CN115842701A - 信道估计方法、装置、通信设备和存储介质 - Google Patents

信道估计方法、装置、通信设备和存储介质 Download PDF

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CN115842701A CN202310150846.2A CN202310150846A CN115842701A CN 115842701 A CN115842701 A CN 115842701A CN 202310150846 A CN202310150846 A CN 202310150846A CN 115842701 A CN115842701 A CN 115842701A
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Abstract

本申请涉及一种信道估计方法、装置、通信设备和存储介质。该方法包括：获取参考信号的频域初始信道估计值；通过共轭处理对所述频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；根据所述频域信号得到参考信号的频域信道估计值。能够较好地提升时域信号分辨率及减轻信号的时域弥散，而且使得镜像拓展部分和原有信号部分相位变化相同，在根据镜像拓展后的频域信号得到参考信号的频域信道估计值时，避免产生时延弥散和虚拟时域位置的时域抽头，提升时域径的噪声抑制效果。

Description

信道估计方法、装置、通信设备和存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种信道估计方法、装置、通信设备和存储介质。
背景技术
传统的基于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的信道估计技术中，通过消除最大的信道时延以外的噪声来实现性能的提高。基于DFT的信道估计首先通过最小二乘估计(Least Squares estimation，LS)或最小均方误差（Minimum MeanSquared Error，MMES）得到解扰后的信道频域响应值，即多个子载波的信道增益。再通过离散傅里叶逆变换（IDFT，Inverse Discrete Fourier Transform）后进行降噪。
然而，上述方法在资源块数较少时，时域分辨率降低，时域加窗抑噪效果较弱，噪声时域多径能量泄露较为严重。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免时延弥散和提升抑噪效果的信道估计方法、装置、通信设备和存储介质。
第一方面，本申请提供了一种信道估计方法。该方法包括：
获取参考信号的频域初始信道估计值；
通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值。
在其中一个实施例中，通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号，包括：
根据频域初始信道估计值中各频域信号的位置关系，在频域初始信道估计值的两侧分别进行镜像拓展；
镜像拓展信号包括对拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号。
在其中一个实施例中，对拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号，采用以下公式：
Figure SMS_1
其中，
Figure SMS_3
为频域索引为/>
Figure SMS_6
的频域初始信道估计值，/>
Figure SMS_8
表示/>
Figure SMS_4
的共轭，H mirror (k)为频域索引为/>
Figure SMS_7
的镜像拓展后的频域信号，/>
Figure SMS_9
为频域初始信道估计值的频域索引个数，/>
Figure SMS_10
为单侧镜像拓展的频域索引个数，/>
Figure SMS_2
大于/>
Figure SMS_5
。
在其中一个实施例中，根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值，包括：
对镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换，得到时域信道冲击响应；
基于时域信道冲击响应提取有效径，得到筛选后的时域信道冲击响应；
对筛选后的时域信道冲击响应进行时域-频域转换，得到参考信号的频域响应；
根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值。
在其中一个实施例中，在对镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换之前，还包括：
对镜像拓展后的频域信号进行加窗处理。
在其中一个实施例中，根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值，包括：
对参考信号的频域响应进行加窗处理的逆处理和镜像拓展的逆处理，得到参考信号的频域信道估计值。
在其中一个实施例中，获取参考信号的频域初始信道估计值包括：
采用最小二乘法对参考信号进行频域的初始信道估计，得到参考信号的频域初始信道估计值。
第二方面，本申请还提供了一种信道估计装置。该装置包括：
获取模块，用于获取参考信号的频域初始信道估计值；
镜像拓展模块，用于通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
信道估计模块，用于根据频域信号，得到参考信号的频域信道估计值。
第三方面，本申请还提供了一种通信设备。该通信设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取参考信号的频域初始信道估计值；
通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值。
第四方面，本申请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，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取参考信号的频域初始信道估计值；
通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取参考信号的频域初始信道估计值；
通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值。
上述信道估计方法、装置、通信设备和存储介质，通过获取参考信号的频域初始信道估计值，采用共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号，再根据镜像拓展后的频域信号得到参考信号的频域信道估计值。该方法适在单径和多径场景均可适用，通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，不仅能够较好地提升时域信号分辨率及减轻信号的时域弥散，而且还使得镜像拓展部分和原有信号部分相位变化相同，在根据镜像拓展后的频域信号得到参考信号的频域信道估计值时，避免产生时延弥散和虚拟时域位置的时域抽头，使得时域抽头能量分布更为集中，提升时域径的噪声抑制效果。
附图说明
图1为一个实施例中信道估计方法的应用环境图；
图2为一个实施例中信道估计方法的流程图；
图3为一个实施例中镜像拓展的示意图；
图4为一个实施例中典型多径信道下时域抽头分布对比示意图；
图5为一个实施例中LTE系统10m带宽EVA信道下CRS信道估计时域抽头拓展统计示意图；
图6为一个实施例中NR基站采用信道估计方法的应用环境图；
图7为一个实施例中应用在NR基站的信道估计方法的流程示意图；
图8为一个实施例中信道估计装置的结构框图；
图9为一个实施例中通信设备的内部结构图；
图10为另一个实施例中通信设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的信道估计方法，可以应用于如图1所示的通信系统中，如卫星通信系统或传统的移动通信系统。通信系统包括长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、LTE时分双工(timedivisionduplex，TDD)、第五代(5th generation，5G)系统或新空口(newradio，NR)、第六代(6thgeneration，6G)系统、无线局域网(wireless local area network，WLAN)通信系统、无线保真(wirelessfidelity，WiFi)系统以及其他未来的通信系统等，还支持多种无线技术融合的通信系统，例如，还可以应用于无人机、卫星通信系统、高空平台(high altitudeplatform station，HAPS)通信等非地面网络(non-terrestrial network，NTN)融合地面移动通信网络的系统。
参见图1，通信系统包括至少一个终端102以及至少一个基站104。
本申请实施例中的基站104可以为无线接入网（radio access network，RAN）中的节点，又可以称为网络设备，还可以称为RAN节点（或设备）。目前，一些基站104的举例为：下一代基站(nextgenerationnodeB，gNB)、下一代演进的基站(next generation evolvednodeB，Ng-eNB)、传输接收点(transmission reception point，TRP)、演进型节点B(evolved Node B，eNB)、无线网络控制器(radio networkcontroller，RNC)、节点B(NodeB，NB)、基站控制器(basestationcontroller，BSC)、基站收发台(base transceiverstation，BTS)、家庭基站(例如，home evolvedNodeB，或home Node B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)，或无线保真(wireless fidelity，Wifi)接入点(accesspoint，AP)，基站104还可以是卫星，卫星还可以称为高空平台、高空飞行器、或卫星基站。基站104还可以是其他具有基站104功能的设备，例如，基站104还可以是设备到设备(device to device，D2D)通信、车联网或机器到机器(machineto machine，M2M)通信中担任基站104功能的设备。基站104还可以是未来通信系统中任何可能的基站104。
基站104可以和核心网设备进行通信交互，向终端102提供通信服务。核心网设备例如为5G网络核心网(core network，CN)中的设备。核心网作为承载网络提供到数据网络的接口，为用户设备(user equipment，UE)提供通信连接、认证、管理、策略控制以及对数据业务完成承载等。
本申请实施例中的终端102可以指用户设备(user equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台(mobilestation，MS)、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless LocalLoop，WLL)站、个人数字处理(Personal DigitalAssistant，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它处理设备、车载设备、可穿戴设备以及通信网络中的移动台或者未来演进的公共陆地移动网(PublicLand Mobile Network，PLMN)网络中的设备等。
图1中为方便描述，只示例出一个终端102和一个基站104，实际系统中，可能存在多个终端102及基站104共存，在此不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例描述的系统架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种信道估计方法，以该方法应用于图1中的通信系统为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，获取参考信号的频域初始信道估计值。
其中，信道在传输过程中会受到信道的畸变并引入噪声，尤其在无线通信中。为了获取更准确的传输信号信息，需要精确地估计出信道如何作用于传输信号。在实际通信系统中，往往采用参考信号辅助实现信道估计，也就是发射机传输已知的信号，接收机从接收到的已知信号中提取信道信息。
参考信号是指发射机发送的已知信息的基本信号，根据发射机的种类，参考信号通常可以分为基站发送的下行参考信号和终端发送的上行参考信号，下行参考信号如小区参考信号（cell-specific reference signal，CRS），上行参考信号如解调参考信号。
终端设备向基站发出上行参考信号，基站接收该上行参考信号，并在接收该上行参考信号后对上行参考信号进行信道估计，通过信道估计算法获取上行参考信号位置初始信道估计的频域表示，即未进行频域滤波的频域信道估计值。
终端设备接收基站发出的下行参考信号，在接收该下行参考信号后对该下行参考信号进行信道估计，通过信道估计算法获取下行参考信号位置初始信道估计的频域表示，即未进行频域滤波的频域信道估计值。
示例性地，参考信号可以通过最小二乘估计(Least Squares estimation，LS)或最小均方误差（Minimum Mean Squared Error，MMES）进行初始信道估计，得到参考信号的频域初始信道估计值。参考信号的频域初始信道估计值为参考信号位置初始信道估计的频域表示，通常用Hls表示。频域初始信道估计值包括多点长的频域信号，例如，N点长的频域信号可以表示为Hls（k），0≤k≤N-1，N为参考信号在频域上的长度，k为频域初始信道估计值的频域索引。
步骤204，通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号。
其中，拓展是指在频域初始信道估计值的基础上添加虚拟的频域信道估计值，镜像拓展是将原来的频域信号中部分频域信号的镜像处理后添加至原来的频域信号中。例如，将原来的信道频域响应的末尾添上其两侧频域响应的镜像。
本实施例在对频域初始信道估计值镜像拓展时，进一步采用共轭处理的方法，在对频域初始信道估计值进行镜像拓展时，将原来的频域信号中部分频域信号取共轭后再镜像添加至原来的频域信号两侧，以使镜像拓展的虚拟频域信号的相位和原有信号的相位变化相同，保持相位连续性。
步骤206，根据镜像拓展后的频域信号得到参考信号的频域信道估计值。
示例性地，在初步信道估计以及对初始信道估计值进行镜像拓展之后，基于镜像拓展后的频域信号，通过DFT变换等数据处理，得到参考信号的频域信道估计值，即对信道的初步估计结果中的噪声进行处理，以降低噪声对信道的影响。
上述信道估计方法中，通过获取参考信号的频域初始信道估计值，采用共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号，根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值。通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，不仅能够较好地提升时域信号分辨率及减轻信号的时域弥散，而且使得镜像拓展部分和原有信号部分相位变化相同，在根据镜像拓展后的频域信号得到参考信号的频域信道估计值时，避免产生时延弥散和虚拟时域位置的时域抽头，使得时域抽头能量分布更为集中，提升时域径的噪声抑制效果。
在一个实施例中，获取参考信号的频域初始信道估计值包括：采用最小二乘法对参考信号进行频域的初始信道估计，得到参考信号的频域初始信道估计值。
其中，信道估计常用的计算方法包括最小二乘算法和最小均方误差，而MMSE估计使用参考信号位置信道的自相关信息，在计算中涉及复杂的矩阵求逆和相乘，因此具有较高的实现复杂度。本实施例采用LS估计对参考信号进行解扰处理，得到对应的解扰结果，即参考信号的频域初始信道估计值
Figure SMS_11
。
示例性地，在LTE上行系统中，参考信号的频域初始信道估计值
Figure SMS_12
可以以下公式：
Figure SMS_13
其中，
Figure SMS_14
表示接收机所接受到的参考信号位置的数据，/>
Figure SMS_15
表示接收机所已知的发射机发出的参考信号位置的数据。
本实施例中，通过最小二乘算法对参考信号进行初步的信道估计，得到频域初始信道估计值，不考虑信道的数学统计特性，只需利用发射机输出的已知参考信号和接收机得到的混有参考信号的数据信号即可进行初步的信道估计，运算复杂度低，便于硬件实现。而对于其忽略噪声的特性，可以通过后续的变换域处理，降低噪声对信道的影响。
在一个实施例中，通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号包括：根据频域初始信道估计值中各频域信号的位置关系，在频域初始信道估计值的两侧添加拓展信号，根据拓展信号分别进行镜像拓展；镜像拓展包括对拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号。
其中，在镜像拓展后的频域信号的排列方式时，可以将频域初始信道估计值表示为向量的形式，频域初始信道估计值的两侧可以和向量头尾对应和衔接。
示例性地，根据频域初始信道估计值中各频域信号的位置关系，在频域初始信道估计值的头部选取部分点长的频域信号作为拓展信号，将该拓展信号取共轭后的镜像添加至频域初始信道估计值的头部对应的一侧，或者，将该拓展信号的镜像取共轭后，添加至频域初始信道估计值的头部对应的一侧；在频域初始信道估计值的尾部也选取部分点长的频域信号作为拓展信号，将该拓展信号取共轭后的镜像添加至频域初始信道估计值的尾部对应的一侧，或者，将该拓展信号的镜像取共轭后，添加至频域初始信道估计值的尾部对应的一侧。
本实施例中，通过对拓展信号进行共轭处理，在频域初始信道估计值的两侧分别进行镜像拓展，能够使镜像部分和原有信号部分保持相位连续性。在一个实施例中，根据频域信号得到参考信号的频域信道估计值，包括：对镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换，得到时域信道冲击响应；基于时域信道冲击响应提取有效径，得到筛选后的时域信道冲击响应；对筛选后的时域信道冲击响应进行时域-频域转换，得到参考信号的频域响应；根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值。
其中，变换域处理主要包括傅里叶变换域（Discrete Fourier Transform，DFT）和离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)变换域两种处理方式。
示例性地，对镜像拓展后的频域信号进行离散傅里叶反变换（Inverse DiscreteFourier Transform，IDFT）或快速傅里叶反变换（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT），将参考信号频域上的信道估计值变换为时域数据，即时域信道冲击响应（ChannelImpulseResponse，CIR）。之后在时域中进行滤波截断操作，提取有效径，完成筛选和抑噪，得到筛选后的时域信道冲击响应。再将筛选后的时域信道冲击响应完成离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT），得到参考信号的频域响应。最后根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值。
本实施例通过变换域的处理，对信道的初步估计结果中的噪声进行处理，以降低噪声对信道的影响。结合前述的通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，在变换域处理过程中，能够提升时域信号分辨率及减轻时域弥散，且在对镜像拓展后的频域信号进行傅里叶反变换后，能够避免时域径在时域上镜像弥散，避免产生虚拟时域位置的时域抽头，从而提高基于时域径的噪声抑制效果。
在一个实施例中，在对镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换步骤之前，还包括：对镜像拓展后的频域信号进行加窗处理。根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值，还包括：对参考信号的频域响应进行所述加窗处理的逆处理。
其中，在通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号之后，对镜像拓展后的频域信号进行加窗处理，再进行变换域的处理以实现频域滤波，提高信道估计性能，在变换域处理之后，对参考信号的频域响应进行加窗处理的逆处理，最终得到参考信号的频域信道估计值。
本实施例通过加窗处理和加窗处理的逆处理，能够使得变换域处理时得到的时域信道冲击响应能量更为集中。
在一个实施例中，根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值，包括：对参考信号的频域响应进行镜像拓展的逆处理，得到参考信号的频域信道估计值。
本实施例在对参考信号的频域初始信道估计值进行镜像拓展和加窗之后，通过变换域处理实现频域滤波，提高信道估计性能，在变换域处理之后，对参考信号的频域响应进行镜像拓展的逆处理，最终得到参考信号的频域信道估计值。
在一个实施例中，对拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号，采用以下公式：
Figure SMS_16
其中，
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的频域初始信道估计值，/>
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表示/>
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为频域索引为/>
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为单侧镜像拓展的频域索引个数，/>
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图3所示为一个实施例中镜像拓展的示意图，参见图3，参考信号的频域初始信道估计值包括原始
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在频域初始信道估计值的一侧，其镜像和非镜像的交界处为
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，以/>
Figure SMS_40
为起点（不包括/>
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），选取/>
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点长的频域信号作为拓展信号，即/>
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以单径信道为例：
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则
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Figure SMS_57
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Figure SMS_58
则镜像后IDFT估计的时域径为：
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如果在镜像拓展过程中未采用共轭处理，则：
Figure SMS_60
Figure SMS_61
Figure SMS_62
Figure SMS_63
其中，n=0，1，2，…，N+2M-1；a为频域非镜像部分产生的时域分量，b、c为频域镜像产生的时域径分量，首先对b进行进一步推导可得：
Figure SMS_64
其中，
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，/>
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又
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为负值，由于DFT变换的循环移位特性可知：
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决定。
而在本实施例中，通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，采用上述同样的方式进行推导可得，镜像后IDFT估计的时域径
Figure SMS_97
为：
Figure SMS_98
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Figure SMS_100
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Figure SMS_122
分布情况不同，会造成时域抽头h时域的弥散分布，影响信道估计的噪声抑制性能。所以，本实施例的时域抽头能量分布更为集中。
需要说明的时，上述证明以单径场景为例，由于DFT变换的线性叠加特性，可以得到在多径场景，本实施例的信道估计方法同样可以得到更集中的时域抽头能量分布，具备较好的噪声抑制性能。
本实施例中，通过在镜像拓展时的共轭处理，在信道估计时能够较好地提升时域信号分辨率及减轻信号的时域弥散，且通过共轭处理使虚拟拓展的频域信号的相位与原始信号相位变化相同，保证镜像拓展后的频域信号的相位连续性，在对镜像拓展后的频域信号进行傅里叶反变换后，避免时域径在时域上镜像弥散和产生虚拟时域位置的时域抽头，提升时域径的噪声抑制效果。
下面将通过仿真举证进一步说明本申请。
在一个实施例中，参见图4，图4为典型多径信道下时域抽头分布对比示意图，其中，
Figure SMS_128
代表基于未采用共轭处理的镜像拓展的信道估计方案，/>
Figure SMS_129
代表本实施例的信道估计方案。对于基于DFT的频域降噪信道估计方案，径的能量越集中，抑制噪声效果越好。如图4所示，横坐标代表时域抽头索引，纵坐标代表幅度，基于未采用共轭处理的频域镜像的方案，会在时域上弥散出区别原生时域窗范围的时域径，如图中曲线尾部一簇峰（假的时延径），对比可见采用本实施例的信道估计方案在变换域处理中可以获得能量更为集中的时域径，即从理论上可以获得更好的噪声抑制效果。
对于多流导频复用场景，基于未采用共轭处理的频域镜像的方案使得时域弥散产生的径还可能叠加到其它流的时域信号窗内（如LTE PUSCH信道估计的流间时域信号在时域上通过分段划窗区分），会产生流间干扰。而本实施例在镜像拓展产生的虚拟径同非镜像产生的时域径在相同时域分布范围里进行叠加，不存在这种问题。
在一个实施例中，参见图5，图5为LTE系统10m带宽EVA信道下CRS信道估计时域抽头拓展统计示意图，横坐标为时域抽头时延拓展，纵坐标为累积分布函数（CumulativeDistribution Function，CDF）的统计值。其中，图5中的两条曲线分别代表采用本实施例方案的时域抽头拓展统计和基于未采用共轭处理的方案的时域抽头拓展统计，可见，采用本实施例方案的时域拓展明显更小于未采用共轭处理的方案的时域拓展，即本实施例方案的时域能量更集中。
在一个实施例中，如图6所示，NR系统中，基站eNB接收终端UE的上行参考信号，并对上行参考信号进行信道估计计算。参见图7，该信道估计计算所采用的信道估计方法包括：
步骤702，获取解扰后的信道估计值Hls。
采用LS算法对基站eNB接收的上行参考信号进行解扰处理，即频域上的初始信道估计，得到上行参考信号的频域初始信道估计值。
步骤704，镜像拓展。
采用共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，在原始的频域信号两侧各虚拟拓展多点，得到镜像拓展后的频域信号。
步骤706，加窗。
加窗可以使得后续时域冲击响应的能量更集中。
步骤708，傅里叶反变换。
对镜像拓展后的频域信号进行IFFT，将参考信号频域上的信道估计值变换为时域数据，即时域信道冲击响应。
步骤710，筛选有效径。
在时域中进行滤波截断操作，提取有效径，完成筛选和抑噪，得到筛选后的CIR。
步骤712，傅里叶变换。
对筛选后的CIR完成DFT，得到参考信号的频域响应。
步骤714，加窗处理的逆处理。
步骤716，镜像拓展的逆处理。
本实施例通过LS算法进行上行参考信号的初步信道估计，再通过共轭处理实现对初始信道估计值的镜像拓展，保证镜像拓展后的频域信号的相位连续性，通过变换域处理后最终得到参考信号的频域信道估计值，能够避免产生时延弥散，可以获得能量更为集中的时域径，以达到更好的噪声抑制效果。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的信道估计方法的信道估计装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个信道估计装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于信道估计方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种信道估计装置，包括：获取模块802、镜像拓展模块804和信道估计模块806，其中：
获取模块802，用于获取参考信号的频域初始信道估计值。
镜像拓展模块804，用于通过共轭处理对频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号。
信道估计模块806，用于根据频域信号，得到参考信号的频域信道估计值。
在一个实施例中，获取模块802进一步被配置为：采用最小二乘法对参考信号进行频域的初始信道估计，得到参考信号的频域初始信道估计值。
在一个实施例中，镜像拓展模块804进一步被配置为：根据频域初始信道估计值中各频域信号的位置关系，在频域初始信道估计值的两侧分别进行镜像拓展；镜像拓展包括对拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号。
在一个实施例中，镜像拓展模块804进一步被配置为：对拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号，采用以下公式：
Figure SMS_130
其中，
Figure SMS_132
为频域索引为/>
Figure SMS_136
的频域初始信道估计值，/>
Figure SMS_139
表示/>
Figure SMS_133
的共轭，/>
Figure SMS_135
为频域索引为/>
Figure SMS_137
的镜像拓展后的频域信号，/>
Figure SMS_140
为频域初始信道估计值的频域索引个数，/>
Figure SMS_131
为单侧镜像拓展的频域索引个数，/>
Figure SMS_134
大于/>
Figure SMS_138
。
在一个实施例中，信道估计模块806进一步被配置为：对镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换，得到时域信道冲击响应；基于时域信道冲击响应提取有效径，得到筛选后的时域信道冲击响应；对筛选后的时域信道冲击响应进行时域-频域转换，得到参考信号的频域响应；根据参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值。
在一个实施例中，信道估计模块806进一步被配置为：在对镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换之前，对镜像拓展后的频域信号进行加窗处理。
在一个实施例中，信道估计模块806进一步被配置为：对参考信号的频域响应进行加窗处理的逆处理和镜像拓展的逆处理，得到参考信号的频域信道估计值。
上述信道估计装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种通信设备，该通信设备可以是基站，其内部结构图可以如图9所示。该通信设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O）和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该通信设备的处理器用于提供计算和控制能力。该通信设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信设备的数据库用于存储导频配置数据。该通信设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该通信设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信道估计方法。
在一个实施例中，提供了一种通信设备，该通信设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该通信设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该通信设备的处理器用于提供计算和控制能力。该通信设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该通信设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信道估计方法。该通信设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该通信设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是通信设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图9和图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种通信设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random AccessMemory，MRAM）、铁电存储器（FerroelectricRandom Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种信道估计方法，其特征在于，所述方法包括：
获取参考信号的频域初始信道估计值；
通过共轭处理对所述频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
根据所述频域信号得到参考信号的频域信道估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过共轭处理对所述频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号，包括：
根据所述频域初始信道估计值中各频域信号的位置关系，在所述频域初始信道估计值的两侧添加拓展信号，根据所述拓展信号进行镜像拓展；
所述镜像拓展包括对所述拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述拓展信号进行共轭处理，得到镜像拓展后的频域信号，采用以下公式：
Figure QLYQS_1
其中，
Figure QLYQS_3
为频域索引为
Figure QLYQS_6
的频域初始信道估计值，
Figure QLYQS_8
表示
Figure QLYQS_4
的共轭，
Figure QLYQS_7
为频域索引为
Figure QLYQS_10
的镜像拓展后的频域信号，
Figure QLYQS_11
为频域初始信道估计值的频域索引个数，
Figure QLYQS_2
为单侧镜像拓展的频域索引个数，
Figure QLYQS_5
大于
Figure QLYQS_9
。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述频域信号得到参考信号的频域信道估计值，包括：
对所述镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换，得到时域信道冲击响应；
基于所述时域信道冲击响应提取有效径，得到筛选后的时域信道冲击响应；
对所述筛选后的时域信道冲击响应进行时域-频域转换，得到参考信号的频域响应；
根据所述参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在对所述镜像拓展后的频域信号进行频域-时域转换之前，还包括：
对所述镜像拓展后的频域信号进行加窗处理；
所述根据所述参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值，还包括：
对所述参考信号的频域响应进行所述加窗处理的逆处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考信号的频域响应，得到参考信号最终的频域信道估计值，包括：
对所述参考信号的频域响应进行所述镜像拓展的逆处理，得到参考信号的频域信道估计值。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取参考信号的频域初始信道估计值包括：
采用最小二乘法对所述参考信号进行频域的初始信道估计，得到参考信号的频域初始信道估计值。
8.一种信道估计装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取参考信号的频域初始信道估计值；
镜像拓展模块，用于通过共轭处理对所述频域初始信道估计值进行镜像拓展，得到镜像拓展后的频域信号；
信道估计模块，用于根据所述频域信号，得到参考信号的频域信道估计值。
9.一种通信设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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