一种信道估计的方法及相关设备与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信道估计的方法及相关设备。

背景技术：

人类社会对移动数据业务日益增加的需求正驱动着无线通信系统朝着更大容量、更高质量用户体验、更广泛应用场景的目标不断发展。无线通信系统所经历的信道通常是时频变化的，所以无线通信系统需要信道估计来检测数据，通常是通过导频信号来实现高可靠性的信道估计。由于导频信号需要占据一定的时频资源，为了尽可能节省系统开销，当所需的导频信号较多时，通常将对应不同天线端口的同一类型的导频信号通过码分复用(code division multiplexing，缩写：CDM)的方式在相同时频资源叠加传输。但是，由于无线通信信道的多变性，此种方法也可能会带来一些问题。例如，传输信号经过折射和反射到达接收机形成多径；或者，当移动台快速运动时，信道特性体现为快衰落，时频上不同导频点经历不同的信道衰落，多个天线端口之间的信号正交性受到破坏，复用导频信号间会出现干扰，进而影响到信道估计性能。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种信道估计的方法及相关设备，用于还原待估端口的信道，抑制其他复用端口的干扰，提高了信道估计的性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种信道估计的方法，应用于通信系统，该通信系统包括接收端和发射端，该接收端和发射端都采用了多个天线(或者天线阵列)，同时构成了一个无线多输入多输出(multiple input multiple output，缩写：MIMO)系统。通信系统包括N_p个天线端口，N_p个天线端口复用相同的时频资源传输导频信号，N_p为大于等于2的正整数，该方法包括：

提取接收信号中的导频信号，该导频信号也可以理解为导频处的接收信号。接收端根据已知的导频信号所在的地址索引提取接收信号中的导频信号。对该导频信号与相应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号；确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数；根据用于滤波插值的导频信号的向量和各天线端口对应的滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值。

本发明实施例中，直接根据导频信号的最小二乘信道估计值来进行滤波插值，得到各数据点处的信道估计值，滤波插值的系数考虑了来自其他复用端口的导频信号的干扰作用，即使在时频选择性衰落的信道背景下，也可以很好的还原待估端口的信道，抑制其他复用端口的干扰，提高了信道估计的性能。

在一种可能的实现方式中，对导频信号与相应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号之后，确定不同天线端口的滤波插值系数之前，方法还包括：对所述N_p个天线端口中的各端口所对应的所述导频信号进行N′_occ阶部分解扩，且N′_occ小于N_occ，N_p小于等于N_occ，所述N_occ为N_p个天线端口复用相同的时频资源的原始阶数，所述N′_occ，N_occ和N_p均为正整数。

对N_p个天线端口中的各端口所对应的导频信号进行N′_occ阶部分解扩后，对经过N′_occ阶解扩的导频信号进行滤波插值此时滤波系数的设计只需考虑来自经N′_occ阶部分解扩后残余的天线端口的干扰。部分解扩可以降低滤波插值系数向量的维数。在进行滤波插值时，考虑了其他复用端口对待估端口的干扰信号的影响，即使在时频选择性衰落的信道背景下，也能较好地抑制其他复用端口的干扰，从而可以很好的还原待估端口的信道，提高了信道估计的性能。

在一种可能的实现方式中，提取接收信号中的导频信号包括：

接收信号中的导频信号用以下公式表示：

$R_{(k_p,l_p)}=\underset{i=0}{\overset{N_p-1}{\Σ}}{H}_{(k_p,l_p)}^{\left(p_i\right)}{C}_{(k_p,l_p)}^{\left(p_i\right)}{S}_{(k_p,l_p)}+N_{(k_p,l_p)}$

其中，为端口p_i对应的信道响应；为端口p_i的导频信号在资源元素(k_p,l_p)位置的扩频码，(k_p,l_p)用于表示导频所占资源元素的时频域坐标，为导频符号；为噪声；N_p为实际复用的天线端口数。

在一种可能的实现方式中，对导频信号与响应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号的向量包括：

对导频信号与响应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号通过如下公式表示：

$Y_{(k_p,l_p)}=R_{(k_p,l_p)}{S}_{(k_p,l_p)}^{*}$

其中，(k_p，l_p)用于表示导频信号的资源元素坐标；表示用于滤波插值的导频信号，为导频序列复共轭；

根据得到用于滤波插值的导频信号的向量。

在一种可能的实现方式中，确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数包括：

滤波插值系数通过二维维纳准则得到：

$W_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=R_{HH}^{\′}{\left(\left(\underset{j=0}{\overset{N_p-1}{\Σ}}\frac{p_s^{\left(p_j\right)}}{p_s^{\left(p_i\right)}}{C}^{(p_j,p_i)}\right)\·R_{HH}+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{p_s^{\left(p_i\right)}}I\right)}^{-1}$

其中，R'_HH为待估资源元素(k,l)的信道响应与用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关向量；R_HH为用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关矩阵；为接收到的端口p_j的导频信号的功率；为接收到的端口p_i的导频信号的功率；为由端口p_j和端口p_j的扩频码构成的矩阵，其第m行n列元素为即导频所占资源元素和相对应的端口p_i和端口p_j的扩频码的乘积；·表示矩阵点乘；为噪声功率，I表示单位阵；N_p为实际复用的天线端口数量。

在一种可能的实现方式中，根据用于滤波插值的导频信号向量和各天线端口对应的滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值包括：

通过如下公式计算天线端口的信道响应估计值：

${\tilde{H}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=W_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}Y$

其中，为用于得到资源元素(k,l)处信道响应估计值所需的滤波插值的导频信号的向量，表示相应导频信号占据的资源元素标号；T表示转置；为天线端口p_i对应的滤波插值系数。

在一种可能的实现方式中，对N_p个天线端口中的各端口所对应的导频信号进行N′_occ阶部分解扩，包括：

经过部分解扩的端口p_i的用于滤波插值的导频信号可以表示为：

$Y_{(k_p^{\′},l_p^{\′})}^{\left(p_i\right)}=\frac{1}{N_{occ}^{\′}}\underset{s=0}{\overset{N_{occ}^{\′}-1}{\Σ}}{Y}_{(k_{p_s},l_{p_s})}{C}_{(k_{p_s},l_{p_s})}^{\left(p_i\right)}$

其中，N′_occ为部分解扩阶数，表示用于滤波插值的导频信号，(k′_p,l′_p)为部分解扩后对应的等效资源元素的时频域坐标，为用于得到等效资源元素(k′_p,l′_p)处部分解扩的导频信号所需的用于滤波插值的导频信号的时频域坐标，为端口p_i的导频信号在资源元素位置的扩频码。

在一种可能的实现方式中，确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数，包括：

滤波插值系数通过二维维纳准则得到：

${W^{\′}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=R_{HH}^{\′}{\left(\left(\underset{j=0}{\overset{N_p^{\′}-1}{\Σ}}\frac{p_s^{\left(p_j^{\′}\right)}}{p_s^{\left(p_i\right)}}{C}^{(p_j^{\′},p_i)}\right)\·R_{HH}+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{N_{occ}^{\′}{p}_s^{\left(p_i\right)}}I\right)}^{-1}$

其中，R'_HH为待估资源元素(k,l)的信道响应与用于滤波插值的经过部分解扩的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关向量；R_HH为用于滤波插值的经过部分解扩的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关矩阵；为由端口p_i和端口p_j的经过部分解扩后的扩频码构成的矩阵；为接收到的端口p_i的导频信号的功率；为接收到的端口p_j的导频信号的功率；N_o′_cc为部分解扩的阶数，N′_p为经过部分解扩后复用的天线端口数量。

在一种可能的实现方式中，根据用于滤波插值的导频信号的向量和各天线端口对应的滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值，包括：

通过如下公式计算天线端口的信道响应估计值：

${\tilde{H}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}={W^{\′}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}{Y}^{\left(p_i\right)}$

其中，为用于滤波插值的经过部分解扩的导频信号的向量，表示响应经过部分解扩的导频信号占据的资源元素标号；T表示转置，为天线端口p_i对应的滤波插值系数。

第二方面，本发明实施例提供了一种信道估计的装置，具有实现上述方法中实际中信道估计的装置所执行的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存上述信道估计装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

第四方面，本发明实施例提供了一种用户设备，该用户设备的结构中包括存储器，收发器和处理器。其中存储器用于存储计算机可执行程序代码，并与收发器耦合。该程序代码包括指令，当该处理器执行该指令时，该指令使该用户设备执行上述第一方面的方法中所涉及的信息或者指令。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。

图1为本发明实施例中通信系统的架构图；

图2为本发明实施例中资源栅格示意图；

图3为本发明实施例一种信道估计的方法的一个实施例的示意图；

图4为本发明实施例导频信号图样示意图；

图5为本发明实施例一种信道估计的方法的另一个实施例的示意图；

图6为本发明实施例一种信道估计的装置的一个实施例的结构示意图；

图7为本发明实施例一种信道估计的装置的另一个实施例的结构示意图；

图8为本发明实施例一种用户设备的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种信道估计的方法及相关设备，用于

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种信道估计的方法，该方法应用于一种通信系统，请参阅图1所示，图1为本发明实施例通信系统100的架构图。该通信系统包括接收端和发射端，该接收端和发射端都采用了多个天线(或者天线阵列)，同时构成了一个无线多输入多输出(multiple input multiple output，缩写：MIMO)系统。例如，发射端有tx个发射天线，接收端有rx个接收天线。在发送端，需要发送的数据比特流经过编码、调制、交织等步骤之后，数据流从比特形式转变为数据信号，并从串行数据转换为并行数据，这些数据信号被分配到不同的发送天线，信号经过无线信道之后，发送到接收端。该通系统可以为通用移动通信技术的长期演进(long term evolution，缩写：LTE)或长期演进升级(long term evolution advanced，缩写：LTE-A)系统，本发明实施例中通信系统以LTE-A系统为例进行说明，但不限定LTE-A通信系统。本发明实施例中的接收端可以为用户设备，发送端可以为基站，eNode B或者Node B。本发明实施例中通信系统以下行链路为例进行说明。

基于导频信号的信道估计应用于连续传输的系统，通过在发送的有用数据中插入已知的导频信号，可以得到导频位置的信道估计结果，接着利用导频信号位置的信道估计结果，通过滤波插值得到有用数据位置的信道估计结果。

导频信号具有多种类型。例如，以下行链路为例，包括小区专用参考信号(cell-specific reference signals，缩写：C-RS)，用户专用参考信号(UE-specifie reference signals，缩写：UE-RS)，UE-RS又称解调参考信号(Demodulation reference signals，缩写：DM-RS)，位置参考信号(Positioning reference signals，缩写：P-RS)，以及信道状态测量参考信号(Channel State Information-Reference Signal，缩写：CSI-RS)。

该通信系统包括多个天线端口，该天线端口是一个逻辑上的概念，它与物理天线并不一定是一一对应的关系。在下行链路中，天线端口与下行导频信号具有对应关系，导频信号又称参考信号(Reference signal，缩写：RS)，参考信号如果通过多个物理天线来传输同一类型的参考信号，那么这些物理天线就对应同一个天线端口；而如果有两个不同的参考信号是从同一个物理天线中传输的，那么这个物理天线就对应两个独立的天线端口。

下面以UE-RS与天线端口的对应关系为例子进行简要说明，UE-RS用于PDSCH的用户信道估计和解调数据。在LTE中，UE-RS最多支持8天线端口传输，两个天线端口传输占用天线端口7、8，四个天线端口传输占用天线端口7、8、9、10，八个天线端口7～14。

天线端口7和天线端口8的参考信号使用了同一组时频资源，在LTE协议中规定，天线端口7、8、11、13的参考信号使用同一组时频资源；天线端口9、10、12、14参考信号也使用同一组时频资源，只是参考信号位置相比天线端口7、8、11、13而言整体频移一个子载波。这样四天线端口共用一组时频资源，接收机可以通过正交序列扩频来区分各参考信号。

请结合图2进行理解，传输信号在时域和频域上的分布和排列表现为时频资源栅格的形式，资源元素(Resource Element，缩写：RE)为时频资源栅格中的基本组成元素。可以使用(k，l)表示RE的时频域坐标。通信系统中，描述资源映射的单位为资源块(Resource Block，缩写：RB)，由个资源元素组成。每个时隙中的资源栅格由个资源块组成。其中，表示每个时隙中的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，缩写：OFDM)符号数；表示每个资源块中的子载波数；表示下行传输宽带。

该方法应用于通信系统，所述通信系统包括N_p个天线端口，所述N_p个天线端口复用相同的时频资源传输导频信号，所述N_p为大于等于2的正整数。请参阅图3所示，本发明实施例提供了一种信道估计的方法的一个实施例包括：

步骤301、通过接收天线接收信号。

通信系统包括接收端和发射端。例如，发射端有tx个发射天线，接收端有rx个接收天线。在发送端，需要发送的数据比特流经过编码、调制、交织等步骤之后，数据流从比特形式转变为数据信号，这些数据信号被分配到不同的发送天线，信号经过无线信道之后，接收端接收到的信号不仅包括来自不同发射天线的有用信号，还有信道及周边环境产生的噪声。

步骤302、提取接收的接收信号中的导频信号。

请结合图4进行理解，图4为导频信号样式图。在资源栅格中有规律的选择某些资源元素，并在这些资源元素上传输收发端均已知的导频信号。导频信号在资源栅格中的分布为导频图样。例如，导频图样有梳状导频、块状导频和散布状导频。所述接收信号包括有用数据和导频信号，所述有用数据和导频信号通过时分复用模式传输。在通信中，通过在OFDM符号中插入已知的导频信号来估计信道参数的。接收端根据已知的导频信号所在的地址索引提取接收信号中的导频信号。

该接收信号中的导频信号可以通过如下公式表示：

$R_{(k_p,l_p)}=\underset{i=0}{\overset{N_p-1}{\Σ}}{H}_{(k_p,l_p)}^{\left(p_i\right)}{C}_{(k_p,l_p)}^{\left(p_i\right)}{S}_{(k_p,l_p)}+N_{(k_p,l_p)}$

其中，为端口p_i对应的信道响应；为端口p_i的导频信号在资源元素(k_p,l_p)位置的扩频码，(k_p,l_p)用于表示导频所占资源元素的时频域坐标，为导频符号；为噪声；N_p为实际复用的天线端口数。

步骤303、对该导频信号与相应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号。

所述对所述导频信号与相应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号通过如下公式表示：

$Y_{(k_p,l_p)}=R_{(k_p,l_p)}{S}_{(k_p,l_p)}^{*}$

其中，(k_p，l_p)用于表示导频信号的资源元素坐标；表示用于滤波插值的导频信号，为导频序列复共轭。

通过上述公式对接收信号进行了最小二乘(LS)信道估计，得到了导频信号(k_p,l_p)处的信道响应估计值。

根据所述得到用于得到资源元素(k,l)处信道响应估计值所需的滤波插值的导频信号的向量。该向量用以下公式表示：其中，表示响应导频信号占据的资源元素标号，T表示转置。

步骤304、确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数。

滤波插值系数可以基于多种准则。例如，二维维纳准则，线性插值和最小均方误差等，本发明实施例中，滤波插值系数以二维维纳准则为例进行说明。滤波插值系数可以是预先生成后进行预先存储的，也可以是实时计算得到的。所述确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数包括：

滤波插值系数通过二维维纳准则得到：

$W_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=R_{HH}^{\′}{\left(\left(\underset{j=0}{\overset{N_p-1}{\Σ}}\frac{p_s^{\left(p_j\right)}}{p_s^{\left(p_i\right)}}{C}^{(p_j,p_i)}\right)\·R_{HH}+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{p_s^{\left(p_i\right)}}I\right)}^{-1}$

其中，R'_HH为待估资源元素(k,l)的信道响应与用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关向量；R_HH为用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关矩阵；为接收到的端口p_j的导频信号的功率；为接收到的端口p_i的导频信号的功率；为由端口p_j和端口p_j的扩频码构成的矩阵，其第m行n列元素为即导频所占资源元素和相对应的端口p_i和端口p_j的扩频码的乘积；·表示矩阵点乘；为噪声功率，I表示单位阵；N_p为实际复用的天线端口数量。

本发明实施例中的滤波差值系数考虑到其他复用端口对端口p_i的信号干扰，端口p_j和端口p_i为复用端口，复用端口指导频信号复用相同时频资源的端口。例如，天线端口7、8、11、13复用相同的时频资源，端口7为端口p_i，则端口p_j为端口8、端口11和端口13。

请结合图4进行理解，上述公式中资源元素(k,l)包括数据资源元素和导频资源元素，导频资源元素的时频坐标表示为(k_p,l_p)。

步骤305、根据该用于滤波插值的导频信号的向量和各天线端口对应的滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值。

通过如下公式计算天线端口的信道响应估计值：

${\tilde{H}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=W_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}Y$

其中，为用于滤波插值的导频信号向量，表示相应导频信号占据的资源元素标号；T表示转置；为天线端口p_i对应的滤波插值系数，为一个向量，表达式为：

本发明实施例中，直接根据导频信号的LS信道估计值来进行滤波插值，得到各数据点处的信道估计值，滤波插值的系数考虑了来自其他复用端口的导频信号的干扰作用，即使在时频选择性衰落的信道背景下，也可以很好的还原待估端口的信道，抑制其他复用端口的干扰，提高了信道估计的性能。

请参阅图5所示，本发明还提供了一种信道估计的方法的另一个实施例，本发明实施例中，通过对N_occ阶CDM复用的N_p个端口的导频信号做部分解扩后，进行滤波插值得到数据资源元素的信道估计结果。具体的方法步骤包括：

步骤501至步骤503与图3对应的实施例中的步骤301至303相同，此处不赘述。

步骤504、对所述N_p个天线端口中的各端口所对应的所述导频信号进行N′_occ阶部分解扩，且N′_occ小于N_occ，N_p小于等于N_occ，所述N_occ为N_p个天线端口复用相同的时频资源的原始阶数，所述N′_occ，N_occ和N_p均为正整数。

经过部分解扩的端口p_i的用于滤波插值的导频信号可以表示为：

$Y_{(k_p^{\′},l_p^{\′})}^{\left(p_i\right)}=\frac{1}{N_{occ}^{\′}}\underset{s=0}{\overset{N_{occ}^{\′}-1}{\Σ}}{Y}_{(k_{p_s},l_{p_s})}{C}_{(k_{p_s},l_{p_s})}^{\left(p_i\right)}$

其中，N′_occ为部分解扩阶数，表示用于滤波插值的导频信号，(k′_p,l′_p)为部分解扩后对应的等效资源元素的时频域坐标，为用于得到等效资源元素(k′_p,l′_p)处部分解扩的导频信号所需的用于滤波插值的导频信号的时频域坐标，为端口p_i的导频信号在资源元素位置的扩频码。

步骤505、确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数；

所述滤波插值系数通过二维维纳准则得到：

${W^{\′}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=R_{HH}^{\′}{\left(\left(\underset{j=0}{\overset{N_p^{\′}-1}{\Σ}}\frac{p_s^{\left(p_j^{\′}\right)}}{p_s^{\left(p_i\right)}}{C}^{(p_j^{\′},p_i)}\right)\·R_{HH}+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{N_{occ}^{\′}{p}_s^{\left(p_i\right)}}I\right)}^{-1}$

其中，R'_HH为待估资源元素(k,l)的信道响应与用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关向量；R_HH为用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关矩阵；为接收到的端口p_j的导频信号的功率；为接收到的端口p_i的导频信号的功率；为由端口p_j和端口p_i的经过部分解扩后的扩频码构成的矩阵，其第m行n列元素为即导频所占资源元素和相对应的端口p_i和端口p_j的扩频码的乘积；·表示矩阵点乘；为噪声功率，I表示单位阵；N′_p为经过部分解扩后残余的天线端口数量。

可以理解的是，如在LTE系统中，以DM-RS为例进行说明，DM-RS经过扩频占据的资源元素是成对出现的，一个DM-RS的资源元素对包含两个DM-RS资源元素(占据相同子载波和紧邻的两个OFDM符号)，所以在该DM-RS资源元素对内部可以认为信道是不变的，进而可以先采用2阶解扩，以达到减少用于滤波插值的导频信号的个数的目的，同时消除部分端口导频信号的干扰，以端口7为例，经过2阶解扩可消除来自端口8和端口13的干扰，然后对经过2阶解扩的导频信号进行滤波插值此时滤波系数的设计只需考虑来自经N′_occ阶部分解扩后残余的天线端口(端口11)的干扰。

步骤506、根据所述用于滤波插值的导频信号的向量和所述各天线端口对应的所述滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值。

通过如下公式计算天线端口的信道相应响应估计值：

${\tilde{H}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}={W^{\′}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}{Y}^{\left(p_i\right)}$

其中，为用于滤波插值的经过部分解扩的导频信号向量，表示相应经过部分解扩的导频信号占据的资源元素标号；T表示转置，为天线端口p_i对应的滤波插值系数；为一个向量，其表达式为：

本发明实施例中，通过对N_occ阶CDM复用的各端口的导频信号做N′_occ阶部分解扩后，进行滤波插值得到数据资源元素的信道估计结果。部分解扩可以降低滤波插值系数向量的维数。在进行滤波插值时，考虑了其他复用端口对待估端口的干扰信号的影响，即使在时频选择性衰落的信道背景下，也能较好地抑制其他复用端口的干扰，从而可以很好的还原待估端口的信道，提高了信道估计的性能。

上面对一种信道估计的方法进行了描述，下面对该方法所应用的信道估计的装置进行具体描述，请参阅图6所示，信道估计的装置的一个实施例包括：

该装置应用于通信系统，所述通信系统包括N_p个天线端口，所述N_p个天线端口复用相同的时频资源传输导频信号，所述N_p为大于等于2的正整数，所示装置包括：

接收模块601，用于接收发送端发送的信号。

提取模块602，用于提取所述接收模块601接收的信号中的导频信号。

第一计算模块603，用于对所述提取模块602提取的所述导频信号与相应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号；

确定模块604，用于确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数；

第二计算模块605，用于根据所述第一计算模块603计算的用于滤波插值的导频信号的向量和所述确定模块604确定的所述各天线端口对应的所述滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值。

可选的，所述接收信号中的导频信号可以用以下公式表示：

$R_{(k_p,l_p)}=\underset{i=0}{\overset{N_p-1}{\Σ}}{H}_{(k_p,l_p)}^{\left(p_i\right)}{C}_{(k_p,l_p)}^{\left(p_i\right)}{S}_{(k_p,l_p)}+N_{(k_p,l_p)}$

其中，为端口p_i对应的信道响应；为端口p_i的导频信号在资源元素(k_p,l_p)位置的扩频码，(k_p,l_p)用于表示导频所占资源元素的时频域坐标，为导频符号；为噪声；N_p为实际复用的天线端口数。

可选的，第一计算模块603，还用于对所述导频信号与相应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号通过如下公式表示：

$Y_{(k_p,l_p)}=R_{(k_p,l_p)}{S}_{(k_p,l_p)}^{*}$

其中，(k_p，l_p)用于表示导频信号的资源元素坐标；表示用于滤波插值的导频信号，为导频序列复共轭；

根据所述得到用于滤波插值的导频信号的向量。

可选的，所述确定模块604，还用于通过二维维纳准则得到所述滤波差值系数：

$W_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=R_{HH}^{\′}{\left(\left(\underset{j=0}{\overset{N_p-1}{\Σ}}\frac{p_s^{\left(p_j\right)}}{p_s^{\left(p_i\right)}}{C}^{(p_j,p_i)}\right)\·R_{HH}+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{p_s^{\left(p_i\right)}}I\right)}^{-1}$

其中，R'_HH为待估资源元素(k,l)的信道响应与用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关向量；R_HH为用于滤波插值的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关矩阵；为接收到的端口p_j的导频信号的功率；为接收到的端口p_i的导频信号的功率；为由端口p_j和端口p_j的扩频码构成的矩阵，其第m行n列元素为即导频所占资源元素和相对应的端口p_i和端口p_j的扩频码的乘积；·表示矩阵点乘；为噪声功率，I表示单位阵；N_p为实际复用的天线端口数量。

可选的，第二计算模块605，还用于通过如下公式计算天线端口在所述导频信号位置的信道响应估计值：

${\tilde{H}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=W_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}Y$

其中，为用于得到资源元素(k,l)处信道响应估计值所需的滤波插值的导频信号的向量，表示响应导频信号占据的资源元素标号；T表示转置；为天线端口p_i对应的滤波插值系数。在上述图6对应的实施例的基础上，请参阅图7所示，本发明实施例还提供了一种信道估计的装置的另一个实施例，该装置还包括：

接收模块601，用于接收发送端发送的信号。

提取模块602，用于提取所述接收模块601接收的信号中的导频信号。

第一计算模块603，用于对所述提取模块602提取的所述导频信号与响应的导频序列复共轭相乘，得到用于滤波插值的导频信号；

解扩模块606，用于对所述N_p个天线端口中的各端口所对应的所述导频信号进行N′_occ阶部分解扩，且N′_occ小于N_occ，N_p小于等于N_occ，所述N_occ为N_p个天线端口复用相同的时频资源的原始阶数，所述N′_occ，N_occ和N_p均为正整数。

确定模块604，用于确定各天线端口的用于滤波插值所对应的滤波插值系数。

第二计算模块605，用于根据所述第一计算模块计算的用于滤波插值的导频信号的向量和所述确定模块确定的所述各天线端口对应的所述滤波插值系数，计算各天线端口的信道响应估计值。

可选的，经过部分解扩的端口p_i的用于滤波插值的导频信号可以表示为：

$Y_{(k_p^{\′},l_p^{\′})}^{\left(p_i\right)}=\frac{1}{N_{occ}^{\′}}\underset{s=0}{\overset{N_{occ}^{\′}-1}{\Σ}}{Y}_{(k_{p_s},l_{p_s})}{C}_{(k_{p_s},l_{p_s})}^{\left(p_i\right)}$

其中，N′_occ为部分解扩阶数，表示用于滤波插值的导频信号，(k′_p,l′_p)为部分解扩后对应的等效资源元素的时频域坐标，(k_ps,l_ps)为用于得到等效资源元素(k′_p,l′_p)处部分解扩的导频信号所需的用于滤波插值的导频信号的时频域坐标，为端口p_i的导频信号在资源元素位置的扩频码。

可选的，所述确定模块604，还用于通过二维维纳准则得到所述滤波插值系数：

${W^{\′}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}=R_{HH}^{\′}{\left(\left(\underset{j=0}{\overset{N_p^{\′}-1}{\Σ}}\frac{p_s^{\left(p_j^{\′}\right)}}{p_s^{\left(p_i\right)}}{C}^{(p_j^{\′},p_i)}\right)\·R_{HH}+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{N_{occ}^{\′}{p}_s^{\left(p_i\right)}}I\right)}^{-1}$

其中，R'_HH为待估资源元素(k,l)的信道响应与用于滤波插值的经过部分解扩的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关向量；R_HH为用于滤波插值的经过部分解扩的各导频资源元素的信道响应之间的信道互相关矩阵；为由端口p_i和端口p_j的经过部分解扩后的扩频码构成的矩阵；为接收到的端口p_i的导频信号的功率；为接收到的端口p_j的导频信号的功率；N_o′_cc为部分解扩的阶数，N′_p为经过部分解扩后残余的天线端口数量。

可选的，所述第二计算模块605，还用于通过如下公式计算各天线端口的信道响应估计值：

${\tilde{H}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}={W^{\′}}_{(k,l)}^{\left(p_i\right)}{Y}^{\left(p_i\right)}$

其中，为用于滤波插值的经过部分解扩的导频信号的向量，表示响应经过部分解扩的导频信号占据的资源元素标号；T表示转置，为天线端口p_i对应的滤波插值系数。

进一步的，图6和图7中的装置是以功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中，图6和图7中的装置可以采用图8所示的形式。各模块可以通过图8的收发器、处理器和存储器来实现。

本发明实施例还提供了另一种信道估计的装置，如图8所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该终端可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、、车载电脑等任意终端设备，以终端为手机为例：

图8示出的是与本发明实施例提供的终端相关的手机的部分结构的框图。参考图8，手机包括：射频(Radio Frequency，RF)电路810、存储器820、输入单元830、显示单元840、传感器850、音频电路860、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块870、处理器880、以及电源890等部件。本领域技术人员可以理解，图8中示出的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图8对手机的各个构成部件进行具体的介绍：

RF电路810可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器880处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路810包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路810还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

存储器820可用于存储软件程序以及模块，处理器880通过运行存储在存储器820的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器820可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器820可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元830可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元830可包括触控面板831以及其他输入设备832。触控面板831，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板831上或在触控面板831附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板831可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器880，并能接收处理器880发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板831。除了触控面板831，输入单元830还可以包括其他输入设备832。具体地，其他输入设备832可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元840可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元840可包括显示面板841，可选的，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板841。进一步的，触控面板831可覆盖显示面板841，当触控面板831检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器880以确定触摸事件的类型，随后处理器880根据触摸事件的类型在显示面板841上提供相应的视觉输出。虽然在图8中，触控面板831与显示面板841是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板831与显示面板841集成而实现手机的输入和输出功能。

手机还可包括至少一种传感器850，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板841的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板841和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路860、扬声器861，传声器862可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路860可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器861，由扬声器861转换为声音信号输出；另一方面，传声器862将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路860接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器880处理后，经RF电路810以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器820以便进一步处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块870可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图8示出了WiFi模块870，但是可以理解的是，其并不属于手机的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

处理器880是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器820内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器820内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器880可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器880可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器880中。

手机还包括给各个部件供电的电源890(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器880逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管未示出，手机还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。

在本发明实施例中，该终端所包括的处理器880还具有使用户设备执行图3和图5对应的实施例中的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上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。