本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種信道響應(yīng)的獲取方法和裝置。

背景技術(shù)：

在眾多的無(wú)線通信技術(shù)中，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。近幾年來(lái)，由于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，OFDM作為一種具有較高的頻譜利用率和良好的抗多徑性能地高速傳輸技術(shù)，引起了廣泛的關(guān)注。OFDM技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于數(shù)字音頻廣播(Digital Audio Broadcasting，DAB)、數(shù)字視頻廣播(Digital Video Broadcasting，DVB)、高清晰電視(High Definition Television，HDTV)、無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network，WLAN)和無(wú)線城域網(wǎng)(Wireless Metropolitan Area Network，WMAN)。

波束賦形可以應(yīng)用到OFDM系統(tǒng)中以提高系統(tǒng)的性能。使用這種技術(shù)需要知道信道信息。移動(dòng)臺(tái)(Mobile Station，MS)可以向基站(Base Station，BS)發(fā)送探測(cè)(Sounding)信號(hào)，使BS能夠知道BS到MS的信道響應(yīng)。對(duì)Sounding信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)主要有最小二乘(Least Squares，LS)信道估計(jì)算法和最小均方誤差(Minimum Mean Square Error，MMSE)信道估計(jì)算法。采用這些方法只能估計(jì)歷史子幀的信道響應(yīng)。現(xiàn)有技術(shù)利用整個(gè)帶寬的互相關(guān)矩陣獲得更新子幀的信道響應(yīng)，由于整個(gè)帶寬中每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣不同，這種方法會(huì)導(dǎo)致更新子幀的信道響應(yīng)估計(jì)性能的惡化。

因此，提供一種新的獲取對(duì)更新子幀的信道響應(yīng)信息的確定是亟待解決的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種利用每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣獲得更新子幀的信道響應(yīng)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的信道響應(yīng)的獲取方法和裝置，要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的獲取對(duì)更新子幀的信道響應(yīng)信息。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種信道響應(yīng)的獲取方法，包括：

通過(guò)探測(cè)參考信號(hào)SRS獲得第n-m幀到第n-1幀每個(gè)載波的信道估計(jì)；

通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣；

對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波；

利用所述互相關(guān)矩陣，通過(guò)線性預(yù)測(cè)算法獲取第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)H(n)；

其中，n、m和p均為正整數(shù)。

其中，通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到的第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，包括：

第n-m幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下：

第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中，R_pq表示第n-p幀與第n-q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第n-p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第n-q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

其中，對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波，包括：

當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中，a為濾波系數(shù)。

其中，所述第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)

其中，a_i通過(guò)如下方程獲得：

其中，i為正整數(shù)。

一種信道響應(yīng)的獲取裝置，包括：

第一獲取模塊，通過(guò)SRS獲得第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的信道估計(jì)；

第二獲取模塊，用于通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到的第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣；

濾波模塊，用于對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波；

第三獲取模塊，用于利用所述相關(guān)系數(shù)矩陣，通過(guò)線性預(yù)測(cè)算法獲取第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)H(n)；

其中，n、m和p均為正整數(shù)。

其中，所述第二獲取模塊通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到的第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，包括：

第n-m幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下：

第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中，R_pq表示第p幀與第q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

其中，所述濾波模塊對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波，包括：

當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中，a為濾波系數(shù)。

其中，所述第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)

其中，a_i通過(guò)如下方程獲得：

其中，i為正整數(shù)。

本發(fā)明提供的實(shí)施例，在得到第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的信道響應(yīng)后，通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波之后，利用所述互相關(guān)矩陣，通過(guò)線性預(yù)測(cè)算法獲取第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)H(n)，提供了一種新的獲取對(duì)每個(gè)載波更新子幀的信道響應(yīng)信息，利用互相關(guān)矩陣可以更加準(zhǔn)確地來(lái)獲取每個(gè)載波的信道響應(yīng)H(n)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的信道響應(yīng)的獲取方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的在3km/h，10km/h，15km/h，20km/h下現(xiàn)有的方法和該專利的方法效果對(duì)比圖；

圖3為本發(fā)明提供的信道響應(yīng)的獲取裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

圖1為本發(fā)明提供的信道響應(yīng)的獲取方法的流程圖。圖1所示方法包括：

步驟101、通過(guò)探測(cè)參考信號(hào)(Sounding Reference Signal，SRS)獲得第 n-m幀到第n-1幀每個(gè)載波的信道估計(jì)。

步驟102、通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。

步驟103、對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波。

步驟104、利用所述互相關(guān)矩陣，通過(guò)線性預(yù)測(cè)算法獲取第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)H(n)；

其中，n、m和p均為正整數(shù)。本發(fā)明提供的方法實(shí)施例，提供了一種新的獲取對(duì)更新子幀的信道響應(yīng)信息，利用相關(guān)系數(shù)可以更加準(zhǔn)確地來(lái)獲取H(n)。

下面對(duì)本發(fā)明提供的方法作進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例一

如果從第n-2幀到第n-1幀的信道響應(yīng)預(yù)測(cè)第n幀每個(gè)載波的信道響應(yīng)，具體實(shí)施方式1如下:

步驟1，通過(guò)SRS獲得第n-2幀信到第n-1幀每個(gè)載波的信道估計(jì)。

步驟2：通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-2幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-2幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。

第n-2幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下

第n幀子幀p與第n-2幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中R_pq表示第n-p幀與第n-q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第n-p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第n-q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

步驟3：對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波。假設(shè)當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中a濾波系數(shù)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

步驟4，通過(guò)線性預(yù)測(cè)方法獲得第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)。第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)可以通過(guò)第n-2幀信道響應(yīng)H(n-2)到第n-1幀的信道響應(yīng)H(n-1)如下線性變換得到：

其中a_i通過(guò)如下方程獲得：

實(shí)施例二

如果從第n-4幀到第n-1幀的信道響應(yīng)預(yù)測(cè)第n幀的信道響應(yīng)，具體實(shí)施方式2如下:

步驟1，通過(guò)SRS獲得第n-4幀到第n-1幀每個(gè)載波的信道估計(jì)。

步驟2：通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-4幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-4幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。

第n-4幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下

第n幀子幀p與第n-4幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中R_pq表示第n-p幀與第n-q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第n-p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第n-q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

步驟3：對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波。假設(shè)當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中a濾波系數(shù)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

步驟4，通過(guò)線性預(yù)測(cè)方法獲得第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)。第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)可以通過(guò)第n-4幀信道響應(yīng)H(n-2)到第n-1幀的信道響應(yīng)H(n-1)如下線性變換得到：

其中a_i通過(guò)如下方程獲得：

實(shí)施例三

如果從第8幀到第9幀的信道響應(yīng)預(yù)測(cè)第10幀的信道響應(yīng)，具體實(shí)施方式3如下:

步驟1，通過(guò)SRS獲得第8幀信道估計(jì)到第9幀每個(gè)載波的信道估計(jì)。

步驟2：通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第8幀到第9幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第8幀子幀p與第8幀到第9幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。

第8幀到第9幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下

第10幀子幀p與第8幀到第9幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中R_pq表示第n-p幀與第n-q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第n-p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第n-q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

步驟3：對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波。假設(shè)當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中a濾波系數(shù)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

步驟4，通過(guò)線性預(yù)測(cè)方法獲得第10幀每個(gè)載波的信道響應(yīng)。第10幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)可以通過(guò)第8幀信道響應(yīng)H(8)到第9幀的信道響應(yīng)H(9)如下線性變換得到：

其中a_i通過(guò)如下方程獲得：

實(shí)施例四

如果從第8幀到第11幀的信道響應(yīng)預(yù)測(cè)第12幀的信道響應(yīng)，具體實(shí)施方式4如下:

步驟1，通過(guò)SRS獲得第8幀信道估計(jì)到第11幀每個(gè)載波的信道估計(jì)。

步驟2：通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第8幀到第11幀每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第12幀子幀p與第8幀到第11幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。

第8幀到第11幀之間的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下

第12幀子幀p與第8幀到第11幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中R_pq表示第n-p幀與第n-q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第n-p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第n-q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

步驟3：對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波。假設(shè)當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中a濾波系數(shù)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

步驟4，通過(guò)線性預(yù)測(cè)方法獲得第12幀每個(gè)載波的信道響應(yīng)。第12幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)可以通過(guò)第8幀信道響應(yīng)H(8)到第11幀的信道響應(yīng)H(11)如下線性變換得到：

其中a_i通過(guò)如下方程獲得：

根據(jù)下式公式對(duì)比了現(xiàn)有的方法和該專利方法的效果：

100％*abs(真實(shí)的信道響應(yīng)–預(yù)測(cè)的信道響應(yīng))/真實(shí)的信道響應(yīng)

其中abs表示取絕對(duì)值。

圖2為本發(fā)明提供的在3km/h，10km/h，15km/h，20km/h下現(xiàn)有的方法和該專利的方法效果對(duì)比圖，從圖中可以看到在低速情況下(3km/h/10km/h)性能有20倍左右的提升，在中速情況下(15km/h/20km/h)性能有2倍左右的提升。

圖3為本發(fā)明提供的信道響應(yīng)的獲取裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3所示裝置，包括：

第一獲取模塊301，通過(guò)SRS獲得第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的信道估計(jì)；

第二獲取模塊302，用于通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣。估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣；

濾波模塊303，用于對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾 波；

第三獲取模塊304，用于利用所述相關(guān)系數(shù)矩陣，通過(guò)線性預(yù)測(cè)算法獲取第n幀子幀p每個(gè)載波的信道響應(yīng)H(n)；

其中，n、m和p均為正整數(shù)。

其中，所述第二獲取模塊302通過(guò)信道估計(jì)共軛相乘得到第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，估計(jì)第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣，包括：

第n-m幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣表達(dá)形式如下：

第n幀子幀p與第n-m幀到第n-1幀的一個(gè)載波的互相關(guān)矩陣如下:

其中，R_pq表示第n-p幀與第n-q幀的一個(gè)載波的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)第n-p幀一個(gè)載波的信道估計(jì)與第n-q幀一個(gè)載波的信道估計(jì)共軛相乘得到。

其中，所述濾波模塊303對(duì)上述每個(gè)載波的互相關(guān)矩陣的每個(gè)元素R_pq進(jìn)行濾波，包括：

當(dāng)前估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R”_pq，歷史估計(jì)得到的相關(guān)系數(shù)為R'_pq，則相關(guān)系數(shù)R_pq為：

其中，a為濾波系數(shù)。

其中，所述第n幀每個(gè)載波的信道響應(yīng)

其中，a_i通過(guò)如下方程獲得：

其中，i為正整數(shù)。

本發(fā)明提供的裝置實(shí)施例，提供了一種新的獲取對(duì)更新子幀的信道響應(yīng)信息，利用相關(guān)系數(shù)可以更加準(zhǔn)確地來(lái)獲取信道響應(yīng)H(n)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以使用計(jì)算機(jī)程序流程來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述計(jì)算機(jī)程序在相應(yīng)的硬件平臺(tái)上(如系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、器件等)執(zhí)行，在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些步驟可以被分別制作成一個(gè)個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

上述實(shí)施例中的各裝置/功能模塊/功能單元可以采用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，也可以分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上。

上述實(shí)施例中的各裝置/功能模塊/功能單元以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述提到的計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。