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滤波系数确定方法、装置、设备、存储介质及程序

文献发布时间:2024-04-18 20:00:25


滤波系数确定方法、装置、设备、存储介质及程序

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种滤波系数确定方法、装置、设备、存储介质及程序。

背景技术

不同的滤波挡位下,若信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)不同,则滤波系数不同。例如,滤波挡位可以为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位。

目前,可以预先计算不同滤波挡位下、不同的信噪比对应的滤波系数,并可以将计算所得的滤波系数存储至滤波器。滤波过程中,可以根据实际的滤波挡位和信噪比,从滤波器中获取相应的滤波系数。然而,每个滤波挡位对应的信噪比数量较多,导致需要存储的滤波系数较多、存储资源的消耗量较大。

发明内容

本申请实施例提供一种滤波系数确定方法、装置、设备、存储介质及程序,该方法可以降低存储资源的消耗量。

第一方面,本申请提供一种滤波系数确定方法,包括:

接收第一信噪比和第一挡位值,所述第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;

根据所述第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,所述K为大于或等于1、且小于或等于N的整数,所述N为滤波器的阶数,N为大于或等于1的整数;

根据所述第一信噪比、所述K个奇异值、以及所述预设奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,根据所述第一信噪比、所述K个奇异值、以及所述预设奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数,包括:

根据所述K个奇异值,确定奇异矩阵,所述奇异矩阵为N阶对角矩阵;

确定所述预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵;

根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,根据所述K个奇异值,确定奇异矩阵,包括:

确定所述奇异矩阵中、第i行第i列的元素等于第i个奇异值,所述i大于等于1、且小于等于K;

确定所述奇异矩阵中、第j行第j列的元素等于0,所述j大于K、且小于等于N。

一种可能的实现方式中,所述预设奇异向量矩阵的列数为K;确定所述预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵,包括:

确定所述奇异向量矩阵前K列各元素等于所述预设奇异向量矩阵相应位置上的元素;

确定所述奇异向量矩阵第K+1列、至第N列所有元素为0。

一种可能的实现方式中,根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数,包括:

根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵;

根据所述奇异向量矩阵,确定所述奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;

确定所述滤波器的滤波系数为,所述奇异向量矩阵、所述第一矩阵的逆矩阵、所述奇异矩阵、以及所述共轭转置矩阵的乘积。

一种可能的实现方式中,根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数,包括:

根据所述第一挡位值,获取所述第一挡位值对应的互相关矩阵;

根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、所述奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、所述奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,确定所述滤波器的滤波系数,包括:

根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵;

根据所述奇异向量矩阵,确定所述奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;

确定所述滤波器的滤波系数为,所述奇异向量矩阵、所述第一矩阵的逆矩阵、所述共轭转置矩阵、以及所述互相关矩阵的乘积。

一种可能的实现方式中,根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵,包括:

根据所述第一信噪比,确定信噪比相关矩阵,所述信噪比相关矩阵为所述第一信噪比的倒数、与N阶单位矩阵的乘积;

确定所述第一矩阵为所述奇异矩阵、与所述噪声的自相关矩阵的和。

一种可能的实现方式中,接收第一信噪比和第一挡位值之前,所述方法还包括:

根据所述第一挡位值,确定依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;

将所述第一挡位值、所述K个奇异值、以及所述预设奇异向量矩阵,对应存储至所述预设存储空间。

一种可能的实现方式中,根据所述第一挡位值,确定依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,包括:

获取所述第一挡位值对应的自相关矩阵;

对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵。

一种可能的实现方式中,对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,包括:

对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到奇异矩阵、以及所述奇异矩阵对应的奇异向量矩阵,所述奇异矩阵为N阶对角矩阵;

对所述奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的所述K个奇异值;

确定所述预设奇异向量矩阵为,所述奇异向量矩阵的前K列对应的矩阵。

一种可能的实现方式中,对所述奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的所述K个奇异值,包括:

将所述奇异矩阵中大于或等于第一预设值的K个元素,按照从大到小的顺序、确定为所述依次排列的所述K个奇异值。

一种可能的实现方式中,对所述奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的所述K个奇异值,包括:

确定所述奇异矩阵中各个非0元素、与所述奇异矩阵第1行第1列元素的比值,得到至少一个比值;

在所述至少一个比值中确定K个目标比值,所述目标比值大于或等于第二预设值;

将所述目标比值对应的所述非0元素,按照从大到小的顺序、确定为所述依次排列的所述K个奇异值。

一种可能的实现方式中,所述方法还包括:

获取所述第一挡位值对应的互相关矩阵;

将所述第一挡位值、所述K个奇异值、所述预设奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,对应存储至所述预设存储空间。

第二方面,本申请提供一种滤波系数确定装置,所述装置包括:接收模块、获取模块和第一确定模块,其中,

所述接收模块用于,接收第一信噪比和第一挡位值,所述第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;

所述获取模块用于,根据所述第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,所述K为大于或等于1、且小于或等于N的整数,所述N为滤波器的阶数,N为大于或等于1的整数;

所述第一确定模块用于,根据所述第一信噪比、所述K个奇异值、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于:

根据所述K个奇异值,确定奇异矩阵,所述奇异矩阵为N阶对角矩阵;

确定所述预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵;

根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于:

确定所述奇异矩阵中、第i行第i列的元素等于第i个奇异值,所述i大于等于1、且小于等于K;

确定所述奇异矩阵中、第j行第j列的元素等于0,所述j大于K、且小于等于N。

一种可能的实现方式中,所述预设奇异向量矩阵的列数为K;所述第一确定模块具体用于:

确定所述奇异向量矩阵前K列各元素等于所述预设奇异向量矩阵相应位置上的元素;

确定所述奇异向量矩阵第K+1列、至第N列所有元素为0。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于:

根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵;

根据所述奇异向量矩阵,确定所述奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;

确定所述滤波器的滤波系数为,所述奇异向量矩阵、所述第一矩阵的逆矩阵、所述奇异矩阵、以及所述共轭转置矩阵的乘积。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于:

根据所述第一挡位值,获取所述第一挡位值对应的互相关矩阵;

根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、所述奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于:

根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵;

根据所述奇异向量矩阵,确定所述奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;

确定所述滤波器的滤波系数为,所述奇异向量矩阵、所述第一矩阵的逆矩阵、所述共轭转置矩阵、以及所述互相关矩阵的乘积。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于:

根据所述第一信噪比,确定信噪比相关矩阵,所述信噪比相关矩阵为所述第一信噪比的倒数、与N阶单位矩阵的乘积;

确定所述第一矩阵为所述奇异矩阵、与所述噪声的自相关矩阵的和。

一种可能的实现方式中,滤波系数确定装置还包括:第二确定模块和存储模块,其中,

所述第二确定模块用于,根据所述第一挡位值,确定依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;

所述存储模块用于,将所述第一挡位值、所述K个奇异值、以及所述预设奇异向量矩阵,对应存储至所述预设存储空间。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块具体用于:

获取所述第一挡位值对应的自相关矩阵;

对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块具体用于:

对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到奇异矩阵、以及所述奇异矩阵对应的奇异向量矩阵,所述奇异矩阵为N阶对角矩阵;

对所述奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的所述K个奇异值;

确定所述预设奇异向量矩阵为,所述奇异向量矩阵的前K列对应的矩阵。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块具体用于:

将所述奇异矩阵中大于或等于第一预设值的K个元素,按照从大到小的顺序、确定为所述依次排列的所述K个奇异值。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块具体用于:

确定所述奇异矩阵中各个非0元素、与所述奇异矩阵第1行第1列元素的比值,得到至少一个比值;

在所述至少一个比值中确定K个目标比值,所述目标比值大于或等于第二预设值;

将所述目标比值对应的所述非0元素,按照从大到小的顺序、确定为所述依次排列的所述K个奇异值。

一种可能的实现方式中,所述存储模块具体用于:

获取所述第一挡位值对应的互相关矩阵;

将所述第一挡位值、所述K个奇异值、所述预设奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,对应存储至所述预设存储空间。

第三方面,本申请提供一种滤波系数确定设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;

所述存储器存储有计算机程序;

所述处理器执行所述计算机程序,以实现如第一方面任一项所述的方法。

第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时实现如第一方面任一项所述的方法。

第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时实现如第一方面任一项所述的方法。

本申请实施例提供的滤波系数确定方法、装置、设备、存储介质及程序,可以接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;可以根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;可以根据第一信噪比、K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,确定滤波器的滤波系数。通过上述方法,可以避免预先存储各个挡位值下、多个信噪比对应的滤波系数,减少了数据存储量,降低了存储资源的消耗量。另外,通过上述方法计算滤波系数,可以避免滤波系数计算公式中涉及的矩阵求逆等运算,降低了计算复杂度,使得计算成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景的示意图;

图2为本申请实施例提供的一种滤波系数确定方法的流程示意图;

图3为本申请实施例提供的一种奇异值和预设奇异向量矩阵的确定方法的流程示意图;

图4为本申请实施例提供的另一种滤波系数确定方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的又一种滤波系数确定方法的流程示意图;

图6为本申请实施例提供的一种滤波系数确定装置的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的另一种滤波系数确定装置的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的一种滤波系数确定设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

为了便于理解,首先结合图1对本申请实施例涉及的应用场景进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景的示意图。如图1所示,滤波器可以根据滤波系数对输入信号进行滤波,以得到输出信号。

上述滤波器可以应用于任何需要进行信号滤波的场景。例如,需要进行信号滤波的场景可以为,信道估计场景。

滤波器可以为,基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)准则的有限冲击响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器。

滤波器的不同滤波挡位可以对应不同的滤波系数。例如,滤波挡位可以为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位。

具体而言,滤波器进行时域滤波时,若多普勒扩展挡位和/或信噪比不同,则滤波系数不同;滤波器进行频域滤波时,若时延扩展挡位和/或信噪比不同,则滤波系数不同。

目前,可以预先计算不同滤波挡位下、不同的信噪比对应的滤波系数,并可以将滤波挡位、信噪比、以及计算所得的滤波系数对应存储至滤波器。在时域滤波过程中,可以根据多普勒扩展挡位和信噪比,获取对应的滤波系数;在频域滤波过程中,可以根据时延扩展挡位和信噪比,获取对应的滤波系数。

然而,每个滤波挡位对应的信噪比数量较多,导致需要存储的滤波系数较多、存储资源的消耗量较大。

有鉴于此,本申请实施例提供了一种滤波系数确定方法,以解决存储资源消耗量较大的技术问题。

该方法中,可以将滤波挡位值、滤波挡位值对应的奇异值、以及预设奇异向量矩阵对应存储至预设存储空间。实际滤波过程中,可以根据信噪比、滤波挡位值对应的奇异值、以及预设奇异向量矩阵,计算确定滤波系数。上述方法中,无需存储各个滤波挡位值下、各信噪比对应的滤波系数,且存储奇异值和奇异向量矩阵时所需的存储资源量、远小于存储多个滤波系数所需的存储资源量,降低了存储资源的消耗量。

另外,上述方法中,根据信噪比、滤波挡位值对应的奇异值、以及预设奇异向量矩阵,计算确定滤波系数时,只涉及矩阵的乘法和加法运算。相比于滤波系数计算公式中涉及的矩阵求逆等运算,本申请实施例提供的方法降低了计算复杂度,使得计算成本较低。

下面,通过具体实施例对本申请所示的技术方案进行说明。需要说明的是,下面几个实施例可以独立存在,也可以相互结合,对于相同或相似的内容,在不同的实施例中不再重复说明。

图2为本申请实施例提供的一种滤波系数确定方法的流程示意图。本实施例的执行主体可以为滤波系数确定系统,也可以为设置在滤波系数确定系统中的滤波系数确定装置。滤波系数确定装置可以通过软件实现,也可以通过软件和硬件的结合实现。如图2所示,本实施例的方法包括:

S201、接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位。

本实施例可以用于实现不同形式的滤波。例如,不同形式的滤波可以为时域滤波、或者频域滤波。

本实施例中,根据滤波形式的不同,第一挡位值也不同。第一挡位值至少存在如下两种情况:

情况1、若滤波形式为时域滤波,则第一挡位值可以为任意一个多普勒扩展挡位;

情况2、若滤波形式为频域滤波,则第一挡位值可以为任意一个时延扩展挡位。

需要说明的是,多普勒扩展挡位和时延扩展挡位的说明,可以参见相关技术,此处不做赘述。

应该理解的是,针对任意一个第一挡位值,第一挡位值可以对应多个信噪比。本实施例中,第一信噪比可以为,第一挡位值下的任意一个信噪比。

S202、根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵。

K为大于或等于1、且小于或等于N的整数;N为滤波器的阶数,N为大于或等于1的整数。

预设存储空间可以为,滤波系数确定系统中的存储空间。

本实施例可以应用于信道估计场景。在接收第一信噪比和第一挡位值之前,还可以根据各个挡位值下、信道的自相关矩阵,确定依次排列的K个奇异值和K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,并可以将挡位值、K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵对应存储至预设存储空间。

应该理解的是,信道的自相关矩阵与互相关矩阵可能相同,或者信道的自相关矩阵与互相关矩阵也可能不相同。

本实施例中,针对任意一个挡位值,若信道的自相关矩阵与互相关矩阵相同,则可以仅将K个奇异值和K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,对应存储至预设存储空间;若信道的自相关矩阵与互相关矩阵不相同,则可以将K个奇异值、K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵、以及互相关矩阵,对应存储至预设存储空间。

需要说明的是,实际实施过程中,可以从信道估计系统获取信道的自相关矩阵和互相关矩阵,本实施例对此不做赘述。

本实施例中,可以对滤波系数计算公式中的自相关矩阵进行奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD),得到自相关矩阵对应的奇异矩阵、以及奇异向量矩阵。

示例性的,假设信道的自相关矩阵为R

R

其中,U可以为自相关矩阵R

本实施例中,可以在奇异矩阵中确定K个奇异值,可以根据K个奇异值确定对应的预设奇异向量矩阵。

K个奇异值可以为,奇异矩阵中、大于等于预设值的元素。

应该理解的是,由于奇异矩阵为对角矩阵,所以K个奇异值可以为奇异矩阵对角线上的K个大于等于预设值的元素。

本实施例中,可以将奇异向量矩阵中前K列元素对应的矩阵,确定为预设奇异向量矩阵。

本实施例中,通过确定并存储K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,避免了将奇异矩阵和奇异向量矩阵存储至预设存储空间,可以进一步降低存储资源的消耗量,节省存储资源。

应该理解的是,由于预先向预设存储空间存储了各个挡位值对应的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵。具体实施过程中,可以根据第一挡位值、从预设存储空间获取K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵。

S203、根据第一信噪比、K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,确定滤波器的滤波系数。

应该理解的是,滤波系数的计算公式可以为:

W

其中,W

信噪比的相关矩阵可以为,信噪比的倒数、与N阶单位矩阵的乘积,即:

其中,I可以为N阶单位矩阵。

本实施例中,通过对自相关矩阵进行奇异值分解,可以对滤波系数的计算公式进行如下分解:

W

=(USU

=U(S+δ

其中,δ

若R

W

=U(S+δ

本实施例中,可以根据第一挡位值从预设存储空间获取K个奇异值、以及奇异向量矩阵,可以根据K个奇异值确定奇异矩阵(即S),可以根据预设奇异向量矩阵确定奇异向量矩阵(即U),可以根据第一信噪比确定δ

可选的,若R

本实施例提供的滤波系数确定方法,可以接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;可以根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;可以根据第一信噪比、K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,确定滤波器的滤波系数。通过上述方法,可以避免预先存储各个挡位值下、多个信噪比对应的滤波系数,减少了数据存储量,降低了存储资源的消耗量。另外,通过上述方法计算滤波系数,可以避免滤波系数计算公式中涉及的矩阵求逆等运算,降低了计算复杂度,使得计算成本较低。

在图2实施例的基础上,下面结合图3,对根据信道的自相关矩阵确定K个奇异值、以及K个奇异值对应的奇异向量矩阵的方法进行说明。

图3为本申请实施例提供的一种奇异值和预设奇异向量矩阵的确定方法的流程示意图。本实施例的执行主体可以为滤波系数确定系统,也可以为设置在滤波系数确定系统中的滤波系数确定装置。滤波系数确定装置可以通过软件实现,也可以通过软件和硬件的结合实现。如图3所示,本实施例的方法包括:

S301、获取第一挡位值对应的自相关矩阵。

本实施例可以应用于信道估计场景。具体实施过程中,可以从信道估计系统获取各个挡位值对应的自相关矩阵。

S302、对自相关矩阵进行奇异值分解,得到奇异矩阵、以及奇异矩阵对应的奇异向量矩阵,奇异矩阵为N阶对角矩阵。

需要说明的是,对自相关矩阵进行奇异值分解,得到奇异矩阵、以及奇异矩阵对应的奇异向量矩阵的具体方式,可以参见S202,此处不再赘述。

S303、对奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的K个奇异值。

应该理解的是,奇异矩阵中的非0元素可以为,奇异矩阵对角线上的元素。

本实施例中,至少可以通过如下两种方式,得到依次排列的K个奇异值:

方式一、可以将奇异矩阵中大于或等于第一预设值的K个元素,按照从大到小的顺序、确定为依次排列的K个奇异值。

第一预设值可以根据实际需要进行设置,本申请实施例对此不做限定。

本实施例中,奇异矩阵可以如下所示:

其中,S

该方式中,可以分别对比元素S

方式二、可以确定奇异矩阵中各个非0元素、与奇异矩阵第1行第1列元素的比值,得到至少一个比值;在至少一个比值中确定K个目标比值,目标比值大于或等于第二预设值;将目标比值对应的非0元素,按照从大到小的顺序、确定为依次排列的K个奇异值。

第二预设值可以根据实际需要进行设置,本申请实施例对此不做限定。

奇异矩阵第1行第1列元素可以为S

本实施例中,可以确定S

S304、确定预设奇异向量矩阵为,奇异向量矩阵的前K列对应的矩阵。

本实施例中,奇异向量矩阵可以如下所示:

假设N等于4,K等于3,则预设奇异向量矩阵可以为:

S305、将第一挡位值、K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,对应存储至预设存储空间。

本实施例中,若自相关矩阵与互相关矩阵相同,则可以将第一挡位值、K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,对应存储至预设存储空间。

可选的,若自相关矩阵与互相关矩阵不相同,还可以获取第一挡位值对应的互相关矩阵;将第一挡位值、K个奇异值、预设奇异向量矩阵、以及互相关矩阵,对应存储至预设存储空间。

本实施例提供的奇异值和预设奇异向量矩阵的确定方法,可以获取第一挡位值对应的自相关矩阵;可以对自相关矩阵进行奇异值分解,得到奇异矩阵、以及奇异矩阵对应的奇异向量矩阵;可以对奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的K个奇异值;可以确定预设奇异向量矩阵为,奇异向量矩阵的前K列对应的矩阵;并可以将第一挡位值、K个奇异值、以及预设奇异向量矩阵,对应存储至预设存储空间。通过上述方法,可以避免直接将奇异矩阵和奇异向量矩阵直接存储至预设存储空间,减少了数据存储量,从而降低了存储资源的消耗量。

在上述任一实施例的基础上,下面,结合图4,对自相关矩阵与互相关矩阵相同时,N阶滤波器的滤波系数确定方法进行说明。

图4为本申请实施例提供的另一种滤波系数确定方法的流程示意图。本实施例的执行主体可以为滤波系数确定系统,也可以为设置在滤波系数确定系统中的滤波系数确定装置。滤波系数确定装置可以通过软件实现,也可以通过软件和硬件的结合实现。如图4所示,本实施例的方法包括:

S401、接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位。

S402、根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵。

K为大于或等于1、且小于或等于N的整数;N为滤波器的阶数,N为大于或等于1的整数。

需要说明的是,S401-S402的具体实现方式,可以参见S201-S202,此处不再赘述。

S403、根据K个奇异值,确定奇异矩阵,奇异矩阵为N阶对角矩阵。

本实施例中,可以确定奇异矩阵中、第i行第i列的元素等于第i个奇异值,i大于等于1、且小于等于K;确定奇异矩阵中、第j行第j列的元素等于0,j大于K、且小于等于N。

示例性的,假设N等于4,K等于3,奇异值可以为S

S404、确定预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵。

本实施例中,预设奇异向量矩阵的列数为K,可以确定奇异向量矩阵前K列各元素等于预设奇异向量矩阵相应位置上的元素;确定奇异向量矩阵第K+1列、至第N列所有元素为0。

示例性的,假设N等于4,K等于3,预设奇异向量矩阵可以为:

则奇异向量矩阵可以为:

S405、根据奇异矩阵、以及第一信噪比,确定第一矩阵。

本实施例中,可以根据第一信噪比,确定信噪比相关矩阵,信噪比相关矩阵为第一信噪比的倒数、与N阶单位矩阵的乘积;确定第一矩阵为奇异矩阵、与噪声的自相关矩阵的和。

具体而言,信噪比相关矩阵可以为:

其中,I可以为N阶单位矩阵。

第一矩阵可以为:

本实施例中,可以将奇异矩阵记为S,可以将(1/信噪比)记为δ

S+δ

S406、根据奇异向量矩阵,确定奇异向量矩阵的共轭转置矩阵。

需要说明的,根据奇异向量矩阵,确定奇异向量矩阵的共轭转置矩阵的方法,可以参见相关技术,本实施例对此不做赘述。

本实施例中,可以将奇异向量矩阵记为U,则共轭转置矩阵可以记为U

S407、确定滤波系数为,奇异向量矩阵、第一矩阵的逆矩阵、奇异矩阵、以及共轭转置矩阵的乘积。

本实施例中,可以即将滤波系数记为W

W

本实施例提供的滤波系数确定方法,可以接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;可以根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;可以根据K个奇异值,确定奇异矩阵;可以确定预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵;根据奇异矩阵、以及第一信噪比,确定第一矩阵;可以根据奇异向量矩阵,确定奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;并可以确定滤波系数为,奇异向量矩阵、第一矩阵的逆矩阵、奇异矩阵、以及共轭转置矩阵的乘积。通过上述方法确定滤波系数,可以避免滤波系数计算公式中涉及的矩阵求逆等运算,降低了计算复杂度,使得计算成本较低。

在上述任一实施例的基础上,下面,结合图5,对自相关矩阵与互相关矩阵不同时,N阶滤波器的滤波系数确定方法进行说明。

图5为本申请实施例提供的又一种滤波系数确定方法的流程示意图。本实施例的执行主体可以为滤波系数确定系统,也可以为设置在滤波系数确定系统中的滤波系数确定装置。滤波系数确定装置可以通过软件实现,也可以通过软件和硬件的结合实现。如图5所示,本实施例的方法包括:

S501、接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位。

S502、根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵、以及互相关矩阵。

本实施例中,可以将互相关矩阵记为r

S503、根据K个奇异值,确定奇异矩阵,奇异矩阵为N阶对角矩阵。

S504、确定预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵。

S505、根据奇异矩阵、以及第一信噪比,确定第一矩阵。

S506、根据奇异向量矩阵,确定奇异向量矩阵的共轭转置矩阵。

需要说明的是,S501-S506的具体实现方式可以参见S401-S406,此处不再赘述。

S507、确定滤波系数为,奇异向量矩阵、第一矩阵的逆矩阵、共轭转置向量矩阵、以及互相关矩阵的乘积。

本实施例中,可以即将滤波系数记为W

W

本实施例提供的滤波系数确定方法,可以接收第一信噪比和第一挡位值,第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;可以根据第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;可以根据K个奇异值,确定奇异矩阵;可以确定预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵;根据奇异矩阵、以及第一信噪比,确定第一矩阵;可以根据奇异向量矩阵,确定奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;并可以确定滤波系数为,奇异向量矩阵、第一矩阵的逆矩阵、共轭转置向量矩阵、以及互相关矩阵的乘积。通过上述方法确定滤波系数,可以避免滤波系数计算公式中涉及的矩阵求逆等运算,降低了计算复杂度,使得计算成本较低。

图6为本申请实施例提供的一种滤波系数确定装置的结构示意图。本实施例提供的滤波系数确定装置可以为软件和/或硬件的形式。本实施例提供的滤波系数确定装置可以为滤波系数确定系统中的模块、单元、芯片、芯片模组等。

如图6所示,本实施例提供的滤波系数确定装置10包括:接收模块11、获取模块12和第一确定模块13,其中,

所述接收模块11用于,接收第一信噪比和第一挡位值,所述第一挡位值为时延扩展挡位、或者多普勒扩展挡位;

所述获取模块12用于,根据所述第一挡位值,在预设存储空间获取依次排列的K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵,所述K为大于或等于1、且小于或等于N的整数,所述N为滤波器的阶数,N为大于或等于1的整数;

所述第一确定模块13用于,根据所述第一信噪比、所述K个奇异值、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

本实施例提供的滤波系数确定装置10,可用于执行上述方法实施例中任一方法实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不作赘述。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块13具体用于:

根据所述K个奇异值,确定奇异矩阵,所述奇异矩阵为N阶对角矩阵;

确定所述预设奇异向量矩阵对应的奇异向量矩阵;

根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、以及所述奇异向量矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块13具体用于:

确定所述奇异矩阵中、第i行第i列的元素等于第i个奇异值,所述i大于等于1、且小于等于K;

确定所述奇异矩阵中、第j行第j列的元素等于0,所述j大于K、且小于等于N。

一种可能的实现方式中,所述预设奇异向量矩阵的列数为K;所述第一确定模块13具体用于:

确定所述奇异向量矩阵前K列各元素等于所述预设奇异向量矩阵相应位置上的元素;

确定所述奇异向量矩阵第K+1列、至第N列所有元素为0。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块13具体用于:

根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵;

根据所述奇异向量矩阵,确定所述奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;

确定所述滤波器的滤波系数为,所述奇异向量矩阵、所述第一矩阵的逆矩阵、所述奇异矩阵、以及所述共轭转置矩阵的乘积。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块13具体用于:

根据所述第一挡位值,获取所述第一挡位值对应的互相关矩阵;

根据所述第一信噪比、所述奇异矩阵、所述奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,确定所述滤波器的滤波系数。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块13具体用于:

根据所述奇异矩阵、以及所述第一信噪比,确定第一矩阵;

根据所述奇异向量矩阵,确定所述奇异向量矩阵的共轭转置矩阵;

确定所述滤波器的滤波系数为,所述奇异向量矩阵、所述第一矩阵的逆矩阵、所述共轭转置矩阵、以及所述互相关矩阵的乘积。

一种可能的实现方式中,所述第一确定模块13具体用于:

根据所述第一信噪比,确定信噪比相关矩阵,所述信噪比相关矩阵为所述第一信噪比的倒数、与N阶单位矩阵的乘积;

确定所述第一矩阵为所述奇异矩阵、与所述噪声的自相关矩阵的和。

图7为本申请实施例提供的另一种滤波系数确定装置的结构示意图。滤波系数确定装置10还包括:第二确定模块14和存储模块15,其中,

所述第二确定模块14用于,根据所述第一挡位值,确定依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵;

所述存储模块15用于,将所述第一挡位值、所述K个奇异值、以及所述预设奇异向量矩阵,对应存储至所述预设存储空间。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块14具体用于:

获取所述第一挡位值对应的自相关矩阵;

对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到依次排列的所述K个奇异值、以及所述K个奇异值对应的预设奇异向量矩阵。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块14具体用于:

对所述自相关矩阵进行奇异值分解,得到奇异矩阵、以及所述奇异矩阵对应的奇异向量矩阵,所述奇异矩阵为N阶对角矩阵;

对所述奇异矩阵中的非0元素进行筛选,得到依次排列的所述K个奇异值;

确定所述预设奇异向量矩阵为,所述奇异向量矩阵的前K列对应的矩阵。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块14具体用于:

将所述奇异矩阵中大于或等于第一预设值的K个元素,按照从大到小的顺序、确定为所述依次排列的所述K个奇异值。

一种可能的实现方式中,所述第二确定模块14具体用于:

确定所述奇异矩阵中各个非0元素、与所述奇异矩阵第1行第1列元素的比值,得到至少一个比值;

在所述至少一个比值中确定K个目标比值,所述目标比值大于或等于第二预设值;

将所述目标比值对应的所述非0元素,按照从大到小的顺序、确定为所述依次排列的所述K个奇异值。

一种可能的实现方式中,所述存储模块15具体用于:

获取所述第一挡位值对应的互相关矩阵;

将所述第一挡位值、所述K个奇异值、所述预设奇异向量矩阵、以及所述互相关矩阵,对应存储至所述预设存储空间。

本实施例提供的滤波系数确定装置10,可用于执行上述方法实施例中任一方法实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不作赘述。

图8为本申请实施例提供的一种滤波系数确定设备的硬件结构示意图。该滤波系数确定设备可以为滤波系数确定系统中的芯片、芯片模组等。

如图8所示,该滤波系数确定设备20可以包括:处理器21和存储器22,其中,处理器21和存储器22可以通信;示例性的,处理器21和存储器22通过通信总线23通信,所述存储器22用于存储程序指令,所述处理器21用于调用存储器中的程序指令执行上述任意方法实施例所示的滤波系数确定方法。

可选的,滤波系数确定设备20还可以包括通信接口,通信接口可以包括发送器和/或接收器。

可选的,上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

本实施例提供的升级设备可用于执行上述任一方法实施例所述的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时,实现如上任一方法实施例所述的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不作赘述。

本申请实施例还提供一种芯片,包括:存储器、处理器以及硬件系统资源,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序,以实现如上任一方法实施例所述的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时实现如上任一方法实施例所述的方法,其实现原理和技术效果类似,此处不作赘述。

实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储器(存储介质)包括:只读存储器(英文:read-only memory,缩写:ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文:magnetic tape)、软盘(英文:floppydisk)、光盘(英文:optical disc)及其任意组合。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程终端设备的处理单元以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程终端设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程终端设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

在本申请中,术语“包括”及其变形可以指非限制性的包括;术语“或”及其变形可以指“和/或”。本申请中术语“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。本申请中,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

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