多径选择门限的确定方法、装置、存储介质及电子设备与流程

文档序号:22084263发布日期:2020-09-01 19:51阅读:239来源:国知局
多径选择门限的确定方法、装置、存储介质及电子设备与流程
本公开涉及通信领域,具体地,涉及一种多径选择门限的确定方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
:无线通信系统中,多径指接收机接收到多个来自不同传输路径的、具有不同幅度和传输时延的信号副本,这些信号副本的产生是由于电磁波在空间中传播时的直射、反射、折射、衍射、绕射效应等引起的。而多径效应可能会使得各信号副本造成干扰,使得原来的信号失真,或者产生错误。在多径接收机对接收到的信号进行解调时,需要借助准确的平均时延和均方根时延,而对于平均时延和均方根时延的估计,其前提是准确地获得每条有效径的位置和功率信息。因此,需要通过确定准确的多径选择门限来确定多个传输路径中的有效径。技术实现要素:本公开的目的是提供一种节省时间和资源的多径选择门限的确定方法、装置、存储介质及电子设备。为了实现上述目的,根据本公开的第一方面,提供一种多径选择门限的确定方法,所述方法包括:从接收到的信号中选择目标信号进行频域信道估计,获得频域信道估计值;根据所述频域信道估计值确定时域信道冲激响应;根据所述时域信道冲激响应确定功率延迟谱,并确定门限参考值;根据所述门限参考值确定目标多径选择门限,其中,所述目标多径选择门限用于选择各个传输路径中的有效径。可选地,所述根据所述时域信道冲激响应确定功率延迟谱,并确定门限参考值,包括:根据所述时域信道冲激响应确定时域中各样点的功率,获得所述功率延迟谱;对所述功率延迟谱进行平均或平滑处理,确定所述门限参考值。可选地,通过以下公式确定所述门限参考值:d=s·r·t·f其中,d表示所述门限参考值;s表示参与平均或平滑处理的ofdm符号数;r表示接收天线的总数;t表示发送端口的总数;f表示参与平均或平滑处理的子帧总数。可选地,通过以下公式,根据所述门限参考值确定目标多径选择门限:其中,γ表示所述目标多径选择门限;chi2inv(x,v)表示自由度为v的卡方分布在累积概率为x时所对应的分位点;d表示所述门限参考值。可选地,所述方法还包括:存储门限参考值与多径选择门限的对应关系;所述根据所述门限参考值确定目标多径选择门限,包括:根据所述门限参考值查询所述对应关系,将根据所述对应关系查询到的、与所述门限参考值对应的多径选择门限确定为所述目标多径选择门限。根据本公开的第二方面,提供一种多径选择门限的确定装置,所述装置包括:信道估计模块,用于从接收到的信号中选择目标信号进行频域信道估计,获得频域信道估计值;第一确定模块,用于根据所述频域信道估计值确定时域信道冲激响应;第二确定模块,用于根据所述时域信道冲激响应确定功率延迟谱,并确定门限参考值;第三确定模块,用于根据所述门限参考值确定目标多径选择门限,其中,所述目标多径选择门限用于选择各个传输路径中的有效径。可选地,所述第二确定模块包括:第一确定子模块,用于根据所述时域信道冲激响应确定时域中各样点的功率,获得所述功率延迟谱;第二确定子模块,用于对所述功率延迟谱进行平均或平滑处理,确定所述门限参考值。可选地,通过以下公式确定所述门限参考值:d=s·r·t·f其中,d表示所述门限参考值;s表示参与平均或平滑处理的ofdm符号数;r表示接收天线的总数;t表示发送端口的总数;f表示参与平均或平滑处理的子帧总数。可选地,所述第三确定模块通过以下公式,根据所述门限参考值确定目标多径选择门限:其中,γ表示所述目标多径选择门限;chi2inv(x,v)表示自由度为v的卡方分布在累积概率为x时所对应的分位点;d表示所述门限参考值。可选地,所述装置还包括:存储模块,用于存储门限参考值与多径选择门限的对应关系;所述第三确定模块用于:根据所述门限参考值查询所述对应关系,将根据所述对应关系查询到的、与所述门限参考值对应的多径选择门限确定为所述目标多径选择门限。根据本公开的第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述方法的步骤。根据本公开的第四方面,提供一种电子设备,包括:存储器,其上存储有计算机程序;处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现上述第一方面任一所述方法的步骤。在上述技术方案中,通过对目标信号进行频域信道估计,从而确定时域信道冲激响应,并根据时域信道冲激响应确定出功率延迟谱和门限参考值,进而确定目标多径选择门限。因此,通过上述技术方案,确定出的目标多径选择门限与信噪比和信道类型无关,既可以保证目标多径选择门限的准确性,又可以提高目标多径选择门限的适用范围。并且,在上述技术方案中,不需要进行仿真,从而可以有效节省确定目标多径选择门限所需要的时间和精力。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:图1是为根据本公开的一种实施方式提供的多径选择门限的确定方法的流程图;图2是为根据本公开的一种实施方式提供的多径选择门限的确定装置的框图;图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图;图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。如
背景技术
中所述,确定准确的多径选择门限对有效径的选择有着至关重要的影响。因此,现有技术中为了提高多径选择门限的准确度,通常采用对不同信噪比、不同信道类型和不同系统配置等各种场景进行仿真,并综合各种场景下的实际情况确定出固定的多径选择门限,从而确定有效径。然而发明人发现,在上述方式中,进行仿真会造成额外的时间和资源上的浪费,并且处理数据量较大。基于此,本公开提供一种多径选择门限的确定方法,在保证多径选择门限的准确率的前提下,有效降低时间和资源的消耗。图1所示,为根据本公开的一种实施方式提供的多径选择门限的确定方法的流程图,如图1所示,所述方法包括:在s11中,从接收到的信号中选择目标信号进行频域信道估计,获得频域信道估计值。示例地,该目标信号可以是频域参考信号(referencesignal,rs)。在一实施例中,以频域rs为例,可以通过如下方式进行频域信道估计,如:其中,表示频域rs的频域信道估计值;k表示rs的子载波数;y(k)表示接收的频域rs数据;s(k)表示发送的频域rs;s*(k)表示s(k)的共轭。在s12中,根据频域信道估计值确定时域信道冲激响应。其中,可以通过逆快速傅里叶变换(inversefastfouriertransform,ifft)根据频域信道估计值确定时域信道冲激响应,例如:其中,表示时域信道冲激响应;n表示频域rs在时域中的样点总数,即ifft点数,通常取n=2x≥k。在s13中,根据时域信道冲激响应确定功率延迟谱,并确定门限参考值。其中,在该实施例中,仅通过时域信道冲激响应和功率延迟谱便可确定门限参考值(具体实施方式在下文进行详述),该门限参考值的确定不需要通过仿真多种信噪比或信道类型,从而有效降低数据的处理量。在s14中,根据门限参考值确定目标多径选择门限,其中,所述目标多径选择门限用于选择各个传输路径中的有效径。其中,门限参考值和目标多径选择门限一一对应,因此,在确定出门限参考值时,可以快速确定出对应的目标多径选择门限。在上述技术方案中,通过对目标信号进行频域信道估计,从而确定时域信道冲激响应,并根据时域信道冲激响应确定出功率延迟谱和门限参考值,进而确定目标多径选择门限。因此,通过上述技术方案,确定出的目标多径选择门限与信噪比和信道类型无关,既可以保证目标多径选择门限的准确性,又可以提高目标多径选择门限的适用范围。并且,在上述技术方案中,不需要进行仿真,从而可以有效节省确定目标多径选择门限所需要的时间和精力。为了使本领域技术人员更容易理解本发明实施例提供的技术方案,下面首先对上述方法中的各个步骤进行详细说明。可选地,在s13中,根据时域信道冲激响应确定功率延迟谱,并确定门限参考值,包括:根据所述时域信道冲激响应确定时域中各样点的功率,获得所述功率延迟谱。对所述功率延迟谱进行平均或平滑处理,确定所述门限参考值。示例地,可以通过以下公式计算时域信道冲激响应中各个样点的功率,获得功率延迟谱,公式如下:其中,表示功率延迟谱。示例地,可以基于不同ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,正交频分复用)符号、不同接收天线、不同发送端口以及不同子帧对功率延迟谱进行平均或平滑处理,从而可以获得更加稳定的功率延迟谱,为后续计算提供准确的数据支持。其中,对功率延迟谱进行平均或平滑处理为现有技术,本公开在此不再赘述。在对功率延迟谱进行平均或平滑处理时,可以将进行平均或平滑处理的次数作为该门限参考值,示例地,通过以下公式确定所述门限参考值:d=s·r·t·f其中,d表示所述门限参考值;s表示参与平均或平滑处理的ofdm符号数;r表示接收天线的总数;t表示发送端口的总数;f表示参与平均或平滑处理的子帧总数。需要进行说明的是,在进行平均或平滑处理时,也可以基于上述参数中的部分参数,示例地,可以基于不同ofdm符号和不同子帧对功率延迟谱进行平均或平滑处理。此时,确定出的门限参考值则为:d=s·f,其他参数类似,本公开在此不再赘述。在上述技术方案,计算时域信道冲激响应中各样点的功率获得功率延迟谱,并对功率延迟谱进行平均或平滑处理,一方面可以获得更加稳定、准确的功率延迟谱,为后续确定有效径提供准确的数据支持。另一方面,通过对功率延迟谱进行平均或平滑处理,可以快速确定出门限参考值,从而便于快速确定目标多径选择门限,进一步提高多径选择门限的确定效率。并且,通过上述技术方案,只需要根据目标信号的配置(s、r、t、f)便可确定出门限参考值,该门限参考值与信噪比和信道类型等无关,有效保证基于该门限参考值确定出的目标多径选择门限的准确度。可选地,通过以下公式,根据所述门限参考值确定目标多径选择门限:其中,γ表示所述目标多径选择门限;d表示所述门限参考值;chi2inv(x,v)表示自由度为v的卡方分布在累积概率为x时所对应的分位点,其中,x可以设置为1-p,p表示期望虚警概率,即将噪声样点误判为有效径的概率。示例地,p可以设置为0.005,即表示通过上述公式确定出的门限值将噪声样点确定为有效径的概率小于或等于0.005。其中,n个相互独立的实高斯随机变量的平方和服从卡方分布,其自由度为n。时域信道冲激响应是复高斯随机变量,其实部和虚部均服从高斯分布,且相互独立,因此,时域信道冲激响应各个样点的功率服从自由度为2的卡方分布。因此,在对功率延迟谱进行平均或平滑处理后,确定出的随机变量的个数与进行平均或平滑处理的次数(即,门限参考值d)相同,则,确定出的功率服从自由度为2d的卡方分布。因此,在对功率延迟谱进行平均或平滑处理的配置不同时,对应的门限参考值不同,即卡方分布的自由度不同,则其对应的目标多径选择门限不同。在上述技术方案中,通过概率分布的方式可以确定出不同的平均或平滑处理场景下对应的目标多径选择门限,不仅可以有效避免仿真造成的资源浪费,同时可以保证目标多径选择门限的准确度,也可以有效提高目标多径选择门限的适用场景范围,避免多场景下使用同一多径选择门限造成的判定有效径结果的不准确性,为提高有效径判定的准确度提供数据支持。可选地,所述方法还包括:存储门限参考值与多径选择门限的对应关系;在s14中,根据门限参考值确定目标多径选择门限,包括:根据所述门限参考值查询所述对应关系,将根据所述对应关系查询到的、与所述门限参考值对应的多径选择门限确定为所述目标多径选择门限。其中,卡方分布随着其自由度不断增大,其对应于同一概率的γ趋于稳定,则可以首先确定出同一概率下多个自由度(即,门限参考值的2倍数)分别对应的多径选择门限γ。示例地,如下表1所示,为当p=0.005时,γ在不同v值情况下的取值:v12345678γ7.879445.298324.2793853.715063.349920473.091264032.896822.7444表1因此,在确定出门限参考值之后,可以快速确定出卡方分布的自由度,进而可以基于该自由度进行查表确定出对应的目标多径选择门限。其中,当自由度大于等于8时,γ趋于稳定。当在确定出的自由度v1大于8时,在一实施例中,可以将自由度8对应的γ值近似确定为自由度v1对应的γ值。在另一实施例中,在表中未能查询到自由度v1对应的γ值,也可以通过上述确定目标多径选择门限的公式进行计算,本公开对此不进行限定,用户可以根据所需要多径选择精度进行设置。在上述技术方案中,存储门限参考值与多径选择门限的对应关系,可以在确定出门限参考值时,直接确定出目标多径选择门限。并且,在该技术方案中,是通过概率分布对多径选择门限进行确定,可以有效保证该多径选择门限的适用范围,拓宽该多径选择门限的适用场景。在确定出目标多径选择门限后,则可以进行多径检测。多径检测是检测出序列(即,对功率延迟谱进行平均或平滑处理所得的功率序列,以下称处理功率)中各样点中的有效径。首先从序列中选出的个处理功率最大的样点,然后利用序列中除该个样点之外的其它样点的处理功率均值作为噪声功率σ2;之后,利用该目标多径选择门限γ和噪声功率σ2得到有效径门限γσ2,并将l~个样点中满足处理功率大于γσ2的样点作为最终的有效径。如
背景技术
中所述,在多径接收机中,平均时延和均方根时延扩展是多径接收机解调的重要参数,需要被准确地估计出来。对于平均时延和均方根时延扩展的估计,其前提是准确地获得每条多径的位置和功率信息。因此,在通过上述方案准确地确定出有效径之后,则可以有效确定出每条有效径的位置和功率信息,从而可以确定平均时延和均方根时延扩展。示例地,可以通过如下公式确定平均时延:其中,l表示有效径的数量;τm表示平均时延;τl表示第l条有效径的时延;pl表示第l条有效径的功率,该功率可以使用平均或平滑处理之前的功率,也可以使用平均或平滑处理之后所得的功率,本公开对此不进行限定。示例地,可以通过如下公式确定均方根时延扩展τrms:因此,通过上述技术方案,在确定出有效径之后,也可以准确地估计出平均时延和均方根时延,进而为接收机解调提供准确的数据支持,提升用户使用体验。本公开还提供一种多径选择门限的确定装置,如图2所示,所述装置10包括:信道估计模块100,用于从接收到的信号中选择目标信号进行频域信道估计,获得频域信道估计值;第一确定模块200,用于根据所述频域信道估计值确定时域信道冲激响应;第二确定模块300,用于根据所述时域信道冲激响应确定功率延迟谱,并确定门限参考值;第三确定模块400,用于根据所述门限参考值确定目标多径选择门限,其中,所述目标多径选择门限用于选择各个传输路径中的有效径。可选地,所述第二确定模块300包括:第一确定子模块,用于根据所述时域信道冲激响应确定时域中各样点的功率,获得所述功率延迟谱;第二确定子模块,用于对所述功率延迟谱进行平均或平滑处理,确定所述门限参考值。可选地,通过以下公式确定所述门限参考值:d=s·r·t·f其中,d表示所述门限参考值;s表示参与平均或平滑处理的ofdm符号数;r表示接收天线的总数;t表示发送端口的总数;f表示参与平均或平滑处理的子帧总数。可选地,所述第三确定模块400通过以下公式,根据所述门限参考值确定目标多径选择门限:其中,γ表示所述目标多径选择门限;chi2inv(x,v)表示自由度为v的卡方分布在累积概率为x时所对应的分位点;d表示所述门限参考值。可选地,所述装置10还包括:存储模块,用于存储门限参考值与多径选择门限的对应关系;所述第三确定模块400用于:根据所述门限参考值查询所述对应关系,将根据所述对应关系查询到的、与所述门限参考值对应的多径选择门限确定为所述目标多径选择门限。关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图3所示,该电子设备700可以包括:处理器701,存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703,输入/输出(i/o)接口704,以及通信组件705中的一者或多者。其中,处理器701用于控制该电子设备700的整体操作,以完成上述的多径选择门限的确定方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory,简称sram),电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,简称eeprom),可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,简称eprom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,简称prom),只读存储器(read-onlymemory,简称rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。i/o接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如wi-fi,蓝牙,近场通信(nearfieldcommunication,简称nfc),2g、3g、4g、nb-iot、emtc、或其他5g等等,或它们中的一种或几种的组合,在此不做限定。因此相应的该通信组件707可以包括:wi-fi模块,蓝牙模块,nfc模块等等。在一示例性实施例中,电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的多径选择门限的确定方法。在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的多径选择门限的确定方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702,上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的多径选择门限的确定方法。图4是根据一示例性实施例示出的一种电子设备1900的框图。例如,电子设备1900可以被提供为一服务器。参照图4,电子设备1900包括处理器1922,其数量可以为一个或多个,以及存储器1932,用于存储可由处理器1922执行的计算机程序。存储器1932中存储的计算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外,处理器1922可以被配置为执行该计算机程序,以执行上述的多径选择门限的确定方法。另外,电子设备1900还可以包括电源组件1926和通信组件1950,该电源组件1926可以被配置为执行电子设备1900的电源管理,该通信组件1950可以被配置为实现电子设备1900的通信,例如,有线或无线通信。此外,该电子设备1900还可以包括输入/输出(i/o)接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统,例如windowsservertm,macosxtm,unixtm,linuxtm等等。在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述的多径选择门限的确定方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器1932,上述程序指令可由电子设备1900的处理器1922执行以完成上述的多径选择门限的确定方法。以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。当前第1页12
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