频域相关系数的估计方法、装置和通信设备与流程

1.本技术实施例属于通信技术领域，特别是涉及一种频域相关系数的估计方法、装置和通信设备。


背景技术：

2.在无线通信系统中，系统的性能主要受到无线信道的制约。在无线传输环境中，接收信号会存在多径时延，时间选择性衰落和频域偏移。其中，多径时延带来的符号串扰，可以通过插入保护间隔来减少；而由时间选择性衰落和频率偏移带来的子载波干扰，除了依靠时频偏补偿来纠正外，还需要对信道进行估计，进一步进行补偿，即需要进行频域均衡和时域均衡。因此，信号估计性能的好坏直接影响接收信号的解调结果。
3.通常，信道估计主要分为非盲信道估计和盲信道估计。其中，非盲信道估计需要使用基站和接收机均已知的导频序列进行信道估计，并使用不同的时频域插值技术来估计导频之间或者符号之间的子载波上的信道响应。目前，主要使用的非盲信道估计包括最小均方误差(minimum mean square error，mmse)信道估计等。mmse信道估计主要利用信道的相关信息来实现。
4.一般情况下，功率时延分布(power
‑
delay profile，pdp)与频域相关系数互为傅里叶变换对，因此可以通过计算pdp，然后进行快速傅里叶变换(fast fourier transform，fft)来获取频域相关系数。但当终端分配到的资源块(resource block，rb)为非连续分配，或者，终端分配到的rb较少时，无法通过计算pdp来获取频域相关系数。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例提供了一种频域相关系数的估计方法、装置和通信设备，用以解决终端分配到的rb为非连续分配或终端分配到的rb较少时，无法通过计算pdp来获取频域相关系数的问题。
6.本技术实施例的第一方面提供了一种频域相关系数的估计方法，包括：
7.从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波；
8.判断所述目标子载波的个数是否小于设定的子载波阈值；
9.若所述目标子载波的个数小于所述子载波阈值，则通过信道估计得到信道估计值；
10.采用所述信道估计值计算频域相关值；
11.基于所述频域相关值和预设的多个信道模型，估计频域相关系数。
12.本技术实施例的第二方面提供了一种频域相关系数的估计装置，包括：
13.目标子载波获取模块，用于从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波；
14.子载波个数判断模块，用于判断所述目标子载波的个数是否小于设定的子载波阈值；
15.信道估计模块，用于若所述目标子载波的个数小于所述子载波阈值，则通过信道估计得到信道估计值；
16.频域相关值计算模块，用于采用所述信道估计值计算频域相关值；
17.频域相关系数估计模块，用于基于所述频域相关值和预设的多个信道模型，估计频域相关系数。
18.本技术实施例的第三方面提供了一种通信设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的频域相关系数的估计方法。
19.本技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的频域相关系数的估计方法。
20.本技术实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在通信设备上运行时，使得所述通信设备执行上述第一方面所述的频域相关系数的估计方法。
21.与现有技术相比，本技术实施例包括以下优点：
22.本技术实施例，针对终端分配到的子载波的多种不同情形，确定了不同的获取信道的频域相关系数的方式。在实际应用中，系统能够灵活地以最优的方式获取到频域相关系数，保证信道估计能够正常地进行。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
24.图1是本技术实施例提供的一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图；
25.图2是本技术实施例提供的另一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图；
26.图3是本技术实施例提供的又一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图；
27.图4是本技术实施例提供的再一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图；
28.图5是本技术实施例提供的一种频域相关系数的估计方法的示意图；
29.图6是本技术实施例提供的一种频域相关系数的估计装置的示意图；
30.图7是本技术实施例提供的一种通信设备的示意图。
具体实施方式
31.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
32.下面通过具体实施例来说明本技术的技术方案。
33.实施例一
34.参照图1，示出了本技术实施例提供的一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图，具体可以包括如下步骤：
35.s101、从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波。
36.需要说明的是，本方法可以应用于无线通信领域。具体地，本方法的执行主体可以是上述无线通信领域中具备信道估计等计算功能的通信设备，本技术实施例对通信设备的具体类型不作限定。
37.在本技术实施例中，可以根据系统为终端分配的子载波中长度最长的一段目标子载波来进行频域相关系数的估计。
38.在通信领域，频域上连续的12个子载波，或者时域上一个时隙，被称为一个rb。若终端分配到的rb是连续的，则可以直接通过计算pdp来获取频域相关系数。
39.因此，在本技术实施例中，在进行频域相关系数估计前，可以首先确定为终端分配的子载波是否是连续的。
40.在具体实现中，可以通过定义如下条件来确定为终端分配的子载波是否是连续的：
41.s(k+1)
‑
s(k)＝1，k＝0,1,2,
…
,k
‑1……
(1)
42.其中，s为子载波的绝对索引集合，k为该子载波的个数。
43.若针对某一终端分配的子载波满足上述式(1)设定的条件，可以确定系统为该终端分配的子载波是连续的，该终端分配的数量为k个的子载波即为目标子载波；否则，则认为该终端分配到的子载波是不连续的。
44.若终端分配到的子载波是不连续的，则可以首先获取该终端分配到的子载波中长度最长的一段目标子载波。
45.由于一个rb包括频域上的12个连续的子载波，那么，在根据式(1)确定终端分配到的子载波不连续时，该不连续的子载波必然是由多段连续的子载波组成的，只是这些多段子载波相互之间是不连续的。
46.示例性的，若为终端分配的子载波的个数为k个，该k个子载波可以包括多段，如k1、k2、
……
k
n
段。虽然作为一个整体，上述k个子载波是不连续的，但从其中每段的角度来看，k1、k2、
……
k
n
都可以是连续的。
47.在本技术实施例中，可以从多段子载波中获取长度最长的一段目标子载波。例如，目标子载波为第k
m
段子载波，该段子载波的个数可以为k
′
。
48.s102、判断所述目标子载波的个数是否小于设定的子载波阈值。
49.通常，在终端子载波连续时，可以直接通过计算pdp来估计频域相关信息。但是，一般认为，只有在该连续的子载波的个数足够多时，最终计算得到的频域相关信息才准确。
50.因此，在本技术实施例中，对于不连续的子载波中的某一段连续的目标子载波，可以首先判断该段目标子载波的个数k
′
与设定的子载波阈值k
thr
之间的大小关系。
51.如果上述k
′
小于k
thr
，则可以执行s104。
52.s103、通过信道估计得到信道估计值。
53.在本技术实施例中，对于子载波不连续，且其中最长的一段连续的子载波的个数也不够多(小于设定的子载波阈值)时，无法直接通过计算pdp来估计频域相关信息。
54.针对此种情况，本技术实施例可以首先针对信道进行信道估计。
55.在本技术实施例中，可以采用多种信道估计算法进行信道估计，如mmse算法、最小二乘准则(least
‑
square，ls)信道估计算法等等，本技术实施例对此不作限定。
56.作为本技术实施例的一种示例，可以采用ls信道估计算法，计算信道估计值。
57.s104、采用所述信道估计值计算频域相关值。
58.然后，可以直接根据信道估计值计算频域相关值。
59.示例性的，可以采用如下公式，计算频域相关值r
′
f
：
[0060][0061]
其中，h(k)为信道估计值。
[0062]
s105、基于所述频域相关值和预设的多个信道模型，估计频域相关系数。
[0063]
在根据信道估计值计算出频域相关值后，本技术实施例可以将频域相关值与多个不同的信道模型的频域相关函数进行比较，从而确定最终的频域相关系数。
[0064]
通常，某个信道模型下的频域相关函数是固定的。例如，在一个呈指数衰落的多径功率时延信道模型中，频域相关函数只与子载波之间的距离有关，频域相关函数的表达式可以如下式(3)表示：
[0065][0066]
其中，τ
max
为最大多径时延，δf为系统子载波间隔。
[0067]
在具体实现中，可以分别确定计算得到的频域相关值与预设的多个不同的信道模型的频域相关函数的相似度，然后将相似度最大值对应的信道模型确定为目标信道模型，根据目标信道模型，估计最终的频域相关系数。
[0068]
实施例二
[0069]
参照图2，示出了本技术实施例提供的另一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图，具体可以包括如下步骤：
[0070]
s201、确定为终端分配的子载波是否连续。
[0071]
需要说明的是，前述实施例一是针对为终端分配的子载波不连续，且从不连续的子载波中无法获取到一段个数足够多的连续的子载波这一情形来介绍如何进行频域相关系数的估计的。本实施例二将针对为终端分配的子载波连续，即，上述实施例一中的“长度最长的一段目标子载波”即为整段(k个)为终端分配的子载波。但该连续的子载波的个数较少(小于设定的子载波阈值)这一情形来介绍如何进行频域相关系数的估计的。
[0072]
s202、判断连续的所述子载波的个数是否小于所述子载波阈值。
[0073]
在本技术实施例中，可以采用前述实施例中的公式(1)来确定为终端分配的子载波是否连续。若该子载波连续，则可以继续判断连续的子载波的个数与设定的子载波阈值之间的大小关系。
[0074]
如果连续的子载波个个数小于上述子载波阈值，则可以执行s203
‑
s205，采用与前述实施例相同的方式，估算频域相关系数。
[0075]
s203、通过信道估计得到信道估计值。
[0076]
s204、采用所述信道估计值计算频域相关值。
[0077]
s205、基于所述频域相关值和预设的多个信道模型，估计频域相关系数。
[0078]
由于本实施例二的上述步骤s203
‑
s205与前述实施例一中步骤s103
‑
s105类似，可以相互参阅，本实施例对此不再赘述。
[0079]
实施例三
[0080]
参照图3，示出了本技术实施例提供的又一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图，具体可以包括如下步骤：
[0081]
s301、确定为终端分配的子载波是否连续。
[0082]
s302、判断所述子载波的个数是否大于或等于所述子载波阈值。
[0083]
s303、根据所述子载波，计算信道的功率时延分布。
[0084]
需要说明的是，本实施例三是针对为终端分配的子载波连续，即，上述实施例一中的“长度最长的一段目标子载波”为整段(k个)为终端分配的子载波，且该连续的子载波的个数足够多这一情形来介绍如何进行频域相关系数的估计的。
[0085]
对于此类情形，可以通过计算pdp的方式来进行频域相关系数的估计。
[0086]
在本技术实施例中，可以首先计算pdp的长度。示例性的，可以采用如下公式(4)计算pdp的长度：
[0087][0088]
其中，n
pdp
表示该pdp的长度，k为连续的子载波的个数。
[0089]
然后，可以对信道估计值h(k)补零，得到：
[0090][0091]
并对上式进行快速傅里叶逆变换(inverse fast fourier transform，ifft)，获得信道冲击响应(channel impulse response，cir)：
[0092]
h(n)＝ifft(h
n
),n＝0,1,2...,n
pdp
‑1……
(6)
[0093]
通过依次对cir进行求模和平方运算，可以获得该信道的pdp：
[0094]
pdp(n)＝|h(n)|2,n＝0,1,2...,n
pdp
‑1……
(7)
[0095]
需要说明的是，在计算得到信道的pdp后，还可以对该pdp进行抑噪处理，本技术实施例对此不再赘述。
[0096]
s304、根据所述功率时延分布，估计所述频域相关系数。
[0097]
针对终端分配到的子载波连续个数足够多这一情形，在计算得到pdp后，可以直接采用pdp进行频域相关系数的估计。
[0098]
在具体实现中，可以首先根据在应用正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)进行调制时的快速傅里叶变换(fast fourier transform，fft)点数，对pdp补零。
[0099]
示例性的，可以采用如下公式(8)对pdp进行补零：
[0100][0101]
其中，n为ofdm调制时的fft点数。
[0102]
然后，通过fft处理，可以获得频域相关性系数，即：
[0103]
r
f
(k)＝fft(pdp
n
),k＝0,1,...,n
‑1……
(9)
[0104]
实施例四
[0105]
参照图4，示出了本技术实施例提供的再一种频域相关系数的估计方法的步骤流程示意图，具体可以包括如下步骤：
[0106]
s401、确定为终端分配的子载波是否连续。
[0107]
s402、从组成不连续的所述子载波的多段子载波中获取长度最长的一段目标子载波。
[0108]
s403、判断所述目标子载波的个数是否小于设定的子载波阈值。
[0109]
需要说明的是，本实施例四是针对为终端分配的子载波不连续，但可从不连续的子载波中获取到一段个数足够多的连续的子载波这一情形来介绍如何进行频域相关系数的估计的。
[0110]
由于本实施例四中上述步骤s401
‑
s403与前述实施例一中步骤s101
‑
s102类似，可以相互参阅，本实施例对此不再赘述。
[0111]
若目标子载波的个数k
′
大于或等于子载波阈值k
thr
，则可以执行s404。
[0112]
s404、根据所述目标子载波，计算信道的功率时延分布。
[0113]
在本技术实施例中，对于终端子载波不连续，但能够从不连续的子载波中获取到一段个数足够多(个数为k
′
)的连续子载波的情形，可以通过计算pdp的方式，来进行频域相关系数的估计。
[0114]
在本技术实施例中，可以首先计算pdp的长度。示例性的，可以采用如下公式(10)计算pdp的长度：
[0115][0116]
其中，n
pdp
表示该pdp的长度，k
′
为获取到的连续的子载波的个数。
[0117]
然后，可以对信道估计值h(k)补零，得到：
[0118][0119]
在完成上述步骤后，可以通过执行与前述实施例三中公式(5)、(6)、(7)类似的步骤，得到信道的pdp。
[0120]
s405、根据所述功率时延分布，估计所述频域相关系数。
[0121]
由于本实施例四中的上述步骤s405与前述实施例中步骤s304类似，可以相互参阅，本实施例对此不再赘述。
[0122]
需要说明的是，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任
何限定。
[0123]
为了便于理解，下面结合具体的示例，对上述多种情形下的频域相关信息的估计过程作一介绍。
[0124]
如图5所示，是本技术实施例提供的一种频域相关系数的估计方法的示意图。按照图5所示，在开始进行处理时，可以首先从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波。下面针对不同的情形，分别进行介绍。
[0125]
(1).k个子载波连续。
[0126]
整段(k个)为终端分配的子载波即为“长度最长的一段目标子载波”，对于k个子载波连续的情形，又可以根据子载波的个数k与设定的子载波阈值k
thr
之间的大小关系的不同，分为两种情形。即如下介绍的(1.1)和(1.2)。
[0127]
(1.1).k≥k
thr
[0128]
对于k≥k
thr
，如图5所示，可以通过ifft变换获得信道的cir，在此基础上，可以计算信道的pdp，并通过抑噪处理后，进行fft变换，获得频域相关系数。
[0129]
(1.2).k＜k
thr
[0130]
对于k＜k
thr
，如图5所示，可以直接根据信道估计值计算频域相关值，并将其与多个信道模型进行比较，根据确定出的最相似的目标信道模型来获取频域相关系数。
[0131]
(2).k个子载波不连续。
[0132]
对于k个子载波不连续的情形，可以首先从不连续的子载波中获取到连续的且长度最长的一段子载波，该段子载波的个数为k
′
。根据上述个数k
′
与设定的子载波阈值k
thr
之间的大小关系的不同，分为两种情形。即如下介绍的(2.1)和(2.2)。
[0133]
(2.1).k
′
≥k
thr
[0134]
对于k
′
≥k
thr
，如图5所示，可以通过ifft变换获得信道的cir，在此基础上，可以计算信道的pdp，并通过抑噪处理后，进行fft变换，获得频域相关系数。
[0135]
由图5可见，该情形的处理步骤与情形(1.1)的处理步骤相同。
[0136]
(2.2).k
′
＜k
thr
[0137]
对于k
′
＜k
thr
，如图5所示，可以直接根据信道估计值计算频域相关值，并将其与多个信道模型进行比较，根据确定出的最相似的目标信道模型来获取频域相关系数。
[0138]
由图5可见，该情形的处理步骤与情形(1.2)的处理步骤相同。
[0139]
参照图6，示出了本技术实施例提供的一种频域相关系数的估计装置的示意图，具体可以包括目标子载波获取模块601、子载波个数判断模块602、信道估计模块603、频域相关值计算模块604、频域相关信息估计模块605，其中：
[0140]
目标子载波获取模块601，用于从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波；
[0141]
子载波个数判断模块602，用于判断所述目标子载波的个数是否小于设定的子载波阈值；
[0142]
信道估计模块603，用于若所述目标子载波的个数小于所述子载波阈值，则通过信道估计得到信道估计值；
[0143]
频域相关值计算模块604，用于采用所述信道估计值计算频域相关值；
[0144]
频域相关信息估计模块605，用于基于所述频域相关值和预设的多个信道模型，估
计频域相关系数。
[0145]
在本技术实施例的一种可能的实现方式中，频域相关系数估计模块605具体用于：分别确定所述频域相关值与预设的多个信道模型的频域相关函数的相似度；将所述相似度最大值对应的信道模型确定为目标信道模型；根据所述目标信道模型，估计所述频域相关系数。
[0146]
在本技术实施例的另一种可能的实现方式中，信道估计模块603具体用于：采用最小二乘准则信道估计算法，计算所述信道估计值。
[0147]
在本技术实施例的另一种可能的实现方式中，频域相关函数可以表示为：
[0148][0149]
其中，τ
max
为最大多径时延，δf为系统子载波间隔。
[0150]
在本技术实施例的另一种可能的实现方式中，子载波个数判断模块602具体用于若所述目标子载波的个数大于或等于所述子载波阈值，则根据所述目标子载波，计算信道的功率时延分布；根据所述功率时延分布，估计所述频域相关系数。
[0151]
在本技术实施例的一种可能的实现方式中，频域相关信息估计模块605具体用于：根据所述功率时延分布，通过抑噪处理后，进行快速傅里叶变换，获得所述频域相关系数。
[0152]
在本技术实施例的另一种可能的实现方式中，所述从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波，是基于如下公式获取：
[0153]
s(k+1)
‑
s(k)＝1，k＝0,1,2,
…
,k
‑1……
(13)
[0154]
其中，s为所述子载波的绝对索引集合，k为所述子载波的个数。
[0155]
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。
[0156]
参照图7，示出了本技术一个实施例的一种通信设备的示意图。如图7所示，本实施例的通信设备700包括：处理器710、存储器720以及存储在所述存储器720中并可在所述处理器710上运行的计算机程序721。所述处理器710执行所述计算机程序721时实现上述频域相关信息的估计方法各个实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至s106。或者，所述处理器710执行所述计算机程序721时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块601至606的功能。
[0157]
示例性的，所述计算机程序721可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器720中，并由所述处理器710执行，以完成本技术。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段可以用于描述所述计算机程序721在所述通信设备700中的执行过程。例如，所述计算机程序721可以被分割成目标子载波获取模块、子载波个数判断模块、信道估计模块、频域相关值计算模块、频域相关系数估计模块，各模块具体功能如下：
[0158]
目标子载波获取模块，用于从为终端分配的子载波中获取长度最长的一段目标子载波；其中，任意一段子载波为连续的子载波；
[0159]
子载波个数判断模块，用于判断所述目标子载波的个数是否小于设定的子载波阈值；
[0160]
信道估计模块，用于若所述目标子载波的个数小于所述子载波阈值，则通过信道估计得到信道估计值；
[0161]
频域相关值计算模块，用于采用所述信道估计值计算频域相关值；
[0162]
频域相关系数估计模块，用于基于所述频域相关值和预设的多个信道模型，估计频域相关系数。
[0163]
所述通信设备700可以是基站或终端，其中终端包括手机、平板或个人计算机。所述通信设备700可包括，但不仅限于，处理器710、存储器720。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是通信设备700的一种示例，并不构成对通信设备700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，例如所述通信设备700还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0164]
所述处理器710可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0165]
所述存储器720可以是所述通信设备700的内部存储单元，例如通信设备700的硬盘或内存。所述存储器720也可以是所述通信设备700的外部存储设备，例如所述通信设备700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等等。进一步地，所述存储器720还可以既包括所述通信设备700的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器720用于存储所述计算机程序721以及所述通信设备700所需的其他程序和数据。所述存储器720还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0166]
本技术实施例还公开了一种通信设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述各个实施例所述的频域相关系数的估计方法。
[0167]
本技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述各个实施例所述的频域相关系数的估计方法。
[0168]
本技术实施例还公开了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在通信设备上运行时，使得所述通信设备执行前述各个实施例所述的频域相关系数的估计方法。
[0169]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。