噪声的协方差的确定方法以及其确定装置

技术领域

本申请涉及领域，具体而言，涉及一种噪声的协方差的确定方法、其确定装置、计算机可读存储介质、处理器以及电子设备。

背景技术

目前，我们主要通过噪声协方差与最小二乘估计值以及信道估计值的对应关系，确定噪声协方差矩阵，其中，由于信道估计值一般是通过对最小二乘估计值做滤波得到，因此，信道估计值会携带残留噪声，导致得到的噪声协方差矩阵会存在偏差。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种噪声的协方差的确定方法、其确定装置、计算机可读存储介质、处理器以及电子设备，以解决现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题。

为了实现所述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种噪声的协方差的确定方法，所述方法包括：获取导频信号的应用场景以及所述导频信号携带的噪声的初始协方差；至少根据所述应用场景，确定所述应用场景对应的补偿因子；根据所述初始协方差以及所述补偿因子，确定所述应用场景下所述噪声对应的目标协方差。

可选地，至少根据所述应用场景，确定所述应用场景对应的补偿因子，至少包括以下之一：在所述应用场景为解调场景的情况下，确定所述补偿因子为

可选地，根据所述初始协方差以及所述补偿因子，确定所述应用场景下所述噪声对应的目标协方差，至少包括以下之一：在所述应用场景为解调场景或反馈信道质量场景的情况下，确定所述补偿因子与所述初始协方差的乘积为所述目标协方差；在所述应用场景为干扰测量场景的情况下，确定所述初始协方差与预定补偿因子的差值为所述目标协方差，所述预定补偿因子为所述补偿因子经过Diag函数处理后得到的。

可选地，获取所述噪声的初始协方差，包括以下之一：采用

可选地，在采用

可选地，至少根据所述应用场景，确定所述应用场景对应的补偿因子，包括：获取噪声功率估计值的计算公式

根据本申请的另一方面，提供了一种噪声的协方差的确定装置，所述装置包括第一获取单元、第一确定单元以及第二确定单元，其中，所述第一获取单元用于获取导频信号的应用场景以及所述导频信号携带的噪声的初始协方差；所述第一确定单元，用于至少根据所述应用场景，确定所述应用场景对应的补偿因子；所述第二确定单元，用于根据所述初始协方差以及所述补偿因子，确定所述应用场景下所述噪声对应的目标协方差。

根据本发明实施例的又一方面，还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包括存储的程序，其中，所述程序用于执行任一种所述的方法。

根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任一种所述的方法。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电子设备，所述电子设备包括一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任一种所述的方法。

应用本申请的技术方案，所述的噪声的协方差的确定方法中，首先，获取导频信号的应用场景以及所述导频信号携带的噪声的初始协方差；然后，至少根据所述应用场景，确定所述应用场景对应的补偿因子；最后，根据所述初始协方差以及所述补偿因子，确定所述应用场景下所述噪声对应的目标协方差。相比现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，本申请的所述噪声的协方差的确定方法，通过获取所述应用场景以及所述初始协方差，再根据所述应用场景，确定所述应用场景对应的所述补偿因子，并根据所述初始协方差以及所述补偿因子，得到所述应用场景下的所述噪声对应的所述目标协方差，即使用所述补偿因子对所述初始协方差进行了补偿，保证了得到的所述目标协方差较为准确，解决了现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，保证了所述目标协方差的准确性较高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的噪声的协方差的确定方法流程示意图；

图2示出了根据本申请的实施例与现有技术的解调门限的差异示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的噪声的协方差的确定装置的示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，为了解决如上问题，本申请提出了一种噪声的协方差的确定方法、其确定装置、计算机可读存储介质、处理器以及电子设备。

根据本申请的实施例，提供了一种噪声的协方差的确定方法。

图1是根据本申请实施例的噪声的协方差的确定方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；

步骤S102，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；

步骤S103，根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。

上述的噪声的协方差的确定方法中，首先，获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；然后，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；最后，根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。相比现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，本申请的上述噪声的协方差的确定方法，通过获取上述应用场景以及上述初始协方差，再根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的上述补偿因子，并根据上述初始协方差以及上述补偿因子，得到上述应用场景下的上述噪声对应的上述目标协方差，即使用上述补偿因子对上述初始协方差进行了补偿，保证了得到的上述目标协方差较为准确，解决了现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，保证了上述目标协方差的准确性较高。

为了进一步保证上述目标协方差的准确性较高，根据本申请的一种具体实施例，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子，至少包括以下之一：在上述应用场景为解调场景的情况下，确定上述补偿因子为

具体地，反馈信道质量(Channel State Information，CSI)，通信链路的信道属性，描述了信号在每条传输路径上的衰弱因子。

根据本申请的另一种具体实施例，根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差，至少包括以下之一：在上述应用场景为解调场景或反馈信道质量场景的情况下，确定上述补偿因子与上述初始协方差的乘积为上述目标协方差；在上述应用场景为干扰测量场景的情况下，确定上述初始协方差与预定补偿因子的差值为上述目标协方差，上述预定补偿因子为上述补偿因子经过Diag函数处理后得到的。通过区分上述应用场景，且在上述应用场景为上述解调场景或上述反馈信道质量场景的情况下，确定上述补偿因子与上述初始协方差的乘积为上述目标协方差，在上述应用场景为上述干扰测量场景的情况下，确定上述初始协方差与预定补偿因子的差值为上述目标协方差，其中，上述预定补偿因子为上述补偿因子经过Diag函数处理后得到的，保证了可以根据不同的上述应用场景，确定上述目标协方差分别与上述补偿因子以及上述初始协方差的对应关系，进一步保证了上述目标协方差的准确性较高。

具体地，上述初始协方差的矩阵为

根据本申请的又一种具体实施例，获取上述噪声的初始协方差，包括以下之一：采用

具体地，假如接收端的接收信号为Y＝HX+N，其中，如果上述信号为导频信号，则X恒模为1，N为噪声，假设信道估计得到的估计值

上述初始协方差的估计方法一般为

由于导频信号X一般都是恒模为1，因此上述初始协方差也可以表示为

根据本申请的一种具体实施例，在采用

一种具体的实施例中，频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系，频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量，频域标识还可以包括每个正弦曲线的相移的信息，以便能够重新组合频率分量以恢复原始时间信号，时域是描述数学函数或物理信号对时间的关系，例如一个信号的时域波形可以表达信号随着时间的变化。

具体地，确定上述协方差的过程为噪声估计，接下来确定上述协方差，再求期望值，在OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)系统中k

为了进一步保证上述目标协方差的准确性较高，根据本申请的另一种具体实施例，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子，包括：获取噪声功率估计值的计算公式

一种具体的实施例中，不同的上述应用场景对应的上述补偿因子具体确定过程如下，假如存在2根接收天线和1根发送天线的情况，我们可知

其中，

表示估计噪声，C为滤波系数

c

在AWGN(Additive White Gaussian Noise，加性高斯白噪声)场景下，如下两个等式成立

以其中某一个噪声样点为例来推导上述噪声干扰协方差矩阵的计算过程(AWGN假设)：

我们先来看看接收天线0的上述噪声功率的计算：

同理，

由于估计得到的

具体地，上述噪声的上述目标协方差的确定过程主要用于LTE(Long TermEvolution，长期演进)和NR(New Radio，新无线/新空口)上下行各种导频的噪声估计。

一种具体的实施例中，如图2所示，图2示出了考虑上述补偿因子前后的上述协方差的PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)的解调门限差异，即信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)与块差错率(Block Error Rate，BLER)的关系，图中补偿前为表示采用现有技术，即使用有偏差的上述噪声的上述协方差的矩阵，补偿后表示根据上述初始协方差以及上述补偿因子确定的上述目标协方差，从图中可知，补偿后相较于补偿前，有0.5dB左右的增益。

本申请实施例还提供了一种噪声的协方差的确定装置，需要说明的是，本申请实施例的装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于噪声的协方差的确定方法。以下对本申请实施例提供的噪声的协方差的确定装置进行介绍。

图3是根据本申请实施例的噪声的协方差的确定装置的示意图。如图3所示，该装置包括第一获取单元10、第一确定单元20以及第二确定单元30，其中，上述第一获取单元10用于获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；上述第一确定单元20用于至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；上述第二确定单元30用于根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。

上述的噪声的协方差的确定装置中，通过上述第一获取单元获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；通过上述第一确定单元至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；通过上述第二确定单元根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。相比现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，本申请的上述噪声的协方差的确定装置，通过获取上述应用场景以及上述初始协方差，再根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的上述补偿因子，并根据上述初始协方差以及上述补偿因子，得到上述应用场景下的上述噪声对应的目标协方差，即使用上述补偿因子对上述初始协方差进行了补偿，保证了得到的上述目标协方差较为准确，解决了现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，保证了上述目标协方差的准确性较高。

为了进一步保证上述目标协方差的准确性较高，根据本申请的一种具体实施例，上述第一确定单元至少包括第一确定模块、第二确定模块以及第三确定模块中之一，其中，上述第一确定模块用于在上述应用场景为解调场景的情况下，确定上述补偿因子为

具体地，反馈信道质量(Channel State Information，CSI)，通信链路的信道属性，描述了信号在每条传输路径上的衰弱因子。

根据本申请的另一种具体实施例，上述第二确定单元至少包括第四确定模块以及第五确定模块中之一，其中，上述第四确定模块用于在上述应用场景为解调场景或反馈信道质量场景的情况下，确定上述补偿因子与上述初始协方差的乘积为上述目标协方差；上述第五确定模块用于在上述应用场景为干扰测量场景的情况下，确定上述初始协方差与预定补偿因子的差值为上述目标协方差，上述预定补偿因子为上述补偿因子经过Diag函数处理后得到的。通过区分上述应用场景，且在上述应用场景为上述解调场景或上述反馈信道质量场景的情况下，确定上述补偿因子与上述初始协方差的乘积为上述目标协方差，在上述应用场景为上述干扰测量场景的情况下，确定上述初始协方差与预定补偿因子的差值为上述目标协方差，其中，上述预定补偿因子为上述补偿因子经过Diag函数处理后得到的，保证了可以根据不同的上述应用场景，确定上述目标协方差分别与上述补偿因子以及上述初始协方差的对应关系，进一步保证了上述目标协方差的准确性较高。

具体地，上述初始协方差的矩阵为

根据本申请的又一种具体实施例，上述获取单元包括第六确定模块以及第七确定模块中之一，其中，上述第六确定模块用于采用

具体地，假如接收端的接收信号为Y＝HX+N，其中，如果上述信号为导频信号，则X恒模为1，N为噪声，假设信道估计得到的估计值

上述初始协方差的估计方法一般为

由于导频信号X一般都是恒模为1，因此上述初始协方差也可以表示为

根据本申请的一种具体实施例，上述装置还包括第一计算单元、第二计算单元以及第三计算单元中之一，其中，上述第一计算单元用于在采用

一种具体的实施例中，频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系，频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量，频域标识还可以包括每个正弦曲线的相移的信息，以便能够重新组合频率分量以恢复原始时间信号，时域是描述数学函数或物理信号丢时间的关系，例如一个信号的时域波形可以表达信号随着时间的变化。

具体地，确定上述协方差的过程为噪声估计，接下来确定上述协方差，再求期望值，在OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)系统中k

为了进一步保证上述目标协方差的准确性较高，根据本申请的另一种具体实施例，上述第一确定单元还包括获取模块以及第八确定模块，其中，上述获取模块用于获取噪声功率估计值的计算公式

一种具体的实施例中，不同的上述应用场景对应的上述补偿因子具体确定过程如下，假如存在2根接收天线和1根发送天线的情况，我们可知

其中，

表示估计噪声，C为滤波系数/>

c

在AWGN(Additive White Gaussian Noise，加性高斯白噪声)场景下，如下两个等式成立

以其中某一个噪声样点为例来推导上述噪声干扰协方差矩阵的计算过程(AWGN假设)：

我们先来看看接收天线0的上述噪声功率的计算：

同理，

由于估计得到的

具体地，上述噪声的上述目标协方差的确定过程主要用于LTE(Long TermEvolution，长期演进)和NR(New Radio，新无线/新空口)上下行各种导频的噪声估计。

一种具体的实施例中，如图2所示，图2示出了考虑上述补偿因子前后的上述协方差的PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)的解调门限差异，即信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)与块差错率(Block Error Rate，BLER)的关系，图中补偿前为表示采用现有技术，即使用有偏差的上述噪声的上述协方差的矩阵，补偿后表示根据上述初始协方差以及上述补偿因子确定的上述目标协方差，从图中可知，补偿后相较于补偿前，有0.5dB左右的增益。

上述装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、上述第一确定单元以及上述第二确定单元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。

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解决现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题。

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。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述噪声的协方差的确定方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述噪声的协方差的确定方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；

步骤S102，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；

步骤S103，根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请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，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；

步骤S102，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；

步骤S103，根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。

根据本申请的另一种典型的实施例，还提供了一种电子设备，上述电子设备包括一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述的方法。

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。

在本申请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，例如上述单元的划分，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。

上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。

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。

上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上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。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请上述的噪声的协方差的确定方法中，首先，获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；然后，至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；最后，根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。相比现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，本申请的上述噪声的协方差的确定方法，通过获取上述应用场景以及上述初始协方差，再根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的上述补偿因子，并根据上述初始协方差以及上述补偿因子，得到上述应用场景下的上述噪声对应的目标协方差，即使用上述补偿因子对上述初始协方差进行了补偿，保证了得到的上述目标协方差较为准确，解决了现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，保证了上述目标协方差的准确性较高。

2)、本申请的上述的噪声的协方差的确定装置中，通过上述第一获取单元获取导频信号的应用场景以及上述导频信号携带的噪声的初始协方差；通过上述第一确定单元至少根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的补偿因子；通过上述第二确定单元根据上述初始协方差以及上述补偿因子，确定上述应用场景下上述噪声对应的目标协方差。相比现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，本申请的上述噪声的协方差的确定装置，通过获取上述应用场景以及上述初始协方差，再根据上述应用场景，确定上述应用场景对应的上述补偿因子，并根据上述初始协方差以及上述补偿因子，得到上述应用场景下的上述噪声对应的目标协方差，即使用上述补偿因子对上述初始协方差进行了补偿，保证了得到的上述目标协方差较为准确，解决了现有技术中的由于携带残留噪声导致噪声协方差准确性较低的问题，保证了上述目标协方差的准确性较高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。