CN110518921A

CN110518921A - 多径合并的方法、装置和存储介质以及电子设备

Info

Publication number: CN110518921A
Application number: CN201810491396.2A
Authority: CN
Inventors: 许百成; 晏立佳
Original assignee: Beijing Pinecone Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Xiaomi Pinecone Electronic Co Ltd
Priority date: 2018-05-21
Filing date: 2018-05-21
Publication date: 2019-11-29
Anticipated expiration: 2038-05-21
Also published as: CN110518921B

Abstract

本公开涉及一种多径合并的方法、装置和存储介质以及电子设备，包括：获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值；根据所述位置信息得到所述多径的初始估计分量；根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量；获取接收信号的噪声功率估计值，根据所述信道估计值，所述径间干扰量以及所述噪声功率估计值确定所述多径中的各条路径的多径合并权重，根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并，这样，在获取多径的初始估计分量后，可以通过考虑多径之间的径间干扰量对该初始估计分量进行合并，从而提高了多径合并的准确性。

Description

多径合并的方法、装置和存储介质以及电子设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，具体地，涉及一种多径合并的方法、装置和存储介质以及电子设备。

背景技术

Rake接收技术作为WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)移动通信系统普遍使用的一种分集接收技术，其算法对整个系统的性能具有关键作用。发射信号在空间传播的过程中会出现衍射和绕射等，从而会造成在传输过程中存在多径效应。Rake接收机基于多径效应，通过设置多个相关接收器对接收信号进行解扰解扩得到初始估计分量，以及通过信道估计模块得到多径的信道估计值(即幅度相位信息等)，从而可以通过信道估计值对初始估计分量进行多径合并以提高接收增益。这即是为人所熟知的Rake接收机。

在上述多径合并的过程中，通常认为多径之间的干扰水平相同，但是，实际上多径之间的干扰水平并不相同，这样，使得在对接收信号进行合并时，并未考虑多径之间的相互影响，从而降低了多径合并的准确性。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种多径合并的方法、装置和存储介质以及电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种多径合并的方法，应用于接收机，包括：

获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值；

根据所述位置信息得到所述多径的初始估计分量；

根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量；

获取所述接收信号的噪声功率估计值；

根据所述信道估计值，所述径间干扰量和所述噪声功率估计值确定所述多径中的各条路径的多径合并权重；

根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并。

可选地，所述根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量包括：

通过第一公式确定所述多径中的第m条路径对应的径间干扰量，所述第一公式为：

I_m＝(H-|h_m|²)S

其中，I_m表示所述多径中的第m条路径对应的径间干扰量；H表示所述多径的功率和值；M表示所述多径的总数量；S表示有用信号总功率和导频信号功率之间的比值；h_m表示第m条路径的信道估计值。

可选地，所述根据所述信道估计值，所述径间干扰量和所述噪声功率估计值确定所述多径中的各条路径的多径合并权重包括：

通过第二公式确定第m条路径对应的所述多径合并权重，所述第二公式为：

其中，w_m表示第m条路径对应的多径合并权重；I_m表示第m条路径对应的径间干扰量；表示第m条路径的信道估计值h_m的共轭，σ表示噪声功率估计值。

可选地，所述根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并包括：

通过第三公式进行多径合并，所述第三公式为：

其中，表示多径合并的合并结果；表示第m条路径对应的初始估计分量；w_m表示第m条路径对应的多径合并权重；M表示多径的总数量；W表示归一化因子。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种多径合并的装置，应用于接收机，包括：

第一获取模块，用于获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值；

第二获取模块，用于根据所述位置信息得到所述多径的初始估计分量；

第三获取模块，用于根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量；

第四获取模块，用于获取所述接收信号的噪声功率估计值；

确定模块，用于根据所述信道估计值，所述径间干扰量和所述噪声功率估计值确定所述多径中的各条路径的多径合并权重；

合并模块，用于根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并。

可选地，所述第三获取模块，用于通过第一公式确定所述多径中的第m条路径对应的径间干扰量，所述第一公式为：

I_m＝(H-|h_m|²)S

其中，I_m表示所述多径中的第m条路径对应的径间干扰量；H表示所述多径的功率和值；M表示所述多径的总数量；S表示有用信号总功率和导频信号的功率之间的比值；h_m表示第m条路径的信道估计值。

可选地，所述确定模块，用于通过第二公式确定第m条路径对应的所述多径合并权重，所述第二公式为：

其中，w_m表示第m条路径对应的多径合并权重；I_m表示第m条路径对应的径间干扰量；表示第m条路径的信道估计值h_m的共轭；σ表示噪声功率估计值。

可选地，所述合并模块，用于通过第三公式进行多径合并，所述第三公式为：

根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；以及

一个或者多个处理器，用于执行所述存储器中的程序，以实现上述所述方法的步骤。

通过上述技术方案，通过获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值；根据所述位置信息得到所述多径的初始估计分量；根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量；获取所述接收信号的噪声功率估计值；根据所述信道估计值，所述径间干扰量和所述噪声功率估计值确定所述多径中的各条路径的多径合并权重；根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并。这样，在获取多径的初始估计分量后，可以通过考虑多径之间的径间干扰量对该初始估计分量进行合并，从而提高了多径合并的准确性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为本公开示例性实施例示出的一种多径合并的方法的流程图；

图2为本公开示例性实施例示出的一种多径合并的装置框图；

图3为本公开示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

首先，对本公开的应用场景进行描述，本公开可以应用于通过Rake接收机进行分集接收的场景，在该场景下，由于陆地移动信道中，空间中存在障碍物(如建筑物、山丘等)，从而产生了多径传播的现象，在WCDMA系统中，若接收信号之间的时延大于或者等于预设阈值，则Rake接收机可以分离出信道中各个路径的接收信号，并得到接收信号对应的多径的位置信息，从而可以根据该位置信息进行信道估计得到多径的信道估计值(即幅度相位信息等)，通过Rake接收机中设置的相关接收器对分离后的接收信号进行解扰解扩得到多径的初始估计分量，这样，可以根据多径的信道估计值对多径的初始估计分量进行多径合并，从而避免信号的多径衰落，提高通信质量。

示例地，可以通过以下公式进行多径合并，该公式可以用于计算目标码道上的目标数据符号的合并结果，其中，表示多径合并的合并结果；表示多径的初始估计分量；H表示多径的功率和值；h_m表示第m条路径的信道估计值；表示第m条路径的信道估计值h_m的共轭；M表示多径的总数量。

由上述公式可知，上述对接收信号进行多径合并是基于多径的干扰水平相同进行的，但是，实际上多径之间的干扰水平并不相同，这样，使得在对多径信号进行合并时，并未考虑多径之间的相互影响，从而降低了多径合并的准确性。

为了解决上述问题，本公开提出了一种多径合并的方法、装置和存储介质以及电子设备，在获取多径的初始估计分量后，可以通过考虑多径之间的径间干扰量获取多径合并权重，并根据该多径合并权重对该初始估计分量进行多径合并，从而提高了多径合并的准确性。

下面结合具体实施例对本公开进行详细说明。

图1为本公开示例性实施例示出的一种多径合并的方法的流程图，应用于接收机(该接收机可以包括Rake接收机)，如图1所示，包括：

S101、获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值。

在本步骤中，可以通过多径搜索模块对接收信号进行多径搜索，并根据多径搜索的搜索结果得到多径的位置信息，这样，可以通过信道估计模块根据多径的位置信息对多径进行信道估计得到多径的信道估计值，其中，该多径的位置信息即为多径时延，在一种可能的实现方式中，发送端向接收端发送带有导频信号x的发射信号y，接收端可以通过多径搜索获取发射信号y和导频信号x，并根据发射信号y和导频信号x计算得到峰值函数r，示例地，计算峰值函数r的方法可以包括ROTH-GCC算法和互相关算法等，该峰值函数r是关于多径时延的函数，该峰值函数r中不为零的函数值即为发射信号y的多径时延，上述示例只是举例说明，获取多径时延的方法还可以参考现有技术中的其他方法，本公开对此不作限定。

S102、根据该位置信息得到该多径的初始估计分量。

其中，可以根据该位置信息对该接收信号进行解扰解扩得到该多径的初始估计分量，进一步地，考虑到可以通过接收机中的多个支路分别接收信号，如通过设置多个相关接收器，每一个相关接收器对应一个支路，这样，每个相关接收器可以根据该位置信息进行解扰解扩，具体过程可以参考现有技术，本公开不再赘述。

在本实施例中，可以通过预设获取公式获取该初始估计分量，该预设获取公式可以为：其中，表示码道k上的数据符号v在第m条路径上的初始估计分量，表示码道k的扩频码长度，i表示码片序号，表示扰码序列，表示码道k的扩频码，表示第i个码片上的第m条路径存在多径时延j_m的接收信号。

S103、根据该信道估计值得到该多径的径间干扰量。

在本公开中，可以通过第一公式确定该多径中的第m条路径对应的径间干扰量，该第一公式为：

I_m＝(H-|h_m|²)S

其中，I_m表示多径中的第m条路径对应的径间干扰量；H表示多径的功率和值；M表示多径的总数量；S表示有用信号总功率(有用信号包括导频信号和非导频信号)和导频信号功率之间的比值，S可以通过现有技术中的信噪估计模块采集；h_m表示第m条路径的信道估计值。

S104、获取该接收信号的噪声功率估计值。

在本公开中，可以通过现有的噪声功率估计模块采集该噪声功率估计值，不再赘述。

S105、根据该信道估计值，该径间干扰量和该噪声功率估计值确定该多径中的各条路径的多径合并权重。

在本步骤中，可以通过第二公式确定第m条路径对应的该多径合并权重，该第二公式为：

S106、根据该多径合并权重对该初始估计分量进行多径合并。

通过第三公式进行多径合并，该第三公式为：

需要说明的是，为了便于叙述，上述第三公式为忽略码道k以及数据符号v后的公式，对于每一码道上的每一数据符号，均可以采用上述第三公式进行多径合并。

采用上述方法，在获取多径的初始估计分量后，可以通过考虑多径之间的径间干扰量对该初始估计分量进行合并，从而提高了多径合并的准确性。

图2为本公开示例性实施例示出的一种多径合并的装置，应用于接收机，如图2所示，包括：

第一获取模块201，用于获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值；

第二获取模块202，用于根据该位置信息得到该多径的初始估计分量；

第三获取模块203，用于根据该信道估计值得到该多径的径间干扰量；

第四获取模块204，用于获取该接收信号的噪声功率估计值；

确定模块205，用于根据该信道估计值，该径间干扰量和该噪声功率估计值确定该多径中的各条路径的多径合并权重；

合并模块206，用于根据该多径合并权重对该初始估计分量进行多径合并。

可选地，该第三获取模块203，用于通过第一公式确定该多径中的第m条路径对应的径间干扰量，该第一公式为：

I_m＝(H-|h_m|²)S

其中，I_m表示该多径中的第m条路径对应的径间干扰量；H表示该多径的功率和值；M表示该多径的总数量；S表示有用信号总功率和导频信号功率之间的比值；h_m表示第m条路径的信道估计值。

可选地，该确定模块205，用于通过第二公式确定第m条路径对应的该多径合并权重，该第二公式为：

可选地，该合并模块206，用于通过第三公式进行多径合并，该第三公式为：

采用上述装置，在获取多径的初始估计分量后，可以通过考虑多径之间的径间干扰量对该初始估计分量进行合并，从而提高了多径合并的准确性。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图3为本公开示例性实施例示出的一种电子设备300的框图。如图3所示，该电子设备300可以包括：处理器301，存储器302。该电子设备300还可以包括多媒体组件303，输入/输出(I/O)接口304，以及通信组件305中的一者或多者。

其中，处理器301用于控制该电子设备300的整体操作，以完成上述的多径合并的方法中的全部或部分步骤，进一步地，该处理器301可以包括图2中所示的第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块和确定模块以及合并模块。存储器302用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备300的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备300上操作的任何计算机程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如，存储器302存储的计算机程序可以包括：获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值，根据该位置信息得到该多径的初始估计分量，根据该信道估计值得到该多径的径间干扰量，获取该接收信号的噪声功率估计值，并根据该信道估计值，该径间干扰量和该噪声功率估计值确定该多径中的各条路径的多径合并权重，根据该多径合并权重对该初始估计分量进行多径合并。基于此，该处理器301中的第一获取模块可以执行获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值的计算机程序，该处理器301中的第二获取模块可以执行根据该位置信息得到该多径的初始估计分量的计算机程序，该处理器301中的第三获取模块可以执行根据该信道估计值得到该多径的径间干扰量的计算机程序，该处理器301中的第四获取模块可以执行获取该接收信号的噪声功率估计值的计算机程序，该处理器301中的确定模块可以执行根据该信道估计值，该径间干扰量和该噪声功率估计值确定该多径中的各条路径的多径合并权重的计算机程序，该处理器301中的合并模块可以执行根据该多径合并权重对该初始估计分量进行多径合并，可见，该处理器301可以根据该存储器302中的上述计算机程序执行上述的多径合并的方法。该存储器302可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件303可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器302或通过通信组件305发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口304为处理器301和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件305用于该电子设备300与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件305可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。

在一示例性实施例中，电子设备300可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的多径合并的方法。

本实施例的电子设备，可以通过获取多径的径间干扰量，并根据径间干扰量、信道估计值以及噪声功率估计值确定该多径中的各条路径的多径合并权重，从而根据该多径合并权重对该初始估计分量进行多径合并，这样，通过考虑该径间干扰量获取多径合并权重，从而使得根据该多径合并权重进行多径合并的准确率较高。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的多径合并的方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器302，上述程序指令可由电子设备300的处理器301执行以完成上述的多径合并的方法。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims

1.一种多径合并的方法，其特征在于，应用于接收机，包括：

获取接收信号对应的多径的位置信息和信道估计值；

根据所述位置信息得到所述多径的初始估计分量；

根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量；

获取所述接收信号的噪声功率估计值；

根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道估计值得到所述多径的径间干扰量包括：

I_m＝(H-|h_m|²)S

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道估计值，所述径间干扰量和所述噪声功率估计值确定所述多径中的各条路径的多径合并权重包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多径合并权重对所述初始估计分量进行多径合并包括：

通过第三公式进行多径合并，所述第三公式为：

5.一种多径合并的装置，其特征在于，应用于接收机，包括：

第四获取模块，用于获取所述接收信号的噪声功率估计值；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第三获取模块，用于通过第一公式确定所述多径中的第m条路径对应的径间干扰量，所述第一公式为：

I_m＝(H-|h_m|²)S

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于通过第二公式确定第m条路径对应的所述多径合并权重，所述第二公式为：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述合并模块，用于通过第三公式进行多径合并，所述第三公式为：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；以及

一个或者多个处理器，用于执行所述存储器中的程序，实现权利要求1-4中任一项所述方法。