信道噪声功率的确定方法及其装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种信道噪声功率的确定方法及其装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.相关技术中，在对通信信道的信道噪声进行预估和滤波时，常常是通过对初始信道估计进行滤波，得到滤噪的信道估计，然后将初始信道估计去除滤噪的信道估计，从而得到噪声功率。但是这种处理方式，不仅滤波的过程处理复杂，而且在低信噪比时，得到的滤噪的信道估计误差较大，因此，计算得到的噪声功率不准确。
3.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种信道噪声功率的确定方法及其装置、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中信道噪声功率的计算方式复杂且计算误差较大，导致得到的信道噪声功率不准确的技术问题。
5.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信道噪声功率的确定方法，包括：接收多载波调制信号，并提取所述多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号；基于所述第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计；对所述初始信道估计进行定时补偿；基于定时补偿后的所述初始信道估计，确定传输所述多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
6.可选地，提取所述多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号的步骤，包括：获取所述多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息；采用所述索引信息，提取所述目标导频子载波的导频符号，得到所述第一导频符号。
7.可选地，获取所述多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息的步骤，包括：确定所述多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量；基于所述子载波总数量，提取所述多载波调制信号中关于所述某一目标导频子载波的索引信息。
8.可选地，对所述初始信道估计进行定时补偿的步骤，包括：基于所述初始信道估计，计算所述目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的关联参数；获取所述目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的载波间隔；基于所述关联参数、所述载波间隔和所述多载波调制信号的变换点数，预估定时提前量；采用所述定时提前量，对所述初始信道估计进行定时补偿。
9.可选地，所述定时提前量用于指示所述第一导频符号的符号起始位相对于所述本地接收机的第二导频符号的符号起始位的偏移量。
10.可选地，基于定时补偿后的所述初始信道估计，确定传输所述多载波调制信号的通信信道的噪声功率的步骤，包括：获取在预设时间段内计算所述噪声功率时所使用的导频子载波的目标载波数量；确定与所述目标载波数量对应的调整系数；采用所述多载波调
制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量、所述目标载波数量以及所述调整系数，确定传输所述多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
11.可选地，基于定时补偿后的所述初始信道估计，确定传输所述多载波调制信号的通信信道的噪声功率的步骤，包括：基于定时补偿后的所述初始信道估计，采用差分计算策略确定所述通信信道的噪声功率。
12.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种信道噪声功率的确定装置，包括：提取单元，用于接收多载波调制信号，并提取所述多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号；第一确定单元，用于基于所述第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计；补偿单元，用于对所述初始信道估计进行定时补偿；第二确定单元，用于基于定时补偿后的所述初始信道估计，确定传输所述多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
13.可选地，所述提取单元包括：第一获取模块，用于获取所述多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息；第一提取模块，用于采用所述索引信息，提取所述目标导频子载波的导频符号，得到所述第一导频符号。
14.可选地，所述第一获取模块包括：第一确定子模块，用于确定所述多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量；第一提取子模块，用于基于所述子载波总数量，提取所述多载波调制信号中关于所述某一目标导频子载波的索引信息。
15.可选地，所述补偿单元包括：第一计算模块，用于基于所述初始信道估计，计算所述目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的关联参数；第二获取模块，用于获取所述目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的载波间隔；第一预估模块，用于基于所述关联参数、所述载波间隔和所述多载波调制信号的变换点数，预估定时提前量；第一补偿模块，用于采用所述定时提前量，对所述初始信道估计进行定时补偿。
16.可选地，所述定时提前量用于指示所述第一导频符号的符号起始位相对于所述本地接收机的第二导频符号的符号起始位的偏移量。
17.可选地，所述第二确定单元包括：第三获取模块，用于获取在预设时间段内计算所述噪声功率时所使用的导频子载波的目标载波数量；第一确定模块，用于确定与所述目标载波数量对应的调整系数；第二确定模块，用于采用所述多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量、所述目标载波数量以及所述调整系数，确定传输所述多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
18.可选地，所述第二确定单元还包括：第三确定模块，用于基于定时补偿后的所述初始信道估计，采用差分计算策略确定所述通信信道的噪声功率。
19.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述所述的信道噪声功率的确定方法。
20.根据本发明实施例的另一方面，还提供了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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述所述的信道噪声功率的确定方法。
21.在本公开中，接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号，基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计，对初始信道估计进行定时补偿，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信
信道的噪声功率。在本技术中，通过对得到的初始信道估计进行定时补偿，可以准确地计算出通信信道的噪声功率，计算过程简单，并且计算的结果准确率较高，同样适用于计算低信噪比通信信道的噪声功率，进而解决了相关技术中信道噪声功率的计算方式复杂且计算误差较大，导致得到的信道噪声功率不准确的技术问题。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1是根据本发明实施例的一种可选的信道噪声功率的确定方法的流程图；
24.图2是根据本发明实施例的一种可选的信道噪声功率的确定装置的示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.为便于本领域技术人员理解本发明，下面对本发明各实施例中涉及的部分术语或名词做出解释：
28.ofdm(orthogonal frequency division multiplexing)，即正交频分复用技术，是多载波调制的一种，通过频分复用实现高速串行数据的并行传输，具有较好的抗多径衰弱的能力，能够支持多用户接入。
29.本发明下述各实施例可应用于确定信道噪声功率的系统/设备/应用中，可为ofdm系统中的信道估计噪声功率进行计算，本发明通过对初始信道估计进行定时补偿，可以准确地计算出通信信道的噪声功率，计算过程简单，并且计算的结果准确率较高，同样适用于计算低信噪比通信信道的噪声功率。
30.下面结合各个实施例来详细说明本发明。
31.实施例一
32.根据本发明实施例，提供了一种信道噪声功率的确定方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
33.图1是根据本发明实施例的一种可选的信道噪声功率的确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
34.步骤s102，接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号。
35.步骤s104，基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计。
36.步骤s106，对初始信道估计进行定时补偿。
37.步骤s108，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
38.通过上述步骤，可以接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号，基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计，对初始信道估计进行定时补偿，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。在本发明实施例中，通过对得到的初始信道估计进行定时补偿，可以准确地计算出通信信道的噪声功率，计算过程简单，并且计算的结果准确率较高，同样适用于计算低信噪比通信信道的噪声功率，进而解决了相关技术中信道噪声功率的计算方式复杂且计算误差较大，导致得到的信道噪声功率不准确的技术问题。
39.对于载波通信系统，接收机为了进行信道估计的滤波和对信道均衡处理需要估计信道的噪声功率。
40.下面结合上述各步骤对本发明实施例进行详细说明。
41.步骤s102，接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号。
42.对于多载波调制信号的类型较多，在本发明实施例中，以正交频分复用ofdm为例进行示意说明。本实施例中，噪声功率可以使用导频符号来估计，本实施例中的多载波调制信号(本实施例中以ofdm信号进行说明)的某个子载波的发收模型如公式(1)所示：
43.rk＝hkpk w
k k＝0，1...k-1
ꢀꢀ
(1)；
44.其中，pk、hk、wk分别为第k个子载波的发送导频数据、信道系数以及噪声数据，rk为接收到的第k个子载波的数据。
45.本实施例中，可以通过接收通信系统中的多载波调制信号，并提取该多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号(即该导频符号为从载波调制信号中提取的导频符号)。
46.可选的，提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号的步骤，包括：获取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息；采用索引信息，提取目标导频子载波的导频符号，得到第一导频符号。
47.在本发明实施例中，接收机从多载波调制信号中提取导频符号r,具体为：可以获取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息，之后，采用索引信息，提取该目标导频子载波的导频符号，得到第一导频符号(可以用rk表示，其中，k为该目标导频子载波索引)。
48.可选的，获取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息的步骤，包括：确定多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量；基于子载波总数量，提取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息。
49.在本发明实施例中，可以确定多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总
数量k，根据导频子载波索引k＝0，1...k-1，可以基于子载波总数量k，提取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息。
50.步骤s104，基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计。
51.在本发明实施例中，接收机可以在提取第一导频符号rk,以及获取本地接收机中的本地导频符号(即第二导频符号)后，确定初始信道估计，可以通过如下公式(2)确定初始信道估计：
[0052][0053]
其中，k为导频子载波索引，k为导频子载波总数量。
[0054]
步骤s106，对初始信道估计进行定时补偿。
[0055]
可选的，对初始信道估计进行定时补偿的步骤，包括：基于初始信道估计，计算目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的关联参数；获取目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的载波间隔；基于关联参数、载波间隔和多载波调制信号的变换点数，预估定时提前量；采用定时提前量，对初始信道估计进行定时补偿。
[0056]
在本发明实施例中，可以采用如下公式(3)计算相邻导频子载波(即目标导频子载波与相邻的下一导频子载波)之间的关联参数c。
[0057][0058]
其中，为目标导频子载波，为与目标导频子载波相邻的下一导频子载波，k为导频子载波索引，k为导频子载波总数量。
[0059]
在获取目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的载波间隔d后，可以通过如下公式(4)，基于关联参数c、载波间隔d和多载波调制信号的变换点数n(即fft(快速傅里叶变换)点数)，预估定时提前量τ。
[0060][0061]
在得到定时提前量τ后，可以对初始信道估计进行定时补偿，以消除时偏的相位对信道估计的影响，可采用如下公式(5)进行定时补偿：
[0062][0063]
可选的，定时提前量用于指示第一导频符号的符号起始位相对于本地接收机的第二导频符号的符号起始位的偏移量。
[0064]
在本发明实施例中，定时提前量可以指示接收信号ofdm符号起始位(即第一导频符号的符号起始位)相对于本地ofdm符号起始位(即本地接收机的第二导频符号的符号起始位)的偏移量。
[0065]
步骤s108，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0066]
可选的，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率的步骤，包括：获取在预设时间段内计算噪声功率时所使用的导频子载波的目标载波数量；确定与目标载波数量对应的调整系数；采用多载波调制信号中所包含的导频
子载波的子载波总数量、目标载波数量以及调整系数，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0067]
在本发明实施例中，可以先获取预设时间段内计算噪声功率时所使用的导频子载波的目标载波数量m，之后，通过目标载波数量m，确定与目标载波数量对应的调整系数α，采用如下公式(6)确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率，具体可以采用多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量k、目标载波数量m以及调整系数α，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0068][0069]
在本实施例中，目标载波数量m可以为奇数，在实际应用中可以取m＝3，如此，可以通过如下公式(7)计算通信信道的噪声功率：
[0070][0071]
可选的，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率的步骤，包括：基于定时补偿后的初始信道估计，采用差分计算策略确定通信信道的噪声功率。
[0072]
在本发明实施例中，还可以在定时补偿后的初始信道估计后，基于定时补偿后的初始信道估计，采用差分计算策略确定通信信道的噪声功率。
[0073]
本发明实施例中，通过对初始信道估计进行定时补偿，可以准确地计算出通信信道的噪声功率，计算过程简单，并且计算的结果准确率较高，同样适用于计算低信噪比通信信道的噪声功率。
[0074]
实施例二
[0075]
本实施例中提供的一种信道噪声功率的确定装置包含了多个实施单元，每个实施单元对应于上述实施例一中的各个实施步骤。
[0076]
图2是根据本发明实施例的一种可选的信道噪声功率的确定装置的示意图，如图2所示，该确定装置可以包括：提取单元20，第一确定单元22，补偿单元24，第二确定单元26，其中，
[0077]
提取单元20，用于接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号；
[0078]
第一确定单元22，用于基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计；
[0079]
补偿单元24，用于对初始信道估计进行定时补偿；
[0080]
第二确定单元26，用于基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0081]
上述确定装置，可以通过提取单元20接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号，通过第一确定单元22基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计，通过补偿单元24对初始信道估计进行定时补偿，通过第
二确定单元26基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。在本发明实施例中，通过对得到的初始信道估计进行定时补偿，可以准确地计算出通信信道的噪声功率，计算过程简单，并且计算的结果准确率较高，同样适用于计算低信噪比通信信道的噪声功率，进而解决了相关技术中信道噪声功率的计算方式复杂且计算误差较大，导致得到的信道噪声功率不准确的技术问题。
[0082]
可选的，提取单元包括：第一获取模块，用于获取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息；第一提取模块，用于采用索引信息，提取目标导频子载波的导频符号，得到第一导频符号。
[0083]
可选的，第一获取模块包括：第一确定子模块，用于确定多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量；第一提取子模块，用于基于子载波总数量，提取多载波调制信号中关于某一目标导频子载波的索引信息。
[0084]
可选的，补偿单元包括：第一计算模块，用于基于初始信道估计，计算目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的关联参数；第二获取模块，用于获取目标导频子载波与相邻的下一导频子载波之间的载波间隔；第一预估模块，用于基于关联参数、载波间隔和多载波调制信号的变换点数，预估定时提前量；第一补偿模块，用于采用定时提前量，对初始信道估计进行定时补偿。
[0085]
可选的，定时提前量用于指示第一导频符号的符号起始位相对于本地接收机的第二导频符号的符号起始位的偏移量。
[0086]
可选的，第二确定单元包括：第三获取模块，用于获取在预设时间段内计算噪声功率时所使用的导频子载波的目标载波数量；第一确定模块，用于确定与目标载波数量对应的调整系数；第二确定模块，用于采用多载波调制信号中所包含的导频子载波的子载波总数量、目标载波数量以及调整系数，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0087]
可选的，第二确定单元还包括：第三确定模块，用于基于定时补偿后的初始信道估计，采用差分计算策略确定通信信道的噪声功率。
[0088]
上述的确定装置还可以包括处理器和存储器，上述提取单元20，第一确定单元22，补偿单元24，第二确定单元26等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
[0089]
上述处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0090]
上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
[0091]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：接收多载波调制信号，并提取多载波调制信号中导频子载波的第一导频符号，基于第一导频符号和本地接收机的第二导频符号，确定初始信道估计，对初始信道估计进行定时补偿，基于定时补偿后的初始信道估计，确定传输多载波调制信号的通信信道的噪声功率。
[0092]
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述的
信道噪声功率的确定方法。
[0093]
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述的信道噪声功率的确定方法。
[0094]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0095]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0096]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0097]
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。
[0098]
另外，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0099]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0100]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。