CN117579437B - 频域相关系数确定方法及装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及通信技术领域，提出了一种频域相关系数确定方法及装置和计算机设备，该方法包括：基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；输出所述信道类型索引对应的频域相关系数。本申请通过有针对性地预设信道类型或者预设均匀分布PDP来实时估计频域相关系数，获得高鲁棒性，最终实现信道估计的最优维纳滤波。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种频域相关系数确定方法及装置和计算机设备。
背景技术
在现有的基于OFDM技术的WiFi、WiMAX、LTE和NR等无线通信系统中，为了提升信道估计性能，降低误码率，通常需要在频率进行LMMSE滤波和插值，因此，需要进行频域相关系数的估计和计算。
结合图1所示，在信道估计过程中，频率上接收到的参考信号模型为，经过LS(Least Square，最小二乘法)信道估计后的系统模型表示为/>。
其中，、/>和/>都是/>向量，且/>。/>表示LS信道估计后的信道估计结果，/>表示理想信道估计结果，/>表示频率上长度为/>个子载波的复高斯噪声随机矢量。
因此，对基于个子载波长度的LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error)信道估计能被表示为/>。
其中，是频域上数据和参考信号的互相关矩阵，/>表示频域参考信号的自相关矩阵，/>表示频率维纳滤波系数矩阵。
为了通过和/>来计算维纳滤波系数矩阵/>，现有技术方案可根据发送参考信号的功率时延谱(PDP，Power Delay Profile)通过FFT（傅里叶变换）到频域从而得到频域相关系数。
其中，表示功率时延谱，/>表示信道冲激响应第/>条径的功率，/>表示信道冲激响应第/>条径的时延，/>表示功率时延谱的长度。
然而，这种方法具有一定的局限性。具体来说，对于带宽较小的情况，以及对于带宽比较大但参考信号的数目比较少的情况，则由于PDP估计的不准确，导致FFT所得的频域相关系数和/>不准确，进而影响维纳滤波系数矩阵的准确性，使得计算维纳滤波系数矩阵时可能出现抖动情形，影响系统性能。另外，对于一些应用场景，比如对于CQI/PMI计算和反馈中，有时候需要基于不同的信道类型进行选择和判决运算，而以上方法并未考虑信道类型带来的影响，从而影响频域相关系数计算的准确性。
对此，相关技术中提出，可在频域实时计算频域相关矩阵，并通过时延扩展和时延偏移这两个维度进行搜索，以得到MSE metric最小的索引对应的时延扩展和时延偏移，如下所示：
其中，表示估计的时延扩展输出值，单位为纳秒，/>表示估计的时延偏移输出值，单位为Ts。
然而，在该技术方案中，若时延扩展的候选集为10档，时延偏移的候选集也为10档，则需要遍历100次进行MSE搜索，换言之，该方法的计算复杂度受时延扩展和时延偏移的候选集数量影响较大，计算复杂度很高，影响系统性能。
因此，如何兼顾频域相关系数的计算准确性和计算便利性，成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种频域相关系数确定方法及装置和计算机设备，旨在解决相关技术中频域相关系数计算方式无法兼顾计算结果的准确性与计算过程的便利性而导致维纳滤波系数矩阵计算不准确影响系统性能的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种频域相关系数确定方法，包括：
基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；
基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；
基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；
确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；
输出所述信道类型索引对应的频域相关系数。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵，包括：
对接收到的所述频域参考信号进行LS信道估计，得到LS信道估计结果；
基于所述LS信道估计结果，确定所述自相关矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于所述LS信道估计结果，确定自相关矩阵，包括：
将所述LS信道估计结果与所述LS信道估计结果的共轭转置结果的乘积确定为所述自相关矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于所述LS信道估计结果，确定自相关矩阵，包括：
基于所述LS信道估计结果，执行IFFT变换，得到时域信道冲击响应，其中，功率时延谱中第n条径的时域信道冲击响应为：
其中，为IFFT变换长度，/>，/>表示所述功率时延谱中第/>条径，，/>为频率的第/>个子载波数，/>为频率的第/>个子载波的LS信道估计结果；
基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱；
对所述功率时延谱进行FFT变换，得到初始频域相关系数，其中，所述功率时延谱中的第个子载波对应的初始频域相关系数为：
其中，为所述功率时延谱中的第/>条径；
基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，组成所述自相关矩阵为：
其中。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱，包括：
基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率分布和时延分布；
基于所述功率分布和所述时延分布，以及所述功率时延谱的长度，确定所述功率时延谱；
在所述对所述功率时延谱进行FFT变换之前，还包括：
对所述功率时延谱进行滤波处理和降噪处理。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵，包括：
对于均匀分布的功率时延谱，基于每个所述信道类型分档对应的时延扩展，确定所述功率时延谱中各节对应的初始频域相关系数，其中，
为所述功率时延谱中的第k条径对应的初始频域相关系数，/>，/>为功率时延谱的长度，/>表示第k条径所属的信道类型分档对应的时延扩展，/>表示归一化的时延偏移，/>表示子载波索引，/>；/>表示子载波间隔，/>为功率时延谱的长度；
基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，组成所述自相关矩阵为：
其中。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，包括：
在所述预设的信道类型分档信息中查询所述自相关矩阵对应的计算参数集合；
基于所述自相关矩阵、所述计算参数集合和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，其中，
其中，为第q个信道类型分档对应的ML估计指标，/>为所述自相关矩阵，为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第一计算参数，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第二计算参数，/>为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第三计算参数，/>表示Hadamard积，/>是/>的求和矢量，/>表示/>的对角矩阵，/>表示/>的对角矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展，包括：
在全部信道类型分档对应的ML估计指标中确定最小指标；
将所述最小指标所属信道类型分档对应的预设时延扩展确定为所述目标时延扩展。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引，包括：
对所述目标时延扩展进行Kalman滤波，其中，
其中，表示所述目标时延扩展的滤波结果，/>表示当前子帧/>上估计的目标时延扩展，/>表示上一个子帧/>上估计的目标时延扩展；
表示Kalman滤波因子，
若，否则/>，其中，为所述频域参考信号计算所述ML估计指标的累计次数，/>表示预配置的Kalman滤波数目；
在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引。
第二方面，本申请实施例提供了一种频域相关系数确定装置，包括：
自相关矩阵确定单元，用于基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；
ML估计指标确定单元，用于基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；
时延扩展确定单元，用于基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；
信道类型索引确定单元，用于确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；
频域相关系数确定单元，用于输出所述信道类型索引对应的频域相关系数。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述自相关矩阵确定单元包括：
LS信道估计单元，用于对接收到的所述频域参考信号进行LS信道估计，得到LS信道估计结果；
第一执行单元，用于基于所述LS信道估计结果，确定所述自相关矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述第一执行单元用于：
将所述LS信道估计结果与所述LS信道估计结果的共轭转置结果的乘积确定为所述自相关矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述第一执行单元包括：
冲击响应获取单元，用于基于所述LS信道估计结果，执行IFFT变换，得到时域信道冲击响应，其中，功率时延谱中第n条径的时域信道冲击响应为：
其中，为IFFT变换长度，/>，/>表示所述功率时延谱中第/>条径，，/>为频率的第/>个子载波数，/>为频率的第/>个子载波的LS信道估计结果；
功率时延谱确定单元，用于基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱；
初始频域相关系数获取单元，用于对所述功率时延谱进行FFT变换，得到初始频域相关系数，其中，所述功率时延谱中的第条径对应的初始频域相关系数为：
其中，为所述功率时延谱中的第/>条径；
自相关矩阵组建单元，用于基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，组成所述自相关矩阵为：
其中。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述功率时延谱确定单元用于：
基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率分布和时延分布；基于所述功率分布和所述时延分布，以及所述功率时延谱的长度，确定所述功率时延谱；
所述所述第一执行单元还包括：
滤波降噪单元，用于在所述对所述功率时延谱进行FFT变换之前，对所述功率时延谱进行滤波处理和降噪处理。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述自相关矩阵确定单元包括：
第二执行单元，用于对于均匀分布的功率时延谱，基于每个所述信道类型分档对应的时延扩展，确定所述功率时延谱中各节对应的初始频域相关系数，其中，
为所述功率时延谱中的第k条径对应的初始频域相关系数，/>，/>为功率时延谱的长度，/>表示第k条径所属的信道类型分档对应的时延扩展，/>表示归一化的时延偏移，/>表示子载波索引，/>；/>表示子载波间隔，/>为功率时延谱的长度；
自相关矩阵组建单元，用于基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，组成所述自相关矩阵为：
其中。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述ML估计指标确定单元包括：
参数查询单元，用于在所述预设的信道类型分档信息中查询所述自相关矩阵对应的计算参数集合；
第三执行单元，用于基于所述自相关矩阵、所述计算参数集合和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，其中，
其中，为第q个信道类型分档对应的ML估计指标，/>为所述自相关矩阵，为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第一计算参数，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第二计算参数，/>为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第三计算参数，/>表示Hadamard积，/>是/>的求和矢量，/>表示/>的对角矩阵，/>表示/>的对角矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述时延扩展确定单元用于：
在全部信道类型分档对应的ML估计指标中确定最小指标；将所述最小指标所属信道类型分档对应的预设时延扩展确定为所述目标时延扩展。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述信道类型索引确定单元用于：
对所述目标时延扩展进行Kalman滤波，其中，
其中，表示所述目标时延扩展的滤波结果，/>表示当前子帧/>上估计的目标时延扩展，/>表示上一个子帧/>上估计的目标时延扩展；/>表示Kalman滤波因子，若/>，否则/>，其中，/>为所述频域参考信号计算所述ML估计指标的累计次数，/>表示预配置的Kalman滤波数目；在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，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，所述指令被设置为用于执行上述第一方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述第一方面所述的方法。
以上技术方案，针对相关技术中频域相关系数计算方式无法兼顾计算结果的准确性与计算过程的便利性而导致维纳滤波系数矩阵计算不准确影响系统性能的技术问题，可根据预设的信道档位以及预存的频域相关矩阵，方便快捷地计算每个信道类型分档对应的ML估计指标，从而基于ML估计指标选择目标时延扩展，对应查找信道类型索引以及信道类型索引对应的频域相关系数。由此，通过有针对性地预设信道类型或者预设均匀分布PDP实现信道分档，以便实时估计频域相关系数，获得高鲁棒性，最终实现信道估计的最优维纳滤波。进一步地，既可以针对不同的信道类型有针对性地计算更为准确的频域相关系数，也保证了计算量不会剧增，降低计算过程对系统性能的影响，提升通信的可靠性和高效性，减少抖动，增加整体系统性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了相关技术中OFDM通信系统的信道估计方案的示意图；
图2示出了根据本申请的一个实施例的基于频域相关系数进行维纳滤波的信道估计方案的示意图；
图3示出了图2中进行频域相关系数估计的具体方案示意图；
图4示出了根据本申请的一个实施例的频域相关系数确定方法的流程图；
图5示出了根据本申请的一个实施例的LTE系统的CRS参考信号单Port的Pattern的示意图；
图6示出了根据本申请的一个实施例的计算机设备的框图；
图7示出了根据本申请的另一个实施例的计算机设备的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2示出了根据本申请的一个实施例的基于频域相关系数进行维纳滤波的信道估计方案的示意图，其通过下行数字前端接收RF Data（射频数据），并对下行数字前端提供的频域参考信号和频域接收信号分别进行处理，实现最终的译码。其中，信道估计的具体方式如图3所示。下面结合图3和图4对本申请给出的信道估计方案进行详细阐述。
图4示出了根据本申请的一个实施例的频域相关系数确定方法的流程图。
如图4所示，根据本申请的一个实施例的频域相关系数确定方法包括：
步骤102，基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵。
在一种可能的设计中，确定自相关矩阵的具体方式包括：对接收到的所述频域参考信号进行LS信道估计，得到LS信道估计结果；基于所述LS信道估计结果，确定所述自相关矩阵。
其中，在一种可能的设计中，结合图3所示，可基于所述LS信道估计结果直接确定所述自相关矩阵，具体地，在频域上进行计算，将所述LS信道估计结果与所述LS信道估计结果的共轭转置结果的乘积确定为所述自相关矩阵。
频率上接收到的参考信号模型为
根据接收到的频域参考信号，进行LS信道估计，输出。
如图5所示，LTE系统的CRS参考信号单Port的Pattern的示意图中，在OFDM（Orthogonal frequency-division multiplexing，正交频分复用）符号索引为0、4、7、11上，相邻两个tone之间的间隔为6个子载波。
同理，对于NR DMRS、TRS、CSI-RS，都可以基于相应的Pattern来进行LS估计，获得。
在另一种可能的设计中，在时域上计算，首先，基于所述LS信道估计结果，执行IFFT变换，得到时域信道冲击响应。该时域信道冲击响应是对不同OFDM符号通过IFFT变换得到的。
其中，功率时延谱中第n条径的时域信道冲击响应为：
其中，为IFFT变换长度，/>，/>表示所述功率时延谱中第/>条径，，/>为频率的第/>个子载波数，/>为频率的第/>个子载波的LS信道估计结果；
接着，基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱。具体来说，基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率分布和时延分布；基于所述功率分布和所述时延分布，以及所述功率时延谱的长度，确定所述功率时延谱。
可选地，在进一步处理之前，对所述功率时延谱进行滤波处理和降噪处理，以提升功率时延谱的可靠性，从而提升后续以功率时延谱为基础的计算结果的准确性。
进一步地，对所述功率时延谱进行FFT变换，得到初始频域相关系数，其中，所述功率时延谱中的第n条径对应的频域相关系数为：
其中，为所述功率时延谱中的第n条径。
最终，基于所述功率时延谱的全部初始频域相关系数，根据实现的复杂度需求，可以组成所述自相关矩阵为：
其中。
在另一种可能的设计中，确定自相关矩阵的具体方式包括：首先，对于均匀分布的功率时延谱，基于每个所述信道类型分档对应的时延扩展，确定所述功率时延谱中各节对应的频域相关系数，其中，
为所述功率时延谱中的第k条径对应的初始频域相关系数，/>，/>为功率时延谱的长度，/>表示第k条径所属的信道类型分档对应的时延扩展，/>表示归一化的时延偏移，/>表示子载波索引，/>；/>表示子载波间隔，/>为功率时延谱的长度。
至此，基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，根据实现的复杂度需求，可以组成所述自相关矩阵为：
其中。
根据预定义的分档的，可以将时延扩展等间隔均分为N档，当然，也可以进行不等间隔的划分，对此不进行具体限定。
举例来说，根据预定义的分档的，可以从10ns到5000ns等间隔分为10档或者20档，或者，不等间隔分为：10ns-100ns、100ns-500ns、500ns-800ns、800ns-2000ns等多个档位，在此不再一一列举。当然，此分档方式仅为给出的示例，实际的档位分割方式中各分档范围可以是符合实际通信需求的任何范围。
步骤104，基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标。
在一种可能的设计中，可基于信道类型进行分档。此处的信道类型可为现有已定义的信道模型，也可为任何自定义的信道模型。
可选地，根据3GPP定义的EPA、EVA、ETU、TDLA、TDLB、TDLC信道模型，计算和/>的上三角矩阵，并预存成表的形式，作为信道类型分档信息，避免实时计算，从而能够降低复杂度。同时，可为每种信道模型设置对应的/>。
在另一种可能的设计中，在功率时延谱均匀分布的情况下，如上文所述，将时延扩展等间隔等分或不等分地分为N档，在此不再赘述。
需要知晓，分档的数目越多，估计的精度就越高，但是占用会更多的内存。
具体地，在所述预设的信道类型分档信息中查询所述自相关矩阵对应的计算参数集合，接着，基于所述自相关矩阵、所述计算参数集合和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，其中，
其中，为第q个信道类型分档对应的ML估计指标，/>为所述自相关矩阵，为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第一计算参数，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第二计算参数，/>为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第三计算参数，/>表示Hadamard积，/>是/>的求和矢量，/>表示/>的对角矩阵，/>表示/>的对角矩阵。
也就是说，在预设的信道类型分档信息中查询预设的ML估计指标计算方式所需 、与自相关矩阵有关的参数，再将这些参数和自相关矩阵代入到预设的ML估计指标计算方式提供的计算公式中，计算每个信道类型分档对应的ML估计指标。
步骤106，基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展。
其中，可在全部信道类型分档对应的ML估计指标中确定最小指标；将所述最小指标所属信道类型分档对应的预设时延扩展确定为所述目标时延扩展，其中，
其中，表示目标时延扩展，/>表示信道类型索引，表示具有所述最小指标的信道类型所对应的时延扩展。
步骤108，确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引。
在此过程中，可先对所述目标时延扩展进行Kalman滤波。其中，
其中，表示所述目标时延扩展的滤波结果，/>表示当前子帧/>上估计的目标时延扩展，/>表示上一个子帧/>上估计的目标时延扩展；/>表示Kalman滤波因子，若/>，否则/>，其中，/>为所述频域参考信号计算所述ML估计指标的累计次数，/>表示预配置的Kalman滤波数目。
其中，Kalman滤波机制可减少抖动，提升整体系统性能。
接着，在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引。
步骤110，输出所述信道类型索引对应的频域相关系数。
可选地，预设的判决门限值表设置有多个的数值范围，即所述目标时延扩展的滤波结果的数值范围，每个数值范围具有对应的时延扩展和信道类型索引。
以上技术方案，提出了一种基于ML准则进行频域相关系数的估计方法，其中，可根据预设的信道档位以及预存的频域相关矩阵，方便快捷地计算每个信道类型分档对应的ML估计指标，从而基于ML估计指标选择目标时延扩展，对应查找信道类型索引以及信道类型索引对应的频域相关系数。由此，既可以针对不同的信道类型有针对性地计算更为准确的频域相关系数，也保证了计算量不会剧增，降低计算过程对系统性能的影响，提升通信的可靠性和高效性，减少抖动，增加整体系统性能。
本申请实施例提供了一种频域相关系数确定装置，包括：
自相关矩阵确定单元，用于基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；
ML估计指标确定单元，用于基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；
时延扩展确定单元，用于基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；
信道类型索引确定单元，用于确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；
频域相关系数确定单元，用于输出所述信道类型索引对应的频域相关系数。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述自相关矩阵确定单元包括：
LS信道估计单元，用于对接收到的所述频域参考信号进行LS信道估计，得到LS信道估计结果；
第一执行单元，用于基于所述LS信道估计结果，确定所述自相关矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述第一执行单元用于：
将所述LS信道估计结果与所述LS信道估计结果的共轭转置结果的乘积确定为所述自相关矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述第一执行单元包括：
冲击响应获取单元，用于基于所述LS信道估计结果，执行IFFT变换，得到时域信道冲击响应，其中，功率时延谱中第n条径的时域信道冲击响应为：
其中，为IFFT变换长度，/>，/>表示所述功率时延谱中第/>条径，，/>为频率的第/>个子载波数，/>为频率的第/>个子载波的LS信道估计结果；
功率时延谱确定单元，用于基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱；
初始频域相关系数获取单元，用于对所述功率时延谱进行FFT变换，得到初始频域相关系数，其中，所述功率时延谱中的第n节对应的初始频域相关系数为：
其中，为所述功率时延谱中的第n条径；
自相关矩阵组建单元，用于基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，根据实现的复杂度需求，可以组成所述自相关矩阵为：
其中。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述功率时延谱确定单元用于：
基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率分布和时延分布；基于所述功率分布和所述时延分布，以及所述功率时延谱的长度，确定所述功率时延谱；
所述所述第一执行单元还包括：
滤波降噪单元，用于在所述对所述功率时延谱进行FFT变换之前，对所述功率时延谱进行滤波处理和降噪处理。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述自相关矩阵确定单元包括：
第二执行单元，用于对于均匀分布的功率时延谱，基于每个所述信道类型分档对应的时延扩展，确定所述功率时延谱中各节对应的初始频域相关系数，其中，
为所述功率时延谱中的第k条径对应的初始频域相关系数，/>，/>为功率时延谱的长度，/>表示第k条径所属的信道类型分档对应的时延扩展，/>表示归一化的时延偏移，/>表示子载波索引，/>；/>表示子载波间隔，/>为功率时延谱的长度；
自相关矩阵组建单元，用于基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，根据实现的复杂度需求，可以组成所述自相关矩阵为：
其中。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述ML估计指标确定单元包括：
参数查询单元，用于在所述预设的信道类型分档信息中查询所述自相关矩阵对应的计算参数集合；
第三执行单元，用于基于所述自相关矩阵、所述计算参数集合和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，其中，
其中，为第q个信道类型分档对应的ML估计指标，/>为所述自相关矩阵，为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第一计算参数，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第二计算参数，/>为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第三计算参数，/>表示Hadamard积，/>是/>的求和矢量，/>表示/>的对角矩阵，/>表示/>的对角矩阵。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述时延扩展确定单元用于：
在全部信道类型分档对应的ML估计指标中确定最小指标；将所述最小指标所属信道类型分档对应的预设时延扩展确定为所述目标时延扩展。
在本申请的一个实施例中，可选地，所述信道类型索引确定单元用于：
对所述目标时延扩展进行Kalman滤波，其中，
其中，表示所述目标时延扩展的滤波结果，/>表示当前子帧/>上估计的目标时延扩展，/>表示上一个子帧/>上估计的目标时延扩展；/>表示Kalman滤波因子，若/>，否则/>，其中，/>为所述频域参考信号计算所述ML估计指标的累计次数，/>表示预配置的Kalman滤波数目；在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引。
该频域相关系数确定装置使用上述实施例中任一项所述的方案，因此，具有上述所有技术效果，在此不再赘述。
另外，在一个实施例中，本申请提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性和/或易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、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。该计算机设备的网络接口用于与外部的客户端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时可以实现上述任一实施例所述的方法。
在一个实施例中，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是客户端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机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。该计算机设备的网络接口用于与外部服务器通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时可以实现上述任一实施例所述的方法。
本申请实施例上述的任一计算机设备以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具、可穿戴设备和便携式车载导航设备。
(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(5)其他具有数据交互功能的电子装置。
另外，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行以下步骤：
基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；
基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；
基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；
确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；
输出所述信道类型索引对应的频域相关系数。
需要说明的是，上述关于计算机可读存储介质或计算机设备所能实现的功能或步骤，可对应参阅前述方法实施例中的相关描述，为避免重复，这里不再一一描述。
以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，通过本申请的技术方案，可根据预设的信道档位以及预存的频域相关矩阵，方便快捷地计算每个信道类型分档对应的ML估计指标，从而基于ML估计指标选择目标时延扩展，对应查找信道类型索引以及信道类型索引对应的频域相关系数。由此，既可以针对不同的信道类型有针对性地计算更为准确的频域相关系数，也保证了计算量不会剧增，降低计算过程对系统性能的影响，提升通信的可靠性和高效性，减少抖动，增加整体系统性能。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二等来描述执行单元，但这些执行单元不应限于这些术语。这些术语仅用来将执行单元彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一执行单元也可以被称为第二执行单元，类似地，第二执行单元也可以被称为第一执行单元。
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”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例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。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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，所述单元的划分，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，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元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单元的形式实现。
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，所述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、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种频域相关系数确定方法，其特征在于，包括：
基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；
基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；
基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；
确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；
输出所述信道类型索引对应的频域相关系数；
其中，
在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引；
根据预设的信道档位以及预存的频域相关矩阵，查找所述信道类型索引以及所述信道类型索引对应的所述频域相关系数。
2.根据权利要求1所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵，包括：
对接收到的所述频域参考信号进行LS信道估计，得到LS信道估计结果；
基于所述LS信道估计结果，确定所述自相关矩阵。
3.根据权利要求2所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述基于所述LS信道估计结果，确定自相关矩阵，包括：
将所述LS信道估计结果与所述LS信道估计结果的共轭转置结果的乘积确定为所述自相关矩阵。
4.根据权利要求2所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，基于所述LS信道估计结果，确定自相关矩阵，包括：
基于所述LS信道估计结果，执行IFFT变换，得到时域信道冲击响应，其中，功率时延谱中第条径的时域信道冲击响应为：
其中，为IFFT变换长度，/>，/>表示所述功率时延谱中第/>条径，/>，/>为频率的第/>个子载波数，/>为频率的第/>个子载波的LS信道估计结果；
基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱；
对所述功率时延谱进行FFT变换，得到初始频域相关系数，其中，所述功率时延谱中的第个子载波对应的初始频域相关系数为：
其中，为所述功率时延谱中的第/>条径；
基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，组成所述自相关矩阵为：
其中。
5.根据权利要求4所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率时延谱，包括：
基于所述时域信道冲击响应，确定所述频域参考信号的功率分布和时延分布；
基于所述功率分布和所述时延分布，以及所述功率时延谱的长度，确定所述功率时延谱；
在所述对所述功率时延谱进行FFT变换之前，还包括：
对所述功率时延谱进行滤波处理和降噪处理。
6.根据权利要求1所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵，包括：
对于均匀分布的功率时延谱，基于每个所述信道类型分档对应的时延扩展，确定所述功率时延谱中各径对应的初始频域相关系数，其中，
为所述功率时延谱中的第k条径对应的初始频域相关系数，/>，/>为功率时延谱的长度，/>表示第k条径所属的信道类型分档对应的时延扩展，/>表示归一化的时延偏移，/>表示子载波索引，/>；/>表示子载波间隔，/>为功率时延谱的长度；
基于所述功率时延谱的初始频域相关系数，组成所述自相关矩阵为：
其中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，包括：
在所述预设的信道类型分档信息中查询所述自相关矩阵对应的计算参数集合；
基于所述自相关矩阵、所述计算参数集合和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标，其中，
其中，为第q个信道类型分档对应的ML估计指标，/>为所述自相关矩阵，为/>的严格上三角矩阵，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第一计算参数，/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第二计算参数，/>为/>为所述计算参数集合内所述第q个信道类型分档对应的第三计算参数，/>表示Hadamard积，/>是/>的求和矢量，表示/>的对角矩阵，/>表示/>的对角矩阵。
8.根据权利要求7所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展，包括：
在全部信道类型分档对应的ML估计指标中确定最小指标；
将所述最小指标所属信道类型分档对应的预设时延扩展确定为所述目标时延扩展。
9.根据权利要求1所述的频域相关系数确定方法，其特征在于，所述确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引，包括：
对所述目标时延扩展进行Kalman滤波，其中，
其中，表示所述目标时延扩展的滤波结果，/>表示当前子帧/>上估计的/>，/>表示上一个子帧/>上估计的目标时延扩展；
表示Kalman滤波因子，
若，否则/>，其中，为所述频域参考信号计算所述ML估计指标的累计次数，/>表示预配置的Kalman滤波数目；
在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引。
10.一种频域相关系数确定装置，其特征在于，包括：
自相关矩阵确定单元，用于基于接收到的频域参考信号，确定自相关矩阵；
ML估计指标确定单元，用于基于所述自相关矩阵、预设的信道类型分档信息和预设的ML估计指标计算方式，确定每个信道类型分档对应的ML估计指标；
时延扩展确定单元，用于基于所述每个信道类型分档对应的ML估计指标，确定目标时延扩展；
信道类型索引确定单元，用于确定与所述目标时延扩展对应的信道类型索引；
频域相关系数确定单元，用于输出所述信道类型索引对应的频域相关系数；
信道类型索引确定单元具体用于：在预设的判决门限值表中查找所述目标时延扩展的滤波结果所属的数值范围，并在所述预设的判决门限值表中获取所述数值范围对应的信道类型索引；
所述频域相关系数确定单元具体用于：根据预设的信道档位以及预存的频域相关矩阵，查找所述信道类型索引以及所述信道类型索引对应的所述频域相关系数。
11.一种计算机设备，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，所述指令被设置为用于执行上述权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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