专利名称：干扰消除的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种干扰消除的方法和装置。
背景技术：
为了增力口GSM ( Global System for Mobile Communications,全J求移动通4言 系统)系统网络的性能，现有技术中提出了 DARP( Downlink Advanced Receiver Performance,下行链路高级接收机性能)解决方案，通过使用较低的频率复 用因子有效的提高网络容量，但同时必须使用抑制邻小区的干扰消除算法。
现有技术中的干扰消除算法基于MMSE (Min Mean Square Error,最小均 方误差)准则实现，将接收信号经过滤波器; 滤波后，令下列(1)式的代价 函数最小
<formula>formula see original document page 7</formula> ( 1)
11=0 w=0
其中r[k]为时刻A:的接收信号，d[k]为发射数据符号，p[n]为滤波器系数， h[n]为滤波后信道沖击响应系数，込为滤波器抽头数，込为信道冲击响应抽头 数，^为固定延时。
将上述代价函数(1)写为矩阵的形式，即
/=,-阔2 (2) 其中，i 为接收信号矩阵，Z)为数据符号矩阵，p为滤波器系数向量，A为 滤波后信道冲击响应系数向量。
<formula>formula see original document page 8</formula>(3)
现有算法都是在这个准则的基础上，建立方程进而求解滤波器系勤。 发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题
要在/HI^P-"Wf代价函数下求得/ , &需要对p或/z进行约束，以避免 :解，下面以约束/ 为例进行说明，当然也可以对/ 进行约束。 约束||/^|2=1，则
<formula>formula see original document page 8</formula>其中e!'^vec^(A)表示矩阵A最小特征值对应的特征向量。 发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中使用反幂法以及迭代求 L最小特征值对应的特征向量时，需要较大的复杂度及实现时间。
发明内容
本发明的实施例提供一种干扰消除的方法和装置，用于在较低的复杂度 下得到较好的干扰消除性能。
本发明的实施例提供一种干扰消除的方法，包括
设置滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，所述边界条件中滤 波后信道冲击响应系数向量中的一个元素/ (0的值为非零常数；
根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取所述约束条件下的滤波后 信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩阵、滤波器系数向量 以及接收信号矩阵的关系；
根据所述关系获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量；
根据所述获取的滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量进行干
扰消除。
本发明的实施例还提供一种干扰消除方法，包括
设置滤波器系数向量的边界约束条件，所述边界约束条件中滤波器系数
向量/ 中的一个元素p(/)的值为为非零常数；
根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取滤波后信道冲击响应系数 向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向量以及所述约束条件
下的接收信号矩阵的关系；
根据所述关系获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量； 根据所述获取的滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量进行干
扰消除。
本发明的实施例还提供一种干扰消除装置，包括
第一设置单元，用于设置滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件， 所述边界约束条件为非零常数；
第一变换单元，用于根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取所述 约束条件下的滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩 阵、滤波器系数向量以及接收信号矩阵的关系；
第一获取单元，用于根据所述第 一变换单元获取的关系获取滤波器系数 向量和滤波后信道沖击响应系数向量；
第一干扰消除单元，用于根据所述第一获取单元获取的滤波器系数向量 和滤波后信道冲击响应系数向量进行干扰消除。
本发明的实施例还提供一种干扰消除装置，包括
第二设置单元，用于设置滤波器系数向量的边界约束条件，所述边界约 束条件中滤波器系数向量p中的一个元素; (/)的值为为非零常数；
第二变换单元，用于根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取滤波 后信道冲击响应系数向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向
量以及所述约束条件下的接收信号矩阵的关系；
第二获取单元，用于根据所述笫二变换单元获取的关系获取滤波器系数
向量和滤波后信道冲击响应系数向量；
第二干扰消除单元，用于根据所述第二获取单元获取的滤波器系数向量 和滤波后信道沖击响应系数向量进行干扰消除。
与现有^^术相比，本发明的实施例具有以下优点
通过设置滤波器系数向量的边界约束条件、或滤波后信道冲击响应系数 向量的边界约束条件，可以快速简便的获取滤波器系数向量和滤波后信道沖 击响应系数向量并进行干扰消除，在较低的复杂度下得到较好的性能。
图l是本发明实施例中干扰消除方法的流程图； 图2是本发明实施例中干扰消除方法的另一流程图； 图3是本发明实施例中干扰消除装置的结构示意图； 图4是本发明实施例中干扰消除装置的另一结构示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例中提供一种干扰消除方法，通过设置滤波后信道冲击响 应系数向量的边界约束条件，可以快速简便的获取滤波器系数向量和滤波后 信道冲击响应系数向量并进行干扰消除，可以在较低的复杂度下得到较好的 性能。如图1所示，该干扰消除方法包括
步骤s101、设置滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，所述边 界约束条件中滤波后信道冲击响应系数向量A中的一个元素; (/)的值为非零常 数。
步骤s102、根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取所述约束条件 下的滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的^据符号矩阵、滤波器系数向量以及接收信号矩阵的关系。
步骤s103、根据所述关系获取滤波器系数向量和滤波后信道沖击响应系 数向量。
步骤s104、根据所述获取的滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数 向量进行干扰消除。
以下结合一个具体的应用场景，描述本发明的实施例中千扰消除方法的 具体实现。以设置滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件为例，该约 束条件为对于滤波后信道冲击响应系数向量/j，设置边界约束条件为滤波后 信道冲击响应系数向量A中的一个元素的值为1。这里只是以边界约束条件为 1进行说明，在实际应用中设置为其它非零常数(包括实数和复数)均可。
以约束/z(0) = 1为例，则代价函数/ ; = D/ + w可变形为
(6)
其中w为干扰噪声向量，D比Z)少第一列，A比/;少了第一个元素，J为 Z)的第一列
￡)=
、d(A:-^+尺一l) ... d(Ar-^)+尺-0》
/2 =
,W 、 /<2)
(7)
可将p， A看作一个向量，上式写为
"(i ，-5)( )r+w (8) 然后由LS (Linear-least Square,最小二乘)算法，可以得
(pr，P)r —(/ 广5f(/ ,-力))乂i ，-力fd (9 )
上述式(9)中，左侧矩阵o/，^y的两部分分别与尸，；z相关，而式(9) 的右侧表达式中，d为发射数据符号，i 为接收信号矩阵，D为数据符号矩阵，
即式(9)中右侧的各变量均为已知。因此根据式(9)的右侧表达式的计算
结果，可以对应的得到滤波器系数向量/7、滤波后信道冲击响应系数向量力的 值。根据该滤波器系数向量/7、滤波后信道冲击响应系数向量/2的值进行千扰 消除。
上述实施例以设置的约束条件为A(O) = 1为例，说明本发明实施例中的干 扰消除方法。除了该/ (0) = 1的约束条件外，还可以设置其他约束条件，以设
置/z(i)-l (!'为大于0的正整数)的约束条件为例，则代价函数J ;7-JD/j + w可 变形为
<formula>formula see original document page 12</formula> (10)
其中w为干扰噪声向量，D比Z)少第/列，《比A少了第/个元素，d为Z) 的第/列
<formula>formula see original document page 12</formula>(11)
(12)
顺)J
可将p, A看作一个向量，上式写为 然后由LS算法，可以得
<formula>formula see original document page 12</formula>(13)
根据该式(13)同样可以对应的得到滤波器系数向量/7、滤波后信道冲击
响应系数向量A的值。
本发明的另 一实施例中还提供一种干扰消除方法，通过设置滤波器系数
向量的边界约束条件，可以快速简便的获取滤波器系数向量和滤波后信道冲 击响应系数向量并进行干扰消除，可以在较低的复杂度下得到较好的性能。
如图2所示，该干扰消除方法包括
步骤s201、设置滤波器系数向量的边界约束条件，所述边界约束条件中 滤波器系数向量p中的一个元素p(/)的值为为非零常数。
步骤s202、根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取滤波后信道冲 击响应系数向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向量以及所 述约束条件下的接收信号矩阵的关系。
步骤s203、根据所述关系获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系 数向量。
步骤s204、根据所述获取的滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数 向量进行干扰消除。
以下结合一个具体的应用场景，描述本发明的实施例中干扰消除方法的 具体实现。以对于滤波器系数向量p设置边界约束条件为例，设置边界约束 条件为滤波器系数向量p中的一个元素的值为1。这里只是以边界约束条件为 l进行说明，在实际应用中设置为其它非零常数(包括实数和复数)均可。
例如设置p(O) = 1 ，则代价函数i ; =+ w可变形为<formula>formula see original document page 13</formula> 使用上述实施例中相似的步骤，同样可以得到
<formula>formula see original document page 13</formula>
其中w为干扰噪声向量，》比i 少第一列，f比r少了笫一个元素，r为 及的第一列。
上述式(15)中，左侧矩阵(^,/^f的两部分分别与/ , A相关，而式U5) 的右侧表达式中，d为发射数据符号，i 为接收信号矩阵，D为数据符号矩阵， 即式(15)中右侧的各变量均为已知。因此根据式(15)的右侧表达式的计
算结果，可以对应的得到滤波器系数向量p、滤波后信道冲击响应系数向量/7
的值。根据该滤波器系数向量p、滤波后信道冲击响应系数向量/z的值进行干
扰消除。
上述实施例以设置的约束条件为； (O) = 1为例，说明本发明实施例中的干 扰消除方法。除了该/ (0) = 1的约束条件外，还可以设置其他约束条件，以设 置/ (/)= 1 (_/为大于0的正整数)的约束条件为例，则代价函数^ = /^ + "可 变形为
<formula>formula see original document page 14</formula>(16)
使用上述实施例中相似的步骤，同样可以得到
<formula>formula see original document page 14</formula> ( 17)
其中"为干扰噪声向量，》比i 少第/列，F比r少了第j'个元素，r为/ 的第j'列。
根据该式(n)同样可以对应的得到滤波器系数向量/ 、滤波后信道冲击
响应系数向量/2的值。
本发明的实施例提供的干扰消除方法中，通过设置滤波器系数向量的边 界约束条件、或滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，可以快速筒 便的获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量并进行千扰消除，
在较低的复杂度下得到较好的性能。以本发明中的LS算法为例，设矩阵阶数 为见则LS算法的求解复杂度与i^3相当。而对于现有技术中的反幂法和迭 代法，反幂法的求解复杂度与^3相当， 一次迭代的求解复杂度与A^相当。
与现有技术中一次求解需要一个反幂法运算以及至少数十次迭代相比，本发 明实施例提供的方法显著降低了求解的复杂度。
本发明的实施例中还提供一种干扰消除装置，如图3所示，包括 第一设置单元11，用于设置滤波后信道沖击响应系数向量的边界约束条
件，所述边界约束条件中滤波后信道冲击响应系数向量/z中的一个元素//(/)
的值为非零常数；
第一变换单元12,用于根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取所 述约束条件下的滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号 矩阵、滤波器系数向量以及接收信号矩阵的关系；
第一获取单元13,用于才艮据所述第一变换单元12获取的关系获取滤波器 系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量；
第一干扰消除单元14,用于根据所述第一获取单元13获取的滤波器系数 向量和滤波后信道冲击响应系数向量进行干扰消除。
具体的，本发明的实施例中
第一设置单元11可以具体用于对于滤波后信道冲击响应系数向量/z, 设置边界约束条件为滤波后信道冲击响应系数向量/ 中的一个元素M)')的值为 1。
第一变换单元12可以具体用于对代价函数进行变换，获取到所述约束 条件下的滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩阵、 滤波器系数向量以及接收信号矩阵的关系具体为
^ = &-力《+ "
其中A为滤波后信道沖击响应系数向量，D为数据符号矩阵，/>为滤波器 系数向量，/ 为接收信号矩阵；所述约束条件下的滤波后信道冲击响应系数向 量A比/ 少第/个元素，所述约束条件下的数据符号矩阵》比"少第/列，d 为D的第i列。
第一获取单元13可以具体用于，获取滤波器系数向量和滤波后信道沖击 响应系数向量具体为
0/，P)r = ((; 广力f(i ，-力))—乂/ ，一力)7^
根据所述o/,^y的值获取滤波器系数向量p和滤波后信道冲击响应系
数向量A。
本发明的实施例还提供一种干扰消除装置，如图4所示，包括
第二设置单元21，用于设置滤波器系数向量的边界约束条件，所述边界 约束条件中滤波器系数向量p中的一个元素/7(/)的值为为非零常数；
第二变换单元22，用于根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取滤 波后信道沖击响应系数向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数 向量以及所述约束条件下的接收信号矩阵的关系；
第二获取单元23,用于根据第二变换单元22获取的关系获取滤波器系数 向量和滤波后信道沖击响应系数向量；
第二千扰消除单元24，用于根据第二获取单元23获取的滤波器系数向量 和滤波后信道冲击响应系数向量进行干扰消除。
具体的，本发明的实施例中
第二设置单元21可以具体用于对于滤波器系数向量p,设置边界约束 条件为滤波器系数向量p中的一个元素p(/)的值为1。
第二变换单元22可以具体用于，对代价函数进行变换，获取滤波后信道 冲击响应系数向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向量以及 所述约束条件下的接收信号矩阵的关系具体为
A" = -昆+
其中A为滤波后信道沖击响应系数向量，D为数据符号矩阵，p为滤波器
系数向量，及为接收信号矩阵；所述约束条件下的滤波器系数向量》比p少第 y个元素，所述约束条件下的接收信号矩阵》比及少第y列，r为及的第y列。 第二获取单元23可以具体用于，获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击 响应系数向量具体为
，;/f =((先-(先-z)))-1(》，—
根据所述(》W;f的值获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系 数向量/ 。
本发明的实施例提供的千扰消除装置中，通过设置滤波器系数向量的边 界约束条件、或滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，可以快速简 便的获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量并进行干扰消除， 在较低的复杂度下得到较好的性能。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。 基于这样的理解，本发明的技术方案可以以軟件产品的形式体现出来，该软
件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM， U盘，移动硬 盘等)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的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种干扰消除方法，其特征在于，包括设置滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，所述边界约束条件中滤波后信道冲击响应系数向量h中的一个元素h(i)的值为非零常数；根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取所述约束条件下的滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩阵、滤波器系数向量以及接收信号矩阵的关系；根据所述关系获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量；根据所述获取的滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量进行干扰消除。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述滤波后信道沖击响应系 数向量的边界约束条件具体为对于滤波后信道沖击响应系数向量a,设置边界约束条件为滤波后信道沖击响应系数向量/7中的一个元素/</)的值为1。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述约束条件下的 滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩阵、滤波器系 数向量以及接收信号矩阵的关系具体为<formula>formula see original document page 2</formula>其中/z为滤波后信道冲击响应系数向量，D为数据符号矩阵，p为滤波器 系数向量，A为接收信号矩阵，"为干扰噪声向量；所述约束条件下的滤波后 信道冲击响应系数向量《比/z少第/个元素，所述约束条件下的数据符号矩阵D比D少第/列，d为D的第Z列。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述关系获取滤波 器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量具体为<formula>formula see original document page 2</formula> 根据所述Q/,Ff的值获取滤波器系数向量和滤波后信道沖击响应系 数向量/z。
5、 一种干扰消除方法，其特征在于，包括设置滤波器系数向量的边界约束条件，所述边界约束条件中滤波器系数 向量P中的一个元素/K/)的值为为非零常数；根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取滤波后信道沖击响应系数 向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向量以及所述约束条件 下的接收信号矩阵的关系；根据所述关系获取滤波器系数向量和滤波后信道沖击响应系数向量；根据所述获取的滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量进行干 扰消除。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤波器系数向量的边界 约束条件具体为对于滤波器系数向量p,设置边界约束条件为滤波器系数向量P中的一个 元素/ (/)的值为1。
7、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取滤波后信道冲击响 应系数向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向量以及所述约 束条件下的接收信号矩阵的关系具体为<formula>formula see original document page 3</formula>其中/z为滤波后信道沖击响应系数向量，D为数据符号矩阵，/ 为滤波器 系数向量，及为接收信号矩阵，"为干扰噪声向量；所述约束条件下的滤波器 系数向量》比p少第_/个元素，所述约束条件下的接收信号矩阵》比及少第y 列，r为及的第/列。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述关系获取滤波器系 数向量和滤波后信道冲击响应系数向量具体为 <formula>formula see original document page 4</formula> 根据所述(》Wf的值获取滤波器系数向量p和滤波后信道冲击响应系 数向量/ 。
9、 一种干扰消除装置，其特征在于，包括第一设置单元，用于设置滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件， 所述边界约束条件中滤波后信道冲击响应系数向量A中的一个元素A(/)的值为 非零常数；第一变换单元，用于根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取所述 约束条件下的滤波后信道冲击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩 阵、滤波器系数向量以及接收信号矩阵的关系；第一获取单元，用于根据所述第一变换单元获取的关系获取滤波器系数 向量和滤波后信道冲击响应系数向量；第一干扰消除单元，用于根据所述第一获取单元获取的滤波器系数向量 和滤波后信道冲击响应系数向量进行千扰消除。
10、 如权利要求9所述的干扰消除装置，其特征在于，所述第一设置单 元具体用于对于滤波后信道冲击响应系数向量A,设置边界约束条件为滤波 后信道冲击响应系数向量/i中的一个元素Zi(O的值为1。
11、 如权利要求10所述的干扰消除装置，其特征在于，所述第一变换单 元具体用于，对代价函数进行变换，获取到所述约束条件下的滤波后信道冲 击响应系数向量、所述约束条件下的数据符号矩阵、滤波器系数向量以及接 收信号矩阵的关系具体为其中/ 为滤波后信道冲击响应系数向量，"为数据符号矩阵，p为滤波器 系数向量，及为接收信号矩阵，w为干扰噪声向量；所述约束条件下的滤波后 信道冲击响应系数向量《比/z少第/个元素，所述约束条件下的数据符号矩阵 力比D少第z'列，d为D的第/列。
12、 如权利要求11所述的干扰消除装置，其特征在于，其特征在于，所 述第一获取单元具体用于，获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数 向量具体为<formula>formula see original document page 5</formula> 根据所述(/",^y的值获取滤波器系数向量p和滤波后信道冲击响应系 数向量/ 。
13、 一种干扰消除装置，其特征在于，包括第二设置单元，用于设置滤波器系数向量的边界约束条件，所述边界约 束条件中滤波器系数向量户中的一个元素p(/)的值为为非零常数；第二变换单元，用于根据所述约束条件对代价函数进行变换，获取滤波 后信道冲击响应系数向量、数据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向 量以及所述约束条件下的接收信号矩阵的关系；第二获取单元，用于根据所述第二变换单元获取的关系获取滤波器系数 向量和滤波后信道冲击响应系数向量；笫二干扰消除单元，用于根据所述第二获取单元获取的滤波器系数向量 和滤波后信道沖击响应系数向量进行干扰消除。
14、 如权利要求13所述的干扰消除装置，其特征在于，所述第二设置单 元具体用于对于滤波器系数向量; ，设置边界约束条件为滤波器系数向量; 中的一个元素/ (/)的值为1。
15、 如权利要求14所述的干扰消除装置，其特征在于，所述第二变换单 元具体用于，对代价函数进行变换，获取滤波后信道冲击响应系数向量、数 据符号矩阵、所述约束条件下的滤波器系数向量以及所述约束条件下的接收 信号矩阵的关系具体为 <formula>formula see original document page 6</formula>其中A为滤波后信道沖击响应系数向量，D为数据符号矩阵，p为滤波器 系数向量，/f为接收信号矩阵，w为干扰噪声向量；所述约束条件下的滤波器 系数向量》比p少第y'个元素，所述约束条件下的接收信号矩阵》比及少第_/ 列，r为/ 的第y列。
16、如权利要求15所述的干扰消除装置，其特征在于，所述第二获取单 元具体用于，获取滤波器系数向量和滤波后信道沖击响应系数向量具体为根据所述(》、^/的值获取滤波器系数向量p和滤波后信道冲击响应系数向量//。
全文摘要
本发明的实施例公开了一种干扰消除方法和装置，其通过设置滤波器系数向量的边界约束条件、或滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，所述边界约束条件为非零常数；并根据该边界约束条件和代价函数获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量。通过使用本发明的实施例，设置滤波器系数向量的边界约束条件、或滤波后信道冲击响应系数向量的边界约束条件，可以快速简便的获取滤波器系数向量和滤波后信道冲击响应系数向量并进行干扰消除，可以在较低的复杂度下得到较好的性能。
文档编号H04B1/10GK101355367SQ200810211248
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者刘华斌, 吴向春, 李景玉, 江长国, 陈俊仕, 高振兴 申请人:华为技术有限公司