[发明专利]大规模多输入多输出的信道估计方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及移动通讯技术领域，尤其涉及一种大规模多输入多输出的信道估计方法和装置。

背景技术

近年来，随着移动互联网的快速发展，无线多媒体业务等应用不断出现，使得人们对高速数据传输有了更高的需求。大规模多输入多输出(Massive multiple input multiple output,大规模MIMO)系统作为一种新的无线通信系统，得到了广泛关注，并逐渐成为研究热点。大规模MIMO系统保留了传统MIMO系统的优点的同时，充分利用信道的多径效应，使得系统噪声和不相干的干扰逐渐被平均化，以此来增加信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)，同时，采用波束赋形的传输方式可接近容量最优。因此，大规模MIMO成为下一代通信系统的重要候选技术之一。

在实际的无线通信系统中，接收端接收到的信号会同时受到大尺度衰落与小尺度衰落的影响，造成通信信号的失真，从而影响通信质量。为了缓解信道衰落的影响，目前的方案是在接收端进行信道估计，即利用接收信号与信道特性等信息估计出信号所处的信道的状态(CSI)，来补偿信道对信号造成的畸变。

在大规模MIMO系统下，当天线数量增加时，为了估计完整的信道状态，现有的信道估计方法要求导频信号的发送时间也随之增加，从而造成导频开销的增大，限制了频谱效率的提升。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种大规模多输入多输出的信道估计方法和装置，以节省信道估计过程中导频信号所占用的信道时频资源。

一方面，本发明实施例提供了一种大规模多输入多输出的信道估计方法，所述方法包括：

接收多个子载波上的导频信号；

根据天线之间的强相关性，通过对信道数字余弦变换DCT域的稀疏表示进行压缩感知，恢复导频占用子载波的频域信道矩阵，并利用信道的时域稀疏特性，恢复全部子载波的信道矩阵；

其中，所述多个子载波为所述大规模多输入多输出中全部子载波中的部分子载波，且所述时域信道矩阵为稀疏矩阵。

另一方面，本发明实施例还提供了一种大规模多输入多输出的信道估计装置，所述装置包括：

信号接收模块，用于接收多个子载波上的导频信号；

矩阵恢复模块，用于根据天线之间的强相关性，通过对信道数字余弦变换DCT域的稀疏表示进行压缩感知，恢复导频占用子载波的频域信道矩阵，利用信道的时域稀疏特性，恢复全部子载波的信道矩阵；

其中，所述多个子载波为所述大规模多输入多输出中全部子载波中的部分子信道，且所述时域信道矩阵为稀疏矩阵。

本发明实施例提供的大规模多输入多输出的信道估计方法和装置，通过接收多个子载波上的导频信号，根据天线之间的强相关性，通过对信道数字余弦变换DCT域的稀疏表示进行压缩感知，恢复导频占用子载波的频域信道矩阵，使得导频信号发射次数远远小于发射天线数，且利用信道的时域稀疏特性，不再需要对所有的子载波均通过发送导频信号来完成信道测量，从而节省了信道估计过程中导频信号所占用的信道时频资源。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明第一实施例提供的大规模多输入多输出的信道估计方法的流程图；

图2是大规模多输入多输出中多径效应的示意图；

图3是本发明第二实施例提供的大规模多输入多输出的信道估计方法的交互流程图；

图4是本发明第三实施例提供的大规模多输入多输出的信道估计装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

第一实施例

本实施例提供了大规模多输入多输出的信道估计方法的一种技术方案。所述大规模多输入多输出的信道估计方法由大规模多输入多输出的信道估计装置执行，所述大规模多输入多输出的信道估计装置集成在移动台当中。

参见图1，所述大规模多输入多输出的信道估计方法包括：

S11，接收多个子载波上的导频信号。

为了描述简单，假设移动台配备有一个天线，则该移动台利用这个天线接收导频信号。