自适应信道估计方法、装置及介质与流程

本公开至少涉及通信，尤其涉及一种自适应信道估计方法、自适应信道估计装置以及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、目前信道估计方法存在的问题包括实时性差，现有方法通过提前计算或盲估计等估计信道状态，需要提前了解信道的先验信息，无法准确、实时反映信道的时变特性，特别是在多径衰落等场景，不准确的信道状态可能导致信道估计结果偏差大。

技术实现思路

1、本公开所要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种自适应信道估计方法、自适应信道估计装置以及计算机可读存储介质，以解决如何在信道估计中考虑信道时变特性的问题。

2、第一方面，本公开提供一种自适应信道估计方法，所述方法包括：

3、接收端接收来自发送端的信号，所述信号中包括有用数据以及在有用数据中按一定间隔插入的导频数据；

4、计算每个导频数据的幅度衰减，根据至少两个连续导频数据的幅度衰减判断信道衰落特性是否发生变化；

5、根据信道衰落特性是否发生变化，使用不同的方式获取参数，并根据所获取的参数计算导频数据的信道响应值；

6、根据导频数据的信道响应值，计算有用数据的信道响应值。

7、进一步地，计算每个导频数据的幅度衰减，包括：

8、根据下式计算每个导频数据的幅度衰减值gs(k)：

9、

10、其中，是接收端接收到的第k个导频数据的功率，是发送端发送的第k个导频数据的功率。

11、进一步地，根据至少两个连续导频数据的幅度衰减判断信道衰落特性是否发生变化，包括：

12、获取当前导频数据的幅度衰减为a，以及获取当前导频数据之前的两个导频数据的幅度衰减b和c；

13、判断是否|(a-b)/b|≤j且|(a-c)/c|≤j，其中，0≤j≤100％为预设阈值；

14、响应于|(a-b)/b|≤j且|(a-c)/c|≤j，判定当前信道衰落特性未发生变化，否则判定当前信道衰落特性发生变化。

15、进一步地，根据信道衰落特性是否发生变化，使用不同的方式获取参数，并根据所获取的参数计算导频数据的信道响应值，包括：

16、响应于信道衰落特性发生变化，使用第一方式获取随机梯度迭代最小均方误差算法的第一参数，并根据第一参数计算导频数据的第一信道响应值；或者，

17、响应于信道衰落特性未发生变化，使用第二方式获取随机梯度迭代最小均方误差算法的第二参数，并根据第二参数计算导频数据的第二信道响应值。

18、进一步地，使用第一方式获取随机梯度迭代最小均方误差算法的第一参数，并根据第一参数计算导频数据的第一信道响应值，包括：

19、根据下式更新随机梯度迭代最小均方误差算法中的第一信道自相关函数

20、

21、根据下式更新随机梯度迭代最小均方误差算法中的第一估计函数

22、

23、根据下式计算导频数据的第一信道响应值

24、

25、其中，yp(k)是接收端接收到的第k个导频数据，xp(k)是发送端发送的第k个导频数据，t表示对矩阵进行共轭转置，i是单位矩阵，σ2是信道的噪声方差，-1表示矩阵求逆运算。

26、进一步地，使用第二方式获取随机梯度迭代最小均方误差算法的第二参数，并根据第二参数计算导频数据的第二信道响应值，包括：

27、根据下式计算随机梯度迭代最小均方误差算法中的第二信道自相关函数rh(k-1)：

28、

29、根据下式计算随机梯度迭代最小均方误差算法中的第二估计函数：

30、

31、根据下式计算导频数据的第二信道响应值hsg(k)：

32、hsg(k)＝yp(k)w(k)

33、其中，k是导频数据序号，xp(k-1)是发送端发送的第k-1个导频数据，t表示对矩阵进行共轭转置，i是单位矩阵，σ2是信道的噪声方差，η是第一常数，λ是第二常数。

34、进一步地，所述方法还包括：

35、响应于导频数据是第1个导频数据，根据下式计算第1个导频数据的第三信道响应值

36、

37、其中，rh是最小均方误差算法中的初始信道自相关函数，y是接收端接收到的第1个导频数据，x是发送端发送的第1个导频数据，h表示对矩阵进行厄米转置，i是单位矩阵，σ2是信道的噪声方差，-1表示矩阵求逆运算。

38、进一步地，根据导频数据的信道响应值，计算有用数据的信道响应值，包括：

39、根据至少两个连续导频数据的信道响应值，采用插值法计算位于对应至少两个连续导频数据之间的有用数据的信道响应值。

40、第二方面，本公开提供一种自适应信道估计装置，所述装置包括：

41、接收模块，用于接收端接收来自发送端的信号，所述信号中包括有用数据以及在有用数据中按一定间隔插入的导频数据；

42、衰减判断模块，与接收模块连接，用于计算每个导频数据的幅度衰减，根据至少两个连续导频数据的幅度衰减判断信道衰落特性是否发生变化；

43、导频响应计算模块，与衰减判断模块连接，用于根据信道衰落特性是否发生变化，使用不同的方式获取参数，并根据所获取的参数计算导频数据的信道响应值；

44、最终响应计算模块，与导频响应计算模块连接，用于根据导频数据的信道响应值，计算有用数据的信道响应值。

45、第三方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器运行时，实现如上所述的自适应信道估计方法。

46、本公开提供一种自适应信道估计方法、自适应信道估计装置以及计算机可读存储介质，通过在接收端利用接收信号实现自适应信道状态预估，利用少量导频数据判断信道状态的变化，通过判断结果自适应调整信道估计方法的参数，再均衡接收数据，实现对通信信号的信道估计和均衡，无需提前知晓信道的先验信息，充分考虑了相邻时刻信道的相关性，具有良好的实时性效果，提高了信道估计结果的准确性。

技术特征：

1.一种自适应信道估计方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每个导频数据的幅度衰减，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据至少两个连续导频数据的幅度衰减判断信道衰落特性是否发生变化，包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，根据信道衰落特性是否发生变化，使用不同的方式获取参数，并根据所获取的参数计算导频数据的信道响应值，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用第一方式获取随机梯度迭代最小均方误差算法的第一参数，并根据第一参数计算导频数据的第一信道响应值，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用第二方式获取随机梯度迭代最小均方误差算法的第二参数，并根据第二参数计算导频数据的第二信道响应值，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据导频数据的信道响应值，计算有用数据的信道响应值，包括：

9.一种自适应信道估计装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器运行时，实现如权利要求1-8任一项所述的自适应信道估计方法。

技术总结
本公开提供一种自适应信道估计方法、装置及介质，涉及通信技术领域，所述方法包括：接收端接收来自发送端的信号，所述信号中包括有用数据以及在有用数据中按一定间隔插入的导频数据；计算每个导频数据的幅度衰减，根据至少两个连续导频数据的幅度衰减判断信道衰落特性是否发生变化；根据信道衰落特性是否发生变化，使用不同的方式获取参数，并根据所获取的参数计算导频数据的信道响应值；根据导频数据的信道响应值，计算有用数据的信道响应值。本公开利用导频数据判断信道状态的变化，通过判断结果自适应调整信道估计方法的参数，再均衡接收数据，充分考虑了相邻时刻信道的相关性，提高了信道估计结果的准确性。

技术研发人员：王程,葛俊,胡羡,桂文淇
受保护的技术使用者：中国联合网络通信集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30