接收信号的干扰消除方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种接收信号的干扰消除方法和装置，属于通信【技术领域】。该方法包括：在时频域上选择一个区域，计算该区域内每个导频点的干扰自相关矩阵；根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断该区域内多个导频点的干扰是否平衡；当确定该多个导频点的干扰不平衡时，对该多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡；计算该一个或多个剩余导频点的干扰自相关矩阵的平均值，根据该平均值进行干扰消除。本发明的平均值更匹配于该区域的实际干扰，能够确保干扰消除的增益，提高干扰消除的准确性，减小误差。
【专利说明】接收信号的干扰消除方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种接收信号的干扰消除方法和装置。
【背景技术】
[0002]在LTE (Long Term Evolution,长期演进)系统中，两个相邻小区间的不同用户可能会使用相同的频带传输数据，则一个小区在下行发送数据时可能会受到相邻小区的干扰，这种干扰称为同频干扰。同频干扰会影响系统容量，降低数据传输的可靠性。
[0003]为了消除相邻小区间的同频干扰，可以在时频域上选择一个区域，获取该区域内的所有导频点的干扰自相关矩阵，并计算获取到的干扰自相关矩阵的平均值，根据该平均值对接收到的信号进行干扰消除。
[0004]上述干扰消除的方法假定每个导频点的干扰特性相同，将干扰自相关矩阵的平均值作为每个导频点的干扰自相关矩阵的估计值，以进行干扰消除。但是，实际上每个导频点的干扰特性可能不同，甚至差别很大，当每个导频点的干扰特性差别很大时，若还将该平均值作为估计值会降低干扰自相关矩阵的准确性，导致干扰消除的误差很大。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种接收信号的干扰消除方法和装置。所述技术方案如下:
[0006]第一方面，提供了一种接收信号的干扰消除方法，所述方法包括:
[0007]在时频域上选择一个区域，计算所述区域内每个导频点的干扰自相关矩阵；
[0008]根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断所述区域内多个导频点的干扰是否平衡；
[0009]当确定所述多个导频点的干扰不平衡时，对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡；
[0010]计算所述一个或多个剩余导频点的干扰自相关矩阵的平均值，根据所述平均值对接收到的信号进行干扰消除。
[0011]结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断所述区域内多个导频点的干扰是否平衡包括:
[0012]将每个导频点的干扰自相关矩阵的主对角元素累加，得到每个导频点的功率值；
[0013]按照功率值从大到小的顺序对所述多个导频点进行排序，并获取功率值最大的第
一导频点；
[0014]计算所述第一导频点的功率值与预设门限值的乘积，得到功率参考值；
[0015]将除所述第一导频点以外的至少一个导频点作为至少一个指定导频点；
[0016]根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡。
[0017]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡包括:
[0018]根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值大于所述功率参考值的至少一个第二导频点；
[0019]当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第二导频点时，获取所述至少一个第二导频点的数目；
[0020]判断所述至少一个第二导频点的数目是否大于第一预设数目；
[0021 ] 当所述至少一个第二导频点的数目不大于所述第一预设数目时，确定所述多个导频点的干扰不平衡。
[0022]结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡包括:
[0023]按照功率值从大到小的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第二预设数目的导频点。
[0024]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡包括:
[0025]根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值小于所述功率参考值的至少一个第三导频点；
[0026]当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第三导频点时，获取所述至少一个第三导频点的数目；
[0027]判断所述至少一个第三导频点的数目是否大于第三预设数目；
[0028]当所述至少一个第三导频点的数目不大于所述第三预设数目时，确定所述多个导频点的干扰平衡。
[0029]结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡包括:
[0030]按照功率值从小到大的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第四预设数目的导频点。
[0031]第二方面，提供了一种接收信号的干扰消除装置，所述装置包括:
[0032]自相关矩阵计算模块，用于在时频域上选择一个区域，计算所述区域内每个导频点的干扰自相关矩阵；
[0033]平衡判断模块，用于根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断所述区域内多个导频点的干扰是否平衡；
[0034]筛选模块，用于当确定所述多个导频点的干扰不平衡时，对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡；
[0035]干扰消除模块，用于计算所述一个或多个剩余导频点的干扰自相关矩阵的平均值，根据所述平均值对接收到的信号进行干扰消除。
[0036]结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述平衡判断模块包括:
[0037]功率值计算单元，用于将每个导频点的干扰自相关矩阵的主对角元素累加，得到每个导频点的功率值；[0038]排序单元，用于按照功率值从大到小的顺序对所述多个导频点进行排序，并获取功率值最大的第一导频点；
[0039]参考值计算单元，用于计算所述第一导频点的功率值与预设门限值的乘积，得到功率参考值；
[0040]指定导频点确定单元，用于将除所述第一导频点以外的至少一个导频点作为至少一个指定导频点；
[0041]平衡判断单元，用于根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡。
[0042]结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述平衡判断单元用于根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值大于所述功率参考值的至少一个第二导频点；当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第二导频点时，获取所述至少一个第二导频点的数目；判断所述至少一个第二导频点的数目是否大于第一预设数目；当所述第二导频点的数目不大于所述第一预设数目时，确定所述多个导频点的干扰不平衡。
[0043]结合第二方面的第二种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述筛选模块用于按照功率值从大到小的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第二预设数目的导频点。
[0044]结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述平衡判断单元用于根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值小于所述功率参考值的至少一个第三导频点；当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第三导频点时，获取所述至少一个第三导频点的数目；判断所述至少一个第三导频点的数目是否大于第三预设数目；当所述至少一个第三导频点的数目不大于所述第三预设数目时，确定所述多个导频点的干扰平衡。
[0045]结合第二方面的第四种可能实现方式，在第二方面的第五种可能实现方式中，所述筛选模块用于按照功率值从小到大的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第四预设数目的导频点。
[0046]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0047]本发明实施例提供的方法和装置，通过在时频域上选择一个区域，根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断该区域内多个导频点的干扰是否平衡，当确定该多个导频点的干扰不平衡时，先对该多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡，再计算平均值，该平均值更匹配于该区域的实际干扰，在根据该平均值进行干扰消除时，能够确保干扰消除的增益，提高干扰消除的准确性，减小误差。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0049]图1是本发明实施例提供的一种LTE多天线系统的结构示意图；[0050]图2是本发明实施例提供的一种接收信号的干扰消除方法的流程图；
[0051]图3a是本发明实施例提供的一种接收信号的干扰消除方法的流程图；
[0052]图3b是本发明实施例提供的区域内导频点示意图；
[0053]图3c是本发明实施例提供的导频点的干扰自相关矩阵的计算框图；
[0054]图3d是本发明实施例提供的另一种接收信号的干扰消除方法的流程图；
[0055]图4是本发明实施例提供的一种接收信号的干扰消除装置结构示意图；
[0056]图5是本发明实施例提供的一种接收信号的干扰消除设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0057]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]为了便于说明，在介绍本发明的实施例之前，将先介绍本发明所应用的通信系统:
[0059]图1是LTE多天线系统的结构示意图，参见图1，发送端和接收端具有多个天线。假设发送端有T条发送天线，接收端有R条接收天线，接收信号可以表示为:Y=HX+U。
[0060]其中，Y为接收信号，Y=[yi，y2，...yK]T，y」为第j个接收天线接收到的符号，H为RXT维的信道矩阵，表示发送信号所经过信道的信道响应，X为发送信号，X=Lx1, X2,...χτ]T，Xi为第i个发送天线发送的符号，U为干扰信号，表示其他基站对接收端所在基站的干扰与噪声的和，U=[Ul, U2,...uE]T, Uj为第j个接收天线接收到的干扰符号，符号[]τ表示对矩阵或向量做转置。U的自相关矩阵为Ruu=E (UUh)，Uh表示U的共轭转置，E (UUh)表示UUh的期望，如果不存在其他基站的同频干扰而只有噪声时，Ruu矩阵为对角矩阵，如果存在其他基站的同频干扰时，Ruu矩阵不是对角矩阵。因此，当Ruu矩阵不是对角矩阵时，表示存在其他基站的同频干扰，需要对接收信号进行滤波，以消除干扰。具体的干扰消除也就是通过用于信道估计的导频(也叫参考信号)得到用于反映信道噪声情况的变量，该变量在后文中表示为导频点的干扰自相关矩阵的平均值，并从接收信号中将所述变量，也即所述平均值消除掉，得到更加准确的干扰消除后的接收信号。
[0061]图2是本发明实施例提供的一种接收信号的干扰消除方法的流程图，参见图2，该方法包括:
[0062]201、在时频域上选择一个区域，计算该区域内每个导频点的干扰自相关矩阵。该区域也就是一段时频资源，在该区域内可分布有一个或多个用来衡量和估计信道质量的导频点。一个导频点的干扰自相关矩阵如前面公式的表达，由干扰信号计算得到，用来衡量干扰程度。
[0063]202、根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断该区域内多个导频点的干扰是否平衡。
[0064]203、当确定该多个导频点的干扰不平衡时，对该多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡。
[0065]204、计算该一个或多个剩余导频点的干扰自相关矩阵的平均值，根据该平均值对接收到的信号进行干扰消除。
[0066]本发明实施例提供的方法，通过在进行干扰消除时，在时频域上选择一个区域，根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断该区域内多个导频点的干扰是否平衡，当确定该多个导频点的干扰不平衡时，先对该多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡，再计算平均值，该平均值更匹配于该区域的实际干扰，能够确保干扰消除的增益，提高干扰消除的准确性，减小误差。
[0067]可选地，该根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断该区域内多个导频点的干扰是否平衡包括:
[0068]将每个导频点的干扰自相关矩阵的主对角元素累加，得到每个导频点的功率值；
[0069]按照功率值从大到小的顺序对该多个导频点进行排序，并获取功率值最大的第一导频点；
[0070]计算该第一导频点的功率值与预设门限值的乘积，得到功率参考值；
[0071]将除该第一导频点以外的至少一个导频点作为至少一个指定导频点；
[0072]根据该功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断该多个导频点的干扰是否平衡。
[0073]可选地，该根据该功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断该多个导频点的干扰是否平衡包括:
[0074]根据该功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断该至少一个指定导频点中是否包括功率值大于该功率参考值的至少一个第二导频点；
[0075]当该至少一个指定导频点中包括该至少一个第二导频点时，获取该至少一个第二导频点的数目；
[0076]判断该至少一个第二导频点的数目是否大于第一预设数目；
[0077]当该至少一个第二导频点的数目不大于该第一预设数目时，确定该多个导频点的干扰不平衡。
[0078]可选地，该对该多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡包括:
[0079]按照功率值从大到小的顺序，从该多个导频点中筛选掉第二预设数目的导频点。
[0080]可选地，该根据该功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断该多个导频点的干扰是否平衡包括:
[0081]根据该功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断该至少一个指定导频点中是否包括功率值小于该功率参考值的至少一个第三导频点；
[0082]当该至少一个指定导频点中包括该至少一个第三导频点时，获取该至少一个第三导频点的数目；
[0083]判断该至少一个第三导频点的数目是否大于第三预设数目；
[0084]当该至少一个第三导频点的数目不大于该第三预设数目时，确定该多个导频点的干扰平衡。
[0085]可选地，该对该多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡包括:
[0086]按照功率值从小到大的顺序，从该多个导频点中筛选掉第四预设数目的导频点。[0087]上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再
--赘述。
[0088]图3a是本发明实施例提供的一种接收信号的干扰消除方法的流程图，参见图3a，该方法包括:
[0089]301、在时频域上选择一个区域，计算该区域内每个导频点的干扰自相关矩阵。
[0090]其中，该时频域中的时域上包含多个连续的OFDM (Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,正交频分复用)符号，频域上包含多个连续的子载波，在时频域上选择一个区域，则该区域在该时频域上包含多个导频点。参见图3b，图3b表示在时频域中选择的区域，其中的“Re”表示该区域内的导频点。
[0091]对于该区域内的导频点的个数，首先，当该区域内的导频点个数过多时，很容易确定为不存在同频干扰，而当该区域内的导频点个数过少时，很容易确定为存在同频干扰，因此，该区域需要保证:根据该区域内多个导频点的干扰自相关矩阵可以确定该区域内是否存在同频干扰。其次，该区域内的导频点个数越少，越能够反映同频干扰的变化情况，但将该区域内的导频点的 干扰自相关矩阵的平均值作为估计值时会降低估计准确度，因此，该区域需要保证:根据该区域内多个导频点的干扰自相关矩阵，可以确定该区域的同频干扰的变化情况。该区域内的导频点的个数可以通过在实际系统中基于上述两条准则进行仿真确定。可选地，该区域内的导频点个数为48。
[0092]以下将以该通信系统包括两条接收天线为例，对计算该区域内每个导频点的干扰自相关矩阵的过程进行说明:
[0093]由于导频点的接收信号和发送信号已知，信道响应可以通过信道估计得到，则根据导频点的接收信号、发送信号以及信道响应，计算两条接收天线上的干扰，根据两条接收天线上的干扰，计算每个导频点的干扰自相关矩阵。
[0094]图3c是导频点的干扰自相关矩阵的计算框图。参见图3c，两条接收天线分别为接收天线I和接收天线2，导频点的接收信号为Yp=[yi，p，y2，p]T，导频点的信道响应为Hp=[h1；p, h2；p]T,导频点的发送信号为Xp=Iixip, x2，p]T，两条接收天线上的干扰为Up= [U1,ρ, u2，p]τ，其中，ρ=1，..，Ν0，NO为该区域内的导频点个数。则计算两条接收天线上的干扰为:
J ;根据两条接收天线上的干扰，计算每个导频点的干扰自相关矩阵为:
【权利要求】
1.一种接收信号的干扰消除方法，其特征在于，所述方法包括: 在时频域上选择一个区域，计算所述区域内每个导频点的干扰自相关矩阵； 根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断所述区域内多个导频点的干扰是否平衡；当确定所述多个导频点的干扰不平衡时，对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡； 计算所述一个或多个剩余导频点的干扰自相关矩阵的平均值，根据所述平均值对接收到的信号进行干扰消除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断所述区域内多个导频点的干扰是否平衡包括: 将每个导频点的干扰自相关矩阵的主对角元素累加，得到每个导频点的功率值；按照功率值从大到小的顺序对所述多个导频点进行排序，并获取功率值最大的第一导频点； 计算所述第一导频点的功率值与预设门限值的乘积，得到功率参考值； 将除所述第一 导频点以外的至少一个导频点作为至少一个指定导频点； 根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡包括: 根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值大于所述功率参考值的至少一个第二导频点； 当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第二导频点时，获取所述至少一个第二导频点的数目； 判断所述至少一个第二导频点的数目是否大于第一预设数目； 当所述至少一个第二导频点的数目不大于所述第一预设数目时，确定所述多个导频点的干扰不平衡。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡包括: 按照功率值从大到小的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第二预设数目的导频点。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡包括: 根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值小于所述功率参考值的至少一个第三导频点； 当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第三导频点时，获取所述至少一个第三导频点的数目； 判断所述至少一个第三导频点的数目是否大于第三预设数目； 当所述至少一个第三导频点的数目不大于所述第三预设数目时，确定所述多个导频点的干扰平衡。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡包括:按照功率值从小到大的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第四预设数目的导频点。
7.一种接收信号的干扰消除装置，其特征在于，所述装置包括: 自相关矩阵计算模块，用于在时频域上选择一个区域，计算所述区域内每个导频点的干扰自相关矩阵； 平衡判断模块，用于根据每个导频点的干扰自相关矩阵，判断所述区域内多个导频点的干扰是否平衡； 筛选模块，用于当确定所述多个导频点的干扰不平衡时，对所述多个导频点进行筛选，使得筛选后的一个或多个剩余导频点的干扰平衡； 干扰消除模块，用于计算所述一个或多个剩余导频点的干扰自相关矩阵的平均值，根据所述平均值对接收到的信号进行干扰消除。
8.根据权利要 求7所述的装置，其特征在于，所述平衡判断模块包括: 功率值计算单元，用于将每个导频点的干扰自相关矩阵的主对角元素累加，得到每个导频点的功率值； 排序单元，用于按照功率值从大到小的顺序对所述多个导频点进行排序，并获取功率值最大的第一导频点； 参考值计算单元，用于计算所述第一导频点的功率值与预设门限值的乘积，得到功率参考值； 指定导频点确定单元，用于将除所述第一导频点以外的至少一个导频点作为至少一个指定导频点； 平衡判断单元，用于根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述多个导频点的干扰是否平衡。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述平衡判断单元用于根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值大于所述功率参考值的至少一个第二导频点；当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第二导频点时，获取所述至少一个第二导频点的数目；判断所述至少一个第二导频点的数目是否大于第一预设数目；当所述第二导频点的数目不大于所述第一预设数目时，确定所述多个导频点的干扰不平衡。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述筛选模块用于按照功率值从大到小的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第二预设数目的导频点。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述平衡判断单元用于根据所述功率参考值和每个指定导频点的功率值，判断所述至少一个指定导频点中是否包括功率值小于所述功率参考值的至少一个第三导频点；当所述至少一个指定导频点中包括所述至少一个第三导频点时，获取所述至少一个第三导频点的数目；判断所述至少一个第三导频点的数目是否大于第三预设数目；当所述至少一个第三导频点的数目不大于所述第三预设数目时，确定所述多个导频点的干扰平衡。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述筛选模块用于按照功率值从小到大的顺序，从所述多个导频点中筛选掉第四预设数目的导频点。
【文档编号】H04W24/02GK103987062SQ201410152959
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】李景玉, 韩朔 申请人:华为技术有限公司