CN115714702A - 数据处理方法、装置、电子设备及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种数据处理方法，包括：接收基站设备传送的信号，将所述信号转换为基带信号；将所述基带信号转换为频域信号；对所述频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵；从所述频域信号中获取主信息块；从所述频域信号中获取下行链路控制信息；解析下行链路控制信息，以获取发射模式和预编码矩阵；根据所述主信息块、所述发射模式和所述预编码矩阵对物理下行链路共享信道进行数据处理，以获取业务数据。本申请实施例还提供一种数据处理装置、电子设备及计算机存储介质。如此，本申请实施例提供的数据处理方法、装置、电子设备及计算机存储介质，可以减少数据处理的计算量，提高数据处理的效率。

Description

数据处理方法、装置、电子设备及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及无线通信领域，尤其是一种数据处理方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

随着无线移动通信的不断发展，多天线技术的应用也越来越广泛。无线通信系统中的基站设备可以通过多天线技术向发送更多的数据，从而提高无线通信系统的频带利用率。但是，根据现有技术的数据处理方法，需要对不同的信道数据依次进行相同的数据处理，且需要经过大量的复数计算才能完整地、正确地提取并解析基站设备发送的业务数据，效率非常低下。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种数据处理方法、装置、电子设备及计算机存储介质，减少数据处理的计算量，提高数据处理的效率。

本申请实施例第一方面提供一种数据处理方法，包括：

接收基站设备传送的信号，将所述信号转换为基带信号；

将所述基带信号转换为频域信号；

对所述频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵；

根据所述信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行全带宽预编码解码；

从所述频域信号中提取物理广播信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取主信息块；

从所述频域信号中提取物理下行链路控制信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取下行链路控制信息；

解析下行链路控制信息，以获取发射模式和预编码矩阵；

根据所述下行链路控制信息从所述频域信号中提取物理下行链路共享信道，并根据所述主信息块、所述发射模式和所述预编码矩阵对物理下行链路共享信道进行数据处理，以获取业务数据。

所述将所述基带信号转换为频率信号前还包括：同步基站设备的时间和频率。

对所述频域信号进行信道估计包括：

接收参考信号；

根据信道估计算法对所述参考信号进行信道估计，得到参考信号信道估计结果；

根据所述参考信号的信道估计结果，通过频域插值算法对所述频域信号进行信道估计。

对所述频域信号进行全带宽预编码解码包括：

根据信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行空频编码解码，以获取分集信号；

根据第一预编码矩阵和信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行预编码解码，以获取复用信号；

当从所述频域信号中提取物理广播信道或物理下行链路控制信道时，从所述分集信号中提取。

对物理下行链路共享信道进行数据处理包括：

当所述下行链路控制信息指示所述物理下行链路共享信道使用第一发射模式进行预编码时，根据第二预编码矩阵对所述复用信号进一步地预编码解码；

当所述下行链路控制信息指示所述物理下行链路共享信道使用第二发射模式进行预编码时，根据第三预编码矩阵对所述复用信号进一步地预编码解码。

本申请实施例第二方面提供一种数据处理装置，包括：

信号采集模块，用于接收天线传送的信号，并将所述信号转换为基带信号；

时频转换模块，用于将所述基带信号转换为频域信号；

信号估计模块，用于对所述频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵；

预编码解码模块，用于根据所述信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行全带宽预编码解码；

广播信道提取模块，用于从所述频域信号中提取物理广播信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取主信息块；

控制信道提取模块，用于从所述频域信号中提取物理下行链路控制信道，并对物理下行链路控制信道进行数据处理，以获取下行链路控制信息；

控制信息解析模块，用于解析下行链路控制信息，以获取发射模式和预编码矩阵；

共享数据提取模块，用于根据所述下行链路控制信息从所述频域信号中提取物理下行链路共享信道，并根根据所述主信息块、所述发射模式和所述预编码矩阵对物理下行链路共享信道进行数据处理，以获取业务数据。

所述数据处理装置还包括：

时频同步模块，用于在将所述基带信号转换为频率信号前，同步基站设备的时间和频率。

本申请实施例第三方面提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时，所述处理器用于执行所述数据处理方法。

本申请实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行所述的数据处理方法。

本申请实施例提供的数据处理方法、装置、电子设备及计算机存储介质，可以减少数据处理的计算量，提高数据处理的效率。

附图说明

图1为本申请实施例涉及的一种无线通信系统示意图。

图2为本申请实施例涉及的MIMO技术的应用场景示意图。

图3为本申请的一个实施例提供的数据处理方法的示意图。

图4为本申请的一个实施例提供的示意图。

图5为本申请的一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

主要元件符号说明

无线通信系统 11

天线 0、1、2、3

电子设备 10

数据处理装置 100

基站设备 20

信号采集模块 201

时频同步模块 202

信号估计模块 203

广播信道提取模块 204

控制信道提取模块 205

控制信息解析模块 206

共享数据提取模块 207

时频转换模块 208

预编码解码模块 209

存储器 401

处理器 402

通信总线 403

通信接口 404

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

本申请实施例中，“第一”、“第二”等词汇，仅是用于区别不同的对象，不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。例如，第一应用、第二应用等是用于区别不同的应用，而不是用于描述应用的特定顺序，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1，图1所示为本申请实施例涉及的一种无线通信系统11的示意图。如图1所示，无线通信系统11包括电子设备10和基站设备20，电子设备10可以与基站设备20 进行无线通信。其中电子设备10可以包括蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(sessioninitiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备、车载设备、可穿戴设备、第五代(fifth generation，5G)移动通信网络中的终端设备或未来演进的公共陆地移动网络(public land mobilenetwork， PLMN)中的终端设备等设备，基站设备20可以包括长期演进(Long TermEvolution，LTE) 系统中的演进型基站(evolved NodeB，eNB)、云无线接入网络(cloudradio access network， C-RAN)中的无线控制器、新空口(new radio，NR)系统中的下一代基站(next generation NodeB，gNB)等设备。

电子设备10与基站设备20之间的信号可以通过物理信道进行传输，所述物理信道可以包括：物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)、物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)、物理下行链路共享信道(PhysicalDownlink Shared Channel，PDSCH)等，其中PDCCH可以承载下行链路控制信息(DownlinkControl Information，DCI)，DCI可以表示上下行资源的分配、混合自动重传请求(HybridAutomatic Repeat Request，HARQ)信息、上行功率控制等信息；PBCH可以承载主信息块(Master Information Block，MIB)，MIB可以表示系统帧号(System Frame Number，SFN)等信息； PDSCH可以承载业务数据，用于基站设备20与电子设备10之间的数据交互。

在一些实施例中，电子设备10和基站设备20可以配置多个天线，该天线可以包括至少一个用于发送信号的发射天线和至少一个用于接收信号的接收天线。另外，电子设备10 和基站设备20均可以包括发射机链和接收机链，可以理解，发射机链和接收机链可以包括与信号发送和接收相关的多个部件(例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器等)，因此，电子设备10可以使用多天线通过多入多出(Multi-in Multi-out，MIMO)技术与基站设备20进行无线通信。

如图2所示，电子设备10包括天线0和天线1，基站设备20包括天线2和天线3，天线0、天线1、天线2和天线3均可以用于接收和发射信号。举例说明，天线0可以接收来自天线2或天线3的信号，天线0也可以发射信号到天线2或天线3。此时，电子设备10 与基站设备20之间共有4条独立的无线信道，分别为天线0与天线2之间的信道r02，天线0与天线3之间的信道r03，天线1与天线2之间的信道r12，天线1与天线3之间的信道r13。

可以理解，MIMO技术可以是指在基站设备20和电子设备10都使用多根天线接收或发送信号，在基站设备20和电子设备10之间形成包括多个信道的天线系统的技术。具体来说，MIMO技术可以包括天线分集(antenna diversity)技术，天线分集技术是指将同一数据流分发到基站设备20的不同天线上进行传输，由于不同天线所在的物理位置不同，则各个数据流到达电子设备10的时延和路径均不相同，各个数据流由于多径效应而产生的信号衰落也不相同，则电子设备10可以根据不同的信号衰落来区分从不同天线上发射的所述数据流，从而选择出信号衰落情况最佳的数据流进行接收，或根据特定的合并算法对多路数据流进行合并。天线分集技术可以提高无线通信系统的鲁棒性和信号传输的可靠性。举例说明，基站设备20可以将同一数据流分发到天线2和天线3上，并通过天线2和天线3 将所述同一数据流发射到电子设备10，电子设备10的天线0和天线1可以接收到所述同一数据流，且电子设备10可以通过比对天线0和天线1接收到的所述同一数据流的信号强度，来确定对哪一路所述同一数据流进行后续的数据处理，或通过特定的合并算法对来自天线0 和天线1的两路数据流进行合并后，再对合并的数据流进行后续的数据处理。

可以理解，MIMO技术还可以包括空间复用(spatial multiplexing)技术，空间复用技术是指将高速数据流分割为多个低速数据流，并将多个低速数据流分发到基站设备20的不同天线上进行传输。需要说明的是，多个低速数据流使用相同频率的载波进行调制，在相同或相近时刻同时发射，且其调制后其频带宽度也相同，因此，电子设备10无法根据数据流的频段和接收时刻确定每个数据流，而是根据不同空间信道间独立的衰落特性，区分出这些并行的数据流。空间复用技术可以提高无线通信系统的吞吐量和频带利用率。举例说明，基站设备20可以将高速数据流分割成两路不同的低速数据流分发到天线2和天线3上，并通过天线2和天线3将所述低速数据流发射到电子设备10，可以理解，此时两路低速数据流在无线信道上传播的路径互不干扰。电子设备10的天线0和天线1可以接收到所述低速数据流，且电子设备10可以通过比对天线0和天线1接收到的所述低速数据流的衰落情况区分不同的低速数据流，从而对不同的低速数据流进行不同的后续数据处理。

进一步地，若基站设备20在空间复用模式下，通过天线2和天线3发送低速数据流的通道数量最大为2，则这两路低速数据流称为双流(dualstream)数据流。

请参阅图3，图3所示为本申请一实施例提供的数据处理方法的流程图，所述数据处理方法可以应用于电子设备10中，所述数据处理方法包括以下步骤：

步骤S31：接收天线传送的信号，并将所述信号转换为基带信号。

在一些实施例中，所述天线可以是电子设备10的接收天线，例如天线0和天线1，用于接收基站设备20传送的信号。所述天线数量可以为2个或者多于2个，以通过如图2所示的MIMO技术接收来自多个发射天线(例如，基站设备20的天线2和天线3)的信号。

所述多个发射天线传送的信号为射频信号，所述射频信号为高频率的模拟信号。电子设备10将所述模拟信号转换为基带信号的具体方法为：电子设备10通过接收机中的混频器将所述射频信号变频到中频信号，再通过接收机中的解调器对所述中频信号进行下变频解调为基带信号。

需要说明的是，电子设备10将所述模拟信号转换为基带信号的具体方法还可以包括对所述射频信号进行带通滤波、信号放大等步骤，所述接收机可以为数字中频接收机，也可以是包括所述数字中频接收机的复合接收机。

步骤S32：同步与基站设备的时间和频率。

电子设备10在与基站设备20进行无线通信时，需要保持电子设备10与基站设备20的时间和频率同步。通常情况下，需要同步的时间和频率由基站设备20决定，电子设备10可以通过基站设备20发射的同步信号来进行时间和频率同步。

在无线通信系统(例如：LTE系统)中，电子设备10通过搜索基站设备20传送的主同步信号(Primary Synchronization Signals，PSS)、辅同步信号(SecondarySynchronization Signals，SSS)，可以实现与基站设备20的时间和频率的同步。具体来说，基站设备20每隔5ms的时间向电子设备10发送一主同步信号，则主同步信号可以用于5ms时间同步，而基站设备20每隔10ms的时间向电子设备10发送一辅同步信号，则辅同步信号可以用于 10ms时间同步。需要说明的是，10ms、5ms的时间间隔仅为示例，本申请实施例对电子设备10与基站设备20进行同步时所采用的时间间隔不做任何限定。

主同步信号和辅同步信号在频域上占用小区带宽中心的6个资源块(ResourceBlock， RB)，则电子设备10可以通过检测主同步信号和辅同步信号的频域资源块来确定工作频率，从而达到频率同步。

当所述电子设备10与基站设备20之间实现时间和频率同步时，电子设备10可以获取基站设备20的无线帧号、子帧号和下行同步点位置。

步骤S33：对基带信号进行频域转换。

由于基带信号在时域上的形式过于复杂，且从时域角度无法对其频率分量等属性进行分析，电子设备10可以将其转换到频域再进行数据处理。

在一些实施例中，电子设备10可以通过快速傅里叶变换(Fast FourierTransform，FFT) 将时域信号转换为频域信号。FFT的点数可以根据小区带宽确定，举例说明，在LTE系统中，单个小区带宽的最大值为20MHz，其对应的子载波间隔为15kHz，在小区带宽内共有 1200个子载波，则FFT的点数不小于1200，用于完整采样。由于FFT通常由计算机执行，为了简化计算机的计算过程，FFT的点数被配置为2的正整数次幂，可以理解，在小区带宽为20MHz的情况下，FFT的点数可以为2048。

本实施例中，电子设备10根据无线帧号、子帧号和下行同步点位置，可以获取基带信号的时域位置，根据所述时域位置，基于这样的设计，可以控制FFT的起点，以正确将基带信号转换为频域信号。

步骤S34：对频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵。

在无线通信系统中，无信道的环境是复杂多变的，信号在传播过程中会受到各种各样的干扰，当电子设备10接收到信号时，信号的幅度、相位和频率都会发生改变，基于此，信道估算可以用于使电子设备10尽可能恢复该信号的幅度、相位和频率。

可以理解，信道估计可以是指通过接收信号表现出来的各种状态来对信道的特性进行计算的过程，通常来说，信道估计就是对信道脉冲响应(脉冲响应)进行估计。所述信道脉冲响应表示信号在信道中的传输状态。举例说明，若发射信号定义为矩阵X，信道脉冲响应定义为矩阵H，则接收信号可以定义为矩阵Y＝XH。因此，通过信道估计，电子设备 10可以正确还原发射信号。

所述对频域信号进行信道估计的具体方法包括：电子设备10接收专用参考信号，并根据信道估计算法对专用参考信号进行信道估计，再根据频域插值算法对其他信号进行信道估计，获取信道脉冲响应矩阵。

所述专用参考信号为基站设备20发送给电子设备10的用于信道估计或信道探测的一种已知信号，专用参考信号被插入在其他信号中进行传输。专用参考信号可以包括解调参考信号(Demodulation Reference Signal，DMRS)、小区参考信号(cell referencesignal，CRS) 等。

所述信道估计算法可以包括最小二乘法(least squares，LS)信道估计算法、最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)信道估计算法、基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)的信道估计算法、基于滤波器的信道估计算法、基于奇异值分解 (Singular Value Decomposition，SVD)的信道估计算法等，其中基于DFT的信道估计算法包括：通过LS信道估计算法对专用参考信号进行信道估计，并将表示所述信道估计结果的频域信号通过离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transform，IDFT)转换为时域信号，并将所述时域信号中信号强度较低的部分置零，以去除时域信号中的噪声，再通过DFT 将时域信号转换到频域。由于DFT和IDFT可以进行快速运算，因此该方法计算量小，容易实现。

所述频域插值算法可以包括一阶线性插值和二阶线性插值算法，频域插值算法用于根据专用参考信号的信道估计结果来拟合非专用参考信号的信道估计结果，从而获取信道脉冲响应矩阵。可以理解，信道脉冲响应矩阵中各个位置的数据与信号在频域中的数据相关联。

步骤S35：对频域信号进行全带宽预编码解码。

本实施例中，全带宽是指无线通信系统中单个小区的最大带宽，例如LTE系统中单个小区的最大带宽为20MHz，5G系统中单个小区的最大带宽为100MHz。预编码是指基站设备20在向电子设备10发送数据时，根据数据的类型选择发射模式(TransmissionMode，TM)，并根据发射模式对该数据进行预先的编码操作，以消除无线通信系统中多用户的互相干扰，简化电子设备10的算法。发射模式可以包括TM2、TM3和TM4，其中TM2表示基站设备 20采用天线分集技术发射数据，并对数据进行空频编码；TM3表示基站设备20采用开环空间复用技术发射数据，并使用第一预编码矩阵对数据进行预编码，TM4表示基站设备20 采用闭环空间复用技术发射数据，并使用第二预编码矩阵或第三预编码矩阵对数据进行预编码。

需要说明的是，PBCH、PDCCH通过TM2进行发射，因此，基站设备20对PBCH、 PDCCH进行空频编码。

本实施例中，预编码解码是预编码的逆操作，电子设备10可以将基站设备20进行预编码的数据进行预编码解码，以还原频域信号。

在获取对应的信道脉冲响应矩阵之后，电子设备10将频域信号的带宽视为全带宽，并分别按照TM2和TM3模式进行预编码解码。可以理解，全带宽预编码解码可以使电子设备10完整地解码出频域信号中的所有信息。

具体来说，电子设备10按照TM2模式对频域信号进行空频编码解码，并输出解码后信号为分集信号。

本实施例中，电子设备10按照TM3模式进行预编码解码具体为：设定天线0接收的频域数据为r0，天线1接收的频域数据为r1，基于TM3模式预编码解码后频域数据为x0 和x1，其中x0和x1分别对应天线0和天线1接收的频域数据。信道r02的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h00，信道r12的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h10，信道r03 的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h01，信道r04的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h11。根据以下公式可以计算出x0和x1如下：

n＝h(1,2)×h(2,1)-h(1,1)×h(2,2)

其中，W为第一预编码矩阵，且W满足以下公式：

i为r0和r1频域数据对应的数据个数。根据以上公式推导及归一化处理，当i为奇数时：

x0＝(h00*r1-h01*r0-h10*r1+h11*r0)/(h00*h11-h01*h10)；

x1＝-(h00*r1-h01*r0+h10*r1-h11*r0)/(h00*h11-h01*h10)。

当i为偶数时：

x0＝-(h00*r1-h01*r0+h10*r1-h11*r0)/(h00*h11-h01*h10)；

x1＝(h00*r1-h01*r0-h10*r1+h11*r0)/(h00*h11-h01*h10)。

本实施例中，电子设备10可以按照TM3模式对频域信号进行预编码解码后，输出复用信号。

步骤S36：提取物理广播信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取主信息块。

本实施例中，由于PBCH采用TM2进行传输，因此，电子设备10只需在分集信号中提取PBCH。所述提取PBCH是指从分集信号中提取PBCH所占用的频域资源，所述对PBCH 进行数据处理包括：电子设备10对PBCH进行解调、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，这些操作分别对应基站设备20对发射信号所进行的添加CRC、信道编码、速率匹配和预编码的逆操作，可以理解，通过解调、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，电子设备10可以还原发射信号中的PBCH。在对PBCH进行上述的数据处理后，可以得到 MIB，由此，通过解析MIB，可以用于对PDSCH进行解调。

步骤S37：提取物理下行链路控制信道，并对物理下行链路控制信道进行数据处理，以获取下行链路控制信息。

本实施例中，由于PDCCH采用TM2进行传输，因此，电子设备10只需在分集信号中提取PDCCH。所述提取PDCCH是指从分集信号中提取PDCCH所占用的频域资源，所述对PDCCH进行数据处理包括：电子设备10对PDCCH进行解调、解扰、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，可以理解，通过解调、解扰、解速率匹配、解信道编码、CRC 校验等操作，可以还原发射信号中的PDCCH。在对PDCCH进行上述的数据处理后，电子设备10可以得到PDCCH承载的DCI。

步骤S38：解析下行链路控制信息，以获取发射模式和预编码矩阵。

在一些实施例中，DCI可以包括指示发射模式的字段、基于空间复用的预编码矩阵、 PDSCH的频率资源位置等信息，通过解析DCI，电子设备10可以根据上述信息对PDSCH进行提取，并获取PDSCH中携带的业务数据。

步骤S39：根据所述下行链路控制信息提取物理下行链路共享信道，并对物理下行链路共享信道进行数据处理，以获取业务数据。

所述提取PDSCH包括：电子设备10根据从DCI中解析的PDSCH频率资源的指示信息，从分集信号或复用信号中的对应频段中提取PDSCH所占用的频段资源。所述对PDSCH 进行数据处理包括：电子设备10对PDSCH进行进一步预编码解码、根据MIB进行解调、解扰、解码块分割、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，可以理解，通过进一步预编码解码、解调、解扰、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，电子设备10可以还原发射信号中的PDSCH。

在一些实施例中，PDSCH可以使用空分复用技术进行传输，具体来说，PDSCH可以基于TM3和TM4两种模式进行传输。由于不同发射模式所使用的预编码矩阵不同，因此，电子设备10需要通过解析DCI来获取基站设备20所使用的发射模式信息，和基站设备20 所采用的预编码矩阵，以用于对PDSCH进行进一步的预编码解码。对PDSCH进行进一步的预编码解码的方法为：电子设备10从所述复用信号中提取所述PDSCH对应频段所占用的频段资源；电子设备10根据DCI指示的内容确定PDSCH采用的发射模式，若为TM3 模式，则电子设备10无需进行进一步的预编码解码；若为TM4模式，则电子设备10根据 DCI指示的内容确定基站设备20所采用的预编码矩阵，对于不同的预编码矩阵，电子设备 10进行不同的操作，具体如下所述：

设定第二预编码矩阵为W2，第三预编码矩阵为W3，且W2满足以下公式：

W3满足以下公式：

j为虚数单位。

设定天线0接收的PDSCH频域数据为r0，天线1接收的PDSCH频域数据为r1，基于空间复用预编码解码后PDSCH数据为x0和x1，其中x0为r0经过基于空间复用的预编码解码后的数据，x1为r1经过基于空间复用的预编码解码后的数据。信道r02的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h00，信道r12的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h10，信道r03的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h01，信道r04的信道估计脉冲响应矩阵中频域数据为h11，且A＝h00*r1-h01*r0，B＝h10*r1-h11*r0，C＝h00*h11-h01*h10，根据步骤S35 可知，当DCI指示PDSCH基于TM3模式进行传输时，若r0和r1频域数据对应的数据个数i为奇数，则可以得到以下公式：

若i为偶数，则可以得到以下公式：

若DCI指示PDSCH基于TM4模式进行传输，即PDSCH基于闭环的空间复用进行传输，根据以上公式推导及归一化处理，当DCI指示预编码矩阵为第二预编码矩阵时，设定 y0为r0进行预编码解码后的数据，设定y1为r1进行预编码解码后的数据，若此时i为奇数，则可以由公式(1)与公式(2)推导得到以下公式：

若此时i为偶数，则可以由公式(3)与公式(4)得到以下公式：

当DCI指示预编码矩阵为第三预编码矩阵时，设定z0为r0进行预编码解码后的数据，设定z1为r1进行预编码解码后的数据，当i为奇数时，可以由公式(5)与公式(6)推导出公式(9)与公式(10)如下，当i为偶数时，可以由公式(7)与公式(8)推导出公式(9)与公式(10)如下：

根据预编码解码后的PDSCH数据，电子设备10再通过根据MIB进行解调、解扰、解码块分割、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，可以获取PDSCH中携带的业务数据。

请参阅图4，图4所示为本申请一实施例提供的数据处理装置100的示意图。

本实施例中，所述数据处理装置100可以包括多个由程序代码段所组成的功能模块。所述数据处理装置100中的各个程序段的程序代码可以存储于电子设备10的存储器中，并由所述至少一个处理器所执行，以执行图3中示出的数据处理方法。

本实施例中，所述电子设备10根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块。所述功能模块可以包括：信号采集模块201、时频同步模块202、信号估计模块203、广播信道提取模块204、控制信道提取模块205、控制信息解析模块206、共享数据提取模块207、时频转换模块208、预编码解码模块209。

信号采集模块201用于接收天线传送的信号，并将所述信号转换为基带信号。

当基站设备20和电子设备10都采用2根天线接收或发送数据时，信号采集模块201可以通过2根接收天线接收到来自基站设备20的两路信号，分别为第一信号和第二信号。第一信号和第二信号可以包括PBCH、PDCCH和PDSCH。同时，信号采集模块201通过混频器将所述第一信号和第二信号变频到中频信号，再通过解调器对所述中频信号进行下变频解调为基带信号。可以理解，信号采集模块201可以将第一信号和第二信号转换为第一基带信号和第二基带信号，并将第一基带信号和第二基带信号传送到时频同步模块202。

时频同步模块202用于同步基站设备20的时间和频率。

具体来说，时频同步模块202可以通过检测第一基带信号和第二基带信号中的PSS和 SSS来确定小区的时间和工作频率，从而达到时频同步。在时频同步模块202同步基站设备20的时间和频率后，时频同步模块202可以获取基站设备20的无线帧号、子帧号和下行同步点位置，并传送到时频转换模块208。

时频转换模块208用于对基带信号进行频域转换。

具体来说，时频转换模块208可以通过FFT将第一基带信号和第二基带信号转换为第一频域信号和第二频域信号。时频转换模块208可以根据时频同步模块202输出的无线帧号、子帧号和下行同步点位置，可以获取第一基带信号和第二基带信号的时域位置，根据所述时域位置，可以控制FFT的起点，以正确将第一基带信号和第二基带信号转换为第一频域信号和第二频域信号。

信号估计模块203用于对频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵。

具体来说，信号估计模块203可以接收专用参考信号，并根据信道估计算法对专用参考信号进行信道估计，再根据频域插值算法对其他信号进行信道估计，获取信道脉冲响应矩阵。

可以理解，信号估计模块203通过对第一频域信号和第二频域信号进行信道估计，可以获取第一信道脉冲响应矩阵和第二信道脉冲响应矩阵。

预编码解码模块209用于对所述频域信号进行全带宽预编码解码。

本实施例中，在信号估计模块203获取对应的信道脉冲响应矩阵之后，预编码解码模块209遍历频域信号的所有频段，预编码解码模块209将频域信号中的所有频段分别按照TM2和TM3模式进行预编码解码。具体来说，按照TM2模式进行预编码解码为预编码解码模块209对频域信号进行空频编码解码，并输出解码后信号为第一分集信号和第二分集信号，按照TM3模式进行预编码解码为预编码解码模块209根据步骤S38中基于开环的空间复用进行预编码解码，并输出解码后信号为第一复用信号和第二复用信号。

广播信道提取模块204用于从所述频域信号中提取物理广播信道PBCH，并对PBCH进行数据处理，以获取主信息块MIB；用于提取PBCH，并对PBCH进行数据处理，以获取MIB，所述MIB可以用于对PDSCH进行解调。

具体来说，广播信道提取模块204可以从第一分集信号和第二分集信号中提取PBCH 所占用的频域资源，分别为第一PBCH和第二PBCH，广播信道提取模块204对第一PBCH和第二PBCH进行解调、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，可以理解，通过解调、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，广播信道提取模块204可以还原发射信号中的PBCH。

广播信道提取模块204在对PBCH进行上述的数据处理后，可以得到第一MIB和第二MIB，由此，通过解析第一MIB和第二MIB，可以获得SFN等信息。

控制信道提取模块205从所述频域信号中提取物理下行链路控制信道PDCCH，并对PDCCH进行数据处理，以获取下行链路控制信息DCI。

具体来说，控制信道提取模块205可以从第一分集信号和第二分集信号中提取第一 PDCCH和第二PDCCH所占用的频域资源，控制信道提取模块205对第一PDCCH和第二PDCCH进行解调、解扰、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，可以理解，通过解调、解扰、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，控制信道提取模块205可以还原发射信号中的PDCCH。控制信道提取模块205在对第一PDCCH和第二PDCCH进行上述的数据处理后，可以得到第一PDCCH和第二PDCCH承载的第一DCI和第二DCI。

控制信息解析模块206用于解析DCI，以获取发射模式和预编码矩阵。

DCI可以包括指示发射模式的字段、基于空间复用的预编码矩阵、PDSCH的频率资源位置等信息，控制信息解析模块206解析第一PDCCH中的第一DCI和第二PDCCH中的第二DCI，以获取上述信息，用于共享数据提取模块207对PDSCH进行提取，并用于共享数据提取模块207获取PDSCH中携带的业务数据。

共享数据提取模块207用于根据所述DCI从所述频域信号中提取PDSCH，并对PDSCH进行数据处理，以获取业务数据。

具体来说，共享数据提取模块207根据从第一DCI和第二DCI中解析的第一PDSCH和第二PDSCH频率资源的指示信息，从第一复用信号和第二复用信号中的对应频段中提取第一PDSCH和第二PDSCH所占用的频段资源，共享数据提取模块207根据公式(1)至公式(10)对第一PDSCH和第二PDSCH进行进一步预编码解码、根据MIB解调、解扰、解码块分割、解速率匹配、解信道编码、CRC校验等操作，可以获取第一PDSCH和第二 PDSCH中携带的业务数据。

请参阅图5，图5所示为本申请的一个实施例提供的电子设备10的结构示意图。如图 5所示，电子设备10包括存储器401、至少一个处理器402、至少一条通信总线403及通信接口404。

本领域技术人员应该了解，图5示出的电子设备10的结构并不构成本申请实施例的限定，既可以是总线型结构，也可以是星形结构，所述电子设备10还可以包括比图示更多或更少的其他硬件或者软件，或者不同的部件布置。

在一些实施例中，所述电子设备10是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路、可编程门阵列、数字处理器及嵌入式设备等。所述电子设备10还可包括客户设备，所述客户设备包括但不限于任何一种可与客户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、数码相机等。

需要说明的是，所述电子设备10仅为举例，其他现有的或今后可能出现的电子产品如可适应于本申请，也应包含在本申请的保护范围以内，并以引用方式包含于此。

在一些实施例中，所述存储器401用于存储程序代码和各种数据，并在电子设备10的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。所述存储器401包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory， PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

在一些实施例中，所述至少一个处理器402可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述至少一个处理器402是所述电子设备10的控制核心 (Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备10的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器401内的程序或者模块，以及调用存储在所述存储器401内的数据，以执行电子设备10的各种功能和处理数据。

在一些实施例中，所述至少一条通信总线403被设置为实现所述存储器401以及所述至少一个处理器402等之间的连接通信。

在一些实施例中，所述通信接口404使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(Wireless Local AreaNetworks， WLAN)等。

尽管未示出，所述电子设备10还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，可选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器402逻辑相连，从而通过电源管理装置实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备10还可以包括多种传感器、蓝牙模块等，在此不再赘述。

可以理解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。

上述以软件功能模块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。上述软件功能模块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，电子设备，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分。

在进一步的实施例中，所述至少一个处理器402可执行所述电子设备10的操作装置以及安装的各类应用程序、程序代码等，例如，上述的各个模块。

所述存储器401中存储有程序代码，且所述至少一个处理器402可调用所述存储器401 中存储的程序代码以执行相关的功能。例如，图4中所述的各个功能模块是存储在所述存储器401中的程序代码，并由所述至少一个处理器402所执行，从而实现所述各个模块的功能以达到的目的。

在本申请的一个实施例中，所述存储器401存储多个指令，所述多个指令被所述至少一个处理器402所执行以实现数据处理的功能。

具体地，所述至少一个处理器402对上述指令的具体实现方法可参考图3对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，所述模块的划分，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。

进一步地，所述计算机可读存储介质可以是非易失性，也可以是易失性。

进一步地，所述计算机可读存储介质主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据区块链节点的使用所创建的数据等。

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单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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模块的形式实现。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

接收基站设备传送的信号，将所述信号转换为基带信号；

将所述基带信号转换为频域信号；

对所述频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵；

根据所述信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行全带宽预编码解码；

从所述频域信号中提取物理广播信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取主信息块；

从所述频域信号中提取物理下行链路控制信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取下行链路控制信息；

解析下行链路控制信息，以获取发射模式和预编码矩阵；

根据所述下行链路控制信息从所述频域信号中提取物理下行链路共享信道，并根据所述主信息块、所述发射模式和所述预编码矩阵对物理下行链路共享信道进行数据处理，以获取业务数据。

2.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述将所述基带信号转换为频率信号前还包括：

同步基站设备的时间和频率。

3.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，对所述频域信号进行信道估计包括：

接收参考信号；

根据信道估计算法对所述参考信号进行信道估计，得到参考信号信道估计结果；

根据所述参考信号的信道估计结果，通过频域插值算法对所述频域信号进行信道估计。

4.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，对所述频域信号进行全带宽预编码解码包括：

根据信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行空频编码解码，以获取分集信号；

根据第一预编码矩阵和信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行预编码解码，以获取复用信号。

5.如权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于：

当从所述频域信号中提取物理广播信道或物理下行链路控制信道时，从所述分集信号中提取。

6.如权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于，对物理下行链路共享信道进行数据处理包括：

当所述下行链路控制信息指示所述物理下行链路共享信道使用第一发射模式进行预编码时，根据第二预编码矩阵对所述复用信号进一步地预编码解码；

当所述下行链路控制信息指示所述物理下行链路共享信道使用第二发射模式进行预编码时，根据第三预编码矩阵对所述复用信号进一步地预编码解码。

7.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于接收天线传送的信号，并将所述信号转换为基带信号；

时频转换模块，用于将所述基带信号转换为频域信号；

信号估计模块，用于对所述频域信号进行信道估计，以获取对应的信道脉冲响应矩阵；

预编码解码模块，用于根据所述信道脉冲响应矩阵对所述频域信号进行全带宽预编码解码；

广播信道提取模块，用于从所述频域信号中提取物理广播信道，并对物理广播信道进行数据处理，以获取主信息块；

控制信道提取模块，用于从所述频域信号中提取物理下行链路控制信道，并对物理下行链路控制信道进行数据处理，以获取下行链路控制信息；

控制信息解析模块，用于解析下行链路控制信息，以获取发射模式和预编码矩阵；

共享数据提取模块，用于根据所述下行链路控制信息从所述频域信号中提取物理下行链路共享信道，并根根据所述主信息块、所述发射模式和所述预编码矩阵对物理下行链路共享信道进行数据处理，以获取业务数据。

8.如权利要求7所述的数据处理装置，其特征在于，所述数据处理装置还包括：

时频同步模块，用于在将所述基带信号转换为频率信号前，同步基站设备的时间和频率。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时，所述处理器用于执行如权利要求1至6任一项所述的数据处理方法。

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包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至6任一项所述的数据处理方法。

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