CN114124625B - 一种信道估计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种信道估计方法及装置,包括:获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据;利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计;对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计;利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。通过将DMRS Type2拆分成至少一组等频率间隔的数据,对至少一组等频率间隔的数据进行IFFT变换,克服了相关技术中无法对DMRS Type2进行信道估计的问题。
Description
技术领域
本说明书涉及通信技术领域,尤其涉及一种信道估计方法及装置。
背景技术
移动终端通过基站得以使用移动通信运营商所提供的移动通信服务。移动终端向基站发送的数据称为上行数据,上行数据一般是调制后再发送,基站在接收到移动终端发送的上行数据后,需要对上行数据进行解调才能正常处理用户的请求。
而移动终端和基站之间通过无线传输数据,无线传输的特性使得移动终端发送的上行数据和基站接收的上行数据并不相同。因此基站在解调信号前,需要先进行上行信道估计,也就是在频域上,将上行信道输入和输出之间的关系通过数学方法表示出来。
上行信道估计一般是通过上行数据中携带的参考信号实现的。具体而言,信号是承载在子载波上的,移动终端和基站之间事先约定好一组参考信号,并约定好参考信号在信道中的子载波位置,基站在接收到上行数据后,便可以用频域上行数据中的参考信号,除以事先约定好的参考信号,得到频域上行信道估计,然后对频域上行信道估计进行快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)得到时域信道估计,并在时域上进行加窗去噪,最终再对加窗去噪后的时域信道估计进行快速傅里叶变换(Fast FourierTransform,FFT)得到最终去噪后的频域信道估计。
而移动终端和基站之间的数据传输遵循一定的规范。对于第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,5G)而言,其需要遵循新空口(NewRadio,NR)所规定的规范。NR中规定采用物理上行共享信道(Physical Uplink SharedChannel,PUSCH)来承载上行业务数据的传输,且规定将解调参考信号(DemodulationReference Signal,DMRS)作为PUSCH的参考信号,DMRS有两种资源分配方式(也就是将参考信号放在每个资源块的几号子载波上的分配方式),分别是DMRS Type1和DMRS Type 2。其中,DMRS Type 2是NR新提出的一种资源分配方式,相比于DMRS Type 1,其能提高多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)能力。
资源块(Resource block,RB)包括12个等频率间隔的子载波,RB是频域上的最小资源分配单位。换言之,对于基站来说,通过在可用带宽上给用户分配至少一个资源块,从而使用户移动终端使用分配的资源块中的子载波承载上行数据。对于DMRS Type1来说,DMRS数据占用的是每个资源块中的0、2、4、6、8及10号子载波(其他子载波可以空置也可以承载业务数据),而DMRS Type2中,DMRS占用的是每个资源块中的0、1、6及7号子载波,也就是几个非等间隔的子载波。两种数据分配方法的不同详见图1所示,其中每个纵列代表一个资源块,图中颜色最深的部分代表参考信号所在的子载波位置。
而由于在进行信道估计时,需要进行IFFT,而IFFT不能对非等频率间隔的数据进行处理,因此现有技术中的信道估计方法无法应用于DMRS Type2。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本说明书提供了一种信道估计方法及装置。
根据本说明书实施例的第一方面,提供一种信道估计方法,所述方法包括:
获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据;
利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计;
对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计;
利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
根据本说明书实施例的第二方面,提供一种信道估计装置,所述信道的参考信号为DMRS Type2;所述装置包括:
DMRS获取模块,用于获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据;
初始频域信道估计模块,用于利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计;
去噪模块,用于对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计;
插值模块,用于利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
根据本说明书实施例的第三方面,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如上述的信道估计方法。
根据本说明书实施例的第四方面,提供一种计算机设备,所述计算机设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现上述的信道估计方法。
本说明书一个或多个实施例中,本说明书提供一种信道估计方法,所述方法包括:获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据;利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计;对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计;利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
通过将DMRS Type2拆分成至少一组等频率间隔的数据,对至少一组等频率间隔的数据进行IFFT变换,克服了相关技术中无法对DMRS Type2进行信道估计的问题。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本说明书的实施例,并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1是本说明书根据一示例性实施例示出的一种DMRS资源分配方法的示意图。
图2是本说明书根据一示例性实施例示出的一种信道估计方法的流程图。
图3是本说明书根据一具体实施例示出的一种信道估计方法的流程图。
图4是本说明书根据一示例性实施例示出的一种信道估计装置的框图。
图5是本说明书根据一示例性实施例示出的一种信道估计装置所在计算机设备的一种硬件结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
一个基站往往会和多个用户终端在一定的带宽范围内通信,对于5G而言,NR引入了多流传输。为了更好的和多个用户通信,将会进行资源分配,在频域上,将带宽范围分为若干个资源块,每个资源块包含12个子载波,不同的子载波承载不同的数据;在时域上,将一定时间范围的信号分为14个符号,不同符号传输不同的数据,从而完成数据的多流传输。
对于每个用户而言,其在频域上至少占用一个资源块,在该用户占用多个资源块的情况下,其占用的多个资源块是连续的,且不存在互相交叉。换言之,对于该用户而言,该用户任一资源块中未被使用的子载波,不是该用户其他资源块的子载波。此外还需要说明的是,在用户占用多个资源块的情况下,每个资源块中均包含参考信号。此外,每个资源块内的连续编号的子载波之间的频率间隔是相同的。
在对资源分配进行了介绍之后,下面将对如何解决背景技术中存在的问题进行说明。需要说明的是,不同用户的信道估计是不同的,本说明书中的信道估计方法是针对每一个用户进行的。
针对背景技术中提及的现有信道估计方法无法应用于DMRS Type2的问题,考虑到DMRS Type2中承载参考信号的子载波虽然是非等频率间隔,但是可以拆分成两个等频率间隔的参考信号,比如0、6和1、7,或者0、1和6、7。进一步考虑到,0、1和6、7分别是两组相距较近的子载波,因为需要根据两组子载波的信道估计得到其他子载波位置的信道估计,而得到其他位置的信道估计一般是通过插值或者就近拷贝的方法,只用这两组相近的子载波进行信道估计,会使得得到的其他子载波位置的信道估计值不准确。且在用户占用多个RB的情况下,多个资源块的0、1和6、7不是等间隔的。因此,选择将参考信号拆分成0、6和1、7两组参考信号,从而更好地完成所有子载波位置信道估计。
此外,将DMRS信号拆分成两组数据后,可以只对其中的一组数据进行信道估计,再根据这一组数据的信道估计得到资源块其他子载波位置的信道估计,这样可以提高处理效率,减少计算;此外,也可以对两组数据都进行信道估计,根据两组信道估计再得到资源块其他子载波位置的信道估计,这样可以使得得到的信道估计更为准确。
基于上述考虑,一种信道估计方法,所述信道的参考信号为DMRS Type2;所述方法包括:获取接收的数据转换成的频域数据,并从所述频域数据中提取DMRS数据;利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计;对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计;对得到的初始时域信道估计进行加窗处理,得到时域信道估计;对得到的时域信道估计进行快速傅里叶变换FFT,得到频域信道估计,并进一步得到所有子载波位置的信道估计。通过将DMRS Type2拆分成至少一组等频率间隔的数据,对至少一组等频率间隔的数据进行IFFT变换,克服了相关技术中无法对DMRS Type2进行信道估计的问题。
接下来对本说明书实施例进行详细说明。
如图2所示,图2是本说明书根据一示例性实施例示出的一种信道估计方法的流程图,该方法中信道的参考信号为DMRS Type2,包括以下步骤:
步骤101,获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据。
具体而言,要进行信道估计,首先要获取接收机所接收的时域数据转换成的频域数据(也就是目标频域数据),且由于接收的数据中包括未知数据(所需要传输的数据)和已知数据(也就是在特定子载波位置的参考信号),而信道估计只能通过已知数据确定,因此在获取到频域数据后,需要从频域数据中提取出DMRS数据。
此外还需要说明的是,目标频域数据指的是接收机所接收的一个用户的频域数据。本说明书中的DMRS数据指的是参考信号所占子载波非等频率间隔,且其至少能拆分出至少一组等频率间隔的参考信号的DMRS数据。
步骤103,利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计。
具体而言,信道估计也就是通过数学方法将信道的输入和输出之间的关系表示出来。且由于DMRS Type2类型的参考信号是非等频率间隔的参考信号,根据上文可知,DMRSType2可以拆分为两组等频率间隔的参考信号,因此需要获取至少一组DMRS所在子载波为等频率间隔的初始频域信道估计。
其中,如上所述,DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计至少包括:资源块RB的0和6号子载波位置上的频域信道估计;或RB的1和7号子载波位置上的频域信道估计。当然,在只有一个资源块的情况下,初始频域信道估计还可以包括以下至少一种:资源块RB的0和1号子载波位置上的频域信道估计;或RB的6和7号子载波位置上的频域信道估计.
对于上述过程的具体实现方式而言,先根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到全部的初始频域信道估计,再将初始频域信道估计拆分为两个等频率间隔的初始频域信道估计,从两者中获取其中至少一者。也可以是先将提取的DMRS数据拆分为两个等频率间隔的DMRS数据(0、6和1、7号子载波),再根据本地预先存储的DMRS数据和拆分的DMRS数据,得到两组DMRS数据中任意一组DMRS数据对应初始频域信号估计,或者得到两组等频率间隔的初始频域信道估计。
在对整个步骤的目的和过程进行说明后,下面将对于信道估计的具体方法进行说明。信道估计算法可以是最小二乘法(Least Square,LS),也可以是最小均方误差(Mini-Mean Square Error,MMSE)算法,当然也可以是其他可以完成信道估计的算法。
如果是通过最小二乘法来计算信道估计,那么就需要即将提取出的DMRS数据与本地预先存储的DMRS数据进行共轭相乘,得到DMRS数据对应的子载波位置的频域信道估计值。上述提取出的DMRS数据可以是所有的DMRS数据,也可以是上述所说的两组DMRS数据中的任意一组。以针对所有DMRS数据进行频域信道估计为例,频域信道估计的计算方法可以参见下述公式(1):
其中,k表示子载波的编号k=0,1,6,7,12,13,18,19,…(该编号是针对用户所有的资源块进行编号得到的,也就是说0-11号子载波表示该用户的第一个资源块的子载波,12-23号子载波表示该用户的第二个资源块的子载波,以此类推),l表示符号(考虑到用户终端的移动带来的影响,不同符号的信道估计是不同的),r表示接收天线(由于硬件设备的影响,考虑到不同接收天线的信道估计也是不同的),XDMRS表示本地预先存储的DMRS数据,YRS表示提取的DMRS数据,表示DMRS位置所有子载波的初始频域信道估计值,conj是共轭运算。
在对信道估计的方法进行说明后,下面将对从全部的初始频域信道估计中提取至少一组等频率间隔的初始频域信道估计的方法进行说明,以提取得到两组等频率间隔的初始频域信道估计为例,提取方法的公式可以参见下述公式(2):
其中,k1=0,6,12,18,…,k2=1,7,13,19,…,表示第一初始频域信道估计,/>表示第二初始频域信道估计。步骤103-109中的初始频域信道估计,可以指第一初始频域信道估计和第二初始频域信道估计中任一者,也可以指两者的集合。
步骤105,对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计。
具体而言,由于初始频域信道估计一般包含噪声,所以需要对初始频域信道估计进行去噪处理,而在时域去噪能取得更好的去噪效果,去噪一般选择在时域进行去噪。在时域进行去噪后,再将时域数据进行快速傅里叶变换,就能得到去噪后的频域信道估计。得到的去噪后的频域信道估计,就是获取的等频率间隔的DMRS数据所在子载波的信道估计。
对于去噪方法而言,考虑到噪声一般包括泄露导致的噪声(也就是采样周期和实际周期不一样导致的噪声)和硬件导致的噪声(这部分噪声不视为信道估计的一部分)。对于这些噪声来说,加窗的方法可以达到较好的效果。因此,需要将得到的初始频域信道估计,转换成时域信道估计。还需要说明的是,在工程实践中,频域和时域之间的转换一般是通过FFT和IFFT实现的。因此,在该步骤中将初始频域信道估计转换成了初始时域信道估计。
在对步骤整体进行说明后,接下来将对IFFT的方法进行说明,在初始频域信道估计包括两组等频率间隔的初始频域信道估计(指的是参考信号所在子载波是等频率间隔的,下同)时,需要对两组等频率间隔的初始频域信道估计分别进行IFFT,得到两组初始时域信道估计。
如果是对两组初始频域信道估计都进行IFFT变换,则步骤105可以通过下述公式(3)表示:
其中,表示第一初始时域信道估计,/>表示第二初始时域信道估计,ifft{}为IFFT运算。上述第一初始时域信道估计是对第一初始频域信道估计进行IFFT得到的,第二初始频域信道估计是对第二初始频域信道估计进行IFFT得到的。
在对IFFT方法进行说明后,接下来将以加窗去噪的方法为例,对去噪的过程进行说明。当然,这并不代表本说明书所述的去噪方法只能是加窗的方法。
对于加窗而言,窗长可以是固定值。进一步地考虑到,不同时偏大小的情况下,以及不同信道类型的情况下,选择相同的窗长无法较好地应对每一种情况。因此,本说明书还提供一种根据频域数据属性信息选择窗长的方法。
换言之,所述对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计,包括:确定所述频域数据的属性信息;根据预先存储的属性信息和窗长之间的对应关系,确定加窗窗长;根据确定的窗长,对得到的初始时域信道估计进行加窗处理,得到去噪后的频域信道估计。
上述方法中,通过本地保存属性信息和窗长之间的对应关系,使得在出现时域加窗去噪任务时,可以更快地完成加窗去噪任务,从而提升了处理效率。
其中,频域数据的属性信息包括以下信息中的至少一种:调制阶数;子载波个数;时偏估计值;信道类型。对于调制阶数而言,调制阶数越高,窗长越长;对于子载波个数而言,一个资源块中的传输数据(包括未知数据和参考信号)的子载波数量越多,窗长越长;对于时偏估计值而言,时偏估计值越大,窗长越长;对于信道类型而言,信道类型所表征的信道越差,窗长越长。
其中,窗长和属性信息或者属性信息的组合之间的对应关系,可以是预先设置的,也可以是通过仿真方法确定的。
如果是窗长是通过仿真方法确定的,那么属性信息和窗长之间的对应关系的确定方法包括:针对每一属性信息对应的时域信道估计,取所有窗长,并针对每一窗长对该时域信道估计进行加窗,根据加窗结果确定该属性信息对应的窗长。
换言之,对于每一组属性信息或属性信息的组合,先仿真得到该属性信息或属性信息的组合下的时域信道估计,然后取所有窗长分别进行加窗,确定其中加窗效果最好的窗长,将确定的窗长作为该属性信息或属性信息的组合对应的窗长。加窗效果的判别标准是,信号的上升越尖锐则加窗效果越好,能量值小于门限值的噪声越少则加窗效果越好。
由于调制阶数和子载波个数通过频域数据可以直接确定出来,对于时偏估计值和信道类型而言,需要通过一些方法确定出来,才能更好地进行窗长的确定。
对于时偏估计值而言,在所述频域数据的属性信息至少包括时偏估计值的情况下;所述确定所述频域数据的属性信息,包括:确定得到的初始时域信道估计的能量值峰值对应的索引,将确定的索引作为初始时域信道估计的时偏估计值。其中,时偏指的是接收数据的时刻零点相对于接收机自身时刻零点的偏差值。
由于IFFT的特性,如果不存在时偏的情况下,能量值最高的位置应该在自变量为0的位置,而如果能量值最高的位置不为0,那么能量值最高的位置对应的自变量值和0的差值就为时偏值。
上述过程中,索引即指的是能量值峰值对应的自变量的值。此外,虽然IFFT中,自变量的值并非时间,但是其和时间有固定的对应关系,而不同的信道估计的索引相同,所以将索引作为时偏估计值。
在所述频域数据的属性信息至少包括信道类型的情况下,所述确定所述频域数据的属性信息,包括:设定索引搜索范围以及阈值;在索引搜索范围内,对初始时域信道估计进行搜索,确定大于阈值的能量值对应的索引;针对初始时域信道估计,将确定的索引中的最大值减去确定的索引中的最小值,得到多径的时延;根据预先存储的多径的时延和信道类型的对应关系,确定信道类型。
由于能量值较大的值一般集中在自变量为0的值附近,因此为了方便计算,需要设定搜索范围,从而在设定的搜索范围内搜索(一般认为搜索范围外也不存在能量值超过阈值的现象)能量值大于阈值的索引(索引的含义在参见上文解释),从而确定多径的时延。预先设定了多径的时延和信道类型的对应关系,从而根据多径的时延来确定信道类型。
在根据上述方法确定窗长后,便需要进行加窗处理,所加的窗可以是矩形窗,也可以是汉明窗,当然也可以是其他种类的窗,本说明书在此不做限定。加窗的方法可以采用简单去噪的方案,即窗内信号全部保留,窗外信号全部置0;也可以采取优化去噪的方案,即窗内小于门限值的信号置零,窗内其他信号保留,窗外信号全部置零的方案来完成加窗处理,本说明书对加窗方法同样不做限定。
在需要对第一初始时域信道估计和第二初始时域信道估计均需要加窗的情况下,加窗的计算方法可以参见下述公式(4):
其中,表示第一时域信道估计,/>表示第二时域信道估计,window{}为加窗去噪方法。
上述方法中,根据不同的属性信息或属性信息的组合确定了不同的窗长,使得信道估计值能更加准确。由于NR中引入了多流传输,而多流传输的解调性能对信道估计的性能要求更高,解调性能也对信道类型变化和时偏大小变化的影响更敏感,通过上述窗长确定方法,在不同属性信息的情况下确定了不同的窗长,从而使得信道估计的准确性提升,能更好地适应NR中的多流传输,提高了NR多流传输的解调性能。
在对去噪过程进行详细说明后,接下来将对如何将去噪后得到的时域信道估计转化为频域信道估计的方法进行说明。
具体而言,由于解调等操作是在频域上完成的,因此在得到了时域信道估计后,还需要对时域信道估计进行FFT,得到频域信道估计。
首先需要说明的是,如果时域信道估计包括第一时域信道估计和第二时域信道估计,则需要对两组时域信道估计分别进行FFT,得到第一频域信道估计和第二频域信道估计。
步骤107,利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
具体而言,由于参考信号只占用了资源块的部分子载波,为了对资源块其他子载波位置承载的未知数据进行解调,还需要得到资源块其他子载波位置的频域信道估计。
下面将对其他子载波位置的信道估计的获取方法进行说明。资源块其他子载波位置的信道估计可以通过插值的方法得到。进一步地,考虑到线性插值方法比较复杂,将使得处理效率降低,在信道变化比较平稳的情况下,可以采用就近拷贝的方式。换言之,针对任一不承载DMRS数据的子载波位置,确定离该子载波位置最近的已知频域信道估计的子载波位置,将确定的频域信道估计作为该子载波位置的信道估计。上述方法还可以通过下述公式(5)表示:
其中,则表示k号子载波位置的频域信道估计。
此外,由于并非每个符号都承载有参考信号,承载参考信号的符号的信道估计可以通过上述方法计算得到,未承载参考信号的符号的信道估计值可以通过承载参考信号的符号的信道估计的插值或者其他的方法得到。换言之,所述方法还包括:在得到所有子载波位置的信道估计后,将DMRS所在符号的信道估计在时域进行插值,得到全部符号的信道估计。
时域插值可以采用符号就近原则进行拷贝得到,换言之针对任一未承载DMRS数据的符号,确定与该符号最近的已知信道估计的符号,将确定的符号的信道估计作为该符号的信道估计。
此外,时域插值还可以采用线性插值的方式,具体而言,假设有两个承载了DMRS数据的符号l0,l1,那么未承载DMRS数据的符号j(数据符号)的差值系数可以通过下述公式(6)得到:
假设有三个承载了DMRS数据的符号l0,l1,l2,那么未承载DMRS数据的符号j的差值系数可以通过下述公式(7)得到:
以此类推,那么就可以根据上述方法,得到所有符号和所有子载波位置的信道估计。
下面将通过一个具体实施例来对本说明书所描述的信道估计方法进行说明。
假设5G通信中,基站为某个用户终端分配了3个符号,并给每个用户分配了3个符号中的2个RB,基站和用户终端通过3个符号和2个RB传输数据。那么对于上行数据而言,基站通过图3中所示的方法完成信道估计:
步骤301,接收频域数据,并从频域数据中提取出DMRS数据。
接收的频域数据可以是上一个处理流程将得到的数据进行采样后FFT变换得到。
步骤302,利用最小二乘法,得到DMRS数据所在的所有子载波的初始频域信道估计值。
具体的方法参见公式(1)及其描述。
步骤303,将得到的初始频域信道估计拆分为第一初始频域信道估计和第二初始频域信道估计。
第一初始频域信道估计和第二初始频域信道估计的含义参见上文描述。
步骤304,分别针对第一初始频域信道估计和第二初始频域信道估计进行IFFT变换,得到第一初始时域信道估计和第二初始时域信道估计。
第一初始时域信道估计即为第一初始频域信道估计进行IFFT所得到的,第二初始时域信道估计即为第二初始时域信道估计进行IFFT所得到的。
步骤305,分别确定第一初始频域信道估计和第二初始频域信道估计的时偏估计值和信道类型,并根据时偏估计值和信道类型确定加窗窗长。
步骤306,根据确定的加窗窗长,分别针对第一初始时域域信道估计和第二初始时域信道估计进行加窗去噪,得到第一时域信道估计和第二时域信道估计。
第一初始时域信道估计进行加窗后,得到第一时域信道估计,第二初始时域信道估计进行加窗后,得到第二时域信道估计。
步骤307,将第一时域信道估计和第二时域信道估计分别进行FFT处理,得到第一频域信道估计和第二频域信道估计。
步骤308,利用就近拷贝的方法,根据第一频域信道估计和第二频域信道估计,得到所有子载波位置的频域信道估计。
步骤309,利用线性插值的方法,得到所有符号的频域信道估计。
步骤303-309的具体实现方法参见上文的描述,在此不再赘述。
与前述方法的实施例相对应,本说明书还提供了信道估计装置及其所应用的终端的实施例。
如图4所示,图4是本说明书根据一示例性实施例示出的一种信道估计装置的框图,所述装置包括:
DMRS获取模块410,用于获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据。
初始频域信道估计模块420,用于利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计。
去噪模块430,用于对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计。
插值模块440,用于利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
其中,所述DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计至少包括:资源块RB的0和6号子载波位置上的频域信道估计;或RB的1和7号子载波位置上的频域信道估计。
其中,去噪模块430,具体用于确定所述频域数据的属性信息;根据预先存储的属性信息和窗长之间的对应关系,确定加窗窗长;根据确定的窗长,对得到的初始时域信道估计进行加窗处理,得到去噪后的频域信道估计。
在所述频域数据的属性信息至少包括时偏估计值的情况下,去噪模块430中确定所述频域数据的属性信息,包括:确定得到的初始时域信道估计的能量值峰值对应的索引,将确定的索引作为初始时域信道估计的时偏估计值。
在所述频域数据的属性信息至少包括信道类型的情况下,去噪模块430中确定所述频域数据的属性信息,包括:所述确定所述频域数据的属性信息,包括:设定索引搜索范围以及阈值;在索引搜索范围内,对初始时域信道估计进行搜索,确定大于阈值的能量值对应的索引;针对初始时域信道估计,将确定的索引中的最大值减去确定的索引中的最小值,得到多径的时延;根据预先存储的多径的时延和信道类型的对应关系,确定信道类型。
去噪模块430中属性信息和窗长之间的对应关系的确定方法包括:针对每一属性信息对应的时域信道估计,取所有窗长,并针对每一窗长对该时域信道估计进行加窗,根据加窗结果确定该属性信息对应的窗长。
此外,所述装置还包括信道估计确定模块450,用于在得到所有子载波位置的信道估计后,将DMRS所在符号的信道估计在时域进行插值,得到全部符号的信道估计。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
对于装置实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说明书方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
如图5所示,图5示出了实施例信道估计装置所在计算机设备的一种硬件结构图,该设备可以包括:处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1020中,并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
本说明书实施例还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的信道估计方法。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后,将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已,并不用以限制本说明书,凡在本说明书的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种信道估计方法,其特征在于,所述信道的参考信号为DMRS Type2,所述方法包括:
获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据;
利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计,所述DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计至少包括:资源块RB的0和6号子载波位置上的频域信道估计;或RB的1和7号子载波位置上的频域信道估计;当只有一个资源块时,初始频域信道估计包括以下至少一种:资源块RB的0和6号子载波位置上的频域信道估计,或RB的1和7号子载波位置上的频域信道估计,或资源块RB的0和1号子载波位置上的频域信道估计,或RB的6和7号子载波位置上的频域信道估计;
对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,再将去噪后的时域数据进行快速傅里叶变换,得到去噪后的频域信道估计;
利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,得到去噪后的频域信道估计,包括:
确定所述频域数据的属性信息;
根据预先存储的属性信息和窗长之间的对应关系,确定加窗窗长;
根据确定的窗长,对得到的初始时域信道估计进行加窗处理,得到去噪后的频域信道估计。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述频域数据的属性信息至少包括时偏估计值;
所述确定所述频域数据的属性信息,包括:
确定得到的初始时域信道估计的能量值峰值对应的索引,将确定的索引作为初始时域信道估计的时偏估计值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述频域数据的属性信息至少包括信道类型;
所述确定所述频域数据的属性信息,包括:
设定索引搜索范围以及阈值;
在索引搜索范围内,对初始时域信道估计进行搜索,确定大于阈值的能量值对应的索引;
针对初始时域信道估计,将确定的索引中的最大值减去确定的索引中的最小值,得到多径的时延;根据预先存储的多径的时延和信道类型的对应关系,确定信道类型。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,属性信息和窗长之间的对应关系的确定方法包括:
针对每一属性信息对应的时域信道估计,取所有窗长,并针对每一窗长对该时域信道估计进行加窗,根据加窗结果确定该属性信息对应的窗长。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在得到所有子载波位置的信道估计后,将DMRS所在符号的信道估计在时域进行插值,得到全部符号的信道估计。
7.一种信道估计装置,其特征在于,所述信道的参考信号为DMRS Type2,所述装置包括:
DMRS获取模块,用于获取目标频域数据,并从所述目标频域数据中提取DMRS数据;
初始频域信道估计模块,用于利用信道估计算法,根据本地预先存储的DMRS数据和提取的DMRS数据,得到至少一组DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计,所述DMRS所在子载波等频率间隔的初始频域信道估计至少包括:资源块RB的0和6号子载波位置上的频域信道估计;或RB的1和7号子载波位置上的频域信道估计;当只有一个资源块时,初始频域信道估计包括以下至少一种:资源块RB的0和6号子载波位置上的频域信道估计,或RB的1和7号子载波位置上的频域信道估计,或资源块RB的0和1号子载波位置上的频域信道估计,或RB的6和7号子载波位置上的频域信道估计;
去噪模块,用于对得到的初始频域信道估计进行快速傅里叶逆变换IFFT,得到初始时域信道估计,并对得到的初始时域信道估计进行去噪处理,再将去噪后的时域数据进行快速傅里叶变换,得到去噪后的频域信道估计;
插值模块,用于利用插值的方法,基于所述去噪后的频域信道估计,得到所有子载波位置的信道估计。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,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权利要求1至5中任一项所述的信道估计方法。
9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的信道估计方法。
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