路径的多普勒频偏值得到更准确的信道估计值，从而有效地提高了信道估计的精度，增强了通信系统的性能。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算信道估计值的装置，如图5所示，该装置包括：
接收模块501，用于接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；
第一确定模块502，用于根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；
第二确定模块503，用于在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；
计算模块504，用于根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；
第三确定模块505，用于根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。
可选的，所述第一确定模块，包括：
计算子模块，用于根据本设备接收的各导频位置的导频信息和预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵；
生成模块，用于根据所述各导频位置的信道估计结果矩阵和最小二乘法，生成多普勒信息矩阵。
本发明实施例提供的方案中，结合通信数据的特点，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵，再通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵，使得计算的结果更加精确。
可选的，所述第二确定模块，包括：
第四确定模块，用于在所述多普勒信息矩阵中确定目标向量组，所述目标向量组是从所述多普勒信息矩阵中任意获取的两列不重复的列向量；
第五确定模块，用于在所述目标向量组中，分别确定所述各发射端设备与本设备之间的各通信路径对应的行数据，得到所述各通信路径的频偏计算输入量。
本发明实施例提供的方案中，多普勒信息矩阵中的每个列向量的每行数据依次对应相应的通信路径的频偏计算输入量，使得接收设备在计算频偏时效率更高。
可选的，所述第三确定模块，包括：
第一计算子模块，用于根据所述各通信路径的多普勒频偏值，计算时域相关函数和频域相关函数；
第二计算子模块，用于根据所述时域相关函数和所述频域相关函数，计算时域相关矩阵和频域相关矩阵；
第三确定子模块，用于根据所述时域相关矩阵和所述频域相关矩阵，计算时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵；
第四计算子模块，用于根据所述时域维纳滤波系数矩阵、所述频域维纳滤波系数矩阵和所述各导频位置的信道估计结果矩阵，计算本设备的信道估计值。
本发明实施例提供的方案中，基于各通信路径的多普勒频偏值，先计算与信道估计相关的高精度的相关矩阵，再计算信道估计值，这样得到的结果更加准确。
本发明实施例提供的计算信道估计值的装置，可以接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息，然后根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值，最后根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。通过本方法可以计算各通信路径的多普勒频偏值，再根据各通信路径的多普勒频偏值得到更准确的信道估计值，从而有效地提高了信道估计的精度，增强了通信系统的性能。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，
存储器603，用于存放计算机程序；
处理器601，用于执行存储器603上所存放的程序时，实现本发明实施例提供的显示展示信息的方法。
具体的，上述计算信道估计值的方法，包括：
接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；
根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；
在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；
根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；
根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。
需要说明的是，上述计算信道估计值的方法的其他实现方式与前述方法实施例部分相同，这里不再赘述。
上述电子设备的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称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。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的计算信道估计值的方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
本发明实施例提供的计算信道估计值的方法和装置，可以接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息，然后根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值，最后根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。通过本方法可以计算各通信路径的多普勒频偏值，再根据各通信路径的多普勒频偏值得到更准确的信道估计值，从而有效地提高了信道估计的精度，增强了通信系统的性能
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述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。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种计算信道估计值的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；
根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；
在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；
根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；
根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵，包括：
根据本设备接收的各导频位置的导频信息和预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵；
根据所述各导频位置的信道估计结果矩阵和最小二乘法，生成多普勒信息矩阵。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量，包括：
在所述多普勒信息矩阵中确定目标向量组，所述目标向量组是从所述多普勒信息矩阵中任意获取的两列不重复的列向量；
在所述目标向量组中，分别确定所述各发射端设备与本设备之间的各通信路径对应的行数据，得到所述各通信路径的频偏计算输入量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计值算法，确定本设备的信道估计值，包括：
根据所述各通信路径的多普勒频偏值，计算时域相关函数和频域相关函数；
根据所述时域相关函数和所述频域相关函数，计算时域相关矩阵和频域相关矩阵；
根据所述时域相关矩阵和所述频域相关矩阵，计算时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵；
根据所述时域维纳滤波系数矩阵、所述频域维纳滤波系数矩阵和所述各导频位置的信道估计结果矩阵，计算本设备的信道估计值。
5.一种计算信道估计值的装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收多个发射端设备发送的通信数据，所述通信数据中携带有各导频位置的导频信息；
第一确定模块，用于根据接收到的各导频位置的导频信息，确定所述各导频位置的多普勒信息，得到多普勒信息矩阵；
第二确定模块，用于在所述多普勒信息矩阵中，分别确定各发射端设备与本设备之间的通信路径对应的频偏计算输入量；
计算模块，用于根据各通信路径对应的频偏计算输入量和预设的多普勒频偏计算公式，分别计算所述各通信路径的多普勒频偏值；
第三确定模块，用于根据所述各通信路径的多普勒频偏值和预设的信道估计算法，确定本设备的信道估计值。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，包括：
计算子模块，用于根据本设备接收的各导频位置的导频信息和预设的各发射端设备发射的各导频位置的导频信息，通过最小二乘法计算各导频位置的信道估计结果矩阵；
生成模块，用于根据所述各导频位置的信道估计结果矩阵和最小二乘法，生成多普勒信息矩阵。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，包括：
第四确定模块，用于在所述多普勒信息矩阵中确定目标向量组，所述目标向量组是从所述多普勒信息矩阵中任意获取的两列不重复的列向量；
第五确定模块，用于在所述目标向量组中，分别确定所述各发射端设备与本设备之间的各通信路径对应的行数据，得到所述各通信路径的频偏计算输入量。
8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，包括：
第一计算子模块，用于根据所述各通信路径的多普勒频偏值，计算时域相关函数和频域相关函数；
第二计算子模块，用于根据所述时域相关函数和所述频域相关函数，计算时域相关矩阵和频域相关矩阵；
第三确定子模块，用于根据所述时域相关矩阵和所述频域相关矩阵，计算时域维纳滤波系数矩阵和频域维纳滤波系数矩阵；
第四计算子模块，用于根据所述时域维纳滤波系数矩阵、所述频域维纳滤波系数矩阵和所述各导频位置的信道估计结果矩阵，计算本设备的信道估计值。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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