CN103379058A - 基于维纳滤波的信道估计方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于维纳滤波的信道估计方法和装置，该方法包括执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计；基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法将每次通过滑动窗方法获得的与构造相关矩阵有关的相关矢量值依次累加到累加存储器；确定维纳滤波器的阶数；根据所述累加存储器中所存储的最终相关矢量值来计算所述维纳滤波器的加权系数；以及根据所述维纳滤波器的阶数和加权系数，进一步执行对所述初步信道估计的维纳滤波。本发明提供了降低技术复杂度且兼顾精度、以及可自适应调整维纳滤波器的阶数的信道估计方法。

Description

基于维纳滤波的信道估计方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求美国2012年4月23日提交的申请61/636,922的优先权，在此将该申请整体并入本文作为参考。

技术领域

本发明的各实施方式涉及通信领域，并且更具体地涉及基于维纳滤波的信道估计方法和装置。

背景技术

作为无线网络后3G时代的LTE技术，与3G相比更具有优势，比如提高了通信速率、频谱效率、向下的兼容性和降低了延时。MIMO是LTE无线通信***中的基础技术。作为多天线技术的一个重要分支，波束成形技术对接收机实现构成了一种挑战。用于波束成形模式的信道估计，对用户设备接收机的实现是一项大的挑战。从信道估计算法先验信息的角度，信道估计的方法可分为以下三类

(1)基于参考信号的估计，该类算法按一定估计准则确定待估参数，或者按某些准则进行逐步跟踪和调整待估参数的估计值。其特点是需要借助参考信号，即导频或训练序列；

(2)盲估计，利用调制信号本身固有的、与具体承载信息比特无关的一些特征，或是采用判决反馈的方法来进行信道估计的方法；

(3)半盲估计，结合盲估计与基于训练序列估计这两种方法优点的信道估计方法。

一般来讲，通过参考信号来进行信道估计的方法比较常用。对用户设备接收机而言，现有技术中利用参考信号进行信道估计的主要困难在于参考信号仅存在于为用户设备分配的物理资源块(PRB)上。因此，不能获得均匀分布的频率参考信号模式来向时域进行变换，并且不能获得时域中的脉冲响应。

因此，现在需要一种新颖的基于用户设备的参考信号的简单的但具备精确度的信道估计方法。

发明内容

本发明的目的至少在于提供一种降低计算负载度、可自适应维纳滤波器阶数的信道估计方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于维纳滤波的信道估计方法，包括执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中；基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算相关矢量值，并且将每次通过滑动窗方法获得的与构造相关矩阵有关的相关矢量值依次累加到累加存储器；基于依次累加到所述累加存储器中的次数来确定维纳滤波器的阶数；根据所述累加存储器中所存储的最终相关矢量值来计算所述维纳滤波器的加权系数；以及根据所述维纳滤波器的阶数和加权系数，进一步执行对所述初步信道估计的维纳滤波。

根据本发明的优选实施方式，所述计算相关矢量值并且累加到累加存储器的步骤包括：当所述物理资源块上未分配所述参考信号时，则将标志RaccFlag清零、重置当前存储器的写地址为初始写地址，然后继续检查下一个物理资源块，其中所述标志RaccFlag用于确定依据当前滑动窗是否能够构造出当前的所述相关矩阵。

根据本发明的优选实施方式，所述计算相关矢量值并且累加到累加存储器的步骤包括：当所述物理资源块上分配了所述参考信号时，确定根据当前滑动窗内的所述初步信道估计所计算出的当前相关矢量值的当前写地址是否达到第一阈值，如果达到所述第一阈值，则将当前存储器中存储的与构造相关矩阵有关的相关矢量值累加到所述累加存储器。

根据本发明的优选实施方式，所述当前存储器的存储长度由所述维纳滤波器的最大可能计算阶数确定，当所述当前存储器中依次存满所述相关矢量值时，则将当前的相关矢量值的写地址重置回初始写地址，并依次存储随后的相关矢量值。

根据本发明的优选实施方式，所述计算相关矢量值并且累加到累加存储器的步骤包括依据查询表中预先存储的当前存储器中的读地址将当前存储器中预定地址的相关矢量值累加到所述累加存储器。

根据本发明的优选实施方式，所述确定维纳滤波器的阶数的步骤包括通过确定依次累加到所述累加存储器中的次数是否超过第二阈值来判断。

根据本发明的优选实施方式，所执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中的步骤具体为利用伪随机扰码生成器对每个参考信号解扰并将解扰后的参考信号存储到参考信号存储器。

根据本发明的优选实施方式，在执行所述最小二乘的初步信道估计之前还包括针对每个包含用户设备的参考信号的OFDM符号，从频域数据中提取RS参考信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种基于维纳滤波的信道估计装置，包括参考信号存储器；最小二乘的信道估计器，被配置为执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中；相关矢量计算器，被配置为基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算相关矢量值，并且将每次通过滑动窗方法获得的与构造相关矩阵有关的相关矢量值依次累加到累加存储器；累加存储器，被配置用于存储依次累加到其中的相关矢量值；加权系数计算器，被配置为基于依次累加到所述累加存储器中的次数来确定维纳滤波器的阶数，以及基于所述累加存储器中所存储的最终相关矢量值来计算所述维纳滤波器的加权系数；以及维纳滤波器，被配置为根据所述维纳滤波器的阶数和加权系数，进一步执行对所述初步信道估计的维纳滤波。

根据本发明的优选实施方式，还包括：当前存储器，被配置用于存储基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算的相关矢量值。

根据本发明的优选实施方式，所述相关矢量计算器还被配置为，当所述物理资源块上未分配所述参考信号时，则将标志RaccFlag清零、重置当前存储器的写地址为初始写地址，然后继续检查下一个物理资源块，其中所述标志RaccFlag用于确定依据当前滑动窗是否能够构造出当前的所述相关矩阵。

根据本发明的优选实施方式，所述相关矢量计算器还被配置为，当所述物理资源块上分配了所述参考信号时，确定根据当前滑动窗内的所述初步信道估计所计算出的当前相关矢量值的当前写地址是否达到第一阈值，如果达到所述第一阈值，则将当前存储器中存储的相关矢量值累加到所述累加存储器。

根据本发明的优选实施方式，所述当前存储器的存储长度由所述维纳滤波器的最大可能计算阶数确定，当所述当前存储器中依次存满所述相关矢量值时，则将当前的相关矢量值的写地址重置回初始写地址，并依次存储随后的相关矢量值。

根据本发明的优选实施方式，所述累加存储器还被配置为依据查询表中预先存储的当前存储器中的读地址将当前存储器中预定地址的相关矢量值累加到所述累加存储器。

根据本发明的优选实施方式，所述加权系数计算器确定维纳滤波器的阶数还包括通过确定依次累加到所述累加存储器中的次数是否超过第二阈值来判断。

根据本发明的优选实施方式，所述最小二乘的信道估计器执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中具体表现为利用伪随机扰码生成器对每个参考信号解扰并将解扰后的参考信号存储到参考信号存储器。

根据本发明的优选实施方式，还包括，用于在执行所述最小二乘的初步信道估计之前针对每个包含用户设备的参考信号的OFDM符号，从频域数据中提取RS参考信号的装置。

附图说明

当结合附图阅读下文对示范性实施方式的详细描述时，这些以及其他目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本发明的优选实施例的基于维纳滤波的信道估计的结构图；

图2示出了当前相关矢量值写入到Rcur存储器140中的示意图(以五阶为例)；

图3示出了Rcur存储器中的当前相关矢量值的输出示意图(以五阶为例)；

图4示出了根据本发明另一优选实施方式的基于维纳滤波的信道估计方法的流程图；以及

图5示出了包括根据本发明的各实施方式的用于确定信道状态信息的设备的用户设备的示意性框图。

具体实施方式

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

如前所述，本申请提供了一种基于维纳滤波的信道估计方法和装置。现在将仅通过示例性方式来详细地描述本发明的各种实施方式。

首先，出于更加清楚描述的目的，图1示出了根据本发明的优选实施例的基于维纳滤波的信道估计的结构图。参照下面的讨论之后，本领域技术人员将理解，该结构图中的一个或多个模块可以被省略、集成/合并到另一模块中、被修改或替换，该结构图仅仅是根据本发明的该实施例的结构图，绝不意于限制本发明的保护范围。

众所周知，LTE的***模型可以表示为：

Y_i＝X_iH_i+N_i      (1)

其中i表示第i个子载波，Y、X、H和N分别表示接收信号、发送信号、信道和噪声。

如背景技术中所述的，本领域技术人员通常利用参考信号对信道H进行估计。

针对于用户设备的信道估计，通常选用专用于用户设备UE的参考信号。对于整个***带宽，其将包括许多的物理资源块PRB，而每个物理资源块将可能包括多个的参考信号。由于参考信号在时域的信道估计是困难的，因此，本领域技术人员通常在频域中执行相关的信道估计。

即便在频域中执行相关的信道估计，如将在下面详细讨论的，本发明的策略在于先执行简单的最小二乘(LS)的信道估计，然后再进行自适应阶数的维纳滤波以提高信道估计的精度。这样做的原因在于当利用参考信号进行信道估计时，如果直接考虑噪声的影响，这样的复杂度也是难以接受的。而对于LS的信道估计，LS的信道频域响应可以表示为

H_LS＝X^-1Y      (2)

可见，该LS的信道估计计算简单、复杂度低且易于实现，非常适合用作初步的信道估计。

本申请将结合参照图1介绍执行对UE的专用信道估计的几个步骤。

步骤1，为了执行LS的信道估计110，可以考虑先对每个含有专用于UE的参考信号的OFDM符号，从频率数据中抽取参考信号，然后将抽取出的参考信号存储在参考信号存储器120(或RS存储器)中以备LS信道估计110使用。

步骤2，考虑到现有技术中发射端在发射信号时通常会对信号进行加扰，而解扰的过程通常是在接收端乘以经加扰的发射信号的共轭，因此，根据本发明的关于参考信号的LS信道估计120可以具体为通过利用伪随机扰码生成器(或PN生成器)对每个参考信号进行解扰来实现。根据本发明进一步地实施例，可以将解扰的结果或LS信道估计的结果存储回参考信号存储器120。这样做的有利之处在于节省了存储空间。本领域技术人员可以理解，将结果存储到另外的存储器也是可行的。

步骤3，在计算相关矢量130和当前存储器Rcur140和累加存储器Racc150处，本申请利用滑动窗的方法，针对***带宽中的每个物理资源块(或PRB)进行如下的判断和处理：

(1)如果当前PRB未被分配，则清RaccFlag标志，重置当前存储器Rcur140的写地址RcurWriteAddr为初始写地址，然后检查下一个PRB；其中所述标志RaccFlag用于确定依据当前滑动窗是否能够构造出当前的相关矩阵。例如，当标志RaccFlag＝0时表示在当前滑动窗不能够构造出当前的相关矩阵，则不对该PRB进行任何操作，然后检查下一个的PRB。这样做是因为在实际的物理资源块的分配中，上层软件并不清楚究竟哪个物理资源块被分配给了UE，因此该步骤实际上排除了对UE而言不可用的物理资源块，从而无需对这些不可用的物理资源块上的信道进行任何估计。

(2)如果当前PRB已被分配，则对PRB中的每个参考信号RS，进行以下各项的子步骤：

a)基于当前滑动窗的参考信号对应的初始信道估计H_i，计算相关矢量值，其中i表示第i个涉及参考信号的子信道。将相关矢量值存储到Rcur存储器140中；Rcur存储器140的起始偏移量是Rcur存储器的初始写地址，该Rcur存储器的存储长度由MaxWnrLen配置，其中MaxWnrLen由所述维纳滤波器的最大可能计算阶数确定。

图2示出了当前相关矢量值写入到Rcur存储器140中的示意图(以五阶为例)。左侧图①表示在Rcur存储器140中的存储映射设计，其中

即表示滑动窗内的H_i和H_j的共轭转置的乘积。本领域技术人员清楚，通过在滑动窗内这样的乘积计算出的当前的相关矢量，将有可能可以构建出当前的相关矩阵，如下面讨论的。

b)根据本申请的Rcur存储器的存储设计，对于计算出的相关矢量Φ_i，j，本申请优选在左侧图①中按照从上到下、从左到右的顺序进行存储，即按照Φ_0，0，…，Φ_0，4，Φ_1，1，…，Φ_3，7，Φ_4，4，…，Φ_4，8的顺序进行存储。这时有，RcurWriteAddr++；如果RcurWriteAddr＝MaxWnrLen*MaxWnrLen，则将下一个相关矢量的RcurWriteAddr重置为Rcur存储器的初始写地址。

为了进一步阐述b)步骤的重置，图2的中间图②示出了在滑动窗滑动时计算出的新相关矢量值Φ_5，5，…，Φ_5，8的逻辑上的存储。如该中间图②所示，新相关矢量值Φ_5，5，…，Φ_5，8如果按照之前的存储规则，逻辑上应顺序地存储在Φ_4，4，…，Φ_4，8相关矢量的右侧，然而依据本申请的Rcur存储器的存储设计，最大的存储长度将等于MaxWnrLen*MaxWnrLen。例如，对于图2中期望计算5阶的维纳滤波器为例，可令MaxWnrLen＝5，则Rcur存储器的最大存储长度将等于5×5。也就是说，如果相关滑动窗滑动到H₅时，依据本申请的Rcur存储设计，则新计算出的相关矢量值Φ_5，5，…，Φ_5，8在上述重置时，其实际上应顺序地存储到Φ_0，0，…，Φ_0，4所对应的写地址，即在Rcur存储器上覆盖原先存储的Φ_0，0，…，Φ_0，4，如图2的右侧图③的Rcur存储器的实际存储所揭示的。之所以这么做，是因为当滑动窗顺次滑动时，已经不需要原先存储的Φ_0，0，…，Φ_0，4来构造新的相关矩阵了。如此，随着滑动窗滑动，依此类推地存储新的相关矢量值。

c)实际上，在RcurWriteAddr++的过程中，如果RcurWriteAddr达到了第一阈值Th1，则使能RaccFlag标志。例如令RaccFlag＝1，这标志着可以根据当前的相关矢量值构造出新的相关矩阵。在这里，第一阈值Th1可以设置成WnrLen*MaxWnrLen-1，其中WnrLen为小于或等于MaxWnrLen的阶数。例如当MaxWnrLen＝5时，WnrLen可以取3、4、5等，优选地取3、5。换句话说，该WnrLen在根据本发明的信道估计方法过程中是可以调整的或自适应的，也即导致该第一阈值在相关矩阵的计算过程中是可以调整的或者自适应的。如下面将进一步讨论的，例如当发现根据参考信号计算的相关矢量的不能计算5阶的维纳滤波器的系数时，则可以退而求其次，求例如3阶的维纳滤波器的系数。此时可以将WnrLen设置为3，进一步根据该WnrLen，设置该第一阈值。当然，本领域技术人员可以理解，上述关于MaxWnrLen和WnrLen的值的设定也可以是其他的阶数。

d)如果RaccFlag被标记或可用，则从Rcur存储器抓取与构建相关矩阵有关的相关矢量值数据，并且将数据累加到累加存储器Racc中。这里，本领域技术人员知道，所要构建的相关矩阵为共轭对称矩阵，因此只需通过获得该共轭对称矩阵的一半数据，即可进一步构建该共轭对称矩阵。具体地，在本实施方式中，例如图2的左侧图①中的上三角的相关矢量值(即第1列的Φ_0，0，…，Φ_0，4、第2列的Φ_1，1，…，Φ_1，4、第3列的Φ_2，2，…，Φ_2，4、第4列的Φ_３，３，…，Φ_３，４、第5列的Φ_4，4)，即对应于所要构建的共轭对称矩阵的半边。当RaccFlag被标记或可用时，可以将该上三角的相关矢量值累加到累加存储器150。随着滑动窗的移动，例如当滑动到对应于图2的右侧图③的位置时，则将即第1列的Φ_５，５、第2列的Φ_1，1，…，Φ_1，5、第3列的Φ_2，2，…，Φ_2，5、第4列的Φ_3，3，…，Φ_3，5、第5列的Φ_4，4，…，Φ_4，5)累加到之前存储有相关矢量值的Racc存储器中。

为了更加清楚地显示如何从Rcur存储器输出到累加存储器Racc，图3示出了Rcur存储器中的当前相关矢量值的输出示意图(以五阶为例)。图3中的Rcur存储器的结构实际上与图2的相同，为了更加清楚地显示该输出，本申请将Rcur存储器的存储结构倾斜布置。其中起始表示开始输出的位置。根据图3中的中间图②的逻辑图所指示的，Rcur存储器150将Φ_1，1，…，Φ_1，5、Φ_2，2，…，Φ_2，5、Φ_３，３，…，Φ_3，5、Φ_4，4，…，Φ_4，5、Φ_5，5的相关矢量数据累加到Racc累加存储器160。而这些相关矢量数据同样用于构成新的共轭对称矩阵。在实际操作中，Rcur存储器的读地址RcurReadAddr被预先存储在查询表中，Racc存储器中根据该读地址相应读取与构建上述相关矩阵有关的相关矢量。在Racc存储器中，依据该实施例的设置，Racc存储器的写地址RaccWriteAddr是顺序存储的。

本领域技术可以理解，上面Rcur存储器140和Racc存储器150写入和/或读取方式仅仅是示例，本领域技术人员可以采用其他的写入和读取方式来获得与构建上述相关矩阵有关的相关矢量。

另外，通过上面的存储的写入和读取方式的详细讨论，本领域技术人员可以发现，在获取与构建高阶的相关矩阵(例如5阶)有关的相关矢量时，实际上同时获得了与构建低阶的相关矩阵(例如3阶)有关的相关矢量。这意味着，本发明可以有利地同时构建两种甚至更多种不同阶数的相关矩阵。即步骤d)还支持将低阶相关矩阵存储到低阶Racc存储器中。

步骤4，确定在Racc存储器150中一定阶数的矩阵累加的次数是否超过第二阈值，如果超过该第二阈值，由此确定维纳滤波器阶数。该第二阈值与整个***有关，在操作上例如可以通过***仿真来确定该第二阈值。如果不能获得高阶的维纳滤波器，本发明的方法和装置可退而求其次，获得低阶的维纳滤波器。之所以这样作是因为如果累加的一定阶数的矩阵的数目不足，将不能保证维纳滤波器系数的精度。

在步骤5，使用Racc存储器150中存储的值估计维纳滤波器系数。

在步骤6，根据所获得的维纳滤波器系数，利用频域的维纳滤波器170进一步执行对参考信号的维纳滤波。从而获得更加精确的信道估计。

根据本发明的信道估计方法具有诸多优点。

第一，它在LTE用户设备特定的参考信号模式中提供了显著的信道估计性能增益。借助于维纳滤波器，它通过在频率模式中对参考信号进行平滑而产生显著的增益。

第二，可以同时计算两个不同阶的相关矩阵。通过对计算单元进行多路复用，实现了低延迟和低计算复杂度。

第三，通过判断指定阶中累加的相关矩阵的数目，可以自动调整维纳滤波器阶数。

图4示出了根据本发明另一优选实施方式的基于维纳滤波的信道估计方法的流程图。步骤从S401开始。

步骤S410，执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中；

实际上，在执行所述最小二乘的初步信道估计之前，本方法还可以优选地包括针对每个包含用户设备的参考信号的OFDM符号，从频域数据中提取RS参考信号以备最小二乘的初步信道估计使用。本领域技术人员可以理解，其他的从频域数据中提取RS参考信号的方式也是可行的。

另外，在实施本申请的该步骤时，在一个例子中，可以优选地通过利用伪随机扰码生成器对每个参考信号解扰并将解扰后的参考信号存储到参考信号存储器来实现。

步骤S420，基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算相关矢量值，并且将每次通过滑动窗方法获得的与构造相关矩阵有关的相关矢量值依次累加到累加存储器；

在该步骤中，具体地，当所述物理资源块上未分配所述参考信号时，则将标志RaccFlag清零、重置当前存储器的写地址为初始写地址，然后继续检查下一个物理资源块，其中所述标志RaccFlag用于确定依据当前滑动窗是否能够构造出当前的所述相关矩阵。

当所述物理资源块上分配了所述参考信号时，确定根据当前滑动窗内的所述初步信道估计所计算出的当前相关矢量值的当前写地址是否达到第一阈值，如果达到所述第一阈值，则将当前存储器中存储的与构造相关矩阵有关的相关矢量值累加到所述累加存储器。

其中，当前存储器的存储长度由所述维纳滤波器的最大可能计算阶数确定，当所述当前存储器中依次存满所述相关矢量值时，则将当前的相关矢量值的写地址重置回初始写地址，并依次存储随后的相关矢量值。

其中，该步骤还包括依据查询表中预先存储的当前存储器中的读地址将当前存储器中预定地址的相关矢量值累加到所述累加存储器。

步骤S430，基于依次累加到所述累加存储器中的次数来确定维纳滤波器的阶数。

在一个例子中，可以优选地通过确定依次累加到所述累加存储器中的次数是否超过第二阈值来判断，从而确定维纳滤波器的阶数。

步骤S440，根据所述累加存储器中所存储的最终相关矢量值来计算所述维纳滤波器的加权系数；以及

步骤S450，根据所述维纳滤波器的阶数和加权系数，进一步执行对所述初步信道估计的维纳滤波。

该步骤S440和步骤S450的操作原理均为本领域技术人员熟知，故不再赘述。

步骤S460，结束。

图5示出了包括根据本发明的各实施方式的用于确定信道状态信息的设备的用户设备的示意性框图。

应当理解，如图5所示和下文所述的移动电话仅是将从本发明示例性实施方式中受益的一类用户设备的示例，而不用来限制本发明示例性实施方式的范围。尽管出于举例目的而图示了用户设备10的实施方式，但是例如便携数字助理(PDA)、寻呼机、移动电视、游戏设备、膝上型计算机、相机、录像机、音频/视频播放器、收音机、GPS设备或者前述装置的任何组合之类的其他类型的用户设备以及其他类型的语音和文字通信***可以容易地运用本发明的示例性实施方式。

此外，尽管用户设备10可以使用本发明方法的多个实施方式，但是除了用户设备之外的装置也可以运用根据本发明示例性实施方式的方法。另外，虽然主要结合了移动通信应用描述了本发明示例性实施方式的方法和设备，但是，应当理解，可以在移动通信业中和在移动通信业以外结合各种其他应用来利用本发明示例性实施方式的方法和设备。

用户设备10可以包括与发射器14和接收器16可操作通信的一个天线12(或者多个天线)。用户设备10还可以包括分别向发射器14提供信号和从接收器16接收信号的装置，例如控制器20或者其他处理单元。信号包括根据适用蜂窝***空中接口标准的信令信息，还包括用户语音、接收的数据和/或由用户生成的数据。就这一点而言，用户设备10能够利用一个或者多个空中接口标准、通信协议、调制类型和接入类型来操作。举例而言，用户设备10能够根据多个第一代、第二代、第三代和/或***等通信协议中的任何通信协议来操作。例如，用户设备10可以能够根据第二代(2G)无线通信协议IS-136(时分多址(TDMA))、GSM(全球移动通信***)和IS-95(码分多址(CDMA))或者根据例如通用移动电信***(UMTS)、CDMA2000、宽带CDMA(WCDMA)和时分-同步CDMA(TD-SCDMA)这样的第三代(3G)无线通信协议、根据第3.9代(3.9G)无线通信协议如演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)、根据***(4G)无线通信协议等来操作。取而代之(或者除此之外)，用户设备10可以能够根据非蜂窝通信机制来操作。例如，用户设备10可以能够在无线局域网(WLAN)或者其他通信网络中通信。另外，用户设备10可以例如根据以下技术来通信，这些技术例如是射频(RF)、红外线(IrDA)或者多个不同无线联网技术(包括WLAN技术如IEEE802.11(例如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等)、全球微波接入互操作性(WiMAX)技术如IEEE802.16和/或无线个人区域网络(WPAN)技术如IEEE802.15、蓝牙(BT)、超宽带(UWB)和/或类似技术)中的任何技术。

可以理解，例如控制器20这样的装置可以包括实施用户设备10的音频和逻辑功能所需的电路。例如，控制器20可以包括数字信号处理器设备、微处理器设备以及各种模拟到数字转换器、数字到模拟转换器和其他支持电路。

在一种实施方式中，微处理器设备是一枚双频或多频CPU。基于用户选择的启动模式，该双频或多频CPU可工作在相应的频率上。在另一种实施方式中，微处理器设备是一枚工作频率较高的主CPU和一枚工作频率较低的辅CPU。基于用户选择的启动模式，或者该主CPU工作，或者该辅CPU工作。

用户设备10的控制和信号处理功能在这些设备之间根据它们的相应能力来分配。控制器20因此也可以包括用以在调制和传输之前对消息和数据进行卷积编码和交织的功能。控制器20还可以包括内部语音编码器并且可以包括内部数据调制解调器。另外，控制器20可以包括用以操作可以存储于存储器中的一个或者多个软件程序的功能。例如，控制器20可以能够操作连通程序，例如常规Web浏览器。连通程序然后可以允许用户设备10例如根据无线应用协议(WAP)、超文本传送协议(HTTP)和/或类似协议来发送和接收Web内容，例如基于位置的内容和/或其他网页内容。

用户设备10还可以包括用户接口，该用户接口包括全部连接到控制器20的输出设备如常规耳机或者扬声器24、振铃器22、麦克风26、显示器28和用户输入设备。允许用户设备10接收数据的用户输入接口可以包括允许用户设备10接收数据的多个设备中的任何设备，例如输入设备(如，小键盘)30、触摸显示器(未示出)和其他输入设备。在包括小键盘30的实施方式中，小键盘30可以包括常规数字键(0-9)和有关键(#、*)以及用于操作用户设备10的其他硬键和软键。取而代之，小键盘30可以包括常规QWERTY小键盘布置。小键盘30也可以包括具有关联功能的各种软键。除此之外或者取而代之，用户设备10还可以包括接口设备如操纵杆或者其他用户输入设备。用户设备10还包括用于向为了操作用户设备10而需要的各种电路供电以及可选地提供机械振动作为可检测的输出的电池34，例如振动电池包。

用户设备10还可以包括用户标识模块(UIM)38。UIM38通常为具有内置处理器的存储器设备。UIM38可以例如包括用户标识模块(SIM)、通用集成电路卡(UICC)、通用用户标识模块(USIM)、可拆卸用户标识模块(R-UIM)等。UIM38通常存储与移动用户有关的信元。除了UIM38之外，移动设备10还可以配备有存储器。例如，用户设备10可以包括易失性存储器40，例如包括用于暂时存储数据的高速缓存区域的易失性随机存取存储器(RAM)。用户设备10也可以包括可以嵌入和/或可以拆卸的其他非易失性存储器42。除此之外或者取而代之地，非易失性存储器42还可以包括电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存等。存储器可以存储由用户设备10用来实施用户设备10的功能的多条信息和数据中的任何信息和数据。例如，存储器可以包括能够唯一地标识用户设备10的标识符，例如国际用户设备标识(IMEI)代码，并且还能够将接收的相邻用户设备的当前时刻位置以及该当前时刻与相邻设备的唯一标识关联存储。具体而言，存储器可以存储用于由控制器20执行的应用程序，该控制器确定用户设备10的当前位置。

用户设备10还可以包括与控制器20通信的定位传感器36，例如全球定位***(GPS)模块。定位传感器36可以是用于对用户设备10的定位进行位置确定的任何装置、设备或者电路。定位传感器36可以包括用于对用户设备10的定位进行位置确定的所有硬件。备选地或附加地，定位传感器36可以利用用户设备10的存储器设备来存储供控制器20执行的指令，其存储形式是确定用户设备10的位置所需的软件。虽然这一示例的定位传感器36可以是GPS模块，但是定位传感器36可以包括或者备选地实施为例如辅助全球定位***(辅助GPS)传感器或者定位客户端，该辅助GPS传感器或者定位客户端可以与网络设备如空中或者地面传感器通信以接收和/或发送用于在确定用户设备10的定位时使用的信息。就这一点而言，用户设备10的定位也可以由如上所述GPS、小区ID、信号三角测量或者其他机制确定。在一个示例实施方式中，定位传感器36包括计步器或者惯性传感器。这样，定位传感器36可以能够确定用户设备10例如以用户设备10的经度和维度方向以及高度方向为参照的位置或者相对于参考点如目标点或者起点的定位。继而可以将来自定位传感器36的信息传送至用户设备10的存储器或者另一存储器设备，以便存储为定位历史或者位置信息。此外，定位传感器36可以能够利用控制器20来经由发射器14/接收器16发送/接收位置信息，例如用户设备10的定位。

应当理解，图5所述的结构框图是仅仅为了示例的目的而示出的，并非是对本发明的限制。在一些情况下，可以根据需要添加或者减少其中的一些设备。

已经出于示出和描述的目的给出了本发明的说明书，但是其并不意在是穷举的或者限制于所公开形式的发明。本领域技术人员可以想到很多修改和变体。本领域技术人员应当理解，本发明实施方式中的方法和装置可以以软件、硬件、固件或其组合实现。

因此，实施方式是为了更好地说明本发明的原理、实际应用以及使本领域技术人员中的其他人员能够理解以下内容而选择和描述的，即，在不脱离本发明精神的前提下，做出的所有修改和替换都将落入所附权利要求定义的本发明保护范围内。

参考文献

3GPP TS36.211：″Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical channels and modulation″。

Claims (17)

1.一种基于维纳滤波的信道估计方法，包括：

执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中；

基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算相关矢量值，并且将每次通过滑动窗方法获得的与构造相关矩阵有关的相关矢量值依次累加到累加存储器；

基于依次累加到所述累加存储器中的次数来确定维纳滤波器的阶数；

根据所述累加存储器中所存储的最终相关矢量值来计算所述维纳滤波器的加权系数；以及

根据所述维纳滤波器的阶数和加权系数，进一步执行对所述初步信道估计的维纳滤波。

2.根据权利要求1所述的信道估计方法，其中，所述计算相关矢量值并且累加到累加存储器的步骤包括：

当所述物理资源块上未分配所述参考信号时，则将标志RaccFlag清零、重置当前存储器的写地址为初始写地址，然后继续检查下一个物理资源块，其中所述标志RaccFlag用于确定依据当前滑动窗是否能够构造出当前的所述相关矩阵。

3.根据权利要求1-2任一项所述的信道估计方法，其中，所述计算相关矢量值并且累加到累加存储器的步骤包括：

当所述物理资源块上分配了所述参考信号时，确定根据当前滑动窗内的所述初步信道估计所计算出的当前相关矢量值的当前写地址是否达到第一阈值，如果达到所述第一阈值，则将当前存储器中存储的与构造相关矩阵有关的相关矢量值累加到所述累加存储器。

4.根据权利要求3所述的信道估计方法，其中：

所述当前存储器的存储长度由所述维纳滤波器的最大可能计算阶数确定，当所述当前存储器中依次存满所述相关矢量值时，则将当前的相关矢量值的写地址重置回初始写地址，并依次存储随后的相关矢量值。

5.根据权利要求1所述的信道估计方法，其中：

所述计算相关矢量值并且累加到累加存储器的步骤包括依据查询表中预先存储的当前存储器中的读地址将当前存储器中预定地址的相关矢量值累加到所述累加存储器。

6.根据权利要求1所述的信道估计方法，其中：

所述确定维纳滤波器的阶数的步骤包括通过确定依次累加到所述累加存储器中的次数是否超过第二阈值来判断。

7.根据权利要求1所述的信道估计方法，其中，所执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中的步骤具体为利用伪随机扰码生成器对每个参考信号解扰并将解扰后的参考信号存储到参考信号存储器。

8.根据权利要求1所述的信道估计方法，其中，在执行所述最小二乘的初步信道估计之前还包括针对每个包含用户设备的参考信号的OFDM符号，从频域数据中提取RS参考信号。

9.一种基于维纳滤波的信道估计装置，包括：

参考信号存储器；

最小二乘的信道估计器，被配置为执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中；

相关矢量计算器，被配置为基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算相关矢量值，并且将每次通过滑动窗方法获得的与构造相关矩阵有关的相关矢量值依次累加到累加存储器；

累加存储器，被配置用于存储依次累加到其中的相关矢量值；

加权系数计算器，被配置为基于依次累加到所述累加存储器中的次数来确定维纳滤波器的阶数，以及基于所述累加存储器中所存储的最终相关矢量值来计算所述维纳滤波器的加权系数；以及

维纳滤波器，被配置为根据所述维纳滤波器的阶数和加权系数，进一步执行对所述初步信道估计的维纳滤波。

10.根据权利要求9所述的信道估计***，还包括：

当前存储器，被配置用于存储基于所述初步信道估计，通过滑动窗方法针对在***带宽中的每个物理资源块中的每个参考信号计算的相关矢量值。

11.根据权利要求10所述的信道估计***，其中，所述相关矢量计算器还被配置为，当所述物理资源块上未分配所述参考信号时，则将标志RaccFlag清零、重置当前存储器的写地址为初始写地址，然后继续检查下一个物理资源块，其中所述标志RaccFlag用于确定依据当前滑动窗是否能够构造出当前的所述相关矩阵。

12.根据权利要求10所述的信道估计***，其中，所述相关矢量计算器还被配置为，当所述物理资源块上分配了所述参考信号时，确定根据当前滑动窗内的所述初步信道估计所计算出的当前相关矢量值的当前写地址是否达到第一阈值，如果达到所述第一阈值，则将当前存储器中存储的相关矢量值累加到所述累加存储器。

13.根据权利要求10所述的信道估计***，其中，所述当前存储器的存储长度由所述维纳滤波器的最大可能计算阶数确定，当所述当前存储器中依次存满所述相关矢量值时，则将当前的相关矢量值的写地址重置回初始写地址，并依次存储随后的相关矢量值。

14.根据权利要求10所述的信道估计***，其中，所述累加存储器还被配置为依据查询表中预先存储的当前存储器中的读地址将当前存储器中预定地址的相关矢量值累加到所述累加存储器。

15.根据权利要求9所述的信道估计***，其中：

所述加权系数计算器确定维纳滤波器的阶数还包括通过确定依次累加到所述累加存储器中的次数是否超过第二阈值来判断。

16.根据权利要求9所述的信道估计***，其中，所述最小二乘的信道估计器执行对用户设备的参考信号的最小二乘的初步信道估计，并将所述初步信道估计存储在参考信号存储器中具体表现为利用伪随机扰码生成器对每个参考信号解扰并将解扰后的参考信号存储到参考信号存储器。

17.根据权利要求9所述的信道估计***，还包括，用于在执行所述最小二乘的初步信道估计之前针对每个包含用户设备的参考信号的OFDM符号，从频域数据中提取RS参考信号的装置。

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