参数估计方法、相关装置、设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种参数估计方法，应用于多输入多输出正交频分复用MIMO

【技术实现步骤摘要】
参数估计方法、相关装置、设备及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及通信
，具体涉及一种参数估计方法、参数估计装置、终端设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着物联网、云计算、各类专网和导航等产业的蓬勃发展，移动宽带用户数量以及用户体验速率的增加等等，导致当前频谱资源的供需矛盾日益加剧，尤其是一些非授权用户难以获取频谱，这也在一定程度上限制了通信的可持续发展。而认知无线电技术通过采用灵活的可重新配置参数的软件定义收发设备，使得认知无线电系统能够以最高效的方式使用有限的通信资源。
[0003]目前在许多通信系统中通常会采用多输入多输出(Multi
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Input Multi
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Output，MIMO)
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正交频分复用(Orthogonal Frequency
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Division Multiplexing，OFDM)技术来提高通信容量和频谱利用率，实现在频率选择性衰落信道下的高速率宽带信号传输。在认知无线电系统中，如何保障MIMO
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OFDM信号参数的准确估计是认知用户完成自身参数调整，实现干扰消除等的关键问题。而MIMO
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OFDM系统中发射天线数目和信道阶数等参数的确定是估计其它参数的前提，是认知用户完成认知功能的关键步骤，它是后续盲信道估计以及调制编码识别的基础。
[0004]现有MIMO
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OFDM系统中的发射天线数目和信道阶数估计技术，包括基于信息论准则的方案、基于假设检验的方案以及基于盖尔圆的方案，往往只能单独估计发射天线数目或者信道阶数，在多径情况下，会出现发射天线数目或者信道阶数过估计问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种参数估计方法、参数估计装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以实现多径情况下发射天线数目与信道阶数的准确估计，从而为后续盲信号处理提供可靠的先验信息。
[0006]第一方面，本申请提供一种参数估计方法，应用于MIMO
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OFDM系统中的第一终端设备，该方法包括：
[0007]该第一终端设备接收第一网络设备的多天线信号，确定该第一网络设备的子载波数目；
[0008]基于该多天线信号和该子载波数目，估计发射天线数目；
[0009]将该发射天线数目发送给至少一个第二终端设备。
[0010]本申请实施例中第一终端设备(例如为认知用户或第一次用户)在依据多天线信号和第一网络设备(例如为主用户)子载波数目来估计发射天线数目，可实现多径场景下MIMO
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OFDM系统中发射天线数目的准确估计。并且该第一终端设备直接将发射天线数目发送给至少一个第二终端设备(例如为其他次用户)，次用户可以无需再次估计发射天线数目，从而降低了次用户接收机的复杂度。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述基于所述多天线信号和所述子载波数目，估计发射天线数目，包括：
[0012]基于所述多天线信号和所述子载波数目，对时域信号进行处理，包括对该时域信号进行快速傅里叶变换得到频域信号；然后得到所有子载波上的频域信号样本协方差矩阵；
[0013]通过构造酉矩阵对所述频域信号样本协方差矩阵进行相似变换，得到第一变换矩阵；
[0014]通过构造基于圆心平方的对角矩阵对所述第一变换矩阵进行相似变换，得到第二变换矩阵；
[0015]基于所述第二变换矩阵构造判决条件，并基于所述判决条件估计发射天线数目。
[0016]本申请实施例为基于盖尔圆方案的改进，在现有盖尔圆方案的基础上构建了基于圆心平方的对角矩阵进行相似变换，从而扩大了信号圆盘、噪声圆盘以及误差项圆盘的区分度，实现了发射天线数目的估计。
[0017]在一种可能的实施方式中，所述基于所述判决条件估计发射天线数目，包括：
[0018]基于所述判决条件估计得到所有子载波上分别对应的发射天线数目；
[0019]将所有子载波中出现次数最多的估计值确定为最终的发射天线数目。
[0020]本申请实施例基于判决条件对每个子载波都估计发射天线数目，然后以最大赢投票的方式将所有子载波中出现次数最多的估计值作为最终的发射天线数目，可以实现在高信噪比下对发射天线数目的准确估计，解决了现有技术中高信噪比下发射天线数目估计性能下降的问题，并且在中低信噪比下保持较高的估计准确率，从而进一步提高了多径场景下MIMO
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OFDM系统中发射天线数目的估计准确率。
[0021]在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
[0022]基于所述发射天线数目和K值估计信道阶数。
[0023]本申请实施例中第一终端设备在依据多天线信号和第一网络设备子载波数目来估计发射天线数目后，基于所述发射天线数目和K值可实现多径场景下MIMO
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OFDM系统中信道阶数的准确估计。
[0024]在一种可能的实施方式中，所述估计发射天线数目之后，还包括：
[0025]所述第一终端设备基于所述多天线信号和K值构造时域接收信号矢量；
[0026]计算所述时域接收信号矢量的样本协方差矩阵；
[0027]基于所述时域接收信号矢量的样本协方差矩阵，计算接收信号的信号子空间和噪声子空间；
[0028]基于所述信号子空间和所述噪声子空间，构建基于渐近F分布的检验统计量；
[0029]基于所述检验统计量进行串行二元假设检验，得到检验结果；
[0030]基于估计得到的所述发射天线数目以及所述检验结果，得到信道阶数。
[0031]本申请实施例构建了基于渐近F分布的检验统计量，并进行串行二元假设检验来估计信道阶数，可以进一步提高多径场景下，MIMO
‑
OFDM系统中信道阶数的准确估计。
[0032]在一种可能的实施方式中，该参数估计方法还可以包括：所述第一终端设备将K值发送给至少一个第二终端设备。
[0033]本申请实施例的认知用户可以进一步将K值发送给第二终端设备，例如可以以广
播方式发射给其他次用户，那么其他次用户即可基于该K值来估计信道阶数。
[0034]第二方面，本申请提供一种参数估计方法，应用于MIMO
‑
OFDM系统中的第二终端设备，包括：
[0035]所述第二终端设备接收第一终端设备发送的发射天线数目；其中，所述发射天线数目为所述第一终端设备通过上述第一方面中任一实施方式的方法估计得到的发射天线数目。
[0036]本申请实施例中第二终端设备(例如为认知用户或第一次用户以外的其他次用户)可直接接收第一终端设备(例如为认知用户或第一次用户)发送的发射天线数目，次用户可以无需再次估计发射天线数目，从而降低了次用户接收机的复杂度。
[0037]在一种可能的实施方式中，该参数估计方法，还包括：
[0038]所述第二终端设备接收所述第一终端设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种参数估计方法，其特征在于，应用于多输入多输出正交频分复用MIMO
‑
OFDM系统中的第一终端设备，包括：所述第一终端设备接收第一网络设备的多天线信号，确定所述第一网络设备的子载波数目；基于所述多天线信号和所述子载波数目，估计发射天线数目；将所述发射天线数目发送给至少一个第二终端设备。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多天线信号和所述子载波数目，估计发射天线数目，包括：基于所述多天线信号和所述子载波数目，对时域信号进行处理，得到所有子载波上的频域信号样本协方差矩阵；通过构造酉矩阵对所述频域信号样本协方差矩阵进行相似变换，得到第一变换矩阵；通过构造基于圆心平方的对角矩阵对所述第一变换矩阵进行相似变换，得到第二变换矩阵；基于所述第二变换矩阵构造判决条件，并基于所述判决条件估计发射天线数目。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述判决条件估计发射天线数目，包括：基于所述判决条件估计得到所有子载波上分别对应的发射天线数目；将所有子载波中出现次数最多的估计值确定为最终的发射天线数目。4.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述发射天线数目和K值估计信道阶数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述发射天线数目和K值估计信道阶数包括：基于所述多天线信号和K值构造时域接收信号矢量；计算所述时域接收信号矢量的样本协方差矩阵；基于所述时域接收信号矢量的样本协方差矩阵，计算接收信号的信号子空间和噪声子空间；基于所述信号子空间和所述噪声子空间，构建基于渐近F分布的检验统计量；基于所述检验统计量进行串行二元假设检验，得到检验结果；基于估计得到的所述发射天线数目以及所述检验结果，得到信道阶数。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一终端设备将K值发送给至少一个第二终端设备。7.一种参数估计方法，其特征在于，应用于多输入多输出正交频分复用MIMO
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OFDM系统中的第二终端设备，包括：所述第二终端设备接收第一终端设备发送的发射天线数目；其中，所述发射天线数目为所述第一终端设备通过权利要求1
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6任一项所述的方法估计得到的发射天线数目。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：所述第二终端设备接收所述第一终端设备发送的K值；基于所述K值以及接收到第一网络设备的多天线信号构造时域接收信号矢量；计算所述时域接收信号矢量的样本协方差矩阵；
基于所述时域接收信号矢量的样本协方差矩阵，计算接收信号的信号子空间和噪声子空间；基于所述信号子空间和所述噪声子空间，构建基于渐近F分布的检验统计量；基于所述检验统计量进行串行二元假设检验，得到检验结果；基于所述估计得到的所述发射天线数目以及所述检验结果，得到信道阶数。9.一种参数估计装置，其特征在于，包括：接收确定单元，用于接收第一网络设备的多天线信号，确定所述第一网络设备的子载波数目；第一参数估计单元，用于基于所述多天线信号和所述子载波数目，估计发射天线数目；第一发送单元，用于将所述发射天线数目发送给至少一个第二终端设备。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一参数估计单元包括：信号处理单元，用于基于所述多天线信号和所述子载波数目，对时域信号进行处理，得到所有子载波上的频域信号样本协方差矩阵；第一变换单元，用于通过构造酉矩阵对所述频域信号样本协方差...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，贺勃翔，王方刚，吴子涛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：