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一种信道估计方法、装置及相关设备与流程

2022-11-30 06:39:45 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及通信领域,尤其涉及一种信道估计方法、装置及相关设备。


背景技术:

2.随着通信技术的不断发展,通信系统呈现出了大容量、高效率以及大吞吐率的发展趋势。在实际应用中,通信系统中的信号发送方和信号接收方之间可采用多个无线信道进行信号的传输。而不同的无线信道之间又可能会存在串扰等情况,使得信号裂化,从而影响通信系统的性能。为了提升通信系统的性能,通常会对通信系统内的无线信道进行信道估计,并根据信道估计的结果进行信道补偿等操作来提升信道容量,进而提升通信系统的性能。由于信道估计的结果直接决定了信道补偿等操作是否有效,所以人们对信道估计的效率和准确性愈发的关注。
3.现有技术中,通常是在诸如图形处理单元(graphical processing units,gpus)、可编程逻辑门阵列(field programmable gate arrays,fpgas)、专用集成电路(application-specific integrated circuits,asics)等数字集成电路上完成整个信道估计过程的。然而,由于摩尔定律发展减缓,现有的数字集成电路存在功耗大、计算速度慢等问题,而在诸如无线大规模多输入多输出(multiple-input multiple output,mimo)通信等通信场景下,无线信道的信道估计过程又涉及到大量的数据运算操作,这就使得通过数字集成电路进行信道估计时效率低且功耗大,严重影响了通信系统的性能。


技术实现要素:

4.为了解决上述问题,本技术提供了一种信道估计方法、装置及相关设备,可提升信道估计的效率并降低功耗,可提升通信系统的性能。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种信道估计方法。该信道估计方法可应用于信道估计装置,该信道估计装置中可包括相互连接电芯片和光芯片。该方法包括:通过所述电芯片获取目标无线信道的信道关联矩阵,并确定出所述信道关联矩阵的对角元素矩阵的第一逆矩阵。通过所述电芯片根据所述信道关联矩阵确定第一待乘矩阵,并根据所述第一逆矩阵确定预设的第一参量矩阵的取值。通过所述电芯片对所述第一待乘矩阵进行归一化处理以得到第一转换矩阵,并将所述第一转换矩阵传输给所述光芯片。其中,所述第一转换矩阵中任意矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。通过所述电芯片对所述第一参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第一列向量。其中,所述m个第一列向量中各第一列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1,m为大于等于2的整数。通过所述电芯片将所述m个第一列向量中的任意第一列向量j传输给所述光芯片。通过所述光芯片将所述第一转换矩阵与所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果,并将所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果传输给所述电芯片。通过所述电芯片根据所述第一转换矩阵与所述m个第一列向量中的各第一列向量的相乘结果确定出所述第一待乘矩阵与所述第一参量矩阵的第一乘积。通过所述电芯片根据
所述第一乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。通过所述电芯片根据所述目标逆矩阵以及所述目标无线信道的接收向量确定出所述目标无线信道的发射向量。
6.在上述实现中,先通过电芯片和光芯片协同计算得到信道关联矩阵的目标逆矩阵,然后再进一步根据目标逆矩阵以及目标无线信道的接收向量y计算得到目标无线信道的发射向量x,进而完成对目标无线信道的信道估计。其中,整个计算过程中涉及到的矩阵与向量的乘法主要都是通过光芯片来实现的。由于通过光芯片来进行乘法运算所需的时间短且功耗低,所以采用电芯片和光芯片协同进行无线信道估计的方式相比于现有的通过数字集成电路进行无线信达估计的方式而言速度更快且功耗更低,可以有效提升信道估计的效率并降低功耗,进而可提升信道估计装置所在的通信系统的性能。
7.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述信道关联矩阵以及所述第一逆矩阵为复数矩阵,所述第一待乘矩阵包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵。可通过所述电芯片确定出所述信道关联矩阵的实部矩阵和虚部矩阵。通过所述电芯片对所述信道关联矩阵的实部矩阵进行分块以得到所述第一待乘子矩阵。通过所述电芯片对所述信道关联矩阵的虚部矩阵进行分块以得到所述第二待乘子矩阵。
8.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片确定出所述第一逆矩阵的实部矩阵。通过所述电芯片将所述第一逆矩阵的实部矩阵确定为预设的第一参量矩阵的取值。
9.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述第一转换矩阵包括与所述第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及与所述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵,所述第一乘积包括所述第一待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第一子乘积以及所述第二待乘分块矩阵与所述第一参量矩阵的第二子乘积。可通过所述电芯片确定出所述第一逆矩阵的虚部矩阵,并将所述第一逆矩阵的虚部矩阵确定为预设的第二参量矩阵的取值。通过所述电芯片对所述第二参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第二列向量。其中,所述m个第二列向量中各第二列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1。通过所述电芯片依次将所述m个第二列向量中各第二列向量传输给所述光芯片。通过所述光芯片将所述第一转换子矩阵和所述第二转换子矩阵分别与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,以及,所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,以及,所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。通过所述电芯片根据所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第一待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第三子乘积,并根据所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第二待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第四子乘积。通过所述电芯片根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积以及所述第四子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
10.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片将所述信道关联矩阵的实部矩阵中除所述第一待乘子矩阵以外的部分确定为第三待乘子矩阵。通过所述电芯片将所述信道关联矩阵的虚部矩阵中除所述第二待乘子矩阵以外的部分确定为第四待乘子矩阵。通过所述电芯片分别对所述第三待乘子矩阵和所述第四待乘子矩阵进行所述归一化处理以得到第三转换子矩阵和第四待乘子矩阵。其中,所述第三转换子矩阵和所述第四
待乘子矩阵中任意矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。通过所述电芯片将所述第三转换子矩阵和所述第四转换子矩阵传输给所述光芯片。通过所述电芯片依次将所述各第一列向量传输给所述光芯片。通过所述光芯片将所述第三转换子矩阵和第四转换子矩阵分别与所述各第一列向量进行乘法运算,以得到所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果,并将所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果传输给所述电芯片。通过所述电芯片根据所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果确定出所述第三待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第五子乘积,并根据所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果确定出所述第四待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第六子乘积。通过所述电芯片根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积、所述第四子乘积、所述第五子乘积以及所述第六子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
11.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片依次将所述各第二列向量传输给所述光芯片。通过所述光芯片将所述第三转换子矩阵和第四转换子矩阵分别与所述各第二列向量进行乘法运算,以得到所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。通过所述电芯片根据所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第三转换子矩阵与所述第二参量矩阵的第七子乘积,并根据所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第四待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第八子乘积。通过所述电芯片根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积、所述第四子乘积、所述第五子乘积、所述第六子乘积、所述第七子矩阵以及所述第八子矩阵确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
12.在上述实现中,由于后续需要计算的第三矩阵参量和第四矩阵参量的取值的计算过程中或涉及到多个矩阵与多个向量之间的交叉相乘,所以为了简化步骤,将需要与同一个向量相乘的两个不同的矩阵进行分块并同时将这个两个矩阵的分块矩阵加载在光芯片上,然后采用向量循环刷新加载的方式来完成相应的乘法运算(如上述第一子乘积第八子乘积的计算过程),再然后再将分块计算的结果拼接得到上述第三参量矩阵和第四参量矩阵的取值,这样相比于将单个矩阵与单个向量逐次相乘的方式而言,可有效的减小对电芯片21的存储空间的占用,可降低对电芯片21的性能要求。
13.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片根据所述第一子乘积和所述第四子乘积确定出预设的第三参量矩阵的第一子取值。通过所述电芯片根据所述第二子乘积和所述第三子乘积确定出预设的第四参量矩阵的第一子取值。通过所述电芯片根据所述第五子乘积和所述第八子乘积确定出所述第三参量矩阵的第二子取值。通过所述电芯片根据所述第六子乘积和所述第七子乘积确定出所述第四参量矩阵的第二子取值。通过所述电芯片根据所述第一子取值和所述第三子取值确定出所述第三参量矩阵的取值。通过所述电芯片根据所述第二子取值和所述第四子取值确定出所述第四参量矩阵的取值。通过所述电芯片根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第一迭代公式确定得到实部迭代结果的取值。其中,所述第一迭代公式
包括:
14.dr=2
×
r-r
×
j t
×k15.其中,dr为所述实部迭代结果,r为所述第一参量矩阵,t为所述第二参量矩阵,j为所述第三参量矩阵,k为所述第四参量矩阵。
16.可通过所述电芯片根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第二迭代公式确定得到虚部迭代结果的取值,其中,所述第二迭代公式包括:
17.d
t
=2
×
t-r
×
k-t
×j18.其中,d
t
为所述虚部迭代结果;所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。
19.在通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,重复执行以下操作:通过所述电芯片将上一次根据所述第一迭代公式确定得到的实部迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值,并将上一次根据所述第二迭代公式确定得到的虚部迭代结果的取值确定为所述第二参量矩阵的新取值。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵,以及,所述归一化的信道关联矩阵的实部和虚部重新确定出所述第三参量矩阵和所述第四参量矩阵的新取值。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第一迭代公式确定所述实部迭代结果的新取值。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第二迭代公式确定得到所述虚部迭代结果的新取值。通过所述电芯片将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则根据第t次得到的实部迭代结果的取值和虚部迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
20.在上述实现中,通过预设的第一迭代公式和第二迭代公式将针对信道关联矩阵的求逆过程转换成了多个矩阵之间的乘法以及加减法等运算过程,为电芯片和光芯片协同计算出信道关联矩阵的目标逆矩阵提供了可行性。并且在信道关联矩阵为复数矩阵的情况下,通过矩阵分块以及向量循环赋值等方式简化了整个求逆过程中所涉及到的多个矩阵交叉相乘的过程,在降低了电芯片的存储空间占用量的同时也避免了光芯片进行矩阵与向量的反复赋值及计算带来的计算量的增加,可提升信道估计的效率。
21.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述信道关联矩阵以及所述第一逆矩阵为复数矩阵,所述第一待乘矩阵包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵。可通过所述电芯片确定出所述信道关联矩阵的实部矩阵和虚部矩阵。通过所述电芯片将所述信道关联矩阵的实部矩阵确定为所述第一待乘子矩阵,并将所述第一信道关联矩阵的虚部矩阵确定为所述第二待乘子矩阵。通过所述电芯片确定出所述第一逆矩阵的实部矩阵。通过所述电芯片将所述第一逆矩阵的实部矩阵确定为预设的第一参量矩阵的取值。
22.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述光芯片包括第一子光芯片和第二子光芯片,所述第一子光芯片和所述第二子光芯片与所述电芯片相连接,所述第一乘积包括所述第一待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第一子乘积以及所述第二待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第二子乘积,所述第一转换矩阵包括与所述第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及与所述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵。
23.可通过所述电芯片将所述第一逆矩阵的虚部矩阵确定为预设的第二矩阵参量的取值。通过所述电芯片对所述第二参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第二列向量。其中,所述m个第二列向量中各第二列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1。通过所述电芯片将所述m个第二列向量中各第二列向量传输给所述第一子光芯片和所述第二子光芯片。通过所述第一子光芯片将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。通过所述第二子光芯片将所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。通过所述电芯片根据所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第一待乘子矩阵与所述第二矩阵参量的第三子乘积,并根据所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第二待乘子矩阵与所述第二矩阵参量的第四子乘积。通过所述电芯片根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积和所述第四子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
24.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片根据所述第一子乘积和所述第三子乘积确定预设的第三参量矩阵的取值。通过所述电芯片根据所述第二子乘积和所述第四子乘积确定预设的第四参量矩阵的取值。通过所述电芯片根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第一迭代公式确定得到实部迭代结果的取值,其中,所述第一迭代公式包括:
25.dr=2
×
r-r
×
j t
×k26.其中,dr为所述实部迭代结果,r为所述第一参量矩阵,t为所述第二参量矩阵,j为所述第三参量矩阵,k为所述第四参量矩阵。
27.通过所述电芯片根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第二迭代公式确定得到虚部迭代结果的取值,其中,所述第二迭代公式包括:
28.dr=2
×
t-r
×
k-t
×j29.其中,d
t
为所述虚部迭代结果;所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。
30.在通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,重复执行以下操作:通过所述电芯片将上一次根据所述第一迭代公式确定得到的实部迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值,并将上一次根据所述第二迭代公式确定得到的虚部迭代结果的取值确定为所述第二参量矩阵的新取值。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵,以及,所述归一化的信道关联矩阵的实部和虚部重新确定出所述第三参量矩阵和所述第四参量矩阵的新取值。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第一迭代公式确定所述实部迭代结果的新取值。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第二迭代公式确定得到所述虚部迭代结果的新取值。通过所述电芯片将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则根据第t次得到的实部迭代结果的取值和虚部迭代结果的取值确定出所述信道关联矩
阵的目标逆矩阵。
31.在上述实现中,通过预设的第一迭代公式和第二迭代公式将针对信道关联矩阵的求逆过程转换成了多个矩阵之间的乘法以及加减法等运算过程,为电芯片和光芯片协同计算出信道关联矩阵的目标逆矩阵提供了可行性。并且在信道关联矩阵为复数矩阵并且光芯片为复合电芯片的情况下,电芯片和光芯片可以同时计算至少两个矩阵与向量的乘积,这样一方面可以避免矩阵与向量的重复赋值及计算带来的计算量的增加,可提升信道估计的效率,另一方面也可以使得光芯片的计算资源能够得到充分的利用。
32.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述第三参量矩阵满足下述关系式:
33.j=p
×
r-q
×
t
34.所述第四参量矩阵满足下述关系式:
35.k=p
×
t q
×r36.其中,p为所述信道关联矩阵的实部,q为所述信道关联矩阵的虚部矩阵。
37.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述信道关联矩阵和所述第一逆矩阵为实数矩阵,所述第一待乘矩阵为所述信道关联矩阵,所述第一参量矩阵的取值为所述第一逆矩阵。
38.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片根据所述第一参量矩阵、所述第一乘积以及预设的第三迭代公式确定得到求逆迭代结果的取值,其中,所述第三迭代公式包括:
39.d=r
×
(2i-a
×
r)
40.其中,d为所述求逆迭代结果,r为所述第一参量矩阵,i为单位矩阵,a为所述信道关联矩阵,a
×
r为所述第一乘积。通过所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。在通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,重复执行以下操作:通过所述电芯片将上一次根据所述第三迭代公式确定得到的求逆迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值。通过所述电芯片确定出所述第一待乘矩阵和新取值的第一参量矩阵的新乘积。通过所述电芯片根据新取值的第一参量矩阵、所述新乘积以及所述第三迭代公式确定得到所述求逆迭代结果的新取值。通过所述电芯片将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则根据第t次得到的求逆迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
41.在上述实现中,通过预设的第三迭代公式将针对信道关联矩阵的求逆过程转换成了多个矩阵之间的乘法以及加减法等运算过程,为电芯片和光芯片协同计算出信道关联矩阵的目标逆矩阵提供了可行性。然后,在信道关联矩阵为实数矩阵的情况下,通过电芯片和光芯片的协作快速且低功耗的计算出信道关联矩阵的目标逆矩阵,可提升信道估计的效率并降低功耗,可提升信道估计装置所属的通信系统的性能。
42.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,可通过所述电芯片将所述m个第一列向量中的任意第一列向量j分解成第一正列向量j1和第一负列向量j2。其中,所述第一正列向量j1和所述第一负列向量j2之和等于所述第一列向量j,所述第一正列向量j1中任意向量元素的值为正数或者0,所述第一负列向量j2中的任意向量元素的值为负值或者0。通过所述电芯片根据所述第一负列向量j2确定出第一相反列向量j3。其中,所述第一负列向量j2与所述第一相反列向量j3的和为0。通过所述电芯片将所述第一正列向量j1和第一相反列
向量j3传输给所述光芯片。
43.在上述实现中,在第一列向量j同时存在正向量元素和负向量元素的情况下,由于光芯片22无法实现负数的乘法,所以电芯片21可先将第一列向量j分解成不包含负向量元素的第一正列向量j1和第一相反列向量j3在传输给光芯片,从而使得后续光芯片能够计算得到某些矩阵与第一列向量j的相乘结果。
44.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果包括述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果和所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果。可通过所述光芯片将所述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果。可通过所述光芯片将所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果。
45.在上述实现中,电芯片和光芯片可协同完成第一转换矩阵与第一正列向量j1的相乘运算以及第一转换矩阵与第一相反列向量j3的相乘运算,而第一转换矩阵与第一正列向量j1的相乘结果和第一转换矩阵与第一相反列向量j3的相乘结果即为第一转换矩阵与第一列向量j的相乘结果。通过上述方式,可使得电芯片和光芯片能够协同完成矩阵与包含负向量元素的列向量相乘运算,可提升电芯片和光芯片的协同处理能力,提升信道估计方法的适用性和实用性。
46.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果和所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果的差值可用于确定所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的乘积。
47.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述光芯片包括第一乘法器阵列和第二乘法器阵列,任一乘法器阵列中包括多个乘法器。可通过所述电芯片将所述第一转换矩阵分解成第一正转换矩阵和第一负转换矩阵,其中,第一正转换矩阵与所述第一负转换矩阵之和为所述第一待成矩阵,所述第一正转换矩阵中任意矩阵元素的值为正数或者0,所述第一负转换矩阵中任意矩阵元素的值为负数或者0。通过所述电芯片确定出所述第一负转换矩阵对应的第一相反转换矩阵,其中,所述第一相反转换矩阵与所述第一负转换矩阵的和为0。通过所述电芯片将所述第一正转换矩阵传输给所述第一乘法器阵列,以使得所述第一乘法器阵列承载所述第一正转换矩阵。其中,所述第一乘法器阵列的多个乘法器中的一个乘法器上承载有所述第一正转换矩阵中的一个矩阵元素的值。通过所述电芯片将所述第一相反转换矩阵传输给所述第二乘法器阵列,以使得所述第二乘法器阵列承载所述第一相反转换矩阵。其中,所述第二乘法器阵列的多个乘法器中的一个乘法器上承载有所述第一相反转换矩阵中的一个矩阵元素的值。
48.在上述实现中,在第一转换矩阵同时存在正矩阵元素和负矩阵元素的情况下,由于光芯片无法实现负数的乘法,所以电芯片可先将第一转换矩阵a1分解成不包含负矩阵元素的第一正转换矩阵和第一相反转换矩阵,这样就可以使得后续光芯片能够借此完成第一转换矩阵与某些向量的乘法运算。
49.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,所述电芯片还包括第一光电接收模块和第二光电接收模块,所述第一光电接收模块与所述第一光乘法器阵列相连接,所述第二光电接收模块与所述第二光乘法器阵列相连接。所述第一转换矩阵与所述第一列向量j的
相乘结果包括所述第一正转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果和所述第一相反转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。可通过所述光芯片通过所述第一乘法器阵列和所述第一光电接收模块对所述第一正转换矩阵和所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一正转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。通过所述光芯片通过所述第二乘法器阵列和所述第二光电接收模块对所述第一相反转换矩阵和所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一相反转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。
50.在上述实现中,电芯片和光芯片可计算得到第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘运算以及第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘运算,而第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果和第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果即为第一转换矩阵与第一列向量j的相乘结果。通过上述方式,可使得电芯片和光芯片能够协同完成包含负矩阵元素的矩阵与列向量相乘运算,可提升电芯片和光芯片的协同处理能力,提升信道估计方法的适用性和实用性。
51.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果与第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果的差值可用于确定第一转换矩阵与第一列向量j的乘积。
52.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,任一光乘法器通过所述任一光乘法器的折射率来承载任一矩阵元素的取值。
53.结合第一方面,在一种可行的实现方式中,光乘法器包括以下一种或多种:马赫-曾德尔干涉仪、定向耦合器和微环。
54.第二方面,本技术实施例提供了一种信道估计装置。该信道估计装置可为上述第一方面所述的信道估计装置。所述信道估计装置可包括电芯片和光芯片。所述电芯片和所述光芯片相连接。所述电芯片用于获取目标无线信道的信道关联矩阵,并确定出所述信道关联矩阵的对角元素矩阵的第一逆矩阵。所述电芯片,还用根据所述信道关联矩阵确定第一待乘矩阵,并根据所述第一逆矩阵确定预设的第一参量矩阵的取值。所述电芯片还用于对所述第一待乘矩阵进行归一化处理以得到第一转换矩阵,并将所述第一转换矩阵传输给所述光芯片。其中,所述第一转换矩阵中任意矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于对所述第一参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第一列向量。其中,所述m个第一列向量中各第一列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1,m为大于等于2的整数。所述电芯片还用于将所述m个第一列向量中的任意第一列向量j传输给所述光芯片。所述光芯片用于将所述第一转换矩阵与所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果,并将所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片还用于根据所述第一转换矩阵与所述m个第一列向量中的各第一列向量的相乘结果确定出所述第一待乘矩阵与所述第一参量矩阵的第一乘积。所述电芯片,还用于根据所述第一乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。所述电芯片还用于根据所述目标逆矩阵以及所述目标无线信道的接收向量确定出所述目标无线信道的发射向量。
55.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述信道关联矩阵以及所述第一逆矩阵为复数矩阵,所述第一待乘矩阵包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵。所述电芯片用于确定出所述信道关联矩阵的实部矩阵和虚部矩阵。所述电芯片还用于对所述信道关联矩
阵的实部矩阵进行分块以得到所述第一待乘子矩阵。所述电芯片还用于对所述信道关联矩阵的虚部矩阵进行分块以得到所述第二待乘子矩阵。
56.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于确定出所述第一逆矩阵的实部矩阵。所述电芯片还用于将所述第一逆矩阵的实部矩阵确定为预设的第一参量矩阵的取值。
57.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第一转换矩阵包括与所述第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及与所述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵,所述第一乘积包括所述第一待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第一子乘积以及所述第二待乘分块矩阵与所述第一参量矩阵的第二子乘积。所述电芯片还用于确定出所述第一逆矩阵的虚部矩阵,并将所述第一逆矩阵的虚部矩阵确定为预设的第二参量矩阵的取值。所述电芯片还用于对所述第二参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第二列向量,其中,所述m个第二列向量中各第二列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于所述1。所述电芯片还用于依次将所述m个第二列向量中各第二列向量传输给所述光芯片。所述光芯片还用于将所述第一转换子矩阵和所述第二转换子矩阵分别与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,以及,所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,以及,所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片还用于根据所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第一待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第三子乘积,并根据所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第二待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第四子乘积。所述电芯片,还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积以及所述第四子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
58.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于将所述信道关联矩阵的实部矩阵中除所述第一待乘子矩阵以外的部分确定为第三待乘子矩阵。所述电芯片还用于将所述信道关联矩阵的虚部矩阵中除所述第二待乘子矩阵以外的部分确定为第四待乘子矩阵。所述电芯片还用于分别对所述第三待乘子矩阵和所述第四待乘子矩阵进行所述归一化处理以得到第三转换子矩阵和第四待乘子矩阵。其中,所述第三转换子矩阵和所述第四待乘子矩阵中任意矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于将所述第三转换子矩阵和所述第四转换子矩阵传输给所述光芯片。所述电芯片还用于依次将所述各第一列向量传输给所述光芯片。所述光芯片还用于将所述第三转换子矩阵和第四转换子矩阵分别与所述各第一列向量进行乘法运算,以得到所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果,并将所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片,还用于根据所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果确定出所述第三待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第五子乘积,并根据所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果确定出所述第四待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第六子乘积。所述电芯片还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积、所述第四子乘积、所述第五子乘积以及所述第六子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
59.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于依次将所述各第二列向量传输给所述光芯片。所述光芯片还用于将所述第三转换子矩阵和第四转换子矩阵分别与所述各第二列向量进行乘法运算,以得到所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片还用于根据所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第三转换子矩阵与所述第二参量矩阵的第七子乘积,并根据所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第四待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第八子乘积。所述电芯片还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积、所述第四子乘积、所述第五子乘积、所述第六子乘积、所述第七子矩阵以及所述第八子矩阵确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
60.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于根据所述第一子乘积和所述第四子乘积确定出预设的第三参量矩阵的第一子取值。所述电芯片还用于根据所述第二子乘积和所述第三子乘积确定出预设的第四参量矩阵的第一子取值。所述电芯片还用于根据所述第五子乘积和所述第八子乘积确定出所述第三参量矩阵的第二子取值。所述电芯片还用于根据所述第六子乘积和所述第七子乘积确定出所述第四参量矩阵的第二子取值。所述电芯片还用于根据所述第一子取值和所述第三子取值确定出所述第三参量矩阵的取值。所述电芯片还根据所述第二子取值和所述第四子取值确定出所述第四参量矩阵的取值。所述电芯片,还用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第一迭代公式确定得到实部迭代结果的取值,其中,所述第一迭代公式包括:
61.dr=2
×
r-r
×
j t
×k62.其中,dr为所述实部迭代结果,r为所述第一参量矩阵,t为所述第二参量矩阵,j为所述第三参量矩阵,k为所述第四参量矩阵。所述电芯片,还具体用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第二迭代公式确定得到虚部迭代结果的取值,其中,所述第二迭代公式包括:
63.d
t
=2
×
t-r
×
k-t
×j64.其中,d
t
为所述虚部迭代结果;所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。在所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,还用于重复执行以下操作:将上一次根据所述第一迭代公式确定得到的实部迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值,并将上一次根据所述第二迭代公式确定得到的虚部迭代结果的取值确定为所述第二参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵,以及,所述归一化的信道关联矩阵的实部和虚部重新确定出所述第三参量矩阵和所述第四参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第一迭代公式确定所述实部迭代结果的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第二迭代公式确定得到所述虚部迭代结果的新取值。将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,所述电芯片用于根据第t次得到的实部迭代结果的取值和虚部迭代结果的取值确定出所述信道关联
矩阵的目标逆矩阵。
65.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述信道关联矩阵以及所述第一逆矩阵为复数矩阵,所述第一待乘矩阵包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵。所述电芯片用于确定出所述信道关联矩阵的实部矩阵和虚部矩阵。所述电芯片用于将所述信道关联矩阵的实部矩阵确定为所述第一待乘子矩阵,并将所述第一信道关联矩阵的虚部矩阵确定为所述第二待乘子矩阵。所述电芯片用于确定出所述第一逆矩阵的实部矩阵。所述电芯片用于将所述第一逆矩阵的实部矩阵确定为预设的第一参量矩阵的取值。
66.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述光芯片包括第一子光芯片和第二子光芯片,所述第一子光芯片和所述第二子光芯片与所述电芯片相连接,所述第一乘积包括所述第一待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第一子乘积以及所述第二待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第二子乘积,所述第一转换矩阵包括与所述第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及与所述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵。所述电芯片用于将所述第一逆矩阵的虚部矩阵确定为预设的第二矩阵参量的取值。所述电芯片还用于对所述第二参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第二列向量。其中,所述m个第二列向量中各第二列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于将所述m个第二列向量中各第二列向量传输给所述第一子光芯片和所述第二子光芯片。所述第一子光芯片还用于将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述第二子光芯片还用于将所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片用于根据所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第一待乘子矩阵与所述第二矩阵参量的第三子乘积,并根据所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第二待乘子矩阵与所述第二矩阵参量的第四子乘积。所述电芯片还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积和所述第四子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
67.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片可用于根据所述第一子乘积和所述第三子乘积确定预设的第三参量矩阵的取值。所述电芯片还用于根据所述第二子乘积和所述第四子乘积确定预设的第四参量矩阵的取值。所述电芯片还用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第一迭代公式确定得到实部迭代结果的取值,其中,所述第一迭代公式包括:
68.dr=2
×
r-r
×
j t
×k69.其中,dr为所述实部迭代结果,r为所述第一参量矩阵,t为所述第二参量矩阵,j为所述第三参量矩阵,k为所述第四参量矩阵。
70.所述电芯片还用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第二迭代公式确定得到虚部迭代结果的取值,其中,所述第二迭代公式包括:
71.d
t
=2
×
t-r
×
k-t
×j72.其中,d
t
为所述虚部迭代结果。所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。
73.在确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,所述电芯片还用于重复执行以下操作:将上一次根据所述第一迭代公式确定得到的实部迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值,并将上一次根据所述第二迭代公式确定得到的虚部迭代结果的取值确定为所述第二参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵,以及,所述归一化的信道关联矩阵的实部和虚部重新确定出所述第三参量矩阵和所述第四参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第一迭代公式确定所述实部迭代结果的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第二迭代公式确定得到所述虚部迭代结果的新取值。将所述迭代次数参量的取值加1。所述电芯片还用于直至确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则根据第t次得到的实部迭代结果的取值和虚部迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
74.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第三参量矩阵满足下述关系式:
75.j=p
×
r-q
×
t
76.所述第四参量矩阵满足下述关系式:
77.k=p
×
t q
×r78.其中,p为所述信道关联矩阵的实部,q为所述信道关联矩阵的虚部矩阵。
79.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述信道关联矩阵和所述第一逆矩阵为实数矩阵,所述第一待乘矩阵为所述信道关联矩阵,所述第一参量矩阵的取值为所述第一逆矩阵。
80.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片用于根据所述第一参量矩阵、所述第一乘积以及预设的第三迭代公式确定得到求逆迭代结果的取值。其中,所述第三迭代公式包括:
81.d=r
×
(2i-a
×
r)
82.其中,d为所述求逆迭代结果,r为所述第一参量矩阵,i为单位矩阵,a为所述信道关联矩阵,a
×
r为所述第一乘积。所述电芯片还用于对预设的迭代次数参量的取值加1。所述电芯片,还用于在确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,重复执行以下操作:将上一次根据所述第三迭代公式确定得到的求逆迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值。确定出所述第一待乘矩阵和新取值的第一参量矩阵的新乘积。根据新取值的第一参量矩阵、所述新乘积以及所述第三迭代公式确定得到所述求逆迭代结果的新取值。将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则还具体用于根据第t次得到的求逆迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
83.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于:将所述m个第一列向量中的任意第一列向量j分解成第一正列向量j1和第一负列向量j2。其中,所述第一正列向量j1和所述第一负列向量j2之和等于所述第一列向量j,所述第一正列向量j1中任意向量元素的值为正数或者0,所述第一负列向量j2中的任意向量元素的值为负值或者0。根据所述第一负列向量j2确定出第一相反列向量j3,其中,所述第一负列向量j2与所述第一相反列向量j3的和为0。将所述第一正列向量j1和第一相反列向量j3传输给所述光芯片。
84.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果包括述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果和所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果。所述光芯片用于:将所述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果。将所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果。
85.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果和所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果的差值可用于确定所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的乘积。
86.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述光芯片包括第一乘法器阵列和第二乘法器阵列,任一乘法器阵列中包括多个乘法器。所述电芯片还用于将所述第一转换矩阵分解成第一正转换矩阵和第一负转换矩阵。其中,第一正转换矩阵与所述第一负转换矩阵之和为所述第一待成矩阵,所述第一正转换矩阵中任意矩阵元素的值为正数或者0,所述第一负转换矩阵中任意矩阵元素的值为负数或者0。所述电芯片还用于确定出所述第一负转换矩阵对应的第一相反转换矩阵。其中,所述第一相反转换矩阵与所述第一负转换矩阵的和为0。所述电芯片还用于将所述第一正转换矩阵传输给所述第一乘法器阵列,以使得所述第一乘法器阵列承载所述第一正转换矩阵。其中,所述第一乘法器阵列的多个乘法器中的一个乘法器上承载有所述第一正转换矩阵中的一个矩阵元素的值。所述电芯片还用于将所述第一相反转换矩阵传输给所述第二乘法器阵列,以使得所述第二乘法器阵列承载所述第一相反转换矩阵。其中,所述第二乘法器阵列的多个乘法器中的一个乘法器上承载有所述第一相反转换矩阵中的一个矩阵元素的值。
87.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述电芯片还包括第一光电接收模块和第二光电接收模块,所述第一光电接收模块与所述第一光乘法器阵列相连接,所述第二光电接收模块与所述第二光乘法器阵列相连接,所述第一转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果包括所述第一正转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果和所述第一相反转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。所述光芯片还用于:通过所述第一乘法器阵列和所述第一光电接收模块对所述第一正转换矩阵和所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一正转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。通过所述第二乘法器阵列和所述第二光电接收模块对所述第一相反转换矩阵和所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一相反转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。
88.结合第二方面,在一种可能的实现方式中,第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果与第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果的差值可用于确定第一转换矩阵与第一列向量j的乘积。
89.结合第二方面,在一种可行的实现方式中,任一光乘法器通过所述任一光乘法器的折射率来承载任一矩阵元素的取值。
90.结合第二方面,在一种可行的实现方式中,光乘法器包括以下一种或多种:马赫-曾德尔干涉仪、定向耦合器和微环。
91.第三方面,本技术实施例提供一种电子设备,该电子设备包括:如上述第一方面或者第二方面任一项所述的信道估计装置,以及耦合于该信道估计装置的分立器件。
92.第四方面,本技术实施例提供了一种电子设备。该电子设备包括存储器和处理器。其中,该处理器用于调用存储器存储的代码执行上述第一方面中任意一种可行的实现方式所提供的信道估计方法。
93.第五方面,本技术提供了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指令。该指令被处理器执行时实现上述第一方面中任意一项所述的信道估计方法。
94.第六方面,本技术提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面所述的信道估计方法。
95.第七方面,本技术提供了一种芯片系统,该芯片系统包括光芯片和电芯片,用于支持安装该芯片系统的装置实现上述第一方面所提供的信道估计方法。该芯片系统可以由光芯片和电芯片构成,也可以包含其他分立器件。
96.上述第二方面至第七方面提供的方案,用于实现或配合实现上述第一方面提供的信道估计方法,因此可以与第一方面达到相同或相应的有益效果,此处不再进行赘述。
97.综上,采用本技术实施例提供的方法,能够提升信道估计的效率并降低功耗,可提升通信系统的性能。
附图说明
98.图1是本技术实施例提供的一种无线大规模mimo通信系统的结构示意图;
99.图2是本技术实施例提供的一种信道估计装置一结构示意图;
100.图3是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图;
101.图4是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图;
102.图5是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图;
103.图6是本技术实施例提供的一种信道估计方法的流程示意图;
104.图7是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图;
105.图8是本技术实施例提供的一种电子装置的结构示意图;
106.图9是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图。
具体实施方式
107.下面将结合本技术实施例提供的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
108.在实际应用中,本技术实施例提供的信道估计装置和信道估计方法适用于各种涉及信道估计过程的无线通信系统,例如,无线大规模mimo通信系统、码分多址(code division multiple access,cdma)系统、宽带码多分址(wideband code division multiple access,wcdma)系统、通用分组无线业务(general packet radio service,gprs)、长期演进(long term evolution,lte)系统、lte频分双工(frequency division duplex,fdd)系统、lte时分双工(time division duplex,tdd)系统、通用移动通信(universal mobile telecommunications system,umts)系统、增强型数据速率gsm演进(enhanced data rate for gsm evolution,edge)系统、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access,wimax)系统等。可以理解的是,本技术实施例提供的信道估计装置和方法还可以应用于其他可能涉及信道估计过程的无线通信系统,例
如公共陆地移动网络(public land mobile network,plmn)系统,第五代(5th generation,5g)系统或5g之后的通信系统或新无线(new radio,nr)等,本技术所述的5g移动通信系统包括非独立组网(non-standalone,nsa)的5g移动通信系统和/或独立组网(standalone,sa)的5g移动通信系统。本技术提供的信道估计装置和方法还可以应用于未来的通信系统,如第六代移动通信系统。下面将以无线大规模mimo通信系统为例,对本技术提供的信道估计装置和信道估计方法所适用的通信系统进行描述。
109.请参见图1,图1是本技术实施例提供的一种无线大规模mimo通信系统的结构示意图。如图1所示,该无线大规模mimo通信系统中主要可包括一个或者多个发射端设备(如图1中的发射端设备10)以及与该一个或者多个发射端设备建立通信连接的接收端设备(如图1中的接收端设备11)。在实际传输过程中,发射端设备10在获取到待传输的数据流后,可通过包含的信号编码映射模块101对该数据流进行信号编码和调制映射以得到相应的信号。然后再通过串并转换模块102将得到的信号进行串并转换以得到多路并行的基带信号。然后,这多路并行的基带信号会分别到达发射端设备10所包含的多个调制模块中(这里以调制模块103和调制模块104为例)。调制模块103和调制模块104分别对输入的基带信号进行信号调制以得到相应的调制信号,并分别将相应的调制信号传输给发射端设备10的天线阵列105,并通过天线阵列105将这些调制信号发射出去。接收端设备11可通过其携带的天线阵列115接收到发射端设备10发射的多路调制信号,并将这多路调制信号传输给其包括的多个解调模块(这里以解调模块113和解调模块114为例)以及信道估计模块116。信道估计模块116可根据接收到的多路调制信号对当前使用的无线信道进行信道估计以得到相应的信道估计结果,然后将该信道估计结果传输给接收端设备11上的mimo信号检测模块117中。与此同时,解调模块113和解调模块114也会对接收到的调制信号进行解调以得到相应的多路解调信号,并将这多路解调信号传输给mimo信号检测模块117。mimo信号检测模块117可根据信道估计模块116获得的信号估计结果对着多路解调信号进行信号检测以得到多路基带信号,并将这多路基带信号传输给接收设备中的并串转换模块112。并串转换模块112可对着多路基带信号进行并串转换以得到相应的串行信号,并将该串行信号传输给接收端设备11中的信号解码和解映射模块111。信号解码和解映射模块111可对该串行信号进行信号解码以及解映射,从而还原出发射端设备10所发射的数据流。这里,本技术提供的天线阵列中包括有多根天线,每根天线在同一时刻可以发射或者接收一路调制信号。
110.这里需要说明的是,图1所示的通信系统中,只有接收端设备11中包含有信道估计模块,而在实际实现中,发射端设备10在进行发射预编码时也可执行相同的信道估计过程。所以在实际应用中,发射端设备10和接收端设备11中都可存在有信道估计模块,本技术对此不作限定。
111.这里还需要说明的是,上述接收端设备11可以为终端设备,上述发射端设备12可以为网络设备。或者,上述接收端设备11可以为网络设备,上述发射端设备12可以为终端设备。
112.上述终端设备是一种具有通信功能的设备,可以为用户设备、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。
113.作为示例而非限定,在本技术实施例中,该终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴
设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
114.此外,在本技术实施例中,终端设备还可以是物联网(internet of things,iot)系统中的终端设备,iot是未来信息技术发展的重要组成部分,其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接,从而实现人机互连,物物互连的智能化网络。在本技术实施例中,iot技术可以通过例如窄带(narrow band,nb)技术,做到海量连接,深度覆盖,终端省电。
115.此外,在本技术实施例中,终端设备还可以包括智能打印机、火车探测器、加油站等传感器,主要功能包括收集数据(部分终端设备)、接收网络设备的控制信息与下行数据,并发送电磁波,向网络设备传输上行数据。
116.上述网络设备可以是用于与终端设备通信的设备,该网络设备可以是全球移动通信(global system formobile communications,gsm)系统或码分多址(codedivision multiple access,cdma)中的基站(base transceiver station,bts),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,wcdma)系统中的基站(nodeb,nb),还可以是lte系统中的演进型基站(evolved nodeb,enb或enodeb),还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,cran)场景下的无线控制器,或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5g网络中的网络设备或者未来演进的plmn网络中的网络设备等。
117.该网络设备还可以是无线网络中的设备,例如将终端设备接入到无线网络的无线接入网(radio access network,ran)节点。目前,一些ran节点的举例为:基站、下一代基站gnb、发送接收点(transmission reception point,trp)、演进型节点b(evolved node b,enb)、家庭基站、基带单元(baseband unit,bbu),或wifi系统中的接入点(access point,ap)等。在一种网络结构中,网络设备可以包括集中单元(centralized unit,cu)节点、或分布单元(distributed unit,du)节点、或包括cu节点和du节点的ran设备。
118.在本技术实施例中,终端设备或网络设备包括硬件层、运行在硬件层之上的操作系统层以及运行在操作系统层上的应用层。该硬件层包括中央处理器(central processing unit,cpu)、内存管理单元(memory management unit,mmu)和内存(也称为主存)等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(process)实现业务处理的计算机操作系统,例如,linux操作系统、unix操作系统、android操作系统、ios操作系统或windows操作系统等。该应用层包含浏览器、通讯录、文字处理软件、即时通信软件等应用。并且,本技术实施例并未对本技术实施例提供的方法的执行主体的具体结构特别限定,只要能够通过运行记录有本技术实施例的提供的方法的代码的程序,以根据本技术实施例提供的方法进行通信即可,例如,本技术实施例提供的方法的执行主体可以是终端设备或网络设备,或者,是终端设备或网络设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。
119.实际应用时,在如图1所示的通信系统中,信号发送方(即发射端设备10)和信号接
收方(即接收端设备11)之间会采用多个无线信道进行信号的传输。而不同的无线信道之间又可能会存在串扰等情况,使得信号裂化,从而影响通信系统的性能。所以,为了提升通信系统的性能,信号接收方在接收信号时会对通信系统内的无线信道进行信道估计,并根据信道估计的结果进行信道补偿等操作来提升信道容量,进而提升通信系统的性能。例如,在图1所示的无线大规模mimo通信结构下,接收端设备11即会通过信道估计模块116来进行信号估计从而实现信道补偿等操作。
120.在实际应用中,信道估计模块116一般会使用迫零(zero foring,zf)法、最小均方误差(minimum mean squared error,mmse)法等方法来对无线信道(为了区别,下文将以目标无线信号代替描述)进行信道估计。信道估计模块116确定出的目标无线信道的mimo接收向量y满足下述关系式(1):
121.y=h
×
x n
ꢀꢀ
(1)
122.其中,x为目标无线信道的发射向量,h为目标无线信道的信道矩阵,n为高斯白噪声。当信道估计模块116采用的是迫零法进行信道估计时,信道估计模块在得到接收向量y之后,即可通过下述关系式(2)计算得到发射向量x。关系式(2)如下所示:
123.x=w
zf
×yꢀꢀ
(2)
124.其中,w
zf
为目标无线信道的迫零矩阵,并且迫零矩阵w
zf
满足下述关系式(3):
125.w
zf
=a-1
×hh
ꢀꢀ
(3)
126.其中,矩阵a-1
为矩阵a的逆矩阵。矩阵hh为信道矩阵h的共轭转置矩阵。这里需要说明的是,矩阵a是由信道矩阵h确定得到的矩阵,为方便理解,后文将统一用信道关联矩阵代替描述。具体实现中,信道估计模块116可通过下述关系式(4)计算得到信道关联矩阵a。
127.a=hh×hꢀꢀ
(4)
128.当信道估计模块116采用的是最小均方误差法进行信道估计时,信道估计模块在得到接收向量y之后,即可通过下述关系式(5)计算得到发射向量x。关系式(5)如下所示:
129.x=w
mmse
×yꢀꢀ
(5)
130.其中,w
mmse
为无线信道的最小均方误差矩阵,并且最小均方误差矩阵w
mmse
满足下述关系式(6):
131.w
mmse
=a-1
×hh
ꢀꢀ
(6)
132.在这种情况下,信道估计模块116可通过下述关系式(7)计算得到信道关联矩阵a。
133.a=hh×
h σ2×iꢀꢀ
(7)
134.其中,σ为高斯白噪声n的标准差矩阵i为单位矩阵。
135.在现有技术中,信道估计模块116通常是以诸如gpus、fpgas、asics等数字集成电路的形式来实现的。然而,由于摩尔定律发展减缓,现有的数字集成电路存在功耗大、计算速度慢等问题。而且如前文所示,在无线大规模mimo通信等通信系统中,信道估计过程会涉及大量的矩阵与矩阵之间的运算,这就使得通过数字集成电路进行信道估计的方式存在效率低且系统功耗大的问题,严重影响了通信系统的性能。
136.因此,本技术要解决的技术问题是:如何快速且低能耗的实现针对无线信道的信道估计,进而提升通信系统的性能。
137.为解决上述问题,本技术实施例提供的一种信道估计方法以及应用该信道估计方法的信道估计装置。该信道估计装置可以实现图1中信道估计模块116所实现的信道估计功
能。该信道估计装置中可包括电芯片和光芯片,通过上述电芯片和光芯片来执行本技术提供的信道估计方法,可有效解决因此采用数字集成电路进行信道估计所导致的效率低且功耗大的问题,可提升通信系统的性能。由于在本技术提供的信道估计方法中,信道估计装置要通过电芯片和光芯片协同完成多次矩阵与向量的乘法运算,所以为了方便后文对本技术提供的信道估计方法的具体过程的描述,下面将先对本技术提供的信道估计装置20的结构以及其完成一次矩阵与向量的乘法运算的具体过程进行详细的描述。
138.请参见图2,图2是本技术实施例提供的一种信道估计装置一结构示意图。该信道估计装置20可应用于图1所示的接收端设备11中(即对应于信道估计模块116)。如图2所示,该信道估计装置20中具体可包括电芯片21和光芯片22。其中,该电芯片21和光芯片22相互连接。这里需要说明的是,该信道估计装置20具体可以是芯片或芯片组或搭载有芯片或者芯片组的电路板。该芯片或芯片组或搭载有芯片或芯片组的电路板可在必要的软件驱动下工作。上述电芯片21即为依靠电流进行数据处理以及信号传输的芯片。上述光芯片22即为依靠光进行数据处理以及信号传输的芯片。在实际应用中,信道估计装置20可通过上述电芯片21和光芯片22协同完成矩阵与向量的乘法运算。下面将以第一转换矩阵(这里假设为a1)与第一列向量j为例,对电芯片21与光芯片22的具体结构,以及,电芯片21和光芯片22是如何协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积(这里假设为c)的过程进行详细的阐述。
139.这里,假设上述第一转换矩阵a1为m行m列的方阵,并满足下述关系式(8):
[0140][0141]
假设上述第一列向量j的行数为m,并满足下述关系式(9):
[0142][0143]
假设上述第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c为m行的列向量,并满足下述关系式(10):
[0144][0145]
请参见图3,图3是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图。如图3所示,光芯片22具体可包括光信号源23、光信号调整模块24、光乘法器阵列25以及光电接收模块26。光信号源23、光信号调整模块24、光乘法器阵列25以及光电接收模块26之间相互光连接,光信号源23、光乘法器阵列25以及光电接收模块26分别与电芯片21电连接。
[0146]
在电芯片21和光芯片22协同完成第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘法运算的过程中,电芯片21在确定出第一列向量j之后,可根据该第一列向量j中各向量元素的值生成第一列向量j对应的第一电信号,并将该第一电信号传输至上述光信号源23。光信号源23接收到第一电信号后,即可根据该第一电信号生成m路(假设分别包括第一信号光l11,第一信
号光l12,直至第一信号光l1m)第一信号光,并将这m路第一信号光传输给光信号调整模块24。其中,上述m路第一信号光中的每一路第一信号光的光功率值即对应指示第一列向量j中的一个向量元素的取值,并且每路第一信号光的波长都不相同。例如,上述m路第一信号光中的第一信号光l11的光功率值即对应指示第一列向量j中的第1个向量元素的取值b1,并且第一信号光l11的波长为λ1。第一信号光l12的光功率值即对应指示第一列向量j中的第2个向量元素的取值b2,并且第一信号光l12的波长为λ2。以此类推,上述第一信号光l1m的光功率值即对应指示第一列向量j中的第m个向量元素的取值bm,并且第一信号光l1m的波长为λm。光信号调整模块24在接收到该m路第一信号光之后,可对这m路第一信号光进行调整以得到m路第二信号光(假设分别包括第二信号光l21、第二信号光l22,直至第二信号光l2m),并将这m路第二信号光传输给光乘法器阵列25。其中,上述m路第二信号光中的每一路第二信号光都包含光功率值缩小m倍后的上述m路第一信号光,并且每一路第二信号光的光功率值都相同。例如,上述第二信号光l21中包含有光功率值缩小m倍后的第一信号光l11、光功率值缩小m倍后的第一信号光l12,直至光功率值缩小m倍后的第一信号光l1m,上述第二信号光l22中也包含有光功率值缩小m倍后的第一信号光l11、光功率值缩小m倍后的第一信号光l12,直至光功率值缩小m倍后的第一信号光l1m,以此类推,上述第二信号光l2m中也包含有光功率值缩小m倍后的第一信号光l11、光功率值缩小m倍后的第一信号光l12,直至光功率值缩小m倍后的第一信号光l1m。换一句话说,就是上述每一路第二信号光都是复色光,其包含有上述光功率缩小m倍后的m路为单色光的第一信号光。
[0147]
另外,电芯片21在确定出上述第一转换矩阵a1之后,还可根据该第一转换矩阵a1中各矩阵元素的取值生成第一转换矩阵a1对应的第二电信号,并将该第二电信号传输至光乘法器阵列25。光乘法器阵列25在接收到上述第二电信号以及上述m路第二信号光之后,即可根据该第二电信号对上述m路第二信号光的光功率值进行调整以得到m路第三信号光(这里假设包括第三信号光l31、第三信号光l32,直至第三信号光l3m),并将这m路第三信号光传输给光电接收模块26。其中,上述m路第二信号光中的一路第二信号光对应调整得到上述m路第三信号光中的一路第三信号光。上述m路第三信号光中的一路第三信号光的光功率值即为第一转换矩阵a1的一个行向量与第一列向量j的相乘结果。例如,光乘法器阵列25输出的第一路第三信号光的光功率值即为第一转换矩阵a1的第1个行向量[a11,a12,a13,

,a1m]与第一列向量j的相乘结果,光乘法器阵列25输出的第二路第三信号光的光功率值为第一转换矩阵a1的第2个行向量[a21,a22,a23,

,a2m]与第一列向量j的相乘结果,以此类推,光乘法器阵列25输出的第m路第三信号光的光功率为第一转换矩阵a1的第m个行向量[am1,am2,am3,

,amm]与第一列向量j的相乘结果。
[0148]
光电接收模块26可检测得到这m路第三信号光中的每一路第三信号光的光功率值,从而得到m个第三信号光的光功率值,这m个第三信号光的光功率值就是光芯片22计算得到的第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果。然后,光电接收模块26可基于第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果生成第三电信号,并通过该第三电信号将第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片21。电芯片21在通过第三电信号接收到第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果后,即可根据第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果处理得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c。至此,电芯片21和光芯片22即协同完成了第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘法运算,并得到的第一转换矩阵a1与第一列向量j
的乘积c。
[0149]
在一些可选的实现方式中,请参见图4,图4是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图。如图4所示,上述光信号源23具体包括m个光源(如图4中所示的光源1、光源2直至光源m)以及m个光调制器(如图4中所示的光调制1、光调制器2直至光调制器m)。这m个光调制器中的任意一个光调制器的一端与上述m个光源中的一个光源相连接,其另一端与光信号调整模块24相连接,其又一端与电芯片21相连接。例如,光调制器1的一端与光源1相连接,光调制器1的另一端与光信号调整模块24相连接,光调制器1的又一端与电芯片21相连接。
[0150]
在实际应用时,上述m个光源中的每个光源会输出一路波长固定的连续光。例如,光源1会输出波长λ1的第1连续光,光源2会输出波长λ2的第2连续光等。这里需要说明的是,在本技术实施例中,由光源输出的并未经过任何处理的光统称为连续光,而经过分光器、功分器等光学器件处理后的连续光则统称为信号光。电芯片21根据第一列向量j所生成的第一电信号中包括有第一列向量j的m个向量元素对应的m个第一调节信号(这里假设包括第一调节信号1、第一调节信号2,直至第一调节信号m)。其中,第一列向量j中的一个向量元素对应上述m个第一调节信号中的一个第一调节信号。上述m个光调制器中的一个光调制器会对应接收到一个第一调节信号,并根据其接收到的第一调节信号对其接收到的连续光的光功率值进行调整,以使得其输出的第一信号光的光功率值能够对应指示第一列向量j的一个向量元素的取值。例如,光源1会向光调制器1输出波长为λ1的第1连续光。光调制器1可接收到上述第一列向量j中的向量元素b1对应的第一调节信号1,再根据第一调节信号1对第1连续光的光功率进行调制,以得到第一信号光l11,该第一信号光l11的光功率值即对应指示向量元素b1的值。这里也可以理解成,向量元素b1即承载于第一信号光l11上。以此类推,上述光调制器1到光调制器n即可调制并向光信号调整模块24输出上述第一信号光l11、第一信号光l12直至第一信号光l1m。其中,上述m路第一信号光分别承载了第一列向量j的m个向量元素b1、b2到bm。
[0151]
上述光信号调整模块24中具体可包括合束器241以及功分器242。其中,合束器241与上述m个光调制器一一相连,合束器241还与功分器242相连接,功分器242还与光乘法器阵列25相连接。
[0152]
实际应用中,合束器241可接收来自于上述m个光调制器的m路第一信号光,对这m路第一信号光进行合束处理以得到一路第四信号光,并将该第四信号光传输给功分器242。这里,上述第四信号光中包括有上述n路第一信号光,并且该第四信号光的光功率值等于上述m路第一信号光的光功率值之和。功分器242在接收到第四信号光之后,可对第四信号光进行m路功分处理,以得到m路光功率相同的第二信号光,并将这m路第二信号光传输给光乘法器阵列25。这里需要说明的是,和第四信号光类似,上述m路第二信号光中的每一路第二信号光中可包括m路经过功分的第一信号光,并且这m路中每一路经过功分的第一信号光的光功率等于功分之前的第一信号光的光功率的m分之一(即第二信号光中的第一信号光的光功率值缩小了m倍)。例如,假设上述m路第一信号光中的第一信号光l11、第二信号光l12直至第一信号光l1m对应的光功率分别为光功率值分别为k11,k12,k13,

,k1m,则上述m路第二信号光中第二信号光l21中即包括经过功分的第一信号光l11、经过功分的第一信号光l12,直至经过功分的第一信号光l1m,并且经过功分的第一信号光l11、经过功分的第一信
号光l12直至经过功分的第一信号光l1m的光功率值分别为即每一路第二信号光的光功率值都等于换一句话说,就是上述第四信号光承载的是第一列向量j,即[b1,b2,b3,

,bm]
t
,上述每一路第二信号光承载的就是第一列向量j与m的除数(为了方便理解,后文以第一列向量(j,m)代替描述),第一列向量(j,m)即等于
[0153]
上述光乘法器阵列25中具体可包括m个光乘法器模组(如图4中所示的光乘法器模组1,光乘法器模组2,直至光乘法器模组m),而这m个光乘法器模组中的每个光乘法器模组都包括有m个并列的光乘法器(例如,光乘法器模组1中即包括有并列的光乘法器11,光乘法器12,直至光乘法器1m这m个光乘法器),这样也就构成了一个m行m列的光乘法器阵列。在实际应用中,一个光乘法器模组即可用于对一路第二光信号的光功率值进行调整以得到一路第三信号光。这个过程就相当于实现了第一转换矩阵a1的一个行向量与第一列向量(j,m)的相乘运算,而这个光乘法器模组所输出的第三信号光的光功率值即为这个行向量与第一列向量(j,m)的相乘结果。
[0154]
下面以上述m个光乘法器模组中的光乘法器模组1为例,对光乘法器模组的结构和功能进行详细的描述。如图4所示,光乘法器模组1中包括有光乘法器11、光乘法器12到光乘法器1m这m个光乘法器,这个m个光乘法器中的每个光乘法器都包括有一根直波导、与这根直波导耦合的微环谐振腔以及与微环谐振腔相连接的金属电极。这里需要说明的是,在实际设计中,为了精简结构,一个光乘法器模组中的m个并列的光乘法器会共用同一根直波导。这m个光乘法器所共用的直波导的一端与功分器242相连接,另一端与光电接收模块26相连接,每个光乘法器的金属电极与电芯片21相连接。下面以光乘法器模组1中的光乘法器12为例,对每个光乘法器的功能和结构进行描述。如图4所示,光乘法器12包含有微环谐振腔121、与微环谐振腔121相连接的金属电极122,以及,与微环谐振腔121相耦合的直波导1。其中,光乘法器模组1中的所有光乘法器都共用直波导1。直波导1的一端与功分器242的一端相连接,直波导1的另一端与光电接收模块26相连接。金属电极122与电芯片21相连接。这里需要说明的是,这m个光乘法器所包含的微环谐振腔的半径都不相同。例如,光乘法器11的微环谐振腔的半径可以为r1,光乘法器12的微环谐振腔的半径可以为r2,依次类推,光乘法器1n的微环谐振腔的半径可以为rm。由于微环谐振腔的半径决定了微环谐振腔的谐振频率,所以某一特定半径的微环谐振腔所属的光乘法器也只能够对某一特定波长的信号光进行光功率的调整。例如,光乘法器11的微环谐振腔的半径为r1,其谐振频率为f1,将谐振频率f1转换得到的波长为λ1,则光乘法器11则只能够调整波长为λ1的信号光。以此类推,在实际使用中,光乘法器12只能够调整波长为λ2的信号光。
[0155]
在实际应用中,上述电芯片21生成的第二电信号中可包括第一转换矩阵a1中的m*m个矩阵元素对应的m*m个第二调整信号,其中,一个矩阵元素对应一个第二调整信号。光乘法器12的金属电极122可接收到上述m*m个第二调整信号中的一个第二调整信号(这里假设为s),并根据该第二调整信号s改变微环谐振腔121的折射率,从而使得微环谐振腔121的折射率与第二调整信号s对应的矩阵元素的值相对应。这个过程也可以理解为电芯片21将第一转换矩阵a1中第二调整信号s对应的矩阵元素加载到的上述光乘法器12上。以此类推,上
述光乘法11、光乘法器12直至光乘法器1m的金属电极可分别接收到上述第二电信号中包括的m个第二调整信号(这里假设这m个第二调整信号与第一转换矩阵a1中的一个行向量a11中的m个矩阵元素相对应)。然后,这m个光乘法器可根据这m个第二调整信号来设定各自的微环谐振腔的折射率,从而使得这m个光乘法器上承载有行向量a11中的m个矩阵元素。然后,光乘法器模组1中的直波导1的一端可从功分器242处接收到的一路第二信号光(为了方便描述,这里假设为第二信号光l21)。第二信号光l21在直波导1的传输过程中,在经过光乘法器11时,光乘法器11的微环谐振腔会根据其折射率对第二信号光l21中波长为λ1的经过功分后的第一信号光l11进行光功率值的调整,从而使得微环调整后的第一信号光l11的光功率值能够对应指示光乘法器11所承载的矩阵元素与第一信号光l11所承载的向量元素相乘结果(这里可以理解的是,微环调整后的第一信号光l11的光功率值即为光乘法器11所承载的矩阵元素与第一信号光l11所承载的向量元素的乘积的m分之一)。同理,光乘法器12的微环谐振腔会根据其折射率对第二信号光l21中波长为λ2的第一信号光l12进行光功率的调整,光乘法器13的微环谐振腔会根据其折射率对第二信号光l21中波长为λ3的第一信号光l13进行光功率的调整,以此类推,直至光乘法器1m的微环谐振腔根据其折射率对第二信号光l21中波长为λm的第一信号光l1n进行光功率的调整之后,第二信号光l21即通过光乘法器模组1转换成了第三信号光l31,并从直波导1的另一端输出至光电接收模块26。上述第三信号光l31的光功率值即为行向量a11与第一列向量j的相乘结果,具体的,上述第三信号光l31的光功率值就等于行向量a11与第一列向量j的乘积的m分之一。比如,假设光乘法器模组1中的m个光乘法器上承载有第一转换矩阵a1的第一个行向量[a11,a12,a13,

,a1m],则第三信号光l31的光功率值(这里假设为g31)即为第一个行向量[a11,a12,a13,

,a1m]与第一列向量j的乘积的m分之一。即第三信号光l31的功率值满足下述关系式(11):
[0156][0157]
同理,上述m个光乘法器模组中的剩余的m-1个光乘法器模组与光乘法器模组1的结构和功能相同,也可以执行相同的行向量与第一列向量j的乘法运算,进而可得到第一转换矩阵a1中除行向量a11以外的m-1个行向量所对应的m-1路第三信号光。至此,光乘法器阵列25即可得到并向光电接收模块26输出m路第三信号光,并且这m路第三信号光中的任意一路第三信号光的光功率值即为第一转换矩阵a1中的一个行向量与第一列向量j的相乘结果。
[0158]
进一步的,上述光电接收模块26中可包括有m个光电接收器(如图4所示的光电接收器1、光电接收器2直至光电接收器m),这m个光电接收器中的任意一个光电接收器的一端与一个光乘法器模组中的直波导的一端相连接,另一端与电芯片21相连接。在实际应用中,上述m个光电接收器可接收来自于光乘法器阵列25的m路第三信号光,每个光电接收器可检测并确定出一路第三信号光的光功率值,所以上述m个光电接收器即可得到m个第三信号光的光功率值。这里需要理解到的是,对于上述任意一个光乘法器模组来说,当其承载的是第一转换矩阵a1中的某个行向量时,其连接的光电接收器所探测得到的第三信号光的光功率值即为这个行向量与第一列向量j的相乘结果。上述m个第三信号光的光功率值即为光芯片
22计算得到的上述第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果。这里,假设上述m个第三信号光的光功率值分别为g31、g32直至g3m,则这m个第三信号光的光功率值满足下述关系(12):
[0159][0160]
进一步的,光电接收模块26获取到上述m个第三信号光的光功率值之后,可生成第三电信号,并通过第三电信号将这m个第三信号光的光功率值传输给电芯片21。电芯片21在通过第三电信号接收到上述m个第三信号光的光功率值之后,可先按照上述m个第三信号光中每一路第三信号光所对应的行向量在第一转换矩阵a1中的位置对上述m个第三信号光的光功率值进行组合处理以得到第一中间乘积向量,即[g31,g32,g33,

,g3m]
t
。然后,电芯片21可计算得到上述第一中间乘积向量与m的乘积,并将第一中间乘积向量与m的乘积确定为上述第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c。至此,电芯片21和光芯片22即协同完成了第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘法运算。
[0161]
这里需要说明的是,图4中所示的光乘法器采用的是微环结构,在实际应用中,光乘法器的具体结构还可以为定向耦合器、马赫增德尔干涉仪等。由于不同结构下的光乘法器的工作原理都相同,为了方便理解,本技术以光乘法器采用微环结构这个场景为例对光乘法器阵列25的结构和工作原理进行阐述。上述光源具体可以是各种实现形式的激光器等,光调制器具体可以是实现形式的电光调制器等,光电接收器可以是各种实现形式的光电探测器(photoelectric detector,pd)等。
[0162]
这里还需要说明的是,上述电芯片21为模拟电芯片,上述光芯片22为模拟光芯片,二者之间通过模拟电信号进行数据传输。采用这样的集成架构,可以大幅度降低信道估计装置20对模数转换器(analog-to-digital converter,adc)以及数模转换器(digital-to-analog converter,dac)的需求,可简化信道估计装置20的结构。
[0163]
在上述实现中,信道估计装置20中的电芯片21将需要进行乘法运算的矩阵和向量传输给光芯片22,光芯片22可计算得到矩阵与向量的相乘结果并传输给电芯片21,然后电芯片21再根据矩阵与向量的相乘结果来最终处理得到矩阵与向量的乘积。由于通过光芯片22来进行乘法运算所需的时间短且功耗低,所以采用电芯片21和光芯片22协同计算矩阵与向量乘积的方式可以有效提升信道估计装置20完成矩阵与向量的乘法运算的效率,并降低功耗。
[0164]
在一种可选的实现方式中,上述第一列向量j中可能同时存在取值为正数的向量元素(为方便说明,后文将以正向量元素代替描述)以及取值为负数的向量元素(为方便说明,下文将以负向量元素代替描述),在这种情况下,电芯片21以及光芯片22可采用时分的方式来协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c。这里,光芯片22的结构和功能可一并参见前文所述。
[0165]
在实际应用中,电芯片21在获取到的第一列向量j后,当确定第一列向量j中同时存在正向量元素以及负向量元素的情况下,电芯片21可先根据第一列向量j分解出第一正列向量(这里假设为j1)和第一负列向量(这里假设为j2)。这里,第一正列向量j1与第一负
列向量j2之和等于第一列向量j,并且第一正列向量j1中的任意一个向量元素的值为正数或者0,而第一负列向量j2中的任意一个向量元素的值为负数或者0。也就是说,第一正列向量j1包括第一列向量j中的所有的正向量元素,第一负列向量j2中包括第一列向量j中的所有的负向量元素。然后,电芯片可根据第一负列向量j2确定得到第一负列向量j2对应的第一相反列向量(这里假设为j3)。这里,该第一相反向量j3与第一负列向量j2的和为0,也就是说,第一相反向量j3与第一负列向量j2互为相反向量。例如,电芯片21可先将第一列向量j中所有的负向量元素的取值调整为0,正向量元素的取值保持不变,并将调整得到的列向量确定为第一正列向量j1。然后,电芯片21还可以将第一列向量j中所有的正向量元素的取值调整为0,负向量元素的取值保持不变,并将调整得到的列向量确定为第一负列向量j2。然后,电芯片21可计算得到第一负列向量j2的相反向量,并将第一负列向量j2的相反向量确定为第一相反向量j3。
[0166]
进一步的,电芯片21可将上述第一转换矩阵a1传输给光芯片22中的光乘法器阵列25,并将上述第一正列向量j1传输给光芯片22中的光信号源23。这里,电芯片21为光芯片22传输第一转换矩阵a1以及第一正列向量j1的过程可参见前文描述的电芯片21为光芯片22传输第一转换矩阵a1以及第一列向量j的具体过程,此处便不再赘述。光芯片22在接收到上述第一转换矩阵a1以及第一正列向量j1后,即可对第一转换矩阵a1和第一正列向量j1进行乘法运算以得到第一转换矩阵a1和第一正列向量j1的相乘结果,并将第一转换矩阵与第一正列向量j的相乘结果传输给电芯片21。这里,光芯片22对第一转换矩阵a1和第一正列向量j1进行乘法运算以得到第一转换矩阵a1和第一正列向量j1的相乘结果的具体过程可参见前文描述的光芯片22对第一转换矩阵a1和第一列向量j进行乘法运算以得到第一转换矩阵a1和第一列向量j的相乘结果的过程,此处便不再赘述。同理,电芯片还可将第一相反列向量j3传输给光芯片22,光芯片22可计算得到第一转换矩阵a1和第一相反列向量j3的相乘结果,并将第一转换矩阵a1和第一相反列向量j3的相乘结果传输给电芯片21。这里可以理解到的是,上述第一转换矩阵a1和第一正列向量j1的相乘结果,以及,第一转换矩阵a1和第一相反列向量j3的相乘结果即为光芯片22计算的到的第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果。然后,电芯片21即可根据上述第一转换矩阵a1与第一正列向量j1的相乘结果以及上述第一转换矩阵a1与第一相反列向量j3的相乘结果确定出第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c。具体的,电芯片21在得到上述第一转换矩阵a1与第一正列向量j1的相乘结果以及上述第一转换矩阵a1与第一相反列向量j3的相乘结果之后,可根据第一转换矩阵a1与第一正列向量j1的相乘结果处理得到第二中间乘积向量,并根据第一转换矩阵a1与第一相反列向量j3的相乘结果出来得到第三中间乘积向量,具体过程可参见前文描述的电芯片21根据第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果确定出第一中间乘积向量的过程,此处便不再描述。然后,电芯片21可计算得到上述第二中间乘积向量与第三中间乘积向量的差值,并将第二中间乘积向量与第三中间乘积向量的差值和m的乘积确定为第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c。
[0167]
在上述实现中,在第一列向量j同时存在正向量元素和负向量元素的情况下,由于光芯片22无法实现负数的乘法,所以电芯片21先将第一列向量j分解成不包含负向量元素的第一正列向量j1和第一相反列向量j3,再结合光芯片22完成第一转换矩阵a1与第一正列向量j1的相乘运算以及第一转换矩阵a1与第一相反列向量j3的相乘运算,而第一转换矩阵
a1与第一正列向量j1的相乘结果和第一转换矩阵a1与第一相反列向量j3的相乘结果即为第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果。通过上述方式,可使得电芯片21和光芯片22能够协同完成矩阵与包含负向量元素的列向量相乘运算,可提升电芯片21和光芯片22的协同处理能力,提升信道估计方法的适用性和实用性。
[0168]
在另一种可选的实现方式中,上述第一转换矩阵a1中可能同时存在取值为正数的矩阵元素(为方便说明,后文将以正矩阵元素代替描述)以及取值为负数的矩阵元素(为方便说明,下文将以负矩阵元素代替描述),在这种情况下,光芯片22可采用差分乘法器阵列的形式,以协同电芯片21计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积c。
[0169]
下面请先参见图5,图5是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图。如图5所示,光芯片22中具体包括有光信号源23、光信号调整模块24、第一光乘法器阵列271、第二光乘法器阵列272、第一光接收模块281、第二光接收模块282。其中,光信号源23的一端与电芯片21相连接,另一端与光信号调整模块24相连接。光信号调整模块还分别与第一光乘法器阵列271以及第二光乘法器阵列272相连接。第一光乘法器阵列271还与第一光电接收模块281相连接,第一光电接收模块281还与电芯片21相连接。第二光乘法器阵列272还与光电接收模块282相连接光电接收模块282还与电芯片21相连接。具体实现中,光信号源23的具体结构和功能可一并参见前文基于图4所述描述的光信号源23的具体结构和功能,此次不再赘述。光信号调整模块24的具体结构和功能和前文基于图4所描述的结构和功能大体相同,主要区别在于本实现方式中,光信号调整模块24输出的是2m路第二信号光,这2m路第二信号光中的m路第二信号光会传输给第一光乘法器阵列271,另外的m路第二信号光会传输给第二光乘法器阵列272。所以,这里可以理解到的是,在本实现方式中,这2m路第二信号光中的每一路第二信号光承载的不再是第一列向量(j,m),而是第一列向量j与2m的输出(这里假设为第一列向量(j,2m)),其中,第一列向量(j,2m)即等于上述第一光乘法器阵列271以及第二光乘法器272的具体结构和功能可一并参见前文基于图4所描述的光乘法器阵列25的结构和功能,此处不再重复描述。上述第一光电接收模块281和第二光电接收模块282的具体结构和功能可一并参见前文基于图4所描述的光电接收模块26的结构和功能,此处不再重复描述。下面将结合图5所示的结构,对在第一转换矩阵a1中同时存在正矩阵元素以及负矩阵元素的情况下,电芯片21和光芯片22协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积的过程进行详细的描述。
[0170]
在实际应用中,电芯片21在获取到第一转换矩阵a1之后,当确定第一转换矩阵a1中存在负矩阵元素时,电芯片21可先将第一转换矩阵a1分解成第一正转换矩阵和第一负转换矩阵。其中,第一正转换矩阵与第一负转换矩阵之和为所述第一转换矩阵a1,并且第一正转换矩阵中的任意矩阵元素的取值为正数或者0,第一负转换矩阵中的任意矩阵元素的取值为负数或者0。例如,电芯片21可将第一转换矩阵a1中的所有负矩阵元素调整为0,并将调整后的第一转换矩阵a1确定为第一正转换矩阵。电芯片21还可将第一转换矩阵a1中所有正矩阵元素调整为0,并将调整后的第一转换矩阵a1确定为第一负转换矩阵。然后,电芯片21还可确定出上述第一负转换矩阵对应的第一相反转换矩阵。其中,第一相反转换矩阵与第一负转换矩阵的和为0。例如,电芯片21可将第一负转换矩阵与数值-1的乘积确定为第一负
转换矩阵对应的第一相反转换矩阵。然后,电芯片21可将上述第一正转换矩阵传输给第一光乘法器阵列271,以使得第一光乘法器阵列271能够承载上述第一正转换矩阵。具体的,电芯片21可根据上述第一正转换矩阵中包含的m*m个矩阵元素的取值生成第一正转换矩阵对应的第五电信号,并将该第五电信号传输给第一光乘法器阵列271,第一光乘法器整列271可根据该第五电信号来调整其包含的各个光乘法器的折射率,进而完成对第一转换矩阵的承载。这里,详细的过程可一并参见前文描述的电芯片21将第一转换矩阵a1传输给光芯片22,光芯片22承载第一转换矩阵a1的过程,此处便不再赘述。同理,电芯片21可根据第一相反转换矩阵中包含的m*m个矩阵元素的取值来生成第一相反转换矩阵对应的第六电信号,并将第六电信号传输给第二光乘法器阵列272。光乘法器阵列272即可通过第六电信号完成对第一相反转换矩阵的承载。
[0171]
另外,电芯片21在获取到上述第一列向量j之后,可根据第一列向量j中的各向量元素的取值来生成第一列向量j对应的第一电信号,并将该第一电信号传输给光信号源23。光信号源23可根据该第一电信号生成并输出m路第一信号光。这里,m路第一信号光的描述具体可参见前文,此处便不再赘述。光信号调整模块24在接收到上述m路第一信号光之后,可对上述m路第一信号光进行合束和功分处理,进而得到2m路第二信号光。这里,这2m路第二信号光中的每一路第二信号光承载的是第一列向量(j,2m)。这里,光信号源23生成m路第一信号光以及光信号调整模块生成2m路第二信号光的具体过程可参见前文描述的光信号源23生成m路第一信号光以及光信号调整模块生成m路第二信号光的过程,此处便不再赘述。然后,光信号调整模块24可将上述2m路第二信号光中的m路第二信号光传输给第一光乘法器阵列271,并将剩余的m路第二信号光传输给第二光乘法器阵列272。第一光乘法器阵列271在接收到上述m路第二信号光之后,可通过其包含的各个光乘法器对上述m路第二信号光进行光功率的调整,以得到m路第五信号光。其中,上述m路第五信号光中的每一路第五信号光的光功率值即可对应指示第一正转换矩阵中的每一个行向量与上述第一列向量j的相乘结果。这里,第一光乘法器阵列271处理得到上述m路第五信号光的具体过程可参见前文描述的光乘法器阵列25处理得到m路第三信号光的过程,此处,便不再赘述。然后,第一光乘法器阵列271可将上述m路第五信号光传输给光电接收模块281,光电接收模块281可检测得到上述m路第五信号光中每一路第五信号光的光功率值。这里,这m路第五信号光的光功率值即为光芯片22计算得到的第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果。然后,光电接收模块281可根据m路第五信号光的光功率值来生成对应的第七电信号,再通过第七电信号将第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片21。同理,第二光乘法器阵列272在接收到上述m路第二信号光之后,可对这m路第二信号光进行光功率的调整,以得到m路第六信号光。这里,这m路第六信号光中的每一路第六信号光的光功率即可对应指示上述第一相反转换矩阵中每一行向量与第一列向量j的相乘结果。然后,第二光乘法器阵列272可将这m路第六信号光传输给第二光电接收模块282,光电接收模块282可检测得到上述m路第六信号光中每一路第六信号光的光功率值。这里,这m路第六信号光的光功率值即为光芯片22计算得到的第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果。然后,光电接收模块281可根据m路第六信号光的光功率值来生成对应的第八电信号,再通过第八电信号将第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片21。此时,上述第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果以及第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果即为第一转换矩阵a1与第一列向
量j的相乘结果。电芯片21在得到上述第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果以及第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果之后,即可根据第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果以及第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果确定得到上述第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积。具体的,电芯片21可根据第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果处理得到第四中间乘积向量,具体过程可参见前文描述的电芯片21根据第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果确定出第一中间乘积向量的过程,此处便不再描述。同理,电芯片21可根据第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果处理得到第五中间乘积向量。然后,电芯片21可计算得到上述第四中间乘积向量与第五中间乘积向量的差值,并将第四中间乘积向量与第五中间乘积向量的差值和2m的乘积确定为第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积b。至此,电芯片21和光芯片22即协同完成了第一转换矩阵a1和第一列向量j的相乘运算。
[0172]
在上述实现中,在第一转换矩阵a1同时存在正矩阵元素和负矩阵元素的情况下,由于光芯片22无法实现负数的乘法,所以电芯片21先将第一转换矩阵a1分解成不包含负矩阵元素的第一正转换矩阵和第一相反转换矩阵,再结合光芯片22完成第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘运算以及第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘运算,而第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果和第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果即为第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果。通过上述方式,可使得电芯片21和光芯片22能够协同完成包含负矩阵元素的矩阵与列向量相乘运算,可提升电芯片21和光芯片22的协同处理能力,提升本技术提供的信道估计方法的适用性和实用性。
[0173]
这里需要补充说明的是,当第一转换矩阵a1中存在负矩阵元素,并且同时第一列向量j存在负向量元素时,上述两种不同的实现方式即可相互结合起来使用,以使得电芯片21和光芯片22能够协同完成在包含负矩阵元素的矩阵与包含负向量元素的列向量之间的乘法运算,从而进一步提升电芯片21和光芯片22的协同处理能力,提升本技术提供的信道估计方法的适用性和实用性。
[0174]
前文以第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘过程为例,详细说明了信道估计装置20通过电芯片21与光芯片22来实现矩阵与列向量的乘法运算的具体过程,下面将结合前文所述信道估计装置20的各种结构以及其实现的矩阵与向量的乘法运算的过程,对本技术提供的一种可以应用于上述信道估计装置20的信道估计方法进行详细的描述。
[0175]
下面请参见图6,图6是本技术实施例提供的一种信道估计方法的流程示意图。如图6所示,本技术提供的信道估计方法可包括以下步骤:
[0176]
s601,电芯片获取目标无线信道的信道关联矩阵,并确定出信道关联矩阵的对角元素矩阵的第一逆矩阵。
[0177]
在一些可行的实现方式中,当信道估计装置20确定需要对目标无线信道进行信道估计后,其中的电芯片21即可获取目标无线信道对应的信道关联矩阵(即前文所述的矩阵a,后文将以信道关联矩阵a统一描述)。例如,在基于迫零法进行信道估计的场景下,电芯片21即可根据前文所述的公式(4)来通过目标无线信道的信道矩阵h计算得到信道关联矩阵a。又例如,在基于最小均方误差法进行信道估计的场景下,电芯片21即可根据前文所述的公式(7)来通过目标无线信道的信道矩阵h计算得到信道关联矩阵a。为了方便描述,后文将以基于迫零法进行信道估计的这个场景为例来进行描述。电芯片21在获取到目标无线信道
的信道关联矩阵a之后,可确定出信道关联矩阵a的对角元素矩阵,再结合对角元素矩阵的特性计算得到信道关联矩阵a的对角元素矩阵的逆矩阵(为了方便区别,后文将以第一逆矩阵代替描述,这里假设为b)。这里需要说明的是,在本技术实施例中,信道关联矩阵a为方阵,并且行数和列数都为m。
[0178]
s602,电芯片根据信道关联矩阵确定第一待乘矩阵,并根据第一逆矩阵确定预设的第一参量矩阵的取值。
[0179]
s603,电芯片对第一待乘矩阵进行归一化处理以得到第一转换矩阵,并将第一转换矩阵传输给光芯片。
[0180]
s604,电芯片对第一参量矩阵的m个列向量进行归一化处理以得到m个第一列向量。
[0181]
s605,电芯片将m个第一列向量中的任意第一列向量j传输给光芯片。
[0182]
s606,光芯片将第一转换矩阵与第一列向量j进行乘法运算以得到第一转换矩阵与第一列向量j的相乘结果,并将第一转换矩阵与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片。
[0183]
s607,电芯片根据第一转换矩阵与m个第一列向量中各第一列向量的相乘结果确定出第一待乘矩阵与第一参量矩阵的第一乘积。
[0184]
s608,电芯片根据第一乘积确定出信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
[0185]
这里需要说明的是,本技术针对信道关联矩阵a的不同实现形式以及光芯片22的不同结构提供了多种应用场景,在不同的应用场景下,上述步骤s602到步骤s608的具体实现过程也不相同。因此,下面将按照不同的应用场景对上述步骤s602到步骤s608的具体实现过程进行详细的叙述。
[0186]
应用场景一:
[0187]
在本应用场景中,目标无线信道的信道关联矩阵a以及信道关联矩阵a对应的第一逆矩阵b均为复数矩阵。光芯片22是一个独立的光芯片,其只包含一套如图3或者图4所示的光信号源23、光信号调整模块24、光乘法器阵列25以及光电接收模块26,或者,其只包含一套如图5所示的光信号源23、光信号调整模块24、第一光乘法器阵列271、第二光乘法器阵列272、第一光电模块281以及第二光电接收模块282。上述第一转换矩阵具体包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵,上述第一转换矩阵包括第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及上述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵。上述第一转换矩阵与第一参量矩阵的第一乘积具体包括第一待乘子矩阵与第一参量矩阵的第一子乘积以及第二待乘子矩阵与第一参量矩阵的第二子乘积。
[0188]
针对上述步骤s602,在本应用场景中,第一待乘矩阵(这里假设为a2)具体可包括第一待乘子矩阵(这里假设为矩阵pu)和第二待乘子矩阵(这里假设为矩阵qu)。在获取信道关联矩阵a以及第一逆矩阵b之后,电芯片21可根据信道关联矩阵a确定出第一待乘矩阵a2所包含的第一待乘子矩阵pu和第二待乘子矩阵qu。具体的,电芯片21可确定出信道关联矩阵a的实部矩阵(这里假设为p)和虚部矩阵(这里假设为q)。这里,信道关联矩阵a应满足下述关系式(13):
[0189]
a=p i
×qꢀꢀ
(13)
[0190]
其中,i为虚数。上述实部矩阵p和虚部矩阵q也是m行m列的方阵。
[0191]
然后,电芯片21对实部矩阵p进行分块以得到上述第一待乘子矩阵pu。电芯片21也
可对虚部矩阵q进行分块以得到上述第二待乘子矩阵qu。这里,电芯片21得到的第一待乘子矩阵pu和第二待乘子矩阵qu的列数都应该等于m,并且第一待乘子矩阵pu的行数与第二待乘子矩阵qu的行数之和应等于m。例如,电芯片21可将实部矩阵p中第1个到第m1个行向量分离出来并作为第一待乘子矩阵pu。其中,m1为大于0且小于m的正数。电芯片21还可将虚部矩阵中第m1 1个到第m个行向量分离出来并作为第二待乘子矩阵qu。电芯片21在获取到上述第一逆矩阵b之后,电芯片21可确定得到第一逆矩阵的实部矩阵(为方便区别,后文将以矩阵r0代替描述)和虚部矩阵(为了方便区别,后文将以矩阵t0代替描述)。这里,b=r0 i
×
t0。然后,电芯片21即可将实部矩阵r0确定为第一参量矩阵(这里假设为参量r)的第一取值。这里,针对第一参量矩阵r的描述具体可参见前文,在后文中,在电芯片21确定出除上述第一取值以外的其他取值之前,第一参量矩阵r的取值会一直保持为实部矩阵r0。
[0192]
针对上述步骤s603,由于光芯片22中的各个光乘法器所对应的折射率都是在0到1之间,为了满足光芯片22的数据承载要求,电芯片21可分别对上述第一待乘子矩阵pu以及第二待乘子矩阵qu进行归一化处理以得到第一待乘子矩阵pu对应的第一转换子矩阵(这里假设为p1u)以及第二转换子矩阵qu对应的第二转换子矩阵(这里假设为q1u)。这里,上述第一转换子矩阵p1u和第二转换子矩阵q1u中任意一个矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。这里需要说明的是,本技术所涉及的归一化处理主要用于将矩阵或者向量中所包含的元素的取值的绝对值限定在0到1之间,以使得后续光芯片22能够准确无误的承载这些矩阵或者向量。可选的,在对每个矩阵或者向量进行上述归一化处理之前,电芯片21可先判断这个矩阵或者向量中包含的所有元素的取值的绝对值是否小于或者等于1。若电芯片21确定这个矩阵或者向量中包含的所有元素的取值的绝对值小于或者等于1,则可确定无须对这个矩阵或者向量进行归一化处理。若电芯片21确定这个矩阵或者向量中至少有一个元素的取值的绝对值大于1,则确定需要对这个矩阵或者向量进行归一化处理。下面以第一待乘子矩阵pu为例,在获取到第一待乘子矩阵pu之后,电芯片21可确定出第一待乘子矩阵pu包含的绝对值最大的矩阵元素(这里假设为a1
max
),然后将第一待乘子矩阵pu与a1
max
的除数确定为第一转换子矩阵p1u。这里可以理解到的是,pu=a1
max
×
p1u。可选的,在电芯片21对第一待乘子矩阵pu进行归一化处理之前,电芯片21可先判断第一待乘子矩阵pu中包含的所有矩阵元素的取值的绝对值是否小于或者等于1。若判断为是,则可确定无须对第一待乘子矩阵pu进行归一化处理。在这种情况先,后续电芯片21和光芯片22可直接计算得到第一待乘子矩阵pu与各第一列向量的相乘结果。若判断为否,则可确定对第一待乘子矩阵pu进行上述归一化处理以得到第一转换子矩阵pu。在这种情况下,电芯片21和光芯片22后续可计算得到第一转换子矩阵p1u与各第一列向量的相乘结果,再进一步还原得到第一待乘子矩阵pu与各第一列向量的相乘结果。为方便说明,后文将统一以第一待乘子矩阵pu需要进行归一化处理这个场景为例进行描述。同理,电芯片21也可对第二待乘子矩阵qu进行同样的归一化处理的过程,以得到第二待乘子矩阵qu对应的第二转换子矩阵q1u。具体过程和前文叙述的电芯片21确定是否需要,以及,在确定需要的场景下,对第一待乘子矩阵p1u进行归一化处理以得到第一转换子矩阵p1u的过程类似,此处便不再重复描述。在获取上述第一转换子矩阵p1u和第二转换子矩阵q1u之后,电芯片21可分别将第一转换子矩阵p1u和第二转换子矩阵q1u传输给光芯片22,以使得光芯片22上同时承载有第一转换子矩阵p1u和第二转换子矩阵q1u。
[0193]
针对于上述步骤s604,由于光芯片22中包含的各个光源的光强为固定值z,而又要
求光信号源23输出的m路第一信号光中各第一信号光的光强不超过这个固定值z,所以由电芯片21传输给光芯片22的列向量,应该保证其包含的各个向量元素的取值的绝对值在0到1之间,这样才能使得光芯片22能够准确的承载来自于电芯片21的各个向量。基于此,电芯片21在获取到第一参量矩阵r的第一取值后,也可以对第一参量矩阵包含的个m个列向量分别进行上述归一化处理以得到这m个列向量对应的m个第一列向量。其中,上述m个第一列向量中的每个第一列向量的向量元素的绝对值小于或者等于1。这里同样可以理解到的是,在实际工作时,电芯片21也可以先判断第一列向量中所包含的向量元素的取值的绝对值是否小于或者等于1。若判断为是,则确定对第一列向量进行归一化处理。若判断为否,则确定不需要对第一列向量进行归一化处理。后文为么方便描述,将统一以第一取值下的第一参量矩阵r的每个列向量都需要进行归一化处理这个场景为例进行描述。下面以第一参量矩阵r的m个列向量中的列向量jc为例。电芯片21可先确定出列向量jc中包含的绝对值最大的向量元素的取值(这里假设为e1),然后将列向量jc与取值e1的除数确定为第一列向量j,即jc=e1
×
j。电芯片21对上述m个列向量中的每个列向量都执行上述归一化处理,即可得到m个第一列向量。这里可以理解到的是,前文描述的是先将第一参量矩阵r分成m的列向量,再分别对这m个列向量进行归一化处理以得到这m个列向量对应的m个第一列向量。而在实际应用中,电芯片21也可先对赋值后的第一参量矩阵r进行归一化处理以得到归一化处理后的第一参量矩阵r。这里,对第一参量矩阵r进行归一化处理的具体过程可参见前文描述的对第一待乘子矩阵pu进行归一化处理以得到第一转换子矩阵p1u的过程类似,此处便不再重复描述。这里,上述归一化处理后的第一参量矩阵r中任意矩阵元素的取值的绝对值要小于或者等于1。然后,电芯片21可将归一化处理后的第一参量矩阵r中的各个列向量分离出来以得到m个第一列向量。
[0194]
针对上述步骤s605和步骤s606,在获取到上述m个第一列向量之后,电芯片21可将上述m个第一列向量中任意一个第一列向量j传输给光芯片22。然后,光芯片22可分别计算得到第一转换子矩阵p1u与第一列向量j的相乘结果以及第二转换子矩阵q1u与第一列向量j的相乘结果,并将第一转换子矩阵p1u与第一列向量j的相乘结果以及第二转换子矩阵q1u与第一列向量j的相乘结果作为第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果来传输给电芯片21。这里,电芯片21和光芯片22协同计算得到第一转换子矩阵p1u与第一列向量j的相乘结果以及第二转换子矩阵q1u与第一列向量j的相乘结果的具体过程可参见前文描述的电芯片21和光芯片22协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果的过程,此处便不再赘述。
[0195]
进一步的,电芯片21还可依次将上述m个第一列向量中除第一列向量j以外的m-1个第一列向量传输给光芯片22。光芯片22可依次计算得到上述第一转换子矩阵p1u与这m-1个第一列向量的相乘结果,以及,上述第二转换子矩阵q1u与这m-1个第一列向量的相乘结果,并分别将上述第一转换子矩阵p1u与这m-1个第一列向量的相乘结果,以及,上述第二转换子矩阵q1u与这m-1个第一列向量的相乘结果传输给电芯片21。
[0196]
针对上述步骤s607,电芯片21在获取到第一转换子矩阵p1u与上述m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果后,即可根据第一转换子矩阵p1u与每个第一列向量的相乘结果处理得到第一转换子矩阵p1u与每个第一列向量的乘积。这里,电芯片21根据第一转换子矩阵p1u与每个第一列向量的相乘结果处理得到第一转换子矩阵p1u与每个第一列向量的
乘积的过程可一并参见前文示例中描述的电芯片21根据第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果处理得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积的过程,此处便不再赘述。然后,电芯片21可针对第一转换子矩阵p1u与每个第一列向量的乘积进行与上述归一化处理对应的归一化还原处理以得到上述第一待乘子矩阵pu与每个第一列向量的乘积。这里需要理解的是,本技术实施例涉及的归一化还原处理即为归一化处理的逆过程,其主要用于将已经归一化处理后得到矩阵和向量还原成未归一化处理的矩阵和向量。对于第一转换子矩阵p1u来说,归一化还原处理即可用于将第一转换子矩阵p1u还原成第一待乘子矩阵pu。因此,电芯片21可通过归一化还原处理将第一转换子矩阵p1u与上述m个第一列向量的乘积处理成第一待乘子矩阵pu与m个第一列向量的乘积。例如,结合前文对归一化处理过程的举例,pu=a1
max
×
p1u,则电芯片21即可将分别将第一转换子矩阵p1u和每个第一列向量的乘积再乘以数值a1
max
以得到第一待乘子矩阵pu与每个第一列向量的乘积。电芯片21在确定得到上述第一待乘子矩阵pu与每个第一列向量的乘积之后,还可分别对第一待乘子矩阵pu与每个第一列向量的乘积再次进行归一化还原处理以得到第一待乘子矩阵pu与第一参量矩阵r中的每个列向量的乘积。这里可以理解到的是,上述第二次归一化还原处理主要用于将m个第一列向量还原成第一参量矩阵r中包含的m个列向量。例如,结合前文对列向量jc归一化处理以得到第一列向量j的过程的举例,jc=e1
×
j,则电芯片21即可将第一待乘子矩阵pu与第一列向量j的乘积再乘以e1来得到第一待乘子矩阵pu与第一参量矩阵r中的列向量jc的乘积。进一步的,在获取到第一待乘子矩阵pu与第一参量矩阵r中的每个列向量的乘积之后,电芯片21即可根据每个列向量在第一参量矩阵r中的排列位置对第一待乘子矩阵pu与每个列向量的乘积进行组合,以得到第一第一待乘子矩阵pu与第一参量矩阵r的第一子乘积。同理,电芯片21在获取到第二转换子矩阵q1u与上述m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果后,也可进行相应的处理以得到第二待乘子矩阵qu与第一参量矩阵r的第二子乘积。具体过程可一并参见前文描述的电芯片21根据第一转换子矩阵p1u与上述m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果处理得到第一子乘积的过程,此处便不再赘述。至此,电芯片21即可得到包含有第一子乘积和第二子乘积的第一乘积。
[0197]
针对上述步骤s608,电芯片21在获取到上述第一子乘积和第二子乘积后,即可根据上述第一子乘积和第二子乘积确定出信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1

[0198]
具体实现中,电芯片21可将第一逆矩阵b的虚部矩阵t0确定为预设的第二参量矩阵(这里假设为矩阵参量t)的取值(为方便区别,后文将以第二取值t0代替描述)。和上述第一参量矩阵r类似,第二参量矩阵t也为m行m列的方阵。所谓的第二参量矩阵t也是电芯片21预置的一个矩阵形式的参量,其取值也会由电芯片21不断的迭代更新。因此也需要理解到的是,电芯片21确定出第二参量矩阵t的某个取值之后,第二参量矩阵t的取值也会一直保持为这个取值,直至电芯片21确定出一个新的取值之后,该第二参量矩阵t的取值才会变为这个新的取值。所以在后文中,在电芯片21未确定出第二参量矩阵t的新的取值之前,第二参量矩阵t的取值会一直保持为上述第二取值t0。
[0199]
进一步的,电芯片21在根据第二取值t0对第二参量矩阵t进行赋值之后,和前面描述的电芯片21确定得到m个第一列向量的过程相似,电芯片21可以对第二参量矩阵包含的个m个列向量分别进行归一化处理以得到这m个列向量对应的m个第二列向量。其中,上述m个第二列向量中的每个第二列向量的向量元素的绝对值小于或者1。下面以第二参量矩阵t
的m个列向量中的列向量kc为例。电芯片21可确定出列向量kc中绝对值最大的向量元素的取值(这里假设为e2),然后将列向量kc除以取值e2,并将除以取值e2之后的列向量kc确定为第二列向量k,即kc=e2
×
k。可选的,和前文类似,电芯片21也可在确定列向量kc中包含取值的绝对值大于1的向量元素的情况下才对列向量kc作归一化处理,否则电芯片21可直接将列向量kc确定为第二列向量k。后文为了方便描述,将统一以第二参量矩阵t中的每个列向量都需要进行归一化处理这个场景为例进行说明。进一步的,电芯片21对第二参量矩阵t中的m个列向量中的每个列向量都执行上述归一化处理操作,即可得到m个第二列向量。
[0200]
然后,电芯片21可分别将上述m个第二列向量中的每个第二列向量传输给光芯片22。这里需要说明的是,由于电芯片21已经将新的第二列向量传输给光芯片22了,所以光芯片22上承载的列向量就会由原来的第一列向量改变成现在的第二列向量,而电芯片21未将新的矩阵传输给光芯片22,所以此时光芯片22上仍然承载的是上述第一转换子矩阵p1u和第转换乘子矩阵q1u。然后,光芯片22可分别计算得到第一转换子矩阵p1u与上述m个第二列向量中的每个第二列向量的相乘结果,以及,第二转换子矩阵q1u与每个第二列向量的相乘结果,并分别将第一转换子矩阵p1u与每个第二列向量的相乘结果,以及,第二转换子矩阵q1u与每个第二列向量的相乘结果传输给电芯片21。
[0201]
电芯片21在接收到上述第一转换子矩阵p1u与每个第二列向量的相乘结果后,即可根据第一转换子矩阵p1u与每个第二列向量的相乘结果处理得到第一转换子矩阵p1u与每个第二列向量的乘积。然后,电芯片21可分别对第一转换子矩阵p1u与每个第二列向量的乘积进行第一还原处理以得到第一待乘子矩阵pu与每个第二列向量的乘积。这里,具体处理过程可一并参见前文描述的电芯片21根据第一转换子矩阵p1u与每个第二列向量的相乘结果处理得到第一待乘子矩阵pu与每个第二列向量的乘积的过程,此处便不再赘述。
[0202]
电芯片21在确定得到上述第一待乘子矩阵pu与每个第二列向量的乘积之后,还可分别对第一待乘子矩阵pu与每个第二列向量的乘积进行上述归一化还原处理以得到第一待乘子矩阵pu与第二参量矩阵t中的每个列向量的乘积。在这里,通过归一化还原处理可以将上述m个第二列向量还原成第二参量矩阵t中包含的m个列向量。因此,电芯片21可通过归一化还原处理将第一待乘子矩阵pu与每个第二列向量的乘积处理成第一待乘子矩阵pu与第二参量矩阵t中的每个列向量的乘积。例如,结合前文的举例,kc=e2
×
k,则电芯片21即可将分别将第一待乘子矩阵pu与第二列向量k的乘积再乘以取值e2即可得到第一待乘子矩阵pu与第二参量矩阵t中的列向量kc的乘积。进一步的,在获取到第一待乘子矩阵pu与第二参量矩阵t中的每个列向量的乘积之后,电芯片21即可根据每个列向量在第二参量矩阵t中的排列位置对第一待乘子矩阵pu与每个列向量的乘积进行组合,以得到第一待乘子矩阵pu与第二参量矩阵t的第三子乘积。同理,电芯片21在获取到第二转换子矩阵q1u与上述m个第二列向量中每个第二列向量的相乘结果后,也可进行相应的处理以得到第二待乘子矩阵qu与第二参量矩阵t的第四子乘积。具体过程可一并参见前文描述的电芯片21根据第一转换子矩阵p1u与上述m个第二列向量中每个第二列向量的相乘结果处理得到第三子乘积的过程,此处便不再赘述。至此,电芯片21即可得到第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积以及第四子乘积。
[0203]
进一步的,电芯片21可将上述实部矩阵p中除上述第一待乘子矩阵pu以外的部分确定为第三待乘子矩阵(这里假设为pd),并将实部矩阵q中除上述第二待乘子矩阵qu以外的
部分确定为第四待乘子矩阵(这里假设为qd)。结合前文的示例,电芯片21可将实部矩阵p中第m1 1个行向量到第m个行向量分离出来并作为第三待乘子矩阵pd。电芯片21还可将虚部矩阵q中第1个行向量到第m1个行向量分离出来作为第四待乘子矩阵qd。然后,和前文第一待乘子矩阵pu以及第二待乘子矩阵qu类似,电芯片21可分别对上述第三待乘子矩阵pd以及第四待乘子矩阵qd进行归一化处理以得到第三待乘子矩阵pd对应的第三转换子矩阵(这里假设为p1d)以及第四转换子矩阵qd对应的第四转换子矩阵(这里假设为q1d)。这里,上述第三转换子矩阵p1d和第四转换子矩阵q1d中任意一个矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。下面以第三待乘子矩阵pd为例,电芯片21可确定出第三待乘子矩阵pd包含的绝对值最大的矩阵元素(这里假设为a2
max
),然后将第三待乘子矩阵pd与a2
max
的除数确定为第三转换子矩阵p1d。也即,pd=a2
max
×
p1d。同理,电芯片21也可对第四待乘子矩阵qd进行同样的归一化处理来得到其对应的第四转换子矩阵q1d。
[0204]
然后,电芯片21可将上述第三转换子矩阵p1d和第四转换子矩阵q1d传输给光芯片22,光芯片22上即承载有上述第三转换子矩阵p1d和第四转换子矩阵q1d。然后,电芯片21可依次将上述m个第一列向量传输给光芯片22,光芯片22可分别计算得到第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的相乘结果,以及,第四转换子矩阵q1d与每个第一列向量的相乘结果,并分别将第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的相乘结果,以及,第四转换子矩阵q1d与每个第一列向量的相乘结果传输给电芯片21。电芯片21在接收到第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的相乘结果之后,即可根据第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的相乘结果处理得到第三待乘子矩阵pd与每个第一列向量的乘积。
[0205]
电芯片21在获取到第三转换子矩阵p1d每个第一列向量的相乘结果后,即可根据第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的相乘结果处理得到第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的乘积。这里,电芯片21根据第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的相乘结果处理得到第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的乘积的过程可一并参见前文示例中描述的电芯片21根据第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果处理得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积的过程,此处便不再赘述。
[0206]
然后,电芯片21可针对第三转换子矩阵p1d与每个第一列向量的乘积进行归一化还原处理以得到上述第三待乘子矩阵pd与每个第一列向量的乘积。在这里,电芯片21可通过归一化还原处理将第三转换子矩阵p1d与上述m个第一列向量的乘积处理成第三待乘子矩阵pd与m个第一列向量的乘积。例如,结合前文对举例,pd=a2
max
×
p1d,则电芯片21即可将分别将第三转换子矩阵p1d和每个第一列向量的乘积再乘以数值a2
max
以得到第三待乘子矩阵pd与每个第一列向量的乘积。电芯片21在确定得到上述第三待乘子矩阵pd与每个第一列向量的乘积之后,还可分别对第三待乘子矩阵pd与每个第一列向量的乘积进行归一化还原处理以得到第三待乘子矩阵pd与第一参量矩阵r中的每个列向量的乘积。具体过程可参见前文描述的通过归一化还原处理以得到第一待乘子矩阵pu与第一参量矩阵r中的每个列向量的乘积的过程,此处便不再赘述。进一步的,在获取到第三待乘子矩阵pd与第一参量矩阵r中的每个列向量的乘积之后,电芯片21即可根据每个列向量在第一参量矩阵r中的排列位置对第三待乘子矩阵pd与每个列向量的乘积进行组合,以得到第三待乘子矩阵pd与第一参量矩阵r的第五子乘积。同理,电芯片21在获取到第四转换子矩阵q1d与上述m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果后,也可进行相应的处理以得到第四待乘子矩阵qd与第一参
量矩阵r的第六子乘积。具体过程可一并参见前文描述的电芯片21根据第三转换子矩阵p1d与上述m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果处理得到第六子乘积的过程,此处便不再赘述。至此,电芯片21可得到第一分块乘积、第二分块乘积、第三分块乘积、第四分块乘积、第五分块乘积以及第六分块乘积。
[0207]
进一步的,电芯片21可依次将上述m个第二列向量传输给光芯片22,光芯片22可分别计算得到第三转换子矩阵p1d与每个第二列向量的相乘结果,以及,第四转换子矩阵q
1d
与每个第二列向量的相乘结果,并分别将第三转换子矩阵p1d与每个第二列向量的相乘结果,以及,第四转换子矩阵q1d与每个第二列向量的相乘结果传输给电芯片21。
[0208]
电芯片21在接收到第三转换子矩阵p1d与每个第二列向量的相乘结果之后,可分别对第三转换子矩阵p1d与每个第二列向量的相乘结果进行前文所述的归一化还原处理,以得到第三待乘子矩阵pd与第二参量矩阵t中的m个列向量的乘积。具体过程参见前文描述的归一化还原处理的过程,此处便不再赘述。电芯片21在获取到第三待乘子矩阵pd与每个第二列向量的乘积之后,即可根据每个第二列向量在第二参量矩阵t中的排列位置对第三待乘子矩阵pd与每个第二列向量的乘积进行组合,以得到第三待乘子矩阵pd与第二参量矩阵t的第七分块乘积。同理,电芯片21在得到第四转换子矩阵q
1d
与每个第二列向量的相乘结果之后,也可根据第四转换子矩阵q1d与每个第二列向量的相乘结果来处理得到第四待乘子矩阵qd与每个第二列向量的乘积,再根据第四待乘子矩阵qd与每个第二列向量的乘积处理得到第四待乘子矩阵qd与第二参量矩阵t的第八分块乘积。至此,电芯片21即可得到第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积、第四子乘积、第五子乘积、第六子乘积、第七子乘积以及第八子乘积。
[0209]
这里需要说明的是,在实际应用中,电芯片21和光芯片22协同计算出第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积、第四子乘积、第五子乘积、第六子乘积、第七子乘积以及第八子乘积得过程在时序上不作具体限制。
[0210]
电芯片21在获取到上述第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积、第四子乘积、第五子乘积、第六子乘积、第七子乘积以及第八子乘积之后,即可进一步协同光芯片22,来根据上述第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积、第四子乘积、第五子乘积、第六子乘积、第七子乘积以及第八子乘积确定出目标信道关联矩阵a对应的目标逆矩阵a-1

[0211]
这里,为了方便说明,假设上述第一子乘积为矩阵f1,第二子乘积为矩阵f2,第三子乘积为矩阵f3,第四子乘积为矩阵f4,第五子乘积为矩阵f5,第六子乘积为矩阵f6,第七子乘积为矩阵f7,第八子乘积为矩阵f8。
[0212]
实际实现中,电芯片21可根据上述第一子乘积和第四子乘积确定出预设的第三参量矩阵(这里假设为矩阵j)的第一子取值(这里假设为矩阵j0u)。这里,所谓的第三参量矩阵j和前文所述第一参量矩阵r或者第二参量矩阵t类似,也是电芯片21预置的一个矩阵形式的参量,其取值会由电芯片21确定并更新。具体的,电芯片21可将上述第一子乘积与第四子乘积的差值确定为上述第一子取值j0u,也即j0u=f1-f4。电芯片21还可根据上述第五子乘积和第八子乘积确定出第三参量矩阵的第二子取值(这里假设为j0d)。具体的,电芯片21可将上述第五子乘积和第八子乘积的差值确定为第二子取值,也即j0d=f5-f8。在获取到上述第一子取值j0u和第二子取值j0d之后,电芯片21即可将第一子取值j0u和第二子取值j0d进行矩阵拼接,进而得到上述第三矩阵参量j的取值(为了方便区别,后文将以第三取值
j0代替描述)。这里需要说明的是,在本技术实施例中,第三矩阵参量j满足下述关系式(14):
[0213]
j=p
×
r-q
×
t(14)
[0214]
而上述第一待乘子矩阵pu和第三待乘子矩阵pd是由实部矩阵p分块得到,上述第二待乘矩阵qu和第四待乘矩阵qd是由虚部矩阵q分块得到。所以由矩阵的分块特性可知,由上述第一子乘积f1和第四子乘积f4计算得到的第一子取值j0u实质上就是上述第三取值j0的一个分块矩阵,而由上述第五子乘积f5和第八子乘积f8计算得到的第二子取值j0d实质上就是上述第三取值j0的另一个分块矩阵,所以电芯片21可直接根据第一子取值j0u和第二子取值j0d拼接得到上述第三取值j0。
[0215]
另外,电芯片21还可根据上述第二子乘积和第三子乘积确定出预设的第四参量矩阵(这里假设为矩阵k)的第一子取值(这里假设为k0u)。这里,所谓的第四参量矩阵k和前文所述第一参量矩阵r、第二参量矩阵t以及第三参量矩阵j类似,也是电芯片21预置的一个矩阵形式的参量,其取值会由电芯片21确定并更新。具体的,电芯片21可将第二子乘积与第三子乘积的和确定为上述第一子取值k0u,即k0u=f2 f3。电芯片21还可根据上述第六子乘积以及第七子乘积确定出第四参量矩阵k的第二子取值(这里假设为k0d)。具体的,电芯片21可将第六子乘积与第七子乘积的和确定为第四参量矩阵k的第二子取值k0d,即k0d=f6 f7。在获取到上述第一子取值k0u和第二子取值k0d之后,电芯片21即可将第一子取值k0u和第二子取值k0d进行矩阵拼接,进而得到上述第四参量矩阵k的取值(为了方便区别,后文第四取值k0代替描述)。这里需要说明的是,在本技术实施例中,第四矩阵参量k满足下述关系式(15):
[0216]
k=p
×
t q
×
r(15)
[0217]
而上述第二待乘子矩阵pu和第三待乘子矩阵pd是由实部矩阵p分块得到,上述第二待乘矩阵qu和第四待乘矩阵qd是由虚部矩阵q分块得到。所以由矩阵的分块特性可知,由上述第二子乘积f2和第三子乘积f3计算得到的第一子取值k0u实质上就是上述第四取值k0的一个分块矩阵,而由上述第六子乘积f6和第七子乘积f7计算得到的第二子取值k0d实质上就是上述第四取值k0的另一个分块矩阵,所以电芯片21可直接根据第一子取值k0u和第二子取值k0d拼接得到上述第四取值k0。
[0218]
这里,由于第三矩阵参量j和第四矩阵参量k的取值的计算过程中或涉及到多个矩阵与多个向量之间的交叉相乘,过程较为复杂,所以在上述实现中,将需要与同一个向量相乘的两个不同的矩阵进行分块并同时将这个两个矩阵的分块矩阵加载在光芯片上,然后采用向量循环刷新加载的方式来完成相应的乘法运算,这样相比于将这个两个矩阵逐次与一个向量相乘的方式而言,可有效的减小对电芯片21的存储空间的占用,可降低对电芯片21的性能要求。
[0219]
进一步的,电芯片21在确定出上述第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k对应的第一取值r0、第二取值t0、第三取值j0以及第四取值k0以后,即可根据上述各个取值下的第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k以及预设的第一迭代公式来计算得到实部迭代结果(这里假设为dr)的取值(为方便区别,下文将以第五取值d
r0
代替描述)。这里需要说明的是,实部迭代结果dr和上述4个预设的参量矩阵类似,其也是电芯片21预置的一个矩阵参量,其取值也会由电芯片21计算并更新。
上述第一迭代公式具体可为下述关系式(16):
[0220]dr
=2
×
r-r
×
j t
×kꢀꢀ
(16)
[0221]
也即,d
r0
=2
×
r0-r0
×
j0 t0
×
k0。这里,后文将以第一迭代公式(16)统一描述。
[0222]
同时,电芯片21也可根据上述各个取值下的第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k以及预设的第二迭代公式来计算得到虚部迭代结果(这里假设为d
t
)的取值(为方便区别,下文将以第六取值d
t0
代替描述)。这里需要说明的是,虚部迭代结果d
t
和上述4个预设的参量矩阵类似,其也是电芯片21预置的一个矩阵参量,其取值也会由电芯片21计算并更新。上述第二迭代公式具体可为下述关系式(17):
[0223]dt
=2
×
t-r
×
k-t
×jꢀꢀ
(17)
[0224]
也即,d
t0
=2
×
t0-r0
×
k0-t0
×
j0。这里,后文将以第二迭公式(17)统一描述。
[0225]
具体实现中,在为第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k赋值之后,电芯片21可对第一参量矩阵r进行分块处理以得到所述第一参量矩阵r对应的第一子参量矩阵(这里假设为ru)和第二子参量矩阵(这里假设为rd)。同时,电芯片21还可对第二参量矩阵t进行分块处理以得到所述第二参量矩阵t对应的第三子参量矩阵(这里假设为tu)和第四子参量矩阵(这里假设为td)。这里,上述第一子参量矩阵ru与第三子参量矩阵tu的行数之和为m,第一子参量矩阵ru与第三子参量矩阵tu的列数均为m。上述第二子参量矩阵rd和第四子参量矩阵td的行数之和为m,第二子参量矩阵rd和第四子参量矩阵td的列数均为m。这里,电芯片21分块得到第一子参量矩阵ru和第二子参量矩阵rd,以及,分块得到第三子参量矩阵rd和第四子参量矩阵td的具体过程可一并参见前文针对电芯片21分块得到第一待乘子矩阵pu以及第三待乘子矩阵pd的过程的描述,此处便不再赘述。
[0226]
在获取到上述第一子参量矩阵ru以及第三子参量矩阵tu之后,电芯片21可协同光芯片22分别计算得到上述第一子参量矩阵ru与上述第三参量矩阵j的第九子乘积、上述第三子参量矩阵tu与第三参量矩阵j的第十子乘积。这里,电芯片21协同光芯片22分别计算上述第九子乘积和第十子乘积的具体过程可参见前文描述的电芯片21协同光芯片22分别计算得到上述第一子乘积和第二子乘积的具体过程,此处便不再赘述。同理,电芯片21还可协同光芯片22分别计算得到上述第一子参量矩阵ru与上述第四参量矩阵k的第十一子乘积、上述第三子参量矩阵tu与第四参量矩阵k的第十二子乘积。
[0227]
在获取到上述第二子参量矩阵rd以及第四子参量矩阵td之后,电芯片21也可协同光芯片22分别计算得到上述第二子参量矩阵rd与上述第三参量矩阵j的第十三子乘积、上述第四子参量矩阵td与第三参量矩阵j的第十四子乘积。这里,电芯片21协同光芯片22分别计算上述第十三子乘积和第十四子乘积的具体过程也可参见前文描述的电芯片21协同光芯片22分别计算得到上述第一子乘积和第二子乘积的具体过程,此处便不再赘述。同理,电芯片21还可协同光芯片22分别计算得到上述第二子参量矩阵rd与上述第四参量矩阵k的第十五子乘积、上述第四子参量矩阵td与第四参量矩阵k的第十六子乘积。
[0228]
这里,为了方便说明,假设上述第九子乘积为矩阵f9,第十子乘积为矩阵f10,第十一子乘积为矩阵f11,第十二子乘积为矩阵f12,第十三子乘积为矩阵f13,第十四子乘积为矩阵f14,第十五子乘积为矩阵f15,第十六子乘积为矩阵f16。
[0229]
在获取到上述第九子乘积f9到第十六子乘积f16之后,电芯片21可根据上述第一子参量矩阵ru、第九子乘积f9、第十二子乘积f12以及上述第一迭代公式计算得到上述第五
取值d
r1
对应的第五子取值(这里假设为(d
r1
)u)。这里,上述第五子取值(d
r1
)u满足下述关系式(18):
[0230]
(d
r1
)u=2
×ru-f9 f12
ꢀꢀ
(18)
[0231]
同时,电芯片21可根据上述第二子参量矩阵rd、第十三子乘积f13、第十六子乘积f16以及上述第一迭代公式计算得到上述第五取值d
r1
对应的第六子取值(这里假设为(d
r1
)d)。这里,上述第六子取值(d
r1
)d满足下述关系式(19):
[0232]
(d
r1
)d=2
×rd-f13 f16
ꢀꢀ
(19)
[0233]
同时,电芯片21可根据上述第三子参量矩阵tu、第十子乘积f10、第十一子乘积f11以及上述第二迭代公式计算得到上述第六取值d
t1
对应的第七子取值(这里假设为(d
t1
)u)。这里,上述第七子取值(d
t1
)u满足下述关系式(20):
[0234]
(d
t1
)u=2
×
t
u-f10-f11
ꢀꢀ
(20)
[0235]
同时,电芯片21可根据上述第四子参量矩阵td、第十五子乘积f15、第十四子乘积f14以及上述第二迭代公式计算得到上述第六取值d
t1
对应的第八子取值(这里假设为(d
t1
)d)。这里,上述第八子取值(d
t1
)d满足下述关系式(21):
[0236]
(d
t1
)d=2
×
t
d-f14-f15
ꢀꢀ
(21)
[0237]
然后,电芯片21可根据上述第五子取值(d
r1
)u以及第六子取值(d
r1
)d拼接得到上述第五取值d
r1
。这里,由于上述第一子参量矩阵ru和第二子参量矩阵rd是由第一参量矩阵r分块得到,上述第三子参量矩阵tu和第四子参量矩阵td是由第二参量矩阵t分块得到。所以由矩阵的分块特性可知,由上述第五子取值(d
r1
)u实质上就是上述第五取值d
r1
的一个分块矩阵,而第六子取值(d
r1
)d实质上就是上述第五取值d
r1
的另一个分块矩阵,所以电芯片21可直接根据第五子取值(d
r1
)u和第六子取值(d
r1
)d拼接得到上述第五取值d
r1
。同理,电芯片21还可根据上述第七子取值(d
t1
)u以及第八子取值(d
t1
)d拼接得到上述第六取值第六取值d
t1

[0238]
这里,与前文类似,由于部迭代结果dr的第五取值d
r1
以及虚部迭代结果d
t
的第六取值d
t1
的计算过程中涉及到多个矩阵与多个向量之间的交叉相乘,过程较为复杂,所以这里同样采用了矩阵分块以及向量循环刷新加载的方式来完成相应的乘法运算,这样可进一步减小对电芯片21的存储空间的占用,从而进一步降低对电芯片21的性能要求。
[0239]
进一步的,在获取到上述实部迭代结果dr的第五取值d
r1
以及虚部迭代结果d
t
的第六取值d
t1
之后,电芯片21可将预设的迭代次数参量(这里假设为参量g,g的取值为大于或者等于0的整数)的取值加1。至此,电芯片21和光芯片22即完成了针对实部迭代结果dr和虚部迭代结果d
t
的一次完整的取值迭代过程。然后,电芯片21可判断迭代次数参量g的当前取值是否等于预设迭代次数t。这里需要说明的是,迭代次数参量g的初始取值要小于上述预设迭代次数t,t为正整数。优选的,当迭代次数参量g的初始取值为0时,上述预设迭代次数t的取值要大于或者等于4。
[0240]
若电芯片21确定迭代次数参量g的当前的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片21可根据上述第五取值d
r1
和第六取值d
t1
确定出所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。具体的,电芯片21可将确定得到以d
r1
为实部矩阵,以d
t1
为虚部矩阵的复数矩阵,并将该复数矩阵确定为上述目标逆矩阵a-1
。也即,a-1
=d
r1
i
×dt1

[0241]
若电芯片21确定迭代次数参量g的当前取值小于上述预设迭代次数t,则电芯片21和光芯片22可再一次重复前文描述的针对实部迭代结果dr和虚部迭代结果d
t
的取值迭代过
程。具体的,电芯片21可将上述实部迭代结果dr的第五取值d
r0
确定为上述第一参量矩阵r的新取值(即之后第一参量矩阵r的取值为第五取值d
r1
),并将上述虚部迭代结果d
t
的第六取值d
t0
确定为上述第二参量矩阵t的新取值(即之后第一参量矩阵r的取值为第六取值d
t1
)。然后,电芯片21和光芯片22可根据上述新取值的第一参量矩阵r、新取值的第二参量矩阵t以及上述信道关联矩阵a的实部矩阵p和虚部矩阵q计算得到上述第三参量矩阵r的新取值(这里假设为j1)以及上述第四参量矩阵t的新取值(这里假设为k1)。这里,电芯片21和光芯片22协同计算得到上述第三参量矩阵j和上述第四参量矩阵k的新取值的具体过程即可参见前文叙述的电芯片21和光芯片22协同计算得到上述第三取值j0和第四取值k0的过程,此处便不再叙述。然后,电芯片21和光芯片22即可根据上述新取值的第一参量矩阵r、新取值的第二参量矩阵t、新取值的第三参量矩阵j和新取值的第四参量矩阵k以及上述第一迭代公式(16)和第二迭代公式(17)计算得到上述实部迭代结果dr的新取值(这里假设为d
r2
)以及虚部迭代结果d
t
的新取值(这里假设为d
t2
)。其中,d
r2
=2
×dr1-d
r1
×
j1 d
t1
×
k1,d
t2
=2
×dt1-d
r1
×
k1-d
t1
×
j1。具体过程可一并参见前文描述的电芯片21和光芯片22协同计算得到上述第五取值d
r1
以及第六取值d
t1
的详细过程,此处便不再描述。然后,电芯片21可继续判断迭代次数参量g的当前取值是否等于预设迭代次数t。若电芯片21确定迭代次数参量g的当前的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片21可根据上述取值d
r2
和取值d
t2
确定出所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。具体的,电芯片21可将确定得到以d
r2
为实部矩阵,以d
t2
为虚部矩阵的复数矩阵,并将该复数矩阵确定为上述目标逆矩阵a-1
。也即,a-1
=d
r2
i
×dt2
。若电芯片21确定上述迭代次数参量g的当前的取值仍然小于上述预设迭代次数t,则电芯片21可将取值d
r2
确定为上述第一参量矩阵r的新取值,将取值d
t2
确定为上述第二参量矩阵t新取值,并根据新取值的第一参量矩阵r和第二参量矩阵t再次重复前文描述的针对实部迭代结果dr和虚部迭代结果d
t
的取值迭代过程。直至电芯片21确定其累积的迭代次数参量的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片可根据第t次得到的实部迭代结果dr的取值(这里假设为d
rt
)和虚部迭代结果d
t
的取值(这里假设为d
tt
)确定出所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1

[0242]
换一句话说,就是在电芯片21确定上述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数(这里假设为t次)之前,电芯片21和光芯片22会重复执行下述针对实部迭代结果dr和虚部迭代结果d
t
的取值迭代过程操作:
[0243]
电芯片21将其上一次根据第一迭代公式确定得到的实部迭代结果dr的取值确定为第一参量矩阵r的新取值(也就是说,之后第一参量矩阵r的取值就会更新为电芯片21上一次根据第一迭代公式(16)确定得到的实部迭代结果dr的取值),并将其上一次根据上述第二迭代公式(17)确定得到的虚部迭代结果d
t
的取值确定为所述第二参量矩阵t的新取值(也就是说,之后第二参量矩阵t的取值就会更新为电芯片21上一次根据第二迭代公式(17)确定得到的虚部迭代结果d
t
的取值)。然后,电芯片21和光芯片22会根据新取值的第一参量矩阵r、新取值的第二参量矩阵t,以及,上述信道关联矩阵a的实部矩阵p和虚部矩阵q来重新计算得到上述第三参量矩阵j和上述第四参量矩阵k的新取值。然后,电芯片21和光芯片22可根据新取值的第一参量矩阵r、新取值的第二参量矩阵t、新取值的第三参量矩阵j、新取值的第四参量矩阵k以及上述第一迭代公式(16)确定出实部迭代结果dr的新取值。电芯片21和光芯片22也可根据新取值的第一参量矩阵r、新取值的第二参量矩阵t、新取值的第
三参量矩阵j、新取值的第四参量矩阵k以及上述第二迭代公式(17)确定得到虚部迭代结果d
t
的新取值。然后,电芯片21还可将所迭代次数参量的取值加1。
[0244]
直至电芯片21确定其累积的迭代次数参量的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片可根据第t次得到的实部迭代结果dr的取值(这里假设为d
rt
)和虚部迭代结果d
t
的取值(这里假设为d
tt
)确定出所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。具体的,电芯片21可将确定得到以d
rt
为实部矩阵,以d
tt
为虚部矩阵的复数矩阵,并将该复数矩阵确定为上述目标逆矩阵a-1
。也即,a-1
=d
rt
i
×dtt

[0245]
这里需要说明的是,在实际应用中,尤其是在无线大规模mimo这个通信场景下,上述第五取值d
r1
以及第六取值d
t1
中各矩阵元素的取值的绝对值都会小于或者等于1,所以后续在基于第五取值d
r1
以及第六取值d
t1
进行的各个迭代的过程中,电芯片21无须再对重新赋值后的第一参量矩阵r以及第二参量矩阵t进行上述归一化处理,这样可以提升计算效率。
[0246]
在上述实现中,通过预设的第一迭代公式和第二迭代公式将针对信道关联矩阵a的求逆过程转换成了多个矩阵之间的乘法以及加减法等运算过程,为电芯片21和光芯片22协同计算出信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
提供了可行性。并且在信道关联矩阵a为复数矩阵的情况下,通过矩阵分块以及向量循环赋值等方式简化了整个求逆过程中所涉及到的多个矩阵交叉相乘的过程,在降低了电芯片21的存储空间占用量的同时也避免了光芯片22进行矩阵与向量的反复赋值及计算带来的计算量的增加,可提升信道估计的效率。
[0247]
应用场景二:
[0248]
在本应用场景中,目标无线信道的信道关联矩阵a以及信道关联矩阵a对应的第一逆矩阵(这里假设为b)均为复数矩阵。光芯片22是一个复合的光芯片。例如,请参见图7,图7是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一结构示意图。如图7所示,光芯片22具体包括有第一子光芯片221以及第二子光芯片222。其中,上述第一子光芯片221以及第二子光芯片222的具体结构和功能与前文描述的光芯片22的具体结构和功能是一样的,也就说,上述第一子光芯片221和第二子光芯片222各包含一套如图3或者图4所示的光信号源23、光信号调整模块24、光乘法器阵列25以及光电接收模块26,或者,各包含一套如图5所示的光信号源23、光信号调整模块24、第一光乘法器阵列271、第二光乘法器阵列272、第一光电模块281以及第二光电接收模块282。这里,针对第一子光芯片221以及第二子光芯片222的具体结构、功能以及与电芯片21的连接关系的描述可参加前文对光芯片22的具体结构、功能以及与电芯片21的连接关系的描述,此处不再赘述。另外,在本应用场景中,上述第一待乘矩阵(后文将沿用前文的描述,即第一待乘矩阵a1)具体包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵,上述第一转换矩阵包括第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵。上述第一待乘矩阵与第一参量矩阵的第一乘积具体包括第一待乘子矩阵与第一参量矩阵的第一子乘积以及第二待乘子矩阵与第一参量矩阵的第二子乘积。
[0249]
针对于上述步骤s602,在本应用场景中,第一待乘矩阵a1具体可包括第一待乘子矩阵(这里假设为矩阵pz)和第二待乘子矩阵(这里假设为矩阵qz)。在获取到上述信道关联矩阵a以及第一逆矩阵b之后,电芯片21可根据上述信道关联矩阵a确定出第一待乘矩阵a1所包含的第一待乘子矩阵pz和第二待乘子矩阵qz。具体的,电芯片21可确定出信道关联矩阵a的实部矩阵(这里假设为p)和虚部矩阵(这里假设为q)。具体过程如前文应用场景一中
所描述,此处便不再赘述。然后,电芯片21即可将上述实部矩阵p确定为第一待乘子矩阵pz,并将上述虚部矩阵q确定为第二待乘子矩阵qz。然后,电芯片21可确定出上述第一逆矩阵b的实部矩阵实部矩阵(这里假设为r0)和虚部矩阵(这里假设为t0),其中,b=r0 i
×
t0。然后,电芯片21即可将实部矩阵r0确定为第一参量矩阵(这里假设为参量r)的第一取值。这里,针对第一参量矩阵r的描述具体可参见前文,在后文中,在电芯片21确定出除上述第一取值以外的其他取值之前,第一参量矩阵r的取值会一直保持为实部矩阵r0。
[0250]
针对于上述步骤s603,电芯片21可分别对上述第一待乘子矩阵pz和第二待乘子矩阵qz进行归一化处理以得到第一待乘子矩阵pz对应的第一转换子矩阵(这里假设为pz1)以及上述第二待乘子矩阵qz对应的第二转换子矩阵(这里假设为qz1)。这里电芯片21分别第一待乘子矩阵pz和第二待乘子矩阵qz进行归一化处理以得到第一转换子矩阵pz1以及qz1的具体过程可参见上述应用场景一中描述的电芯片21分别对第一待乘子矩阵pu以及第二待乘子矩阵qu进行归一化处理以得到第一转换子矩阵p1u以及第二转换子矩阵q1u的具体过程,此处便不再赘述。电芯片21在获取到第一转换子矩阵p1z和第二转换子矩阵q1z之后,电芯片21可将上述第一转换子矩阵p1z传输给光芯片22中的第一子光芯片221,第一子光芯片221承载上述第一转换子矩阵p1z。同时,电芯片21可将上述第二转换子矩阵q1z传输给光芯片22中的第二子光芯片222,第二子光芯片222即承载上述第二转换子矩阵q1z。
[0251]
针对于上述步骤s604,在获取到第一参量矩阵r的第一取值并进行赋值后,电芯片21可分别对第一参量矩阵r中的m个列向量进行归一化处理以得到这m个列向量对应的m个第一列向量。这里,电芯片21可分别对第一参量矩阵r中的m个列向量进行归一化处理以得到m个第一列向量的具体过程可一并参见上述应用场景一中描述的电芯片21对第一参量矩阵r中的m个列向量进行归一化处理以得到m个第一列向量的具体过程,此处便不再赘述。
[0252]
针对上述步骤s605和步骤s606,在获取到上述m个第一列向量之后,电芯片21可将上述m个第一列向量中任意一个第一列向量j传输给第一子光芯片221和第二子光芯片222。然后,第一子光芯片221可计算得到第一转换子矩阵p1z与第一列向量j的相乘结果并将第一转换子矩阵p1z与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片21。这里,电芯片21和第一子光芯片221协同计算得到第一转换子矩阵p1z与第一列向量j的相乘结果的具体过程可参见前文描述的电芯片21和光芯片22协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果的过程,此处便不再赘述。同理,第二子光芯片222也可计算得到第二转换子矩阵q1z与第一列向量j的相乘结果,并将第二转换子矩阵q1z与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片21。
[0253]
进一步的,电芯片21还可依次将上述m个第一列向量中除第一列向量j以外的m-1个第一列向量传输给第一子光芯片221和第二子光芯片222,第一子光芯片221可依次计算得到上述第一转换子矩阵p1z与这m-1个第一列向量的相乘结果并将其传输给电芯片21,同时,第二子光芯片222也可依次计算得到上述第二转换子矩阵q1z与这m-1个第一列向量的相乘结果,并将其传输给电芯片21。
[0254]
针对上述步骤s607,电芯片21在获取到第一转换子矩阵p1z与上述m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果后,即可根据第一转换子矩阵p1z与每个第一列向量的相乘结果处理得到第一待乘子矩阵pz与每个第一列向量的乘积。这里,电芯片21根据第一转换子矩阵p1z与每个第一列向量的相乘结果处理得到第一待乘子矩阵pz与每个第一列向量的乘积的过程可一并参见上述应用场景一中描述的电芯片21根据第一转换子矩阵p1u与每个
第一列向量的相乘结果处理得到第一待乘子矩阵pu与每个第一列向量的乘积的过程,此处便不再赘述。电芯片21在确定得到上述第一待乘子矩阵pz与每个第一列向量的乘积之后,即可根据每个第一列向量在第一参量矩阵r中的排列位置对第一待乘子矩阵pz与每个第一列向量的乘积进行组合,以得到第一待乘子矩阵pz与第一参量矩阵r的第一子乘积。同理,电芯片21在接收到上述第二转换子矩阵q1z与每个第一列向量的相乘结果后,也可根据第二转换子矩阵q1z与每个第一列向量的相乘结果来处理得到第二待乘子矩阵qz与第一参量矩阵r的第二子乘积。至此,电芯片21即可得到包含有第一子乘积和第二子乘积的第一乘积。
[0255]
针对上述步骤s608,电芯片21在获取到上述第一子乘积和第二子乘积后,即可根据上述第一子乘积和第二子乘积确定出信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1

[0256]
具体实现中,电芯片21可将上述第一逆矩阵的虚部矩阵t0确定为预设的第二参量矩阵(这里假设为矩阵参量t)的取值(为方便区别,后文将以第二取值代替描述)。和上述第一参量矩阵r类似,第二参量矩阵t也为m行m列的方阵。所谓的第二参量矩阵也是电芯片21预置的一个矩阵形式的参量,其取值也会由电芯片21不断的进行更新。因此也需要理解到的是,电芯片21确定出第二参量矩阵t的某个取值之后,第二参量矩阵t的取值也会一直保持为这个取值,直至电芯片21确定出一个新的取值之后,该第二参量矩阵t的取值才会变为这个新的取值。所以在后文中,在电芯片21未确定出第二参量矩阵t的新的取值之前,第二参量矩阵t的取值会一直保持为上述虚部矩阵t0。
[0257]
在得到上述第二参量矩阵t的第二取值t0并进行赋值之后,电芯片21可以分别对第二参量矩阵t包含的m个列向量进行归一化处理以得到这m个列向量对应的m个第二列向量。这里,电芯片21分别对第二参量矩阵t包含的m个列向量进行归一化处理以得到m个第二列向量的具体过程可一并参见上述应用场景一中描述的电芯片21分别对第二参量矩阵t包含的m个列向量进行归一化处理得到m个第二列向量的具体过程,此处便不再赘述。然后,电芯片21可分别将上述m个第二列向量中的每个第二列向量传输给光芯片22中的第一子光芯片221和第二子光芯片222。这里需要说明的是,由于电芯片21未将新的矩阵传输给第一子光芯片221以及第二子光芯片222,所以此时第一子光芯片221上仍然承载的是上述第一转换子矩阵p1z,上述第二子光芯片222上仍然承载的是第二转换子矩阵q1z。
[0258]
然后,第一子光芯片221可计算得到第一转换子矩阵p1z与上述m个第二列向量中各第二列向量的相乘结果,并将第一转换子矩阵p1z与各第二列向量的相乘结果传输给电芯片21。同时,第二子光芯片222也可计算得到第二转换子矩阵q1z与上述m个第二列向量中各第二列向量的相乘结果,并将第二转换子矩阵q1z与各第二列向量的相乘结果传输给电芯片21。电芯片21在接收到上述第一转换子矩阵p1z与每个第二列向量的相乘结果后,即可根据第一转换子矩阵p1z与每个第二列向量的相乘结果处理得到第一待乘子矩阵pz与第二参量矩阵t中的m个列向量的乘积。具体过程可一并参见应用场景一中描述的电芯片21根据根据第一转换子矩阵p
1u
与每个第二列向量的相乘结果处理得到第一转换子矩阵pu与第二参量矩阵t中的m个列向量的乘积的过程,此处便不再赘述。电芯片21在获取到上述第一待乘子矩阵pz与第二参量矩阵t中的m个列向量的乘积之后,即可根据每个列向量在第二参量矩阵t中的排列位置对第一待乘子矩阵pz与每个列向量的乘积进行组合,以得到第一待乘子矩阵pz与第二参量矩阵t的第三子乘积。同理,电芯片21在接收到上述第二转换子矩阵
q1z与每个第二列向量的相乘结果后,也可根据第二转换子矩阵q1z与每个第二列向量的相乘结果来处理得到第二待乘子矩阵qz与第二参量矩阵t的第四子乘积。至此,电芯片21即可得到第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积和第四子乘积。
[0259]
这里需要说明的是,在实际应用中,电芯片21和第一子光芯片221以及第二子光芯片222协同计算出上述第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积以及第四子乘积的过程在时序上不作具体限制。
[0260]
电芯片21在获取到上述第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积以及第四子乘积之后,即可进一步协同光芯片22,来根据上述上述第一子乘积、第二子乘积、第三子乘积以及第四子乘积乘积确定出目标信道关联矩阵a对应的目标逆矩阵a-1
。这里,为了方便说明,假设上述第一子乘积为矩阵f1,第二子乘积为矩阵f2,第三子乘积为矩阵f3,第四子乘积为矩阵f4。
[0261]
具体实现中,电芯片21可根据上述第一子乘积f1和第四子乘积f4确定出预设的第三参量矩阵(这里假设为j)的取值(为方便区别,后文将以第三取值j0统一描述)。这里,所谓的第三参量矩阵j和前文所述第一参量矩阵r或者第二参量矩阵t类似,也是电芯片21预置的一个矩阵形式的参量,其取值会由电芯片21确定并更新。具体的,电芯片21可将第一子乘积f1和第四子乘积f4的差值确定为上述第三取值j0,也即j0=f1-f4。这里可以理解到的是,由于第一子乘积f1为第一待乘子矩阵pz(其取值为上述实部矩阵p)与第一参量矩阵r的乘积,第四子乘积f4为第二待乘子矩阵(其取值为上述虚部矩阵q)与第二参量矩阵t的乘积,因此由第三取值j0与第一子乘积f1和第四子乘积f4之间关系可知上述第三参量矩阵j与上述实部矩阵p、虚部矩阵q、第一参量矩阵r以及第二参量矩阵t的关系同样满足上述关系式(14)。与此同时,电芯片21还可根据上述第二子乘积f2和第三子乘积f3确定出预设的第四参量矩阵(k)。这里,所谓的第四参量矩阵k和前文所述第一参量矩阵r或者第二参量矩阵t类似,也是电芯片21预置的一个矩阵形式的参量,其取值会由电芯片21确定并更新。具体的,电芯片21可将第二子乘积f2和第三子乘积f3的和确定为上述第四取值k0,即k0=f2 f3。这里可以理解到的是,由于第一子乘积f1为第一待乘子矩阵pz(其取值为上述实部矩阵p)与第一参量矩阵r的乘积,第四子乘积f4为第二待乘子矩阵(其取值为上述虚部矩阵q)与第二参量矩阵t的乘积,因此有第四取值k0与第二字乘积f2和第三子乘积f3的关系可知上述第三参量矩阵j与上述实部矩阵p、虚部矩阵q、第一参量矩阵r以及第二参量矩阵t的关系同样满足上述关系式(15)。
[0262]
进一步的,电芯片21在确定出上述第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k对应的第一取值r0、第二取值t0、第三取值j0以及第四取值k0以后,即可根据上述各个取值下的第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k以及预设的第一迭代公式来计算得到实部迭代结果(这里假设为dr)的取值(为方便区别,下文将以第五取值d
r1
代替描述)。这里需要说明的是,实部迭代结果dr和上述4个预设的参量矩阵类似,其也是电芯片21预置的一个矩阵参量,其取值也会由电芯片21计算并更新。上述第一迭代公式的具体内容可一并参见上述应用场景一中的关系式(16)针对第一迭代公式描述。
[0263]
同时,电芯片21也可根据上述各个取值下的第一参量矩阵r、第二参量矩阵t、第三参量矩阵j以及第四参量矩阵k以及预设的第二迭代公式来计算得到虚部迭代结果(这里假
设为d
t
)的取值(为方便区别,下文将以第六取值d
t1
代替描述)。这里需要说明的是,虚部迭代结果d
t
和上述4个预设的参量矩阵类似,其也是电芯片21预置的一个矩阵参量,其取值也会由电芯片21计算并更新。上述第二迭代公式的具体内容也可一并参见上述应用场景一中关系式17针对第二迭代公式的描述。
[0264]
在获取到上述实部迭代结果dr的第五取值d
r1
以及虚部迭代结果d
t
的第六取值d
t1
,电芯片21可将预设的迭代次数参量(这里假设为参量g,g的取值为大于或者等于0的整数)的取值加1。然后,在电芯片21确定迭代次数参量g的当前的取值仍然小于上述预设迭代次数t,则可根据第五取值d
r1
以及第六取值d
t1
对上述实部迭代结果dr以及虚部迭代结果d
t
进行重复多次迭代,直至迭代次数参量的取值等于预设次数t才停止。这里,多次迭代的具体过程可一并参见前文应用场景一中所描述的针对实部迭代结果dr和虚部迭代结果d
t
的取值迭代过程,此处便不再重复描述。直至电芯片21确定其累积的迭代次数参量的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片可根据第t次得到的实部迭代结果dr的取值(这里假设为d
rt
)和虚部迭代结果d
t
的取值(这里假设为d
tt
)确定出所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。具体的,电芯片21可将确定得到以d
rt
为实部矩阵,以d
tt
为虚部矩阵的复数矩阵,并将该复数矩阵确定为上述目标逆矩阵a-1
。也即,a-1
=d
rt
i
×dtt

[0265]
这里可以理解到的是,前文是以电芯片21中包含2个子光芯片这一场景为例进行描述的,在实际应用中,电芯片21中可包括3个甚至更多个子光芯片,在这些场景下,电芯片21可通过这个多个子光芯片同时完成多个矩阵与向量的乘法运算。例如,当电芯片21中包含4个子光芯片时,则电芯片21可先确定出上述第一待乘子矩阵pz、第二待乘子矩阵qz、第一矩阵参量r和第二矩阵参量t。然后通过这4个子光芯片同时计算第一待乘子矩阵pz与第一参量矩阵参量r的乘积、第一待乘子矩阵pz与第二参量矩阵参量t的乘积、第二待乘子矩阵qz与第一参量矩阵参量r的乘积以及第二待乘子矩阵qz与第二参量矩阵参量t的乘积。具体实现过程和前文描述的2个子光芯片这一场景下的实现过程相似,此处便不再赘述。这样就可以进一步提升信道估计的效率。
[0266]
和前文应用场景一中相同,尤其是在无线大规模mimo这个通信场景下,上述第五取值d
r1
以及第六取值d
t1
中各矩阵元素的取值的绝对值都会小于或者等于1,所以后续在基于第五取值d
r1
以及第六取值d
t1
进行的各个迭代的过程中,电芯片21无须再对重新赋值后的第一参量矩阵r以及第二参量矩阵t进行上述归一化处理,这样可以提升计算效率。
[0267]
在上述实现中,通过预设的第一迭代公式和第二迭代公式将针对信道关联矩阵a的求逆过程转换成了多个矩阵之间的乘法以及加减法等运算过程,为电芯片21和光芯片22协同计算出信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
提供了可行性。并且在信道关联矩阵a为复数矩阵并且光芯片22为复合电芯片的情况下,电芯片21和光芯片22可以同时计算至少两个矩阵与向量的乘积,这样一方面可以避免矩阵与向量的重复赋值及计算带来的计算量的增加,可提升信道估计的效率,另一方面也可以使得光芯片22的计算资源能够得到充分的利用。
[0268]
应用场景三:
[0269]
在本应用场景中,目标无线信道的信道关联矩阵a以及信道关联矩阵a对应的第一逆矩阵(这里假设为b)均实数矩阵。光芯片22是一个独立的光芯片。其只包含一套如图3或者图4所示的光信号源23、光信号调整模块24、光乘法器阵列25以及光电接收模块26,或者,只包含一套如图5所示的光信号源23、光信号调整模块24、第一光乘法器阵列271、第二光乘
法器阵列272、第一光电模块281以及第二光电接收模块282。这里,针对光芯片22的具体结构、功能以及与电芯片21的连接关系的描述可参加前文应用场景一中对光芯片22的具体结构、功能以及与电芯片21的连接关系的描述,此处不再赘述。
[0270]
针对上述步骤s602,在获取到上述信道关联矩阵a以及第一逆矩阵b之后,电芯片21可将上述信道关联矩阵a确定为第一待乘矩阵a2,并将上述第一逆矩阵b确定为第一参量矩阵(这里假设为r)的取值(为方便区别,后文将以第一取值代替描述)。这里,针对第一参量矩阵r的描述具体可参见前文的描述,此处便不再赘述。在后文中,在电芯片21确定出除上述第一取值以外的其他取值之前,第一参量矩阵r的取值会一直保持为第一逆矩阵b。
[0271]
针对上述步骤s603,在获取到上述第一待乘矩阵a2之后,电芯片21可先对上述第一待乘矩阵a1进行归一化处理以得到所述第一待乘矩阵a2对应的第一转换矩阵(这里假设为a1)。具体处理过程可参见上述应用场景一中描述的电芯片21对第一待乘子矩阵pu进行归一化处理以得到第一转换子矩阵p1u的具体过程,此处便不再赘述。然后,电芯片21可将上述第一转换矩阵a1传输给光芯片22,光芯片22即可承载上述第一转换矩阵a1。
[0272]
针对于上述步骤s604,电芯片21在根据第一取值对上述第一参量矩阵r进行赋值后,电芯片21可将第一参量矩阵r所包含的m的列向量分离出来,然后分别对这m个列向量进行归一化处理以得到m个第二列向量。其中,这m个列向量中的一个列向量经过归一化处理可得到一个第一列向量。这里,针对m列向量执行的归一化处理以得到m个第一列向量的具体过程可参见上述应用场景一中描述的电芯片21对第一参量矩阵r包含的m个列向量分别进行归一化处理以得到m个第一列向量的具体过程,此处便不再赘述。
[0273]
针对上述步骤s605以及步骤s606,在获取到上述m个第一列向量之后,电芯片21可将上述m个第一列向量中任意一个第一列向量j传输给光芯片22。然后,光芯片22可计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果,并将第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果传输给电芯片21。这里,电芯片21和光芯片22协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果的具体过程可参见前文示例中描述的电芯片21和光芯片22协同计算得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果的具体过程,此处便不再赘述。
[0274]
进一步的,电芯片21还可依次将上述m个第一列向量中除第一列向量j以外的m-1个第一列向量传输给光芯片22。光芯片22可依次计算得到上述第一转换矩阵a1与这m-1个第一列向量的相乘结果,并将第一转换矩阵a1与这m-1个第一列向量的相乘结果传输给电芯片21。
[0275]
针对于上述步骤s607,电芯片21在获取到上述第一转换矩阵a1与m个第一列向量中每个第一列向量的相乘结果后,即可根据第一转换矩阵a1与每个第一列向量的相乘结果处理得到第一转换矩阵a1与每个第一列向量的乘积。这里,电芯片21根据第一转换矩阵a1与每个第一列向量的相乘结果处理得到第一转换矩阵a1与每个第一列向量的乘积的具体过程可参见前文描述的电芯片21根据第一转换矩阵a1与第一列向量j的相乘结果处理得到第一转换矩阵a1与第一列向量j的乘积的过程,此处便不再赘述。电芯片21在确定得到上述第一转换矩阵a1与每个第一列向量的乘积之后,即可根据第一转换矩阵a1与每个第一列向量的乘积处理得到第一待乘矩阵a2与第一参量矩阵r中包含的m个列向量的乘积。具体过程可参见上述应用场景二中描述的电芯片21根据第一转换子矩阵p1z与每个第一列向量的乘积处理得到第一待乘子矩阵pz与第一参量矩阵r中包含的m个列向量的乘积的具体过程,此
处便不再赘述。在获取到第一待乘矩阵a2与第一参量矩阵r中包含的m个列向量的乘积之后,电芯片21即可根据每个列向量在第一参量矩阵r中的排列位置对第一待乘矩阵a2与第一参量矩阵r中包含的m个列向量的乘积进行组合,以得到第一转换矩阵a2与第一参量矩阵r的乘积。这里,由于第一待乘矩阵a2即为上述信道关联矩阵a,第一参量矩阵r的第一取值为第一逆矩阵b,所述第一待乘矩阵a2与第一参量矩阵r的第一乘积即为a
×
r。
[0276]
针对于上述步骤s608,电芯片21在获取到上述第一参量矩阵r的第一取值、上述第一乘积a
×
r之后,即可结合预设的第三迭代公式来计算得到求逆迭代结果(这里假设为d)的取值(为了方便区别,后文将以第七取值d1代替描述)。这里需要说明的是,求逆迭代结果d和前文描述的第一参量矩阵、第二参量矩阵等类似,其也是电芯片21预置的一个矩阵参量,其取值也会由电芯片21不断的迭代更新。上述第三迭代公式满足下述关系式(22):
[0277]
d=r
×
(2i-a
×
r)
ꢀꢀ
(22)
[0278]
其中,i为单位矩阵。这里需要说明的是,上述关系式(22)又可称之为牛顿迭代公式。
[0279]
具体实现中,电芯片21可先计算得到2i与第一乘积a
×
r的差值(这里假设为ca)。然后,电芯片21与光芯片22可协同计算得到第一参量矩阵r与差值ca的乘积。这里,电芯片21与光芯片22协同计算第一参量矩阵r与差值ca的乘积的具体过程与前文描述的电芯片21与光芯片22协同计算第一待乘矩阵a2与第一参量矩阵r的过程相似,此处便不再重复描述。然后,电芯片21即可将第一参量矩阵r与差值ca的乘积确定为求逆迭代结果的第七取值d1。
[0280]
进一步的,在获取到上述求逆迭代结果d的第七取值d1之后,电芯片21可将预设的迭代次数参量g的取值加1。至此,电芯片21和光芯片22即完成了针对求逆迭代结果d的一次完整的取值迭代过程。然后,电芯片21可判断迭代次数参量g的当前取值是否等于预设迭代次数t。这里需要说明的是,迭代次数参量g的初始取值要小于上述预设迭代次数t。
[0281]
若电芯片21确定迭代次数参量g的当前的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片21可根据将上述第七取值d1确定为关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。也即,a-1
=d1。
[0282]
若电芯片21确定迭代次数参量g的当前取值小于上述预设迭代次数t,则电芯片21和光芯片22可再一次重复前文描述的针对求逆迭代结果d的取值迭代过程。具体的,电芯片21可将上述求逆迭代矩阵的第七取值d1确定为上述第一参量矩阵r的新取值。然后,电芯片21和光芯片22可根据上述新取值的第一参量矩阵r以及上述第三迭代公式(22)计算得到上述求逆迭代矩阵d的新取值(这里假设为d2)。其中,d2=d1×
(2i-a
×
d1)。具体过程可一并参见前文描述的电芯片21和光芯片22协同计算得到上述第七取值d1的详细过程,此处便不再描述。然后,电芯片21可再次将迭代次数参量g的取值加1。然后,电芯片21可继续判断迭代次数参量g的当前取值是否等于预设迭代次数t。若电芯片21确定迭代次数参量g的当前的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片21可将上述取值d2确定为所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。若电芯片21确定上述迭代次数参量g的当前的取值仍然小于上述预设迭代次数t,则电芯片21可将取值d2确定为上述第一参量矩阵r的新取值,并根据新取值的第一参量矩阵r和第三迭代公式再次重复前文描述的针对求逆迭代结果d的取值迭代过程。直至电芯片21确定其累积的迭代次数参量的取值等于上述预设迭代次数t,则电芯片可根据第t次得到的求逆迭代结果d的取值(这里假设为d
t
)确定为所述信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
。也即,a-1
=d
t

[0283]
和前文应用场景一中相同,尤其是在无线大规模mimo这个通信场景下,上述第七取值d1中各矩阵元素的取值的绝对值都会小于或者等于1,所以后续在基于第七取值d1进行的各个迭代的过程中,电芯片21无须再对重新赋值后的第一参量矩阵r以及第二参量矩阵t进行上述归一化处理,这样可以提升计算效率。
[0284]
在上述实现中,通过预设的第三迭代公式将针对信道关联矩阵a的求逆过程转换成了多个矩阵之间的乘法以及加减法等运算过程,为电芯片21和光芯片22协同计算出信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
提供了可行性。然后,在信道关联矩阵a为实数矩阵的情况下,通过电芯片21和光芯片22的协作快速且低功耗的计算出信道关联矩阵a的目标逆矩阵a-1
,可提升信道估计的效率并降低功耗,可提升信道估计装置所属的通信系统的性能。
[0285]
s609,电芯片根据目标逆矩阵以及目标无线信道的接收向量确定目标无线信道的发射向量。
[0286]
在一些可行的实现方式中,电芯片21在获取到上述目标逆矩阵a-1
之后,还可获取目标无线信道的mimo接收向量y,然后根据目标逆矩阵a-1
以及mimo接收向量y计算出目标无线信道的发射向量x。
[0287]
可选的,在信道估计装置20采用迫零法进行信道估计的场景下,电芯片21可获取到、信道矩阵h的共轭转置矩阵hh,然后根据前文所述的关系式(3)、上述目标逆矩阵a-1
以及信道矩阵h的共轭转置矩阵hh计算得到迫零矩阵w
zf
。然后,电芯片21可获取mimo接收向量y,再根据mimo接收向量y、上述迫零矩阵w
zf
以及前文所述关系式(2)计算得到目标无线信道的发射向量x,进而完成针对目标无线信道的信道估计。
[0288]
可选的,在信道估计装置20采用最小均方误差法进行信道估计的场景下,电芯片21可获取信道矩阵h的共轭转置矩阵hh,然后根据前文所述的关系式(6)、上述目标逆矩阵a-1
以及信道矩阵h的共轭转置矩阵hh计算得到最小均方误差矩阵w
zf
。然后,电芯片21可获取mimo接收向量y,再根据mimo接收向量y、最小均方误差矩阵w
zf
以及前文所述公式(5)计算得到目标无线信道的发射向量x,进而完成针对目标无线信道的信道估计。
[0289]
这里需要说明的是,在计算迫零矩阵w
zf
或者最小均方误差矩阵w
zf
的过程中,同样也可通过电芯片21和光芯片22来快速完成涉及到的矩阵与矩阵的乘法运算,这样可以进一步提升信道估计的效率。
[0290]
在本技术实施例中,信道估计装置20先通过电芯片21和光芯片22协同计算得到信道关联矩阵的a的目标逆矩阵a-1
,然后再进一步结合zf法、mmse法等算法的来根据目标逆矩阵a-1
以及目标无线信道的接收向量y计算得到目标无线信道的发射向量x,进而完成对目标无线信道的信道估计。其中,整个计算过程中涉及到的矩阵与向量的乘法主要都是通过光芯片22来实现的。由于通过光芯片22来进行乘法运算所需的时间短且功耗低,所以采用电芯片21和光芯片22协同进行无线信道估计的方式相比于现有的通过数字集成电路进行无线信达估计的方式而言速度更快且功耗更低,可以有效提升信道估计的效率并降低功耗,进而可提升信道估计装置20所在的通信系统的性能。
[0291]
本技术实施例还提供了一种用于执行上述信道估计方法的信道估计装置20,请一并参见图2所述结构。该信道估计装置20主要包括相互连接的电芯片21和光芯片22。具体实现中,所述电芯片用于获取目标无线信道的信道关联矩阵,并确定出所述信道关联矩阵的对角元素矩阵的第一逆矩阵。所述电芯片用根据所述信道关联矩阵确定第一待乘矩阵,并
根据所述第一逆矩阵确定预设的第一参量矩阵的取值。所述电芯片还用于对所述第一待乘矩阵进行归一化处理以得到第一转换矩阵,并将所述第一转换矩阵传输给所述光芯片。其中,所述第一转换矩阵中任意矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于对所述第一参量矩阵的m个列向量进行归一化处理以得到m个第一列向量。其中,所述m个第一列向量中各第一列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1,m为大于等于2的整数。所述电芯片还用于将所述m个第一列向量中的任意第一列向量j传输给所述光芯片。所述光芯片用于将所述第一转换矩阵与所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果,并将所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片,还用于根据所述第一转换矩阵与所述m个第一列向量中的各第一列向量的相乘结果确定出所述第一待乘矩阵与所述第一参量矩阵的第一乘积。所述电芯片,还用于根据所述第一乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。所述电芯片,还用于根据所述目标逆矩阵以及所述目标无线信道的接收向量确定出所述目标无线信道的发射向量。
[0292]
在一种可能的实现方式中,所述信道关联矩阵以及所述第一逆矩阵为复数矩阵,所述第一待乘矩阵包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵。所述电芯片用于确定出所述信道关联矩阵的实部矩阵和虚部矩阵。所述电芯片还用于对所述信道关联矩阵的实部矩阵进行分块以得到所述第一待乘子矩阵。所述电芯片还用于对所述信道关联矩阵的虚部矩阵进行分块以得到所述第二待乘子矩阵。
[0293]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于确定出所述第一逆矩阵的实部矩阵。所述电芯片还用于将所述第一逆矩阵的实部矩阵确定为预设的第一参量矩阵的取值。
[0294]
在一种可能的实现方式中,所述第一转换矩阵包括与所述第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及与所述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵,所述第一乘积包括所述第一待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第一子乘积以及所述第二待乘分块矩阵与所述第一参量矩阵的第二子乘积。所述电芯片还用于确定出所述第一逆矩阵的虚部矩阵,并将所述第一逆矩阵的虚部矩阵确定为预设的第二参量矩阵的取值。所述电芯片还用于对所述第二参量矩阵的m个列向量进行归一化处理以得到m个第二列向量,其中,所述m个第二列向量中各第二列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于依次将所述m个第二列向量中各第二列向量传输给所述光芯片。所述光芯片还用于将所述第一转换子矩阵和所述第二转换子矩阵分别与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,以及,所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,以及,所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片还用于根据所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第一待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第三子乘积,并根据所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第二待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第四子乘积。所述电芯片,还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积以及所述第四子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
[0295]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于将所述信道关联矩阵的实部矩阵中除所述第一待乘子矩阵以外的部分确定为第三待乘子矩阵。所述电芯片还用于将所述信道
关联矩阵的虚部矩阵中除所述第二待乘子矩阵以外的部分确定为第四待乘子矩阵。所述电芯片还用于分别对所述第三待乘子矩阵和所述第四待乘子矩阵进行归一化处理以得到第三转换子矩阵和第四待乘子矩阵。其中,所述第三转换子矩阵和所述第四待乘子矩阵中任意矩阵元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于将所述第三转换子矩阵和所述第四转换子矩阵传输给所述光芯片。所述电芯片还用于依次将所述各第一列向量传输给所述光芯片。所述光芯片还用于将所述第三转换子矩阵和第四转换子矩阵分别与所述各第一列向量进行乘法运算,以得到所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果,并将所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片,还用于根据所述第三转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果确定出所述第三待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第五子乘积,并根据所述第四转换子矩阵与所述各第一列向量的相乘结果确定出所述第四待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第六子乘积。所述电芯片还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积、所述第四子乘积、所述第五子乘积以及所述第六子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
[0296]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于依次将所述各第二列向量传输给所述光芯片。所述光芯片还用于将所述第三转换子矩阵和第四转换子矩阵分别与所述各第二列向量进行乘法运算,以得到所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果以及所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片还用于根据所述第三转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第三转换子矩阵与所述第二参量矩阵的第七子乘积,并根据所述第四转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第四待乘子矩阵与所述第二参量矩阵的第八子乘积。所述电芯片还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积、所述第四子乘积、所述第五子乘积、所述第六子乘积、所述第七子矩阵以及所述第八子矩阵确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
[0297]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于根据所述第一子乘积和所述第四子乘积确定出预设的第三参量矩阵的第一子取值。所述电芯片还用于根据所述第二子乘积和所述第三子乘积确定出预设的第四参量矩阵的第一子取值。所述电芯片还用于根据所述第五子乘积和所述第八子乘积确定出所述第三参量矩阵的第二子取值。所述电芯片还用于根据所述第六子乘积和所述第七子乘积确定出所述第四参量矩阵的第二子取值。所述电芯片还用于根据所述第一子取值和所述第三子取值确定出所述第三参量矩阵的取值。所述电芯片还根据所述第二子取值和所述第四子取值确定出所述第四参量矩阵的取值。所述电芯片,还用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第一迭代公式确定得到实部迭代结果的取值,其中,所述第一迭代公式包括:
[0298]dr
=2
×
r-r
×
j t
×k[0299]
其中,dr为所述实部迭代结果,r为所述第一参量矩阵,t为所述第二参量矩阵,j为所述第三参量矩阵,k为所述第四参量矩阵。
[0300]
所述电芯片,还具体用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第二迭代公式确定得到虚部迭代结果的取值,其中,所述第二迭代公式包括:
[0301]dr
=2
×
t-r
×
k-t
×j[0302]
其中,d
t
为所述虚部迭代结果;所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。
[0303]
在所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,还用于重复执行以下操作:将上一次根据所述第一迭代公式确定得到的实部迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值,并将上一次根据所述第二迭代公式确定得到的虚部迭代结果的取值确定为所述第二参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵,以及,所述归一化的信道关联矩阵的实部和虚部重新确定出所述第三参量矩阵和所述第四参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第一迭代公式确定所述实部迭代结果的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第二迭代公式确定得到所述虚部迭代结果的新取值。将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,所述电芯片用于根据第t次得到的实部迭代结果的取值和虚部迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
[0304]
所述信道关联矩阵以及所述第一逆矩阵为复数矩阵,所述第一待乘矩阵包括第一待乘子矩阵和第二待乘子矩阵。所述电芯片用于确定出所述信道关联矩阵的实部矩阵和虚部矩阵。所述电芯片用于将所述信道关联矩阵的实部矩阵确定为所述第一待乘子矩阵,并将所述第一信道关联矩阵的虚部矩阵确定为所述第二待乘子矩阵。所述电芯片用于确定出所述第一逆矩阵的实部矩阵。所述电芯片用于将所述第一逆矩阵的实部矩阵确定为预设的第一参量矩阵的取值。
[0305]
在一种可能的实现方式中,所述光芯片包括第一子光芯片和第二子光芯片,所述第一子光芯片和所述第二子光芯片与所述电芯片相连接,所述第一乘积包括所述第一待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第一子乘积以及所述第二待乘子矩阵与所述第一参量矩阵的第二子乘积,所述第一转换矩阵包括与所述第一待乘子矩阵对应的第一转换子矩阵以及与所述第二待乘子矩阵对应的第二转换子矩阵。所述电芯片用于将所述第一逆矩阵的虚部矩阵确定为预设的第二矩阵参量的取值。所述电芯片还用于对所述第二参量矩阵的m个列向量进行所述归一化处理以得到m个第二列向量。其中,所述m个第二列向量中各第二列向量的任意向量元素的取值的绝对值小于或者等于1。所述电芯片还用于将所述m个第二列向量中各第二列向量传输给所述第一子光芯片和所述第二子光芯片。所述第一子光芯片还用于将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述第二子光芯片还用于将所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量进行乘法运算以得到所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果,并将所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果传输给所述电芯片。所述电芯片用于根据所述第一转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确定出所述第一待乘子矩阵与所述第二矩阵参量的第三子乘积,并根据所述第二转换子矩阵与所述各第二列向量的相乘结果确
定出所述第二待乘子矩阵与所述第二矩阵参量的第四子乘积。所述电芯片还用于根据所述第一子乘积、所述第二子乘积、所述第三子乘积和所述第四子乘积确定出所述信道关联矩阵对应的目标逆矩阵。
[0306]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片可用于根据所述第一子乘积和所述第三子乘积确定预设的第三参量矩阵的取值。所述电芯片还用于根据所述第二子乘积和所述第四子乘积确定预设的第四参量矩阵的取值。所述电芯片还用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第一迭代公式确定得到实部迭代结果的取值,其中,所述第一迭代公式包括:
[0307]dr
=2
×
r-r
×
j t
×k[0308]
其中,dr为所述实部迭代结果,r为所述第一参量矩阵,t为所述第二参量矩阵,j为所述第三参量矩阵,k为所述第四参量矩阵。
[0309]
所述电芯片还用于根据所述第一参量矩阵、所述第二参量矩阵、所述第三参量矩阵、所述第四参量矩阵以及预设的第二迭代公式确定得到虚部迭代结果的取值,其中,所述第二迭代公式包括:
[0310]dt
=2
×
t-r
×
k-t
×j[0311]
其中,d
t
为所述虚部迭代结果;所述电芯片对预设的迭代次数参量的取值加1。
[0312]
在确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,所述电芯片还用于重复执行以下操作:将上一次根据所述第一迭代公式确定得到的实部迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值,并将上一次根据所述第二迭代公式确定得到的虚部迭代结果的取值确定为所述第二参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵,以及,所述归一化的信道关联矩阵的实部和虚部重新确定出所述第三参量矩阵和所述第四参量矩阵的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第一迭代公式确定所述实部迭代结果的新取值。根据新取值的第一参量矩阵、新取值的第二参量矩阵、新取值的第三参量矩阵、新取值的第四参量矩阵以及所述第二迭代公式确定得到所述虚部迭代结果的新取值。将所述迭代次数参量的取值加1。所述电芯片还用于直至确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则根据第t次得到的实部迭代结果的取值和虚部迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
[0313]
在一种可能的实现方式中,所述第三参量矩阵满足下述关系式:
[0314]
j=p
×
r-q
×
t
[0315]
所述第四参量矩阵满足下述关系式:
[0316]
k=p
×
t q
×r[0317]
其中,p为所述信道关联矩阵的实部,q为所述信道关联矩阵的虚部矩阵。
[0318]
在一种可能的实现方式中,所述信道关联矩阵和所述第一逆矩阵为实数矩阵,所述第一待乘矩阵为所述信道关联矩阵,所述第一参量矩阵的取值为所述第一逆矩阵。
[0319]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片用于根据所述第一参量矩阵、所述第一乘积以及预设的第三迭代公式确定得到求逆迭代结果的取值。其中,所述第三迭代公式包括:
[0320]
d=r
×
(2i-a
×
r)
[0321]
其中,d为所述求逆迭代结果,r为所述第一参量矩阵,i为单位矩阵,a为所述信道
关联矩阵,a
×
r为所述第一乘积。所述电芯片还用于对预设的迭代次数参量的取值加1。所述电芯片,还用于在确定所述迭代次数参量的取值不等于预设迭代次数t之前,重复执行以下操作:将上一次根据所述第三迭代公式确定得到的求逆迭代结果的取值确定为所述第一参量矩阵的新取值。确定出所述第一待乘矩阵和新取值的第一参量矩阵的新乘积。根据新取值的第一参量矩阵、所述新乘积以及所述第三迭代公式确定得到所述求逆迭代结果的新取值。将所述迭代次数参量的取值加1。直至通过所述电芯片确定所述迭代次数参量的取值等于所述预设迭代次数t,则还具体用于根据第t次得到的求逆迭代结果的取值确定出所述信道关联矩阵的目标逆矩阵。
[0322]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片还用于:将所述m个第一列向量中的任意第一列向量j分解成第一正列向量j1和第一负列向量j2。其中,所述第一正列向量j1和所述第一负列向量j2之和等于所述第一列向量j,所述第一正列向量j1中任意向量元素的值为正数或者0,所述第一负列向量j2中的任意向量元素的值为负值或者0。根据所述第一负列向量j2确定出第一相反列向量j3,其中,所述第一负列向量j2与所述第一相反列向量j3的和为0。将所述第一正列向量j1和第一相反列向量j3传输给所述光芯片。
[0323]
在一种可能的实现方式中,所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的相乘结果包括述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果和所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果。所述光芯片用于:将所述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果。将所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3进行乘法运算以得到所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果。
[0324]
在一种可能的实现方式中,第一转换矩阵与所述第一正列向量j1的相乘结果和所述第一转换矩阵与所述第一相反列向量j3的相乘结果的差值可用于确定所述第一转换矩阵和所述第一列向量j的乘积。
[0325]
在一种可能的实现方式中,所述光芯片包括第一乘法器阵列和第二乘法器阵列,任一乘法器阵列中包括多个乘法器。所述电芯片还用于将所述第一转换矩阵分解成第一正转换矩阵和第一负转换矩阵。其中,第一正转换矩阵与所述第一负转换矩阵之和为所述第一待成矩阵,所述第一正转换矩阵中任意矩阵元素的值为正数或者0,所述第一负转换矩阵中任意矩阵元素的值为负数或者0。所述电芯片还用于确定出所述第一负转换矩阵对应的第一相反转换矩阵。其中,所述第一相反转换矩阵与所述第一负转换矩阵的和为0。所述电芯片还用于将所述第一正转换矩阵传输给所述第一乘法器阵列,以使得所述第一乘法器阵列承载所述第一正转换矩阵。其中,所述第一乘法器阵列的多个乘法器中的一个乘法器上承载有所述第一正转换矩阵中的一个矩阵元素的值。所述电芯片还用于将所述第一相反转换矩阵传输给所述第二乘法器阵列,以使得所述第二乘法器阵列承载所述第一相反转换矩阵。其中,所述第二乘法器阵列的多个乘法器中的一个乘法器上承载有所述第一相反转换矩阵中的一个矩阵元素的值。
[0326]
在一种可能的实现方式中,所述电芯片还包括第一光电接收模块和第二光电接收模块,所述第一光电接收模块与所述第一光乘法器阵列相连接,所述第二光电接收模块与所述第二光乘法器阵列相连接,所述第一转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果包括所述第一正转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果和所述第一相反转换矩阵与所述第一列
向量j的相乘结果。所述光芯片还用于:通过所述第一乘法器阵列和所述第一光电接收模块对所述第一正转换矩阵和所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一正转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。通过所述第二乘法器阵列和所述第二光电接收模块对所述第一相反转换矩阵和所述第一列向量j进行乘法运算以得到所述第一相反转换矩阵与所述第一列向量j的相乘结果。
[0327]
在一种可能的实现方式中,第一正转换矩阵与第一列向量j的相乘结果与第一相反转换矩阵与第一列向量j的相乘结果的差值可用于确定第一转换矩阵与第一列向量j的乘积。
[0328]
在一种可行的实现方式中,任一光乘法器通过所述任一光乘法器的折射率来承载任一矩阵元素的取值。
[0329]
在一种可行的实现方式中,光乘法器包括以下一种或多种:马赫-曾德尔干涉仪、定向耦合器和微环。
[0330]
这里,电芯片和光芯片执行上述各种可能实现方式中的功能的具体过程可参见前文所述,此处便不再赘述。
[0331]
请参见图8,图8是本技术实施例提供的一种电子设备一结构示意图。该电子设备可用于实现上述信道估计装置20所实现的信道估计方法。该装置包括:处理器81和存储器82。
[0332]
存储器82包括但不限于是ram、rom、eprom或cd-rom,该存储器82用于存储相关指令及数据。存储器82存储了如下的元素,可执行模块或者数据结构,或者它们的子集,或者它们的扩展集:
[0333]
操作指令:包括各种操作指令,用于实现各种操作。
[0334]
操作系统:包括各种系统程序,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
[0335]
图8中仅示出了一个存储器,当然,存储器也可以根据需要,设置为多个。
[0336]
处理器81可以是控制器,cpu,通用处理器,dsp,asic,fpga或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术实施例公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器81也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等等。
[0337]
可选的,该电子设备中的各个组件可通过总线系统耦合在一起,该线系统除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。
[0338]
实际应用中,所述存储器82用于存储执行上述实施例中信道估计装置20所实现的信道估计方法所需的程序代码,所述处理器81用于执行所述存储器82中存储的程序代码以实现上述实施例中信道估计装置20所实现的信道估计方法。
[0339]
请参见图9,图9是本技术实施例提供的一种信道估计装置又一的结构示意图。由图9可知,电芯片21和光芯片22可以采用立体封装结构,也即电芯片21和光芯片22不在同一平面上,光芯片22可以放置于电芯片21的上方,或者电芯片21可以放置于光芯片22的上方,电芯片21和光芯片22通过金属线相连。可以理解的是,在实际应用中,光芯片22和电芯片21可以采用是平面封装结构,同样可以采用图9所示立体封装结构,本技术对此不作具体限制。
[0340]
本技术实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括:如上述所述的信道估计装
置20,以及耦合于该信道估计装置20的分立器件。
[0341]
本技术实施例还提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现上述实施例中通过电芯片21和光芯片22所执行的方法或者步骤。
[0342]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品被计算机执行时实现上述实施例中通过电芯片21和光芯片22所执行的方法或者步骤。
[0343]
本技术实施例还提供了一种芯片系统,该芯片系统包括光芯片和电芯片,用于支持安装该芯片系统的装置实现上述第一方面所提供的信道估计方法。该芯片系统可以由光芯片和电芯片构成,也可以包含其他分立器件。
[0344]
本技术实施例还提供了一种光电混合处理器,用于与存储器耦合,存储器存储有指令,当光电混合处理器运行所述指令时,使得所述处理器执行上述实施例中所提供的信道估计方法。
[0345]
另外,本技术的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本技术中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括,但不限于:磁存储器件(例如,硬盘、软盘或磁带等),光盘(例如,压缩盘(compact disc,cd)、数字通用盘(digital versatile disc,dvd)等),智能卡和闪存器件(例如,可擦写可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory,eprom)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外,本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于,无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
[0346]
在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置或者方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0347]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0348]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0349]
本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0350]
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0351]
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字通用光盘(digital versatile disc,dvd))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,ssd))等。
[0352]
以上仅为本发明的个别实施例,本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。例如本发明实施例的附图中的各个部件具体形状或结构是可以根据实际应用场景进行调整的。
再多了解一些

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