一种信噪比确定方法及装置与流程

本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种噪比确定方法及装置。

背景技术：

对于通信领域来说，对信道质量进行估计是十分重要的，目前，信噪比的估计方法大致分为两大类：一类是基于非数据辅助的盲估计方法，另一类是基于导频的数据辅助估计方法。盲估计方法由于计算复杂度较高，且可能出现相位模糊、误差传播以及收敛慢或陷入局部极小等问题，需要长时间的观察数据，在一定程度上限制了它在实时通信领域的应用，而数据辅助估计方法由于其估计速度快，准确性较高应用较为广泛。然而，在OFDM的天线校正应用场景中，如果使用盲估计方法进行信噪比估计，则实现过程较为复杂，所以可以使用数据辅助的估计方法，但目前数据辅助估计方法仅仅提出了可以根据发送的数据以及接收到的数据来计算传输数据的通道中的未知量，而并未明确该方法在各种应用场景的如何来进行计算。故，基于现有技术目前还无法使用数据辅助估计方法来进行OFDM天线矫正。

技术实现要素：

本发明提供一种噪比确定方法及装置，用以解决目前无法使用数据辅助估计方法进行OFDM天线校正的较为复杂的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种信噪比确定方法，包括：将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗，在多个信号处理窗中搜索最大信号径对应的信号处理窗的位置；在距位置相邻的两边各取相同个数的信号径，计算出平均信号功率；在距位置最远的两端取相同个数的噪声信号径， 计算噪声信号的平均噪声功率；根据平均信号功率以及平均噪声功率确定出信噪比。

其中，在距位置最远的两端取相同个数的噪声信号径，计算噪声信号的平均噪声功率，包括：在距位置最远左右各取(L-2T)/2个噪声信号，噪声信号的平均噪声功率为其中，T为允许的最大时偏、L为信号处理窗的长度、Ni为平均噪声功率，h_l(j)为信号处理窗内所取的噪声径的信号值。

进一步的，上述方法还包括：在将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗之前，将接收到的时域校正序列进行快速傅里叶变换FFT，得到频域数据；根据频域数据以及导频信号得到信道频域估计序列；对信道频域估计序列进行逆快速傅里叶变换IFFT，得到校正序列的时域信道估计序列。

其中，将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗，包括：将接收到的时域校正序列的时域信道估计序列分为N个信号处理窗，N为接收到的时域校正序列的个数。

其中，多个信号处理窗的中心位置为(n-1)*L/2+(n-1)*L，n＝1，2…N，其中N为信号处理窗的个数，L为时域校正序列划分的信号处理窗的长度；最大信号径对应的信号处理窗的位置为相对于多个信号处理窗的相对位置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种信噪比确定装置，包括：搜索模块，用于将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗，在多个信号处理窗中搜索最大信号径对应的信号处理窗的位置；第一计算模块，用于在距位置相邻的两边各取相同个数的信号径，计算出平均信号功率；第二计算模块，用于在距位置最远的两端取相同个数的噪声信号径，计算噪声信号的平均噪声功率；确定模块，用于根据平均信号功率以及平均噪声功率确定出信噪比。

其中，第二计算模块用于：在距位置最远左右各取(L-2T)/2个噪声信号， 噪声信号的平均噪声功率为其中，T为允许的最大时偏、L为信号处理窗的长度、Ni为平均噪声功率，h_l(j)为处理窗内所取的噪声径的信号值。

进一步的，上述装置还包括：第一变换模块，用于在将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗之前，将接收到的时域校正序列进行快速傅里叶变换FFT，得到频域数据；估计模块，用于根据频域数据以及导频信号得到信道频域估计序列；第二变换模块，用于对信道频域估计序列进行逆快速傅里叶变换IFFT，得到校正序列的时域信道估计序列。

其中，第一变换模块用于：将接收到的时域校正序列的时域信道估计序列分为N个信号处理窗，N为接收到的时域校正序列的个数。

其中，多个信号处理窗的中心位置为(n-1)*L/2+(n-1)*L，n＝1，2…N，其中N为信号处理窗的个数，L为时域校正序列划分的信号处理窗的长度；最大信号径对应的信号处理窗的位置为相对于多个信号处理窗的相对位置。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的方案，通过将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗，在多个信号处理窗中搜索最大信号径对应的信号处理窗的位置；在与位置相邻两边各取相同个数的信号径，根据信号径计算出平均信号功率；在信号处理窗内距最大径位置最远两端取相同个数的噪声信号径，计算噪声信号的平均噪声功率；根据平均信号功率以及平均噪声功率确定出信噪比，该方式与现有信噪比评估方法相比，降低了操作的复杂度，提高了评估信噪比的效率，且保证一定的精度。

附图说明

图1是本发明实施例1的信噪比确定方法的流程图；

图2是本发明实施例3的信噪比确定装置的结构框图。

具体实施方式

为了解决现有技术目前信噪比评估方式准确性较低的问题，本发明提供了一种噪比确定方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

实施例1

本实施例提供了一种基于校正序列信噪比确定方法，图1是本发明实施例1的信噪比确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤101：将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗，在多个信号处理窗中搜索最大信号径对应的信号处理窗的位置；

在该步骤101之前，还可以包括对接收到的时域校正序列的如下处理：

在将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗之前，将接收到的时域校正信号进行快速傅里叶变换FFT变换，得到频域数据；根据频域数据以及导频信号得到频域信道估计序列，具体的，可以是将频域数据与导频信号的共轭做乘法计算，或用将频域数据除以导频信号得到信道估计序列；对信道估计序列进行逆快速傅里叶变换IFFT变换，得到时域校正序列的时域信道估计。

对接收到的时域校正序列的划分信号处理窗具体可以是将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为n个信号处理窗，校正的时域校正序列来自于n天线基站，例如，如果时域校正序列来自于8天线基站，则将接收到的时域矫正序列划分为8个信号处理窗，其中，多个信号处理窗的中心位置为(n-1)*L/2+(n-1)*L，n＝1，2…N，其中N为信号处理窗的个数，L为时域划分的信号处理窗的长度；最大信号径对应的信号处理窗的位置为相对应的多个信号处理窗的位置。

步骤102：在与位置相邻两边各取相同个数的信号径，根据信号径计算出平均信号功率；

步骤103：在距位置最远两端取相同个数的噪声信号径，计算噪声信号的平均噪声功率；

由于信号通道的不均衡性，每个信号通道都可能有不同的时延，在时延允许的范围内估计有效的信噪比能够提高估计得到的信噪比的准确性，故，在计算噪声信号的平均噪声功率时可以将可允许的最大的时偏考虑进来，基于此，在位置两端取相同个数的噪声信号，计算噪声信号的平均噪声功率，包括：在位置左右各取(L-2T)/2个噪声信号，噪声信号的平均噪声功率为其中，为T为允许的最大时偏、L为时域划分的信号处理窗的长度、Ni为平均噪声功率，该方法能够适用于时偏为±T时的情况，复杂度低，适用于快速判断信道质量的需要。

步骤104：根据平均信号功率以及平均噪声功率确定出信噪比。

本实施例的信噪比估计方法较现有信噪比评估方法操作简单，同时可减少信号泄漏对于信噪比估计的影响，且能适应一定大小的时偏，且计算复杂度低，解决了现有技术目前信噪比评估方式准确性较低的问题。

实施例2

本实施例通过两个实施例来对上述信噪比确定方法进行进一步说明：

实例1

设基站为8天线，进行上行天线校正，则接收到的校正序列为8个，每个校正序列长度为512点，以其中的天线通道0为例，说明信噪比估计具体步骤：

步骤一，将接收到的512点时域校正序列进行512点FFT变换，得到频域数据F(i)，i＝1，2，…，512；

步骤二，将频域数据F(i)除以导频信号S(i)得到LS信道估计H(i)；

步骤三，再将信道估计H(i)进行IFFT变换到时域，得到h(i)；

步骤四，以导频长度的1/8作为窗长L＝64，由于上行校正且只选取通道0，所以时域峰值只有一个，时域窗的中心位置为0，整个窗内的信号h₁(k)，k＝[512-32+1：512，1：32]；

步骤五，在窗h₁(k)内搜索最大径的位置，记为A，A＝max(h₁(k))，取与A相邻的左右各1条径作为信号径，平均求出其信号功率Ps，Ps＝1/3*(h_l(A-1)+h_l(A)+h_l(A+1))；

步骤六，取h₁(k)窗内远离A的左边(64-2*16)/2和右边(64-2*16)/2个共(64-2*16)＝32个点作为噪声信号，平均求出其噪声功率Ni，

步骤七，求出通道0的信噪比，SNR＝Ps/Ni。

实例2

设基站为8天线，进行下行天线校正，接收到的校正序列为8个同一母码不同循环位移经过信道后的叠加，校正序列长度为512点，同样以通道0为例说明信噪比估计具体步骤：

步骤一，将接收到的512点时域校正序列进行512点FFT变换，得到频域数据F(i)，i＝1，2，…，512；

步骤二，将频域数据F(i)除以导频信号S(i)得到LS信道估计H(i)；

步骤三，再将信道估H(i)进行IFFT变换到时域，得到h(i)；

步骤四，以导频长度的1/8作为窗长L＝64，由于为下行校正接收序列，下行每天线发送的为同一母码的不同循环移位序列，所以时域峰值每天线对应一个，位置不同，共有八个，时域窗的中心位置为0，448，384，320，256，192，128，64，通道0对应的窗内信号为h₁(k)，k＝[512-32+1：512，1：32]；

步骤五，在窗h_l(k)内搜索最大径的位置，记为A，A＝max(hl)，取与A相邻的左右各1条径作为信号径，平均求出其信号功率Ps，Ps＝1/3*(h_l(A-1)+h_l(A)+h_l(A+1))；

步骤六，取窗h₁(k)内远离A的左边(64-2*16)/2和右边(64-2*16)/2个共(64-2*16)＝32个点作为噪声信号，平均求出其噪声功率Ni，

步骤七，求出通道0的信噪比，SNR＝Ps/Ni。

实施例3

本实施例提供了一种信噪比确定装置，该装置用于实现上述信噪比确定方法，图2是本发明实施例3的信噪比确定装置的结构框图，如图2所示，该装置20包括如下组成部分：

搜索模块21，用于将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗，在多个信号处理窗中搜索最大信号径对应的信号处理窗的位置；其中，多个信号处理窗的中心位置为(n-1)*L/2+(n-1)*L，n＝1，2…N，其中N为信号处理窗的个数，L为时域划分的信号处理窗的长度；最大信号径对应的信号处理窗的位置为相对应的多个信号处理窗的位置。

第一计算模块22，用于在与位置相邻两边各取相同个数的信号径，根据信号径计算出平均信号功率；

第二计算模块23，用于在据位置最远两端取相同个数的噪声信号，计算噪声信号的平均噪声功率；

确定模块24，用于根据平均信号功率以及平均噪声功率确定出信噪比。

其中，第二计算模块用于：在位置左右各取(L-2T)/2个噪声信号，噪声信号的平均噪声功率为其中，为T为允许的最大时偏、L为时域划分的信号处理窗的长度、Ni为平均噪声功率。

进一步的，上述装置20还包括：第一变换模块，用于在将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为多个信号处理窗之前，将接收到的时域校正信号进行快速傅里叶变换FFT变换，得到频域数据；估计模块，用于根据频域数据以及导频信号得到频域信道估计序列；第二变换模块，用于对频域信道估计序列进行逆快速傅里叶变换IFFT变换，得到时域校正序列的时域信道估计。

其中，上述第一变换模块具体可以用于：将接收到的时域校正序列的时域信道估计分为N个信号处理窗，校正的时域校正序列来自于N天线基站。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将 意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。