信道估计中的降噪方法、装置、计算机程序及计算机可读存储介质的制作方法
【专利摘要】本发明实施例涉及一种信道估计中的降噪方法、装置及计算机程序。该降噪方法包括：根据信道估计结果计算出噪声功率值和每个用户窗中各径的功率值，其中用户窗是指与该用户对应的信道冲激响应窗；根据所述每个用户窗中各径的功率值和所述噪声功率值，计算出降噪门限因子；根据所述噪声功率值和所述降噪门限因子，计算出降噪门限值；以及利用得到的所述降噪门限值，对所述信道估计结果进行降噪处理。
【专利说明】信道估计中的降噪方法、装置、计算机程序及计算机可读存储介质
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种信道估计中的降噪方法、装置、计算机程序及计算机可读存储介质。
【背景技术】
[0002]尽管本发明实施例在这里涉及TD-SCDMA (时分同步码分多址)系统，但是应当注意的是本发明实施例还可以应用于其他场景。因此，本发明并不局限于TD-SCDMA。
[0003]TD-SCDMA系统是第三代移动通信系统MT-2000标准之一。它是具有SCDMA (同步码分多址技术)，使用TDD (时分双工技术)方式的UMTS (未来陆地移动通信系统)。
[0004]目前，在TD-SCDMA系统中信道估计采用的是Steiner B提出的一种低代价信道估计方法。参见由 Steiner B、BAIER P.等人著作的“Low Cost Channel Estimation In theUp-1ink Receiver of CDMA Mobile Radio Systems [J] ”, Frequenz, 1993 年，第 47 卷第 12期:第292-298页。该方法的主要流程如下:首先通过FFT (快速傅里叶变换)和IFFT (快速傅里叶逆变换)算法获得信道粗估计；随后对信道粗估计进行同频干扰消除，获得基本不含同频干扰的信道估计结果；最后再对其进行噪声消除获得接近理想的信道估计结果。
[0005]根据传统方法，势必会不利地影响信道估计性能。在一些情形下，可能会去除信道估计中所期望的结果；而在其他情形下，可能会保留大量噪声，这都无法达到信道估计所期望的结果。
[0006]由此可知，现有信道估计中降噪方式需要被进一步改进和完善。
【发明内容】
[0007]根据传统方法，在对信道估计进行噪声消除的时候，传统方法仅利用估计出的噪声功率作为降噪处理中的唯一因素，来获得降噪门限进行降噪处理。然而，采用与噪声功率相关的单一降噪门限值，势必会不利地影响信道估计性能。如果单一噪声消除门限值设置较高，则可能会去除信道估计中所期望的结果；如果单一噪声消除门限值设置较低，则可能会保留大量噪声，这都无法达到信道估计所期望的结果。
[0008]为了解决上述问题，本发明的实施例提供一种例如用于TD-SCDMA系统的信道估计中的降噪方法、装置、计算机程序及计算机可读存储介质，通过利用信道估计的多径信息，结合信道估计中的有用信号功率和噪声功率来确定降噪门限值，对信道估计结果进行降噪处理，从而能够有效降低噪声对信道估计结果的干扰，提高信道估计的精确度。
[0009]在本发明的一个实施例中，设置预设的第一降噪门限值和预设的第二降噪门限值；当降噪门限因子小于预设的第一降噪门限值时，将降噪门限因子调整为等于预设的第一降噪门限值；当降噪门限因子大于预设的第二降噪门限值时，将降噪门限因子调整为等于预设的第二降噪门限值；当降噪门限因子大于等于预设的第一降噪门限值，且小于等于预设的第二降噪门限值时，降噪门限因子保持不变。如果针对较高的信噪比，可采用较低的降噪门限制，因为采用较低的降噪门限值足以满足降噪处理的要求。而针对较低的信噪比的情况，由于噪声功率相对信号功率较高，因此可采用较高的降噪门限值。
[0010]本发明的实施例具有如下有益效果:首先，在信道估计的降噪过程中，将噪声功率和信号功率作为降噪处理的相关因素，能够更好的去除信道估计结果中的噪声干扰。其次，利用各个用户窗中各有效径的相关信息，得到信号质量因子，然后利用得到的信号质量因子去设定降噪门限因子，然后利用降噪门限因子和噪声功率值计算出降噪门限值，从而可根据信号功率和噪声功率的相对情况自适应地控制降噪门限值，同时保护有用信号。最后，进一步提高了在较低信噪比条件下的系统性能。
[0011]当然，本发明的实施例并不局限于以上的特征和优点，实际上，本领域普通技术人员通过阅读以下的【具体实施方式】以及附图，将领会其他的特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]所包括的附图用来提供对本发明的实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，例示了本发明的实施例的优选的实施方式，并与文字说明一起用来解释本发明的实施例的原理。
[0013]图1为本发明的实施例中信道估计中的降噪方法的流程图；
[0014]图2为本发明的实施例中信道估计中的降噪方法的流程图；
[0015]图3为本发明的实施例中仿真结果的示意图；
[0016]图4为本发明的实施例中仿真结果的示意图；
[0017]图5为本发明的实施例中仿真结果的示意图；以及
[0018]图6为本发明的实施例中信道估计中的降噪装置的方框图。
【具体实施方式】
[0019]在本发明的实施例中，首先根据信道估计结果计算出噪声功率值，以及根据信道估计结果分别计算出每个用户窗中各径的功率值；然后根据每个用户窗中各径的功率值和噪声功率值，计算出降噪门限因子；然后根据噪声功率值和降噪门限因子，计算出降噪门限值；最后利用得到的降噪门限值，对信道估计结果进行降噪处理。由于将噪声功率和信号功率作为降噪处理的相关因素，从而能够更好的去除信道估计结果中的噪声干扰。
[0020]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式。但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求的精神和内涵范围内的所有变化、修改和替换。
[0021]如图1所示，为本发明的实施例中的信道估计中的降噪方法的流程图，具体步骤如下:
[0022]步骤S101，根据信道估计结果计算出噪声功率值，以及根据信道估计结果分别计算出每个用户窗中各径的功率值。
[0023]在本发明的实施例中，可首先通过FFT和IFFT算法获得信道粗估计；随后对信道粗估计进行同频干扰消除，获得基本不含同频干扰的信道估计结果；然后根据同频干扰消除后的信道估计结果计算出噪声功率值，以及根据这样信道估计结果分别计算出每个用户窗中各径的功率值。
[0024]在本发明的实施例中，可采用现有的算法计算得到噪声功率值，以及计算得到每个用户窗中各径的功率值，在此不再敷述。
[0025]在本发明的实施例中，用户窗是指与该用户对应的信道冲激响应窗。例如，在TD-SCDMA系统中，Midamble的有效长度是128码片。假设归属于该系统的所有用户占用相同的时隙并且Kcell的值是8，则信道冲激响应窗长度是16。基于信道估计，可以获得处于信道冲激响应窗内的各径的冲激响应的值。
[0026]步骤S102，根据每个用户窗中各径的功率值和噪声功率值，计算出降噪门限因子。
[0027]在执行完步骤S102后，还可进一步利用预设的第一降噪门限值PPl和预设的第二降噪门限值PP2，对降噪门限因子Thrdpp进行调整，调整方式如下:
[0028]当降噪门限因子Thrdpp小于预设的第一降噪门限值PPI时，将降噪门限因子Thrdpp调整为等于预设的第一降噪门限值PPl ;当降噪门限因子Thrdpp大于预设的第二降噪门限值PP2时，将降噪门限因子Thrdpp调整为等于预设的第二降噪门限值PP2;并且当降噪门限因子Thrdpp大于等于预设的第一降噪门限值PP1，且小于等于预设的第二降噪门限值PP2时，降噪门限因子Thrdpp保持不变。例如采用如下公式进行调整:
[0029]调整后的
【权利要求】
1.一种信道估计中的降噪方法，包括: 功率计算步骤，根据信道估计结果计算出噪声功率值和每个用户窗中各径的功率值，其中用户窗是指与该用户对应的信道冲激响应窗； 降噪门限因子计算步骤，根据所述每个用户窗中各径的功率值和所述噪声功率值，计算出降噪门限因子； 降噪门限值计算步骤，根据所述噪声功率值和所述降噪门限因子，计算出降噪门限值；以及 降噪处理步骤，利用得到的所述降噪门限值，对所述信道估计结果进行降噪处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降噪处理步骤包括: 将所述降噪门限值与所述信道估计结果的每个径的功率值进行比较；以及如果所述信道估计结果的径的功率值小于等于所述降噪门限值，则将所述信道估计结果的该径进行置零处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述功率计算步骤包括: 对所述信道估计结果进行同频干扰消除处理以得到新的信道估计结果；以及利用所述新的信道估计结果，计算出所述噪声功率值并且分别计算出每个用户窗中的各径的功率值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述降噪门限因子计算步骤包括: 从所述每个用户窗中的各径的功率值中，选取出每个用户窗中的每个有效径的最小功率值扎邮。.；以及 利用所述最小功率值Hminp。.和所述噪声功率值，计算出所述降噪门限因子。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述计算出所述降噪门限因子的步骤包括: 采用如下公式计算降噪门限因子
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述选取最小功率值Hminp。.的步骤包括: 按照预定策略，对每个用户窗中的各径的功率值进行选取，以得到每个用户窗中的各有效径的功率值；以及 从每个用户窗中的各有效径的功率值中，选取每个用户窗中的各有效径的最小功率值^minpower°
7.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述选取最小功率值Hminp。.的步骤之前，所述降噪门限因子计算步骤还包括: 对每个用户窗中的各有效径的功率值按照从大到小依次排序。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预定策略包括如下中的至少一个: 所述每个用户窗中的有效径的数量不超过预定数量；以及 所述每个用户窗中的每个有效径的功率值与每个用户窗中的每个有效径的最大功率值之差不超过预定功率值。
9.根据权利要求4所述的方法，在计算得到所述降噪门限因子后，所述降噪门限因子计算步骤还包括: 利用预设的第一降噪门限值和预设的第二降噪门限值，对所述降噪门限因子进行调整； 其中，当所述降噪门限因子小于所述预设的第一降噪门限值时，将所述降噪门限因子调整为等于所述预设的第一降噪门限值； 当所述降噪门限因子大于所述预设的第二降噪门限值时，将所述降噪门限因子调整为等于所述预设的第二降噪门限值；并且 当所述降噪门限因子大于等于所述预设的第一降噪门限值且小于等于所述预设的第二降噪门限值时，所述降噪门限因子保持不变。
10.根据权利要求9所述的方法，所述降噪门限因子计算步骤还包括: 对得到的每个用户窗中的每个有效径的功率值进行求和，得到有用信号功率值； 根据所述有用信号功率值和干扰信号码功率值，计算出信号质量因子；以及 利用所述信号质量因子，对所述第二降噪门限值进行调整， 其中，当所述信号质量因子小于预设的信号质量因子Qua时，调整所述第二降噪门限值等于预设的门限值oHigh;并且 当所述信号质量因子大于等于所述预设的信号质量因子Qua时，调整所述第二降噪门限值等于预设的门限值σ_。
11.一种信道估计中的降噪装置，包括: 功率计算单元，其根据信道估计结果计算出噪声功率值和每个用户窗中各径的功率值和噪声功率值，其中用户窗是指与该用户对应的信道冲激响应窗； 降噪门限因子计算单元，其根据所述用户窗中各径的功率值和所述噪声功率值，计算出降噪门限因子； 降噪门限值计算单元，其根据所述噪声功率值和所述降噪门限因子，计算出降噪门限值；以及 降噪处理单元，其利用得到的所述降噪门限值，对信道估计结果进行降噪处理。
12.根据权利要求11所述的降噪装置，其中，所述功率计算单元中包括至少一个子单元，被配置为: 对所述信道估计结果进行同频干扰消除处理以得到新的信道估计结果；并且利用新的信道估计结果，计算出所述噪声功率值并且分别计算出所述每个用户窗中各径的功率值。
13.根据权利要求11所述的降噪装置，其中，所述降噪门限因子计算单元包括至少一个子单元，被配置为: 从所述每个用户窗中的各径的功率值中，选取出每个用户窗中的每个有效径的最小功率值Ip。.;并且 利用所述最小功率值Hminp。.和所述噪声功率值，计算出所述降噪门限因子。
14.根据权利要求11所述的降噪装置，所述降噪处理单元包括至少一个子单元，被配置为: 将所述降噪门限值与所述信道估计结果的每个径的功率值进行比较；并且如果所述信道估计结果的径的功率值小于等于所述降噪门限值，则将所述信道估计结果的该径进行置零处理。
15.一种用于信道估计中降噪处理的计算机程序，当所述计算机程序被执行时使得计算机执行以下步骤: 功率计算步骤，根据信道估计结果计算出噪声功率值和每个用户窗中各径的功率值，其中用户窗是指与该用户对应的信道冲激响应窗； 降噪门限因子计算步骤，根据所述每个用户窗中各径的功率值和所述噪声功率值，计算出降噪门限因子； 降噪门限值计算步骤，根据所述噪声功率值和所述降噪门限因子，计算出降噪门限值；以及 降噪处理步骤，利用得到的所述降噪门限值，对所述信道估计结果进行降噪处理。
16.一种计算机可读存储介质，其存储用于信道估计中降噪处理的计算机程序，其中当所述计算机程序被执行时使得计算机执行以下步骤: 功率计算步骤，根据信道估计结果计算出噪声功率值和每个用户窗中各径的功率值，其中用户窗是指与该用户对应的信道冲激响应窗； 降噪门限因子计算步骤，根据所述每个用户窗中各径的功率值和所述噪声功率值，计算出降噪门限因子； 降噪门限值计算步骤，根据所述噪声功率值和所述降噪门限因子，计算出降噪门限值；以及` 降噪处理步骤，利用得到的所述降噪门限值，对所述信道估计结果进行降噪处理。
【文档编号】H04L25/02GK103782557SQ201180073334
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2011年9月14日 优先权日:2011年9月14日
【发明者】唐治汛, 李 燮, 张丽萍 申请人:意法-爱立信有限公司