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      信道及噪聲估計方法、信道及噪聲估計裝置與流程

      文檔序號:12039048閱讀:429來源:國知局
      信道及噪聲估計方法、信道及噪聲估計裝置與流程
      本發(fā)明涉及無線通信領域,特別是涉及信道及噪聲估計方法、信道及噪聲估計裝置。

      背景技術:
      在長期演進(LongTermEvolution,LTE)無線通信系統(tǒng)中,信噪比為衡量通信系統(tǒng)接收性能的一個重要指標,而信噪比受到信號功率、噪聲功率等估計值的影響,且信號功率、噪聲功率以及信號、噪聲的相關性等估計值的精確與否直接影響著通信系統(tǒng)中后續(xù)的解調(diào)模塊對信號的解調(diào)結果。本申請發(fā)明人在長期研發(fā)中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術中,對于無線通信系統(tǒng)中信號功率以及噪聲功率的估計方法存在準確性不高、復雜度較高的問題,且沒有對不同接收天線間的信號、噪聲的相關性進行估計。

      技術實現(xiàn)要素:
      本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種信道及噪聲估計方法、信道及噪聲估計裝置,能夠降低信號、噪聲估計的復雜度,提高估計量的精度。為解決上述技術問題,本發(fā)明的一方面是:提供一種信道及噪聲估計方法,包括:對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值;對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值;根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性;根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性。其中,對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值的步驟包括:對至少一第一接收天線、一第二接收天線接收到的信號分別進行信道估計得到對應的實際信道估計值其中,表示第一接收天線對應的實際信道估計值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值。其中,對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值的步驟包括:利用一第一濾波器、一第二濾波器分別對實際信道估計值進行濾波得到對應的濾波信道估計值其中,表示經(jīng)第一濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第一濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第二濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第二濾波器濾波后得到的濾波信道估計值。其中,的值分別如下所示:其中,表示第一接收天線的理想信道估計值,v1表示第一接收天線的噪聲值,表示第二接收天線的理想信道估計值,v2表示第二接收天線的噪聲值;的計算公式分別如下所示:其中,w表示第一濾波器的系數(shù)行向量,k表示頻域上第k個子載波,u表示第二濾波器的系數(shù)行向量。其中,第一濾波器和第二濾波器線性無關。其中,根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性的步驟包括:分別根據(jù)計算得到第一接收天線、第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值和之間的有偏的噪聲相關性以及和之間的有偏的信號相關性的計算公式分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第一接收天線對應的有偏的信號功率值,表示第二接收天線對應的有偏的信號功率值,表示有偏的噪聲相關性,表示有偏的信號相關性,Ek(·)表示在頻域上求平均,(·)*表示共軛。其中,根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性的步驟包括:根據(jù)(1)、(3)、(7)式可得:根據(jù)(1)、(5)、(9)式可得:聯(lián)立(13)、(14)式可得:對(15)式中的矩陣求逆以及根據(jù)第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值第一接收天線對應的有偏的信號功率值可得:其中,E(·)表示求平均,(·)H表示共軛轉(zhuǎn)置,I表示單位矩陣,RHH表示在各子載波上的相關性矩陣,表示第一接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第一接收天線對應的無偏的噪聲功率值;同理可求得第二接收天線對應的無偏的信號功率值以及第二接收天線對應的無偏的噪聲功率值根據(jù)(1)、(2)、(3)、(4)、(11)式可得:根據(jù)(1)、(2)、(5)、(6)、(12)式可得:聯(lián)立(17)、(18)式可得:對(19)式中的矩陣求逆以及根據(jù)有偏的噪聲相關性有偏的信號相關性可得:其中,β12表示和之間的無偏的信號相關性,γ12表示和之間的無偏的噪聲相關性。其中,在根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性的步驟之后還包括:對無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性進行頻域平滑;對頻域平滑后的無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性在時域進行濾波;對濾波后的無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性進行解調(diào)。為解決上述技術問題,本發(fā)明的另一方面是:提供一種信道及噪聲估計裝置,包括:信道估計模塊,用于對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值;第一濾波模塊、第二濾波模塊,用于分別對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值;第一計算模塊,用于根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性;第二計算模塊,用于根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性。其中,信道估計模塊具體用于對至少一第一接收天線、一第二接收天線接收到的信號分別進行信道估計得到對應的實際信道估計值其中,表示第一接收天線對應的實際信道估計值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值。其中,第一濾波模塊、第二濾波模塊分別具體用于對實際信道估計值進行濾波得到對應的濾波信道估計值其中,表示經(jīng)第一濾波模塊濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第一濾波模塊濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第二濾波模塊濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第二濾波模塊濾波后得到的濾波信道估計值;其中,第一濾波模塊和第二濾波模塊線性無關。其中,的值分別如下所示:其中,表示第一接收天線的理想信道估計值,v1表示第一接收天線的噪聲值,表示第二接收天線的理想信道估計值,v2表示第二接收天線的噪聲值;的計算公式分別如下所示:其中,w表示第一濾波模塊的系數(shù)行向量,k表示頻域上第k個子載波,u表示第二濾波模塊的系數(shù)行向量。其中,第一計算模塊具體用于分別根據(jù)計算得到第一接收天線、第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值和之間的有偏的噪聲相關性以及和之間的有偏的信號相關性的計算公式分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第一接收天線對應的有偏的信號功率值,表示第二接收天線對應的有偏的信號功率值,表示有偏的噪聲相關性,表示有偏的信號相關性,Ek(·)表示在頻域上求平均,(·)*表示共軛。其中,第二計算模塊具體用于根據(jù)(1)、(3)、(7)式而得到:第二計算模塊具體用于根據(jù)(1)、(5)、(9)式而得到:第二計算模塊具體用于聯(lián)立(13)、(14)式而得到:第二計算模塊具體用于對(15)式中的矩陣求逆以及根據(jù)第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值第一接收天線對應的有偏的信號功率值而得到:其中,E(·)表示求平均,(·)H表示共軛轉(zhuǎn)置,I表示單位矩陣,RHH表示在各子載波上的相關性矩陣,表示第一接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第一接收天線對應的無偏的噪聲功率值;第二計算模塊具體用于同理求得第二接收天線對應的無偏的信號功率值以及第二接收天線對應的無偏的噪聲功率值第二計算模塊具體用于根據(jù)(1)、(2)、(3)、(4)、(11)式而得到:第二計算模塊具體用于根據(jù)(1)、(2)、(5)、(6)、(12)式而得到:第二計算模塊具體用于聯(lián)立(17)、(18)式而得到:第二計算模塊具體用于對(19)式中的矩陣求逆以及根據(jù)有偏的噪聲相關性有偏的信號相關性而得到:其中,β12表示和之間的無偏的信號相關性,γ12表示和之間的無偏的噪聲相關性。其中,信道及噪聲估計裝置還包括:頻域平滑模塊,用于對無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性進行頻域平滑;時域濾波模塊,用于對頻域平滑后的無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性在時域進行濾波;解調(diào)模塊,用于對濾波后的無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性進行解調(diào)。本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況,本發(fā)明通過對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值,對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值,進而根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性;進一步根據(jù)得到的有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性,能夠降低信號、噪聲估計的復雜度,提高估計量的精度。附圖說明圖1是本發(fā)明信道及噪聲估計方法第一實施方式的流程圖;圖2是本發(fā)明信道及噪聲估計方法第二實施方式的流程圖;圖3是本發(fā)明信道及噪聲估計方法第二實施方式中利用噪聲矩陣進行解調(diào)與僅利用噪聲矩陣對角線上的元素進行解調(diào)的解調(diào)性能對比圖;圖4是本發(fā)明信道及噪聲估計裝置一實施方式的原理框圖。具體實施方式下面將結合本發(fā)明實施方式中的附圖,對本發(fā)明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式,而不是全部的實施方式。基于本發(fā)明中的實施方式,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式,均屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖1,本發(fā)明信道及噪聲估計方法第一實施方式包括:步驟S101:對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值;對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值,具體包括:信道估計裝置對至少一第一接收天線、一第二接收天線接收到的信號分別進行信道估計得到對應的實際信道估計值其中的值分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的實際信道估計值,表示第一接收天線的理想信道估計值,v1表示第一接收天線的噪聲值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值,表示第二接收天線的理想信道估計值,v2表示第二接收天線的噪聲值。其中,發(fā)射天線通過信道發(fā)射信號,第一接收天線、第二接收天線接收經(jīng)過信道傳送的信號。信道估計為從接收信號中將假定的某個信道模型的模型參數(shù)估計出來的過程,是信道對輸入信號影響的一種數(shù)學表示。在本實施方式中,對第一接收天線、第二接收天線接收到的信號進行信道估計采用的方法為最小二乘(LeastSquare,LS)信道估計算法:利用接收到的信號中的參考信號除以發(fā)射的參考信號而得到第一接收天線、第二接收天線對應的實際信道估計值在其他實施方式中,也可以設置更多接收天線,并且也可采用其他信道估計算法,此作不作過多限制。步驟S102:對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值;對第一接收天線、第二接收天線對應的實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值,具體包括:利用一第一濾波器、一第二濾波器分別對第一接收天線、第二接收天線對應的實際信道估計值進行濾波得到對應的濾波信道估計值其中的計算公式分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第一濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第一濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,w表示第一濾波器的系數(shù)行向量,k表示頻域上第k個子載波,表示第一接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第二濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第二濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,u表示第二濾波器的系數(shù)行向量。濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路,能得到一個特定頻率或消除一個特定頻率。上述第一濾波器和第二濾波器線性無關。第一濾波器可選取為插值濾波器,第二濾波器相應選取為與第一濾波器線性無關的插值濾波器,第二濾波器的系數(shù)行向量u為(e-w),其中e表示基向量[0,…,0,1,0,…,0]。步驟S103:根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性、有偏的信號相關性;根據(jù)步驟S102計算得到的濾波信道估計值進一步計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,具體包括:分別根據(jù)計算得到第一接收天線、第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值和之間的有偏的噪聲相關性以及和之間的有偏的信號相關性的計算公式分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第一接收天線對應的有偏的信號功率值,表示第二接收天線對應的有偏的信號功率值,表示和之間的有偏的噪聲相關性,表示和之間表示有偏的信號相關性,Ek(·)表示在頻域上求平均,(·)*表示共軛。上述有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值有偏的噪聲相關性有偏的信號相關性等數(shù)值中的有偏表示有偏估計,有偏估計即參數(shù)的樣本估計值的期望值不等于參數(shù)的真實值,例如A′=f(x1,x2,...,xn)是未知參數(shù)A的一個點估計量,若E(A′)≠A,則稱E(A′)為A的有偏估計量。步驟S104:根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性、無偏的信號相關性。根據(jù)有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性,具體包括:1、對于第一接收天線對應的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值計算過程如下:根據(jù)(1)、(3)、(7)式可得:根據(jù)(1)、(5)、(9)式可得:聯(lián)立(13)、(14)式可得:對(15)式中的矩陣求逆以及根據(jù)第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值第一接收天線對應的有偏的信號功率值可得:其中,上述各式中的E(·)表示求平均,(·)H表示共軛轉(zhuǎn)置,I表示單位矩陣,RHH表示在各子載波上的相關性矩陣,表示第一接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第一接收天線對應的無偏的噪聲功率值。2、對于第二接收天線對應的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值計算過程如下:根據(jù)(2)、(4)、(8)式可得:根據(jù)(2)、(6)、(10)式可得:聯(lián)立(17)、(18)式可得:對(19)式中的矩陣求逆以及根據(jù)第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值第二接收天線對應的有偏的信號功率值可得:其中,上述各式中的E(·)表示求平均,(·)H表示共軛轉(zhuǎn)置,I表示單位矩陣,RHH表示在各子載波上的相關性矩陣,表示第二接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第二接收天線對應的無偏的噪聲功率值。3、對于無偏的信號相關性β12、無偏的噪聲相關性γ12計算過程如下:根據(jù)(1)、(2)、(3)、(4)、(11)式可得:根據(jù)(1)、(2)、(5)、(6)、(12)式可得:聯(lián)立(21)、(22)式可得:對(23)式中的矩陣求逆以及根據(jù)有偏的噪聲相關性有偏的信號相關性可得:其中,β12表示和之間的無偏的信號相關性,γ12表示和之間的無偏的噪聲相關性。上述無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12、無偏的信號相關性β12等數(shù)值中的無偏表示無偏估計,無偏估計即參數(shù)的樣本估計值的期望值等于參數(shù)的真實值,例如B′=g(x1,x2,...,xn)是未知參數(shù)B的一個點估計量,若E(B′)=B,則稱E(B′)為B的無偏估計量。由上述(16)、(20)、(24)式可分別計算得到第一接收天線對應的無偏的信號功率值無偏的噪聲功率值第二接收天線對應的無偏的信號功率值無偏的噪聲功率值和之間的無偏的信號相關性β12以及和之間的無偏的噪聲相關性γ12??梢钥闯?,對于上述各無偏估計量的計算均利用到相同的一個二階矩陣的逆矩陣只需計算一次上述逆矩陣的值即可應用于無偏信號功率值等多個無偏估計量的計算,計算復雜度簡單??梢岳斫猓景l(fā)明信道及噪聲估計方法第一實施方式通過對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值,對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值,進而根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性;進一步根據(jù)得到的有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性、有偏的信號相關性以及一個二階矩陣的逆矩陣計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性,能夠降低信號、噪聲估計的復雜度,提高估計量的精度。請參閱圖2,本發(fā)明信道及噪聲估計方法第二實施方式包括:步驟S201:對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值;分別對第一接收天線、第二接收天線接收到的信號進行信道估計得到對應的實際信道估計值步驟S202:對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值;利用第一濾波器、第二濾波器分別對第一接收天線、第二接收天線對應的實際信道估計值進行濾波得到對應的濾波信道估計值其中,表示第一接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第一濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第一濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示第一接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第二濾波器濾波后得到的濾波信道估計值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值經(jīng)第二濾波器濾波后得到的濾波信道估計值。步驟S203:根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性、有偏的信號相關性;根據(jù)步驟S202計算得到的濾波信道估計值進一步計算得到第一接收天線、第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值和之間的有偏的噪聲相關性和之間的有偏的信號相關性步驟S204:根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性,計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性、無偏的信號相關性;根據(jù)有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性,其中無偏的噪聲功率值等各無偏估計值的計算結果如下式所示:其中,表示第一接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第一接收天線對應的無偏的噪聲功率值;表示第二接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第二接收天線對應的無偏的噪聲功率值;β12表示和之間的無偏的信號相關性,γ12表示和之間的無偏的噪聲相關性。步驟S205:進行頻域平滑;使用滑動平均濾波器對無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12以及無偏的信號相關性β12進行頻域平滑,對無偏的噪聲功率值等輸入信息做平均。步驟S206:在時域進行濾波;進一步使用無限脈沖響應數(shù)字(InfiniteImpulseResponse,IIR)濾波器對進行頻域平滑后的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12以及無偏的信號相關性β12在時域進行濾波,將信號中特定波段頻率濾除,使估計量更加精確。步驟S207:對濾波后的無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性進行解調(diào)。解調(diào)器或解調(diào)電路對進行頻域平滑以及濾波后的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12以及無偏的信號相關性β12進行解調(diào),即從接收到的已調(diào)制信號中恢復原始傳送的信號,得到較好的解調(diào)信號結果。無偏的信號功率值等無偏估計量還可應用于LTE系統(tǒng)的鏈路自適應模塊。請參閱圖3,圖3為利用無偏的噪聲相關性γ12、無偏的噪聲功率構造的噪聲矩陣進行解調(diào)(IRC)與僅利用噪聲矩陣對角線上的元素進行解調(diào)(NO-IRC)的解調(diào)性能對比圖。從圖3中可以看出,在相同信噪比(SNR)的情況下,利用本實施方式計算得到的無偏的噪聲相關性、無偏的噪聲功率而構造的噪聲矩陣進行IRC解調(diào)其對應的誤塊率(BLER)低于僅利用噪聲矩陣對角線上的元素進行MRC解調(diào)其對應的誤塊率,利用無偏的噪聲相關性、無偏的噪聲功率構造的噪聲矩陣進行解調(diào)可以得到更好的解調(diào)結果??梢岳斫?,本發(fā)明信道及噪聲估計方法第二實施方式通過對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值,對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值,進而根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性;進一步根據(jù)得到的有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性、有偏的信號相關性以及一個二階矩陣的逆矩陣計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性,對上述無偏的噪聲功率值等無偏估計量進行頻域平滑、濾波,最后進行解調(diào),能夠降低信號、噪聲估計的復雜度,提高估計量的精度,從而得到更好的解調(diào)結果。請參閱圖4,本發(fā)明信道及噪聲估計裝置一實施方式包括:信道估計模塊301,用于對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值。其中,信道估計模塊301具體用于對至少一第一接收天線、一第二接收天線接收到的信號分別進行信道估計得到對應的實際信道估計值的值分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的實際信道估計值,表示第一接收天線的理想信道估計值,v1表示第一接收天線的噪聲值,表示第二接收天線對應的實際信道估計值,表示第二接收天線的理想信道估計值,v2表示第二接收天線的噪聲值。在其他實施方式中,也可以設置更多接收天線,此處不作過多限制。第一濾波模塊302a、第二濾波模塊302b,用于分別對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值。其中,第一濾波模塊302a、第二濾波模塊302b分別具體用于對信道估計模塊301得到的實際信道估計值進行濾波得到對應的濾波信道估計值的計算公式分別如下所示:其中,表示經(jīng)第一濾波模塊302a濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第一濾波模塊302a濾波后得到的濾波信道估計值,w表示第一濾波模塊302a的系數(shù)行向量,k表示頻域上第k個子載波,表示經(jīng)第二濾波模塊302b濾波后得到的濾波信道估計值,表示經(jīng)第二濾波模塊302b濾波后得到的濾波信道估計值,u表示第二濾波模塊302b的系數(shù)行向量;其中,第一濾波模塊302a和第二濾波模塊302b線性無關。第一濾波模塊302a可選取為插值濾波器,第二濾波模塊302b相應選取為與第一濾波模塊302a線性無關的插值濾波器。第一計算模塊303,用于根據(jù)第一濾波模塊302a、第二濾波模塊302b得到的濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性。其中,第一計算模塊303具體用于分別根據(jù)計算得到第一接收天線、第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值有偏的信號功率值和之間的有偏的噪聲相關性和之間的有偏的信號相關性其中的計算公式分別如下所示:其中,表示第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第二接收天線對應的有偏的噪聲功率值,表示第一接收天線對應的有偏的信號功率值,表示第二接收天線對應的有偏的信號功率值,表示有偏的噪聲相關性,表示有偏的信號相關性,Ek(·)表示在頻域上求平均,(·)*表示共軛。第二計算模塊304,用于根據(jù)第一計算模塊303得到的有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性進一步計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性。其中,第二計算模塊304具體用于根據(jù)(1)、(3)、(7)式而得到:第二計算模塊304具體用于根據(jù)(1)、(5)、(9)式而得到:第二計算模塊304具體用于聯(lián)立(13)、(14)式而得到:第二計算模塊304具體用于對(15)式中的矩陣求逆以及根據(jù)第一接收天線對應的有偏的噪聲功率值第一接收天線對應的有偏的信號功率值而得到:其中,E(·)表示求平均,(·)H表示共軛轉(zhuǎn)置,I表示單位矩陣,RHH表示在各子載波上的相關性矩陣,表示第一接收天線對應的無偏的信號功率值,表示第一接收天線對應的無偏的噪聲功率值。第二計算模塊304具體用于同理可求得第二接收天線對應的無偏的信號功率值以及第二接收天線對應的無偏的噪聲功率值第二計算模塊304對于無偏的信號相關性β12、無偏的噪聲相關性γ12的求解過程如下所示:第二計算模塊304具體用于根據(jù)(1)、(2)、(3)、(4)、(11)式而得到:第二計算模塊304具體用于根據(jù)(1)、(2)、(5)、(6)、(12)式而得到:第二計算模塊304具體用于聯(lián)立上述(17)、(18)式而得到:第二計算模塊304具體用于對(19)式中的矩陣求逆以及根據(jù)有偏的噪聲相關性有偏的信號相關性而得到:其中,β12表示和之間的無偏的信號相關性,γ12表示和之間的無偏的噪聲相關性。在其他實施方式中,第一計算模塊303和第二計算模塊304也可集成于一個模塊當中,此處不作過多限制。此外,信道及噪聲估計裝置還包括:頻域平滑模塊305,用于對第二計算模塊304得到的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12以及無偏的信號相關性β12進行頻域平滑。頻域平滑模塊305可為滑動平均濾波器。時域濾波模塊306,用于對在頻域平滑模塊305進行頻域平滑后的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12以及無偏的信號相關性β12在時域進行濾波。時域濾波模塊306可為無限脈沖響應數(shù)字(InfiniteImpulseResponse,IIR)濾波器。解調(diào)模塊307,用于對在時域濾波模塊306進行濾波后的無偏的噪聲功率值無偏的信號功率值無偏的噪聲相關性γ12以及無偏的信號相關性β12進行解調(diào),恢復原始傳送的信號。解調(diào)模塊307可為解調(diào)器或解調(diào)電路。可以理解,本發(fā)明信道及噪聲估計裝置一實施方式通過信道估計模塊301對接收到的信號進行信道估計得到實際信道估計值,第一濾波模塊302a、第二濾波模塊302b對實際信道估計值進行濾波得到濾波信道估計值,第一計算模塊303進而根據(jù)濾波信道估計值計算得到有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性以及有偏的信號相關性;第二計算模塊304進一步根據(jù)有偏的噪聲功率值、有偏的信號功率值、有偏的噪聲相關性、有偏的信號相關性以及一個二階矩陣的逆矩陣計算得到無偏的噪聲功率值、無偏的信號功率值、無偏的噪聲相關性以及無偏的信號相關性,能夠降低信號、噪聲估計的復雜度,提高估計量的精度。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
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