一种获取信道状态信息的方法和装置的制造方法_5

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为波束域的等效信道冲激响应,为信道的加性高斯白噪声。
[0325] 更进一步地,第一估计模块420将公式化)中的各个信号排列为矩阵形式,
[0326] 馬=馬馬+艺又*馬'+馬(7) r辣
[0327]如公式(7)所示,其中,屯二[咕,K,上标T表示矩阵转置, 彼您深W疋X;.A),成二[巧1,単,2,....,11以^]1。需要指出的是,送里的Xk实质上就 是上述xf的频域表达式,Xk的主对角线元素是由所述皆> 的频域表达构成的对角阵,Nc表 示子载波个数。
[032引具体的,第一估计模块420根据公式(8)获取所述信道冲击响应的第一估
[0329]白化,'二机(8)
[0330] 计值,其中,致aA表示第k个用户设备的信道冲击响应的第一估计值,Xf表示对 Xk进行共辆转置运算后的矩阵。
[0331] 第二估计模块430,用于将所述信道冲击响应的第一估计值在DCT域进行单点滤 波W获取信道冲击响应的第二估计值。
[0332] 具体的,第二估计模块430根据公式(9)将信道冲击响应的第一估计值变
[033引 dj.'=C冉(9)
[0334] 换到DCT域,其中,dk表示DCT域的信道冲击响应的第一估计值,C表示预设的第 一DCT变换矩阵。
[0335] 可选的,预设的第一DCT变换矩阵可W是第II类DCT变换矩阵,其定义式为公式 (10),其中,Ui的定义式为公式(11),i和j分别为矩阵的横纵坐标。
(10) (11)
[033引进一步地,第二估计模块430根据公式(12)对变换到DCT域的信道冲击 [033引 式二0,冲, (12)
[0340] 响应的第一估计值进行单点滤波,其中,^表示单点滤波后的变换到DCT域的信 道冲击响应的第一估计值,Gk表示对角阵。
[0341] 更进一步地,第二估计模块430根据公式(13)获取信道冲击响应的第二
[0342] 免二心.A (n)
[0343] 估计值,其中,表示第k个用户设备的信道冲击响应的第二估计值,甘表示预 设的第二DCT变换矩阵。
[0344] 可选的,预设的第二DCT变换矩阵可W是扩展的第II类DCT变换矩阵,其定义式 为公式(14)。
(14)
[0346] 需要指出的是,在DCT域中对信道冲击响应的第一估计值进行单点滤波,可W进 一步提高信道冲击响应估计的精度,得到估计精度更高的信道冲击响应的第二估计值。
[0347] 第H估计模块440,用于根据所述用户设备的导频信号和所述信道冲击响应的第 二估计值,基于残差计算获取干扰协方差阵的第一估计值。
[034引具体的,第H估计模块440可直接根据公式(15)获取干扰协方差阵的第
[0349] = (Y" _白4-'(X")批_冉t'A-'(广(15 )
[0350] -估计值,其中,表示第k个用户设备在第1个子载波上的干扰协方差阵的第 一估计值,H,;表示表示第k个用户设备在第1个子载波上的好t,XkJ表示第k个用户设 备在第I个子载波上的xf的频域表达式。具体实现过程中:
[0351] 首先,第H估计模块440基于用户设备在各个子载波上的导频符号和上述获取的 信道冲击响应的第二估计值,计算得到导频信号通过导频位置的信道冲激响应的第二估计 值所描述的信道到达接收端的信号SkJ,如公式(16)所示。
[0352]叹=馬,成,《 C 16 J
[0353] 然后,第H估计模块440将其从上述获取的频域接收信号中减去,得到干扰和噪 声信号的初始估计值,如公式(17)所示。
[0354] (巧)
[0355] 最后,第H估计模块440将干扰和噪声信号的初始估计值与其共辆转置相乘,从 而获得干扰协方差阵的第一估计值§,,,,如公式(18)所示。
[0356] (巧)
[0357] 第四估计模块450,用于将所述干扰协方差阵的第一估计值在DFT域进行加窗滤 波W获取干扰协方差阵的第二估计值。
[035引具体的,第四估计模块450根据公式(19)获取所述干扰协方差阵的第二
(19)
[0360]估计值,其中表示第k个用户设备在第1个子载波上的干扰协方差阵的第二 估计值,L表示最大路径延时,
表示H角窗函数。
[0361] 具体实现过程中,首先,第四估计模块450对获取的干扰协方差阵的第一估计值 进行IDFT(InverseDiscreteFourierTransform,离散傅里叶逆变换),得到干扰加噪声 的时域自相关函数Rk,。,如公式(20)所示。
(20)
[0363] 然后,第四估计模块450使用H角窗
进行滤波,并对干扰加噪声的时域 自相关函数进行DFT变换得到频域干扰协方差阵的第二估计值,如公式(21)
(21 )
[036引所示,其中,L为最大路径延时。
[0366] 需要指出的是,在DFT域对干扰协方差阵的第一估计值进行加窗滤波,进一步地 改善干扰协方差的估计精度,得到估计精度更高的干扰协方差的第二估计值。
[0367] 信道状态信息获取模块460,用于获取信道状态信息,所述信道状态信息包括所述 信道冲击响应的第二估计值和所述干扰协方差阵的第二估计值。
[036引具体的,信道状态信息获取模块460获取信道状态信息,其中信道状态信息主要 包括信道冲击响应的第二估计值和干扰协方差阵的第二估计值。由上可知,信道冲击响应 的第二估计值和干扰协方差阵的第二估计值均是改善估计精度后的估计值,故获取的信道 状态信息也得到了改善,提高了准确度。
[0369] 进一步地,在信道状态信息获取模块460获取到信道状态信息后,接收端可利用 信道状态信息对数据信号进行检测,其中数据信号为发送端向接收端发送的非信道估计用 途的消息,例如语首f旨息等。
[0370]图5是本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图,如图5所示,该用户设备 可W包括;至少一个处理器501,例如CPU,至少一个无线信号收发器503,存储器504,至少 一个通信总线502。其中,通信总线502用于实现送些组件之间的连接通信。其中,本发明 实施例中用户设备的无线信号收发器503可W为无线接口,例如天线装置,用于与其他节 点设备进行信令或数据的通信。存储器504可W是高速RAM存储器,也可W是非易失的存 储器(non-volatilememcxry),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器504还可W是至 少一个位于远离前述处理器501的存储装置。存储器504中存储一组程序代码,且处理器 501用于调用存储器中存储的程序代码,用于执行W下操作:
[0371] 接收发送端发送的用户设备的导频信号,所述用户设备的导频信号是通过ZC序 列构造的;
[0372] 根据所述用户设备的导频信号,基于最小二乘法获取信道冲击响应的第一估计 值;
[0373] 将所述信道冲击响应的第一估计值在DCT域进行单点滤波W获取信道冲击响应 的第二估计值;
[0374] 根据所述用户设备的导频信号和所述信道冲击响应的第二估计值,基于残差计算 获取干扰协方差阵的第一估计值;
[0375] 将所述干扰协方差阵的第一估计值在DFT域进行加窗滤波W获取干扰协方差阵 的第二估计值;
[0376] 获取信道状态信息,所述信道状态信息包括所述信道冲击响应的第二估计值和所 述干扰协方差阵的第二估计值。
[0377] 可选的,构造用户设备的导频信号具体是根据公式
[0378]
[0379] 构造的,其中,所达X!"表示第k个用户设备在第b个波束上的时域导频信号,所述 N表示导频信号的长度,所述B表示分配给各用户设备的波束个数,所述Iw/e表示N/B阶单 位阵,所述山曰邑{1,胖?,...,胖^化-1化)}表示主对角线元素为1龄、(/',),眠、.((/\'-)/') 的1对角阵,所述afw表示长度为N/B且根序为r,的ZC序列,所述Ww(i) = 6邱(j2ni/N)。
[0380] 相应地,处理器501根据所述用户设备的导频信号,基于最小二乘法获取信道冲 击响应的第一估计值具体方法为:根据公式
[0381] =XfY,
[0382] 获取所述信道冲击响应的第一估计值,其中,所述总,W表示第k个用户设备的信 道冲击响应的第一估计值,所述Xf表示对Xk进行共辆转置运算后的矩阵,所述Xk表示X? 的频域表达式,所述Yk表示第k个用户设备的频域导频向量。
[0383] 进一步地,处理器501将所述信道冲击响应的第一估计值在DCT域进行单点滤波 W获取信道冲击响应的第二估计值具体操作为:
[0384] 根据公式
[038引屯=〔|4。.,'
[0386] 将所述信道冲击响应的第一估计值变换到DCT域,其中,所述dk表示DCT域的信 道冲击响应的第一估计值,所述C表示预设的第一DCT变换矩阵;
[0387] 根据公式
[038引 a&.:=.'G成.
[0389] 对所述变换到DCT域的信道冲击响应的第一估计值进行单点滤波,其中,所述^ 表示单点滤波后的所述变换到DCT域的信道冲击响应的第一估计值,所述Gk表示对角阵;
[0390] 根据公式
[0391] %=Ca,
[0392] 获取所述信道冲击响应的第二估计值,其中,所述白,表示第k个用户设备的信道 冲击响应的第二估计值,所述甘表示预设的第二DCT变换矩阵。
[0393] 更进一步地,处理器501根据所述用户设备的导频信号和所述信道冲击响应的第 二估计值,基于残差计算获取干扰协方差阵的第一估计值具体操作可W为:根据公式
[0394] 二片',-扫。Xw)(Y。-白,)巧
[0395] 获取所述干扰协方差阵的第一估计值,其中,所述iw表示第k个用户设备在第1 个子载波上的干扰协方差阵的第一估计值,所述H;.表示表示第k个用户设备在第1个子 载波上的所述,所述Xiu表示第k个用户设备在第1个子载波上的所述Xf的频域表达 式。
[0396] 再进一步地,处理器501将所述干扰协方差阵的第一估计值在DFT域进行加窗滤 波W获取干扰协方差阵的第二估计值的具体操作可W是:根据公式
[039引获取所述干扰协方差阵的第二估计值,其中,所述含;W表示第k个用户设备在第1 个子载波上的干扰协方差阵的第二估计值,所述L表示最大路径延时,所述
表示H 角窗函数。
[0399] 图6是本发明实施例提供的一种基站的结构示意图,如图6所示,该基站可W包 括:至少一个处理器601,例如CPU,至少一个无线信号收发器603,存储器604,至少一个 通信总线602。其中,通信总线602用于实现送些组件之间的连接通信。其中,本发明实 施例中基站的无线信号收发器603可W为无线接口,例如天线装置,用于与其他节点设备 进行信令或数据的通信。存储器604可W是高速RAM存储器,也可W是非易失的存储器 (non-volatilememcxry),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器604还可W是至少一 个位于远离前述处理器601的存储装置。存储器604中存储一组程序代码,且处理器601 用于调用存储器中存储的程序代码,用于执行W下操作:
[0400] 接收发送端发送的用户设备的导频信号,所述用户设备的导频信号是通过ZC序 列构造的;
[0401] 根据所述用户设备的导频信号,基于最小二乘法获取信道冲击响应的第一估计 值;
[0402] 将所述信道冲击响应的第一估计值在DCT域进行单点滤波W获取信道冲击响应 的第二估计值;
[0403] 根据所述用户设备的导频信号和所述信道冲击响应的第二估计值,基于残差计算 获取干扰协方差阵的第一估计值;
[0404] 将所述干扰协方差阵的第一估计值在DFT域进行加窗滤波W获取干扰协方差阵 的第二估计值;
[0405] 获取信道状态信息,所述信道状态信息包括所述信道冲击响应的第二估计值和所 述干扰协方差阵的第二估计值。
[0406] 可选的,构造用户设备的导频信号具体是根据公式
[0407]
[0408] 构造的,其中,所述表示第k个用户设备在第b个波束上的时域导频信号,所述 N表示导频信号的长度,所述B表示分配给各用户设备的波束个数,所述Iw/e表示N/B阶单 位阵,所述山曰邑{1,胖?,...,胖^化-1化))表示主对角线元素为1吹、(/,),巧'、.((.~-)') 的对角阵,所述afs隶示长度为N/B且根序为r,的ZC序列,所述Ww(i) =exp(j2ni/N)。
[0409] 相应地,处理器601根据所述用户设备的导频信号,基于最小二乘法获取信道冲 击响应的第一估计值具体方法为:根据公式
[0410] Hw=XfYt
[0411] 获取所述信道冲击响应的第一估计值,其中,所述Hu.;_表示第k个用户设备的信 道冲击响应的第一估计值,所述Xf表示对Xk进行共辆转置运算后的矩阵,所述Xk表示Xf 的频域表达式,所述Yk表示第k个用户设备的频域导频向量。
[0412] 进一步地,处理器601将所述信道冲击响应的第一估计值在DCT域进行单点滤波 W获取信道冲击响应的第二估计值具体操作为:
[041引根据公式
[0414]过t=曲。'1.
[0415] 将所述信道冲击响应的第一估计值变换到DCT域,其中,所述dk表示DCT域的信 道冲击响应的第一估计值,所述C表示预设的第一DCT变换矩阵;
[041引根据公式
[0417]
[0418] 对所述变换到DCT域的信道冲击响应的第一估计值进行单点滤波,其中,所述睾 表示单点滤波后的所述变换到DCT域的信道冲击响应的第一估计值,所述Gk表示对角阵; [041引根据公式
[0420] H, =C^
[0421] 获取所述信道冲击响应的第二估计值,其
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