CN112468194A - 一种抵消信号的生成方法、装置、基站以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及移动通信领域，公开了一种抵消信号的生成方法。本发明中，获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号；获取下行信道自相关矩阵；根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号；根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。在无法获取完整下行信道矩阵的情况下，也能够利用相关技术降低信号峰均比，同时避免接收信号发生改变。

Description

一种抵消信号的生成方法、装置、基站以及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及移动通信领域，特别涉及一种抵消信号的生成方法、装置、基站以及存储介质。
背景技术
在大规模多输入多输出(Massive Multiple Input Multiple Output，简称Massive MIMO)系统中，由于无线信道的延时扩展特性，宽带无线通信系统受到频率选择性衰落的影响。为了应对频率选择性衰落，最广泛使用的技术是正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，简称OFDM)，它将数字域符号独立编码到多个正交的子载波上。经过OFDM调制的信号通常导致较高的峰均比(Peak to Average Power Ratio，简称PAPR)，因为子载波的相位彼此独立，多个子载波的合并可能导致信号幅度的急剧上升或下降。为避免PAPR较高而导致信号失真和带外辐射的问题，相关技术提出了一种引入峰值抵消信号的方法，用于减少Massive MIMO-OFDM系统的PAPR，同时避免接收信号发生改变。
目前，工程上为降低实现的复杂度并且实现上述效果，通常使(频域)峰值抵消信号直接等于完整的下行信道矩阵的正交投影矩阵与频域误差信号的乘积。
但是相关技术中至少存在如下问题：为获取峰值抵消信号，需要基站预先知道完整的下行信道矩阵，例如：基站采用32天线发射，终端采用4天线接收，完整的下行信道矩阵是4×32维度。对于当前市场上发送和接收采用不同天线集合的商用终端，例如：采用4天线进行接收但只能采用其中1天线进行发送，基站无法利用上下行信道的互易性获取完整的下行信道矩阵，从而无法利用现有方案获取峰值抵消信号以减小峰均比。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种抵消信号的生成方法、装置、基站以及存储介质，使得在无法获取完整下行信道矩阵的情况下，也能够降低信号峰均比，同时避免接收信号发生改变。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种抵消信号的生成方法，包括：获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号；获取下行信道自相关矩阵；根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号；根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
本发明的实施方式还提供了一种抵消信号的生成装置，包括：误差信号获取模块，用于获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号；自相关矩阵获取模块，用于获取下行信道自相关矩阵；生成模块，用于根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号；转换模块，用于根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
本发明的实施方式还提供了一种基站，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述抵消信号的生成方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的抵消信号的生成方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别和效果在于，本发明利用的是下行信道自相关矩阵，可从统计上得到，所以不需要获取完整的下行信道矩阵，最后根据下行信道自相关矩阵和频域误差信号计算出用来降低峰均比的抵消信号，解决了由于无法获取对应该类型终端的完整下行信道矩阵，从而无法利用相关技术计算峰值抵消信号减小峰均比的问题，同时避免了接收信号发生改变。
另外，在射频通道的极化类型相同的情况下，获取下行信道自相关矩阵，包括：获取与射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；利用多个下行信道样本矩阵，计算得到下行信道自相关矩阵。射频通道只有一种极化类型时，只需要计算这一种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵。该下行信道样本矩阵不需要是完整的下行信道矩阵，依赖于多个下行信道样本矩阵，可从统计上得到下行信道的自相关矩阵，使得在无法获得完整的下行信道矩阵的情况下，也能够生成用来降低峰均比的抵消信号。
另外，根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，包括：利用下行信道自相关矩阵生成零陷矩阵；将零陷矩阵和频域误差信号的乘积作为频域抵消信号。对下行信道自相关矩阵进行处理得到零陷矩阵，再与频域误差信号相乘得到频域抵消信号，此过程其实只需要信道自相关矩阵和频域误差信号，不需要获取完整的信道矩阵也能够计算出抵消信号，有利于降低峰均比。
另外，在射频通道的极化类型不同的情况下，获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号，包括：获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号；获取下行信道自相关矩阵，包括：分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵；根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，包括：根据与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。当射频通道有两种极化类型时，就需要分别计算不同极化类型射频通道对应的下行信道自相关矩阵，使得最终计算出的抵消信号更加符合该极化类型射频通道的信道特性。
另外，在射频通道的极化类型不同的情况下，获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号，包括：获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号；获取下行信道自相关矩阵，包括：分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵；将与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均计算，得到适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵；根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，包括：根据适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。当射频通道有两种极化类型时，将求取的不同极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均处理，最终得到一个自相关矩阵应用于所有极化类型的射频通道上，有利于使得计算出的自相关矩阵和抵消信号更加准确。
另外，通过以下公式计算得到与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵：
Figure BDA0002193799950000031
其中，PK为第K种极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数，H(p)为编号为p的下行信道样本矩阵，且H(p)的维度为N×M，p为大于或等于0的自然数，且p小于PK，上标H表示矩阵的共轭转置操作，K等于1或2，PK、M和N均为大于0的自然数；N为第K种极化类型的射频通道数，M为终端设备发送的探测参考信号的天线数，M小于或等于设备的接收天线数。给出自相关矩阵的计算公式，有利于计算出下行信道的自相关矩阵。且由于M小于或等于设备的接收天线数，所以不需要完整的下行信道矩阵，即可计算出下行信道的自相关矩阵，有利于解决现有技术中，发送和接收采用不同天线集合的终端类型中无法获取对应该类型终端的完整下行信道矩阵，从而无法利用相关技术计算峰值抵消信号减小峰均比的问题。
另外，零陷矩阵通过以下任一种计算方式得到：Pj＝(An+αI)-1；Pj＝An(An+αI)-1；Pj＝I-(An+αI)-1；Pj＝I-An(An+αI)-1；其中，Pj表示零陷矩阵，A为对RXXK取共轭操作，RXXK表示与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵，-1表示矩阵求逆操作，n表示矩阵的幂次，且n为大于0的自然数，α表示加载因子，I表示单位矩阵。给出四种求取零陷矩阵的方法，从公式中可以看出只需要获取下行信道的自相关矩阵即可，而下行信道的自相关矩阵不需要通过完整的下行信道矩阵。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明的第一实施方式中的抵消信号的生成方法流程图；
图2是本发明的第二实施方式中的抵消信号的生成方法流程图；
图3是本发明的第三实施方式中的抵消信号的生成方法流程图；
图4是本发明的第四实施方式中的抵消信号的生成装置的结构示意图；
图5是本发明的第五实施方式中基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明的第一实施方式涉及一种抵消信号的生成方法，应用于基站。在本实施方式中，在获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号后，获取与射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，利用多个下行信道样本矩阵，计算下行信道自相关矩阵，并根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，最后根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。下面对本实施方式的抵消信号的生成方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。具体流程如图1所示，包括：
步骤101，获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号。
在一个具体的例子中，以一个射频通道为例，射频通道有时也被称为天线，通常设置在基站侧。首先计算该射频通道对应的时域信号的幅度和相位，提取时域信号幅度得到时域幅度信号，并将时域幅度信号减去峰值门限并将结果中小于0的数据置为0，得到时域幅度误差信号，将结果中小于0的数据置为0的目的是保证最后的结果不为负数。得到时域幅度误差信号之后提取时域信号相位得到时域相位信号，再将时域幅度误差信号点乘时域相位信号，得到时域误差信号，最后时域误差信号经过快速傅里叶变换得到频域误差信号。
需要说明的是，上述内容是以一个射频通道为例，其它通道得到频域误差信号的过程与上述过程相同。假设该极化类型的射频通道数为N个，那么其中一个射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为1*FFTSize，该极化类型所有的射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为N*FFTSize。比如该极化类型的射频通道数为5个，那么该极化类型的射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号维度均为5*FFTSize。
步骤102，获取与射频通道对应的多个下行信道样本矩阵。
在一个具体的例子中，信道样本是利用终端发送的探测参考信号和上下行信道的互易性获取的。此时射频通道有一种极化类型，假设该极化类型的射频通道数为N，终端设备发送的探测参考信号的天线数为M，M小于或等于终端设备的接收天线数，该M个天线为终端设备所有接收天线中的M个天线，与该极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵为H，则H的维度为N×M，利用上下行信道的互易性可以获取与M个天线对应的所有信道样本。假设下行信道样本矩阵有N行M列，那么在位于第一行第一列的元素可代表N个天线中的第一根天线与M个天线中的第一根天线间的信道样本，其中N个天线指的是该极化类型的N个射频通道。
步骤103，利用多个下行信道样本矩阵，计算得到下行信道自相关矩阵。
具体地说，通过以下公式计算得到与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵：
Figure BDA0002193799950000051
其中，PK为第K种极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数，H(p)为编号为p的下行信道样本矩阵，且H(p)的维度为N×M，p为大于或等于0的自然数，且p小于或等于PK，上标H表示矩阵的共轭转置操作，K等于1或2，PK、M和N均为大于0的自然数；N为第K种极化类型的射频通道数，M为终端设备发送的探测参考信号的天线数，M小于或等于终端设备的接收天线数，与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵维度为N*N。
在本实施方式中，射频通道的极化类型为一种，即k等于1，因此与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵为：
Figure BDA0002193799950000061
这里可以将该极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵表示为
Figure BDA0002193799950000062
假设该极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数为P＝4，那么与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵可表示为：
Figure BDA0002193799950000063
其中，下行信道样本矩阵H(p)的维度为N×M，且样本与时频资源单元一一对应，不同的样本对应不同的时频资源单元。
步骤104，根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号。
具体地说，根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，具体包括：利用下行信道自相关矩阵生成零陷矩阵；将零陷矩阵和频域误差信号相乘生成频域抵消信号。假设该极化类型的射频通道数为N个，零陷矩阵的维度为N*N，得到的频域抵消信号的维度为N*FFTSize。比如该极化类型的射频通道数为5个，那么该极化类型的射频通道的时域信号的维度均为5*FFTSize。相应的，由该时域信号得到的时域误差信号和频域误差信号的维度均为5*FFTSize，最后获得的频域抵消信号的维度也为5*FFTSize。
在具体实现中，零陷矩阵通过以下任一种计算方式得到：Pj＝(An+αI)-1；Pj＝An(An+αI)-1；Pj＝I-(An+αI)-1；Pj＝I-An(An+αI)-1；其中，Pj表示零陷矩阵，A为对上述RXX取共轭操作，RXX表示与第一种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵，-1表示矩阵求逆操作，n表示矩阵的幂次，且n为大于0的自然数，α表示加载因子，加载因子α是标量，I表示单位矩阵。为确保零陷效果，对于不同的获取零陷矩阵的方式，加载因子α的取值不同，并且允许α的取值等于0。
步骤105，根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
具体地说，频域抵消信号经过快速傅里叶逆变换得到时域抵消信号。
需要说明的是，上述步骤可反复执行构成循环迭代，如当步骤101至步骤105执行完毕后，重新开始执行步骤101至步骤105，每一轮循环均能得到一个时域抵消信号，优选地，选取最后的时域抵消信号作为最终的结果。
在一个具体的例子中，在本实施方式中，射频通道的极化类型为一种，根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号后，还要将与这种极化类型的射频通道对应的时域信号减去得到的时域抵消信号。
在本实施方式中，首先获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号，然后获取与射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，并利用多个下行信道样本矩阵，计算得到下行信道自相关矩阵，其中，下行信道自相关矩阵能够体现空间的信道特征。接着，根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，最后根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。所以，通过下行信道样本矩阵得到下行信道的自相关矩阵，并根据下行信道的自相关矩阵和频域误差信号即可求得抵消信号，由于依赖于多个下行信道样本矩阵，且下行信道样本矩阵不需要是完整的下行信道矩阵，即可从统计意义上获得下行信道的自相关矩阵，而不需要获取完整的下行信道矩阵，解决了无法获取对应类型终端的完整的下行信道矩阵，从而无法利用相关技术计算峰值抵消信号减小峰均比的问题，同时可以避免接收信号发生改变。
本发明的第二实施方式涉及一种抵消信号的生成方法，应用于基站。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，对于存在不同极化类型的射频通道，要先获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号。然后分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，并利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵，最后根据与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵和频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。具体流程如图2所示，包括：
步骤201，获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号。
具体地说，当射频通道的极化类型为两种时，首先分别获得与第一极化类型的射频通道对应的时域误差信号和与第二极化类型的射频通道对应的时域误差信号，然后再通过傅里叶变换分别将与第一极化类型的射频通道对应的时域误差信号进行转换，生成与第一极化类型的射频通道对应的频域误差信号，同理可得与第二极化类型的射频通道对应的频域误差信号。
在一个具体的例子中，当射频通道的极化类型为两种时，假设第一极化类型的射频通道数为N1个，那么第一极化类型中某一个射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为1*FFTSize，第一极化类型所有的射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为N1*FFTSize。同理，假设第二极化类型的射频通道数为N2个，那么第二极化类型中某一个射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为1*FFTSize，第二极化类型所有的射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为N2*FFTSize。比如N1和N2均为5，那么第一极化类型所有的射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为5*FFTSize，第二极化类型所有的射频通道的时域信号、时域误差信号和频域误差信号的维度为5*FFTSize。
步骤202，分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵。
在一个具体的例子中，当射频通道的极化类型为两种时，首先获取与第一极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，再获取与第二极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵。
步骤203，利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵。
具体地说，通过以下公式计算得到与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵：
Figure BDA0002193799950000081
其中，PK为第K种极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数，H(p)为编号为p的下行信道样本矩阵，且H(p)的维度为N×M，p为大于或等于0的自然数，且p小于PK，上标H表示矩阵的共轭转置操作，K等于1或2，PK、M和N均为大于0的自然数；N为第K种极化类型的射频通道数，M为终端设备发送的探测参考信号的天线数，M小于或等于终端设备的接收天线数，与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵维度为N*N。
在一个具体地例子中，假设射频通道的极化类型为两种，且与第一极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵为P1＝4，那么与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵为：
Figure BDA0002193799950000082
与第二极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵为P2＝5，那么与第二极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵为：
Figure BDA0002193799950000083
最终与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵即为RXX1，同理，与第二极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵即为RXX2。
步骤204，根据与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。
具体地说，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号包括：利用与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵生成与各极化类型的射频通道对应的零陷矩阵；将与各极化类型的射频通道对应的零陷矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号的乘积作为与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号。
在一个具体的例子中，假设射频通道的极化类型有两种，根据与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵RXX1，生成与第一极化类型的射频通道对应的零陷矩阵，同理，根据与第二极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵RXX2，生成与第二极化类型的射频通道对应的零陷矩阵。由下行信道自相关矩阵得到零陷矩阵的计算方式在此不再赘述。最后将与第一极化类型的射频通道对应的零陷矩阵与第一极化类型的射频通道对应的频域误差信号相乘得到与第一极化类型的射频通道对应的频域抵消信号，同理可得与第二极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。
在一个具体的例子中，假设射频通道的极化类型有两种，假设第一极化类型的射频通道数和第二极化类型的射频通道数为N个，那么分别与第一极化类型的射频通道和与第二极化类型的射频通道对应的零陷矩阵的维度均为N*N，最终得到分别与第一极化类型的射频通道和与第二极化类型的射频通道对应的频域抵消信号维度均为N*FFTSize。
步骤205，根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
在一个具体的例子中，假设射频通道的极化类型有两种，那么根据与第一极化类型的射频通道对应的频域抵消信号转换得到与第一极化类型的射频通道对应的时域抵消信号，再根据与第二极化类型的射频通道对应的频域抵消信号转换得到与第二极化类型的射频通道对应时域抵消信号。
需要说明的是，上述步骤可反复执行构成循环迭代，如当步骤201至步骤205执行完毕后，重新开始执行步骤201至步骤205，每一轮循环均能得到对应两种极化类型的射频通道的时域抵消信号。以第一极化类型的射频通道为例，每一轮循环均能得到对应第一极化类型的射频通道的时域抵消信号，优选地，选取最后的时域抵消信号作为最终的结果。同理，对于第二极化类型的射频通道，也是选取最后的时域抵消信号作为最终的结果。
在一个具体的例子中，在本实施方式中，射频通道的极化类型为两种，分别得到与各极化类型的射频通道对应的时域抵消信号后，以第一极化类型的射频通道为例，将与第一极化类型的射频通道对应的时域信号减去与第一极化类型的射频通道对应的时域抵消信号。第二极化类型的射频通道同理，在此不再赘述。
在本实施方式中，对于存在不同极化类型的射频通道，要先获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号。然后要分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，最后生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。本实施方式同样能够解决无法获取对应类型终端的完整的下行信道矩阵，从而无法通过相关技术计算峰值抵消信号减小峰均比的问题，同时可以避免接收信号发生改变，且最终求取的抵消信号针对某个极化类型的射频通道，使得结果更加符合该类型射频通道的信道特性。
本发明的第三实施方式涉及一种抵消信号的生成方法，应用于基站。第三实施方式与第二实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第三实施方式中，利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵后，还要将与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均计算，得到适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵。具体流程如图3所示，包括：
步骤301，获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号。与步骤201类似，在此不再赘述。
步骤302，分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵。与步骤202类似，在此不再赘述。
步骤303，利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵。与步骤203类似，在此不再赘述。
步骤304，将与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均计算，得到适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵。
在一个具体的例子中，假设射频通道的极化类型有两种，第一极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数为4，则与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵为：
Figure BDA0002193799950000101
假设第二极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数为5，同理可得，与第二极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵为：
Figure BDA0002193799950000102
将RXX1和RXX2进行加权平均计算，比如求取与第一极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵和与第二极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵的平均值，则得到一个适用于两个不同极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵RXX＝(RXX1+RXX2)/2。
步骤305，根据适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。
具体地说，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号包括：利用适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵生成零陷矩阵；将零陷矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号作为与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。
在一个具体的例子中，假设射频通道的极化类型为两种，根据同时适用于这两种极化类型的射频通道的一个下行信道自相关矩阵，生成同时适用于这两种极化类型的射频通道的一个零陷矩阵，由下行信道自相关矩阵得到零陷矩阵的计算方式在此不再赘述。最后将该零陷矩阵与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号相乘得到分别适用于这两种极化类型的射频通道的频域抵消信号。以第一极化类型的射频通道为例，根据适用于这两种极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵，生成同时适用于这两种极化类型的射频通道的一个零陷矩阵，然后将该零陷矩阵与第一极化类型的射频通道对应的频域误差信号相乘得到适用于第一极化类型的射频通道的频域抵消信号。第二极化类型的射频通道同理，在此不再赘述。
步骤306，根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。与步骤205类似，在此不再赘述。
由此，本实施方式提供了一种抵消信号的生成方法，在本实施方式中，利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵后，还要将与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均计算，得到适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵，使得最终得到的自相关矩阵和抵消信号更加准确的同时，解决了无法获取对应类型终端的完整下行信道矩阵，从而无法利用相关技术计算峰值抵消信号减小峰均比的问题，同时可以避免接收信号发生改变。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第四实施方式涉及一种抵消信号的生成装置，如图4所示，包括：
误差信号获取模块401，用于获取时域误差信号，并根据时域误差信号转换得到频域误差信号；
自相关矩阵获取模块402，用于获取下行信道自相关矩阵；
生成模块403，用于根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号；
转换模块404，用于根据频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
在一个具体的例子中，在射频通道的极化类型相同的情况下，信道样本矩阵获取模块用于获取与射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；计算模块用于利用多个下行信道样本矩阵，计算得到下行信道自相关矩阵。
在一个具体的例子中，在射频通道的极化类型不同的情况下，误差信号获取模块401还用于获取与各极化类型的射频通道对应的时域误差信号，转换模块404还用于根据时域误差信号转换得到与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号，信道样本矩阵获取模块用于分别获取与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；计算模块还用于利用与各极化类型的射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵；根据频域误差信号和下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号过程中，生成模块403还用于根据与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵和与各极化类型的射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。
在一个具体的例子中，在射频通道的极化类型不同的情况下，计算模块还用于将与各极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均计算，得到适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵。生成模块403还用于根据适用于所有极化类型的射频通道的下行信道自相关矩阵和频域误差信号，生成分别与各极化类型的射频通道对应的频域抵消信号。
在一个具体的例子中，计算模块还用于通过以下公式计算得到与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵：
Figure BDA0002193799950000121
其中，PK为第K种极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数，H(p)为编号为p的下行信道样本矩阵，且H(p)的维度为N×M，p为大于或等于0的自然数，且p小于PK，上标H表示矩阵的共轭转置操作，K等于1或2，PK、M和N均为大于0的自然数；N为第K种极化类型的射频通道数，M为终端设备发送的探测参考信号的天线数，M小于或等于终端设备的接收天线数。
在一个具体的例子中，生成模块403还用于利用下行信道自相关矩阵生成零陷矩阵。零陷矩阵可通过以下任一种计算方式得到，包括：Pj＝(An+αI)-1，Pj＝An(An+αI)-1，Pj＝I-(An+αI)-1，Pj＝I-An(An+αI)-1；其中，Pj表示零陷矩阵，A为对RXXK取共轭操作，RXXK表示与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵，-1表示矩阵求逆操作，n表示矩阵的幂次，且n为大于0的自然数，α表示加载因子，该加载因子α是标量，I表示单位矩阵。为确保零陷效果，对于不同的获取零陷矩阵的方式，加载因子α的取值不同，并且允许α的取值等于0。
不难发现，本实施方式可与第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式互相配合实施。第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第五实施方式涉及一种基站，如图5所示，包括：至少一个处理器501；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器502；其中，存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令，指令被至少一个处理器501执行，以使至少一个处理器501能够执行上述的抵消信号的生成方法。
其中，存储器502和处理器501采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器501和存储器502的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器501处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器501。
处理器501负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时、外围接口、电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器502可以被用于存储处理器501在执行操作时所使用的数据。
本发明第六实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请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-Only Memory)、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。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种抵消信号的生成方法，其特征在于，包括：
获取时域误差信号，并根据所述时域误差信号转换得到频域误差信号；
获取下行信道自相关矩阵；
根据所述频域误差信号和所述下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号；
根据所述频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
2.根据权利要求1所述的抵消信号的生成方法，其特征在于，在射频通道的极化类型相同的情况下，所述获取下行信道自相关矩阵，包括：
获取与所述射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；
利用所述多个下行信道样本矩阵，计算得到所述下行信道自相关矩阵。
3.根据权利要求1或2所述的抵消信号的生成方法，其特征在于，所述根据所述频域误差信号和所述下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，包括：
利用所述下行信道自相关矩阵生成零陷矩阵；
将所述零陷矩阵和所述频域误差信号的乘积作为频域抵消信号。
4.根据权利要求1所述的抵消信号的生成方法，其特征在于，在所述射频通道的极化类型不同的情况下，所述获取时域误差信号，并根据所述时域误差信号转换得到频域误差信号，包括：
获取与各极化类型的所述射频通道对应的时域误差信号，并根据所述时域误差信号转换得到与各极化类型的所述射频通道对应的频域误差信号；
所述获取下行信道自相关矩阵，包括：
分别获取与各极化类型的所述射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；
利用所述与各极化类型的所述射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的所述射频通道对应的下行信道自相关矩阵；
所述根据所述频域误差信号和所述下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，包括：
根据所述与各极化类型的所述射频通道对应的下行信道自相关矩阵和所述与各极化类型的所述射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的所述射频通道对应的频域抵消信号。
5.根据权利要求1所述的抵消信号的生成方法，其特征在于，在所述射频通道的极化类型不同的情况下，所述获取时域误差信号，并根据所述时域误差信号转换得到频域误差信号，包括：
获取与各极化类型的所述射频通道对应的时域误差信号，并根据所述时域误差信号转换得到与各极化类型的所述射频通道对应的频域误差信号；
所述获取下行信道自相关矩阵，包括：
分别获取与各极化类型的所述射频通道对应的多个下行信道样本矩阵；
利用所述与各极化类型的所述射频通道对应的多个下行信道样本矩阵，分别计算与各极化类型的所述射频通道对应的下行信道自相关矩阵；
将所述与各极化类型的所述射频通道对应的下行信道自相关矩阵进行加权平均计算，得到适用于所有极化类型的所述射频通道的下行信道自相关矩阵；
所述根据所述频域误差信号和所述下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号，包括：
根据所述适用于所有极化类型的所述射频通道的下行信道自相关矩阵和所述与各极化类型的所述射频通道对应的频域误差信号，生成分别与各极化类型的所述射频通道对应的频域抵消信号。
6.根据权利要求2、4或5所述的抵消信号的生成方法，其特征在于，包括：
通过以下公式计算得到与第K种极化类型的所述射频通道对应的下行信道自相关矩阵：
Figure FDA0002193799940000021
其中，所述PK为第K种极化类型的射频通道对应的下行信道样本矩阵个数，所述H(p)为编号为p的所述下行信道样本矩阵，且H(p)的维度为N×M，所述p为大于或等于0的自然数，且所述p小于所述PK，所述上标H表示矩阵的共轭转置操作，所述K等于1或2，所述PK、M和N均为大于0的自然数；所述N为第K种极化类型的射频通道数，所述M为终端设备发送探测参考信号的天线数，所述M小于或等于终端设备的接收天线数。
7.根据权利要求3所述的抵消信号的生成方法，其特征在于，所述零陷矩阵通过以下任意一种计算方式得到：
Pj＝(An+αI)-1；
Pj＝An(An+αI)-1；
Pj＝I-(An+αI)-1；
Pj＝I-An(An+αI)-1；
其中，所述Pj表示零陷矩阵，所述A为对RXXK取共轭操作，所述RXXK表示与第K种极化类型的射频通道对应的下行信道自相关矩阵，所述-1表示矩阵求逆操作，所述n表示矩阵的幂次，且所述n为大于0的自然数，所述α表示加载因子，所述I表示单位矩阵。
8.一种抵消信号的生成装置，其特征在于，包括：
误差信号获取模块，用于获取时域误差信号，并根据所述时域误差信号转换得到频域误差信号；
自相关矩阵获取模块，用于获取下行信道自相关矩阵；
生成模块，用于根据所述频域误差信号和所述下行信道自相关矩阵生成频域抵消信号；
转换模块，用于根据所述频域抵消信号转换得到用于降低峰均比的时域抵消信号。
9.一种基站，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7中任一项所述的抵消信号的生成方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的抵消信号的生成方法。
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