一种基于加窗处理的低运算量OTFS信道估计方法、存储介质及计算机

一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法、存储介质及计算机
技术领域
1.本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。


背景技术：

2.高速移动通信是未来6g重要的应用场景之一。目前5g系统中的ofdm技术在高速移动场景下面临着严峻的挑战。譬如，高多普勒频移会导致ofdm子载波正交性遭到破坏，从而会恶化通信质量。针对传统ofdm调制在高速移动场景下面临的局限性，正交时频空间调制技术便应运而生。
3.正交时频空间(orthogonal time frequency space，简称otfs)调制是在时延-多普勒域上进行数据调制，其在高速移动通信场景下能保证通信质量。但是，otfs却存在着分数多普勒问题。由于实际信道复杂多变，实际信道通常不满足整数多普勒频偏的条件，这给otfs系统的信道估计带来了极大的挑战。
4.针对导频辅助时延-多普勒域的otfs信道估计，目前普遍有效的方法有基于嵌入式导频的阈值判决法，这种方法简单且导频开销小，但其在分数多普勒的情况下，导频区域受到周围数据的干扰，很容易产生虚警，信道估计准确性急剧下降。有效的方法还有基于互相关的信道估计方法，该方法准确性高但其需要在整个多普勒轴进行互相关运算，其计算量较高，且其占用一整个帧作为导频帧，导频开销很大，严重影响了通信效率。


技术实现要素：

5.本发明针对于互相关的信道估计方法其计算量较高，导频开销大，严重影响通信效率的问题，提出一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，所述方法包括：
6.步骤一、构建时延-多普勒域等效信道函数，并设置阈值系数γa、γb、多普勒轴分辨率δ、初始路径循环次数i和导频区域；
7.步骤二、添加窗函数至所述时延-多普勒轴等效信道函数，并截取所述添加后的多普勒轴等效信道函数生成匹配函数；
8.步骤三、根据所述导频区域位置关系，获取估计的时延-多普勒域冲激响应矩阵
9.步骤四、更新路径循环次数；
10.步骤五、根据所述时延多普勒域冲激响应矩阵和匹配函数在信道多普勒拓展范围内进行互相关操作；
11.步骤六、根据所述互相关操作获取最大互相关值，并获取所述最大互相关值对应的多普勒格点值、时延格点值和互相关数值；
12.步骤七、根据所述多普勒格点值、时延格点值和其互相关数值，估计对应的信道参数；
13.步骤八、根据所述信道参数更新时延-多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值；
14.步骤九、设置迭代停止条件，当满足停止条件时，输出估计值；否则，返回步骤四，重新上述步骤。
15.进一步的，还提供一种优选方式，所述采用添加窗函数至所述时延-多普勒轴等效信道函数，并截取所述添加后的多普勒轴等效信道函数生成匹配函数，具体为：
16.p(x)＝qn((x-k
γ-k
max
)n),0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1，
17.其中，p(x)为匹配函数，qn为加窗处理之后的多普勒轴等效信道函数，x为该函数的函数变量,k
γ
为根据窗函数所选定的保护间隔，k
max
为多普勒拓展值，n为多普勒轴格点数，(.)n表示循环移位。
18.进一步的，还提供一种优选方式，所述更新路径循环次数为：
19.i＝i+1。
20.进一步的，还提供一种优选方式，所述根据所述时延多普勒域冲激响应矩阵和匹配函数在信道多普勒拓展范围内进行低运算的互相关操作，具体为：
[0021][0022]
其中，其中，为k
δ
和k
δ
互相关数值，为互相关函数，k
δ
为整数多普勒数值，k
δ
为分数多普勒数值，p
*
为匹配函数的共轭形式，为表示获取到的时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上的值。
[0023]
进一步的，还提供一种优选方式，所述根据所述最大互相关值、多普勒格点值、时延格点值和互相关数值，估计对应的信道参数，具体为：
[0024]
估计出的第i条路径的整数多普勒值与分数多普勒值：
[0025][0026]
其中，为估计出的整数多普勒值，为估计出的分数多普勒值；
[0027]
估计出的第i条路径的时延值
[0028][0029]
估计出的第i条路径的增益
[0030][0031]
估计出的第i条路径的相位值：
[0032][0033][0034]
其中，为与时延有关的相位参数，m为时延轴格点的数量。
[0035]
进一步的，还提供一种优选方式，所述根据所述信道参数更新时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值，具体为：
[0036][0037]
其中，为时延多普勒域冲激响应矩阵的第条时延格点上所有的值，为与时延有关的相位参数。
[0038]
进一步的，还提供一种优选方式，，所述迭代停止条件为：
[0039][0040]
其中，σ为噪声方差。
[0041]
进一步的，还提供一种优选方式，所述设置阈值系数γa、γb为0.1，设置的多普勒轴分辨率δ为0.1，设置的初始路径循环次数i为0。
[0042]
基于同一发明构思，本发明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用于储存计算机程序，所述计算机程序执行上述任一项所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。
[0043]
基于同一发明构思，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行根据上述中任一项中所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。
[0044]
本发明的有益之处在于：
[0045]
本发明解决了互相关的信道估计方法其计算量较高，导频开销大，严重影响通信效率的问题。
[0046]
本发明提出一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，将导频嵌入数据中，在发射端时频域数据进行加窗操作，加窗操作使得信道在时延-多普勒域等效表示形式更加稀疏，可以减小周围数据对导频区域的干扰，除此之外，本发明所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法在少数多普勒格点上进行互相关操作，在保证信道估计准确性的情况下很大程度降低了运算量与导频开销。
[0047]
本发明提出一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，相较于传统的otfs系统，基于加窗处理的otfs系统能将等效信道中多普勒轴能量集中在主瓣区域内，增强了等效冲激响应矩阵的稀疏性。
[0048]
本发明应用于高速移动通信领域。
附图说明
[0049]
图1为实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法流程图；
[0050]
图2为实施方式一所述的导频放置示意图；
[0051]
图3为实施方式九所述的otfs误码率曲线示意图，其中，横坐标为信噪比，纵坐标为误码率。
具体实施方式
[0052]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
[0053]
实施方式一、参见图1和图2说明本实施方式。本实施方所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，所述方法包括：
[0054]
步骤一、构建时延-多普勒域等效信道中多普勒轴函数，并设置阈值系数γa、γb、多普勒轴分辨率δ、初始路径循环次数i和导频区域；
[0055]
步骤二、采用添加窗函数至所述时延-多普勒轴等效信道函数，并截取所述添加后的多普勒轴等效信道函数生成匹配函数；
[0056]
步骤三、根据所述导频区域位置关系，获取估计的时延多普勒域冲激响应矩阵
[0057]
步骤四、更新路径循环次数；
[0058]
步骤五、根据所述时延多普勒域冲激响应矩阵和匹配函数在信道多普勒拓展范围内进行低运算的互相关操作；
[0059]
步骤六、根据所述互相关操作获取最大互相关值，并获取所述最大互相关值对应的多普勒格点值、时延格点值和互相关数值；
[0060]
步骤七、根据所述多普勒格点值、时延格点值和其互相关数值，估计对应的信道参数；
[0061]
步骤八、根据所述信道参数更新时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值；
[0062]
步骤九、设置迭代停止条件，当满足停止条件时，输出估计值；否则，返回步骤四，重新上述步骤。
[0063]
在实际应用中，本实施方式将导频区域嵌入到数据中心位置，并设置一定的导频保护间隔，在多普勒轴上，发射端进行时频域加窗处理，使得导频区域受到周围数据的干扰很少，有利于信道估计。并且这种嵌入式导频放置节省了导频资源，更能反映当前该帧真实的信道影响。在信道估计方法中，本实施方式根据窗函数主瓣宽度和多普勒拓展值将匹配的模板函数进行截取，截取后的函数作为新的匹配函数p(x)，这种操作减少了传统互相关信道估计中的冗余，仅在少数多普勒格点范围内进行互相关操作，很大程度降低了运算量。
[0064]
实施方式二、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述添加窗函数至所述时延-多普勒轴等效信道函数，并截取所述添加后的多普勒轴等效信道函数生成匹配函数，具体为：
[0065]
p(x)＝qn((x-k
γ-k
max
)n),0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1，
[0066]
其中，p(x)为匹配函数，qn为加窗处理之后的多普勒轴等效信道函数，x代表该函数的函数变量,k
γ
为根据窗函数所选定的保护间隔，k
max
为多普勒拓展值，n为多普勒轴格点数，(.)n表示循环移位。
[0067]
在实际情况中，本实施方式采用窗函数处理所述多普勒轴的函数：
[0068][0069]
其中，γ
ν
(n)为时频域数据中时间轴上添加的窗函数；
[0070]
在多普勒轴上，发射端所加窗函数为γ
ν
(n)，将qn(x)进行循环移位，移位k
γ
与多普勒拓展值k
max
之和的距离，将0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1范围内的qn(x)作为预设的互相关函数即：
[0071]
p(x)＝qn((x-k
γ-k
max
)n),0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1。
[0072]
本实施方式提供了互相关函数，很大程度降低了otfs信道估计方法中的运算量与导频开销。
[0073]
实施方式三、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述更新路径循环次数为：
[0074]
i＝i+1。
[0075]
本实施方式采用逐次加一的方式进行路径次数更新。
[0076]
实施方式四、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述时延多普勒域冲激响应矩阵和匹配函数在信道多普勒拓展范围[-k
max
,k
max
]内进行低运算的互相关操作，具体为：
[0077][0078]
其中，为k
δ
和k
δ
互相关数值，为匹配函数p与之间的互相关函数，k
δ
为整数多普勒数值，k
δ
为分数多普勒数值，nz＝2k
max
+2k
γ
+1，nz为时延-多普勒域冲激响应矩阵的多普勒格点数p
*
为匹配函数的共轭形式，为表示获取到的时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上的值。
[0079]
在实际应用中，本实施方式所述的互相关操作具体为：
[0080]
遍历时延多普勒域冲激响应矩阵所有的时延格点，以分数部分的分辨率δ在[-k
max
,k
max
]范围内来遍历搜索所有的多普勒频移离散量的整数部分k
δ
和分数部分k
δ
。
[0081]
本实施方式仅在少数多普勒格点上进行互相关操作，很大程度降低了运算量。
[0082]
实施方式五、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述根据所述多普勒格点值、时延格点值和其互相关数值，估计对应的信道参数，具体为：
[0083]
估计出的第i条路径的整数多普勒值与分数多普勒值：
[0084][0085]
其中，为估计出的整数多普勒值，为估计出的分数多普勒值；
[0086]
估计出的第i条路径的时延值
[0087][0088]
估计出的第i条路径的增益
[0089]
[0090]
估计出的第i条路径的相位值：
[0091][0092][0093]
其中，为与时延有关的相位参数，m为时延轴格点的数量，为相位值。
[0094]
实施方式六、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述根据所述信道参数更新时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值，具体为：
[0095][0096]
其中，为时延多普勒域冲激响应矩阵的第条时延格点上所有的值，为与时延有关的相位参数。
[0097]
实施方式七、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述迭代停止条件为：
[0098][0099]
其中，σ为噪声方差。
[0100]
实施方式八、本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的提供一个具体实施例，也用于解释实施方式二至实施方式七，具体的：
[0101]
1、在时延-多普勒域将传输数据进行串并转换，排列数据信号并插入导频，设置导频区域范围，在范围内进行零填充。
[0102][0103]
其中，x
p
代表导频，xd代表数据，导频区域采用0填充。设置导频保护间隔kb，保护间隔用来一定程度上的防止周围数据对导频区域的干扰，其取值范围为kb≥k
max
+k
γ
，k
γ
代表根据多普勒轴时频域窗函数所选定的保护间隔。
[0104]
2、逆辛傅里叶变换(inverse symplectic finite fourier transform,isfft)将时延-多普勒域数据转换为时频域数据。
[0105][0106]
式(2)中x[k,l]代表时延-多普勒域的数据，x[n,m]代表时频域数据，其中n为时频域数据时间轴索引，m为时频域数据频率轴索引。
[0107]
3、对于时频域数据进行加窗操作：
[0108][0109]
代表经时频域加窗之后的数据，γ
v,τ
代表时延轴窗函数与多普勒轴窗函数的联合作用矩阵，将γ
v,τ
[n,m]拆分成多普勒轴窗函数γv[n]与时延轴窗函数γ
τ
[m]即
[0110]
γ
v,τ
[n,m]＝γv[n]γ
τ
[m](4)
[0111]
4、进行海森堡变换，将加窗后的时频域数据转换为时域信号，其表示形式如下：
[0112][0113]
式(5)中s(t)为发送到信道中的时域信号，w
tx
(t-nt)为发送脉冲，δf为系统的子载波间隔，t为一个otfs符号的时间长度。
[0114]
5、时域信号经过多径信道到达接收端，接收端接收到时域信号r(t)表示为：
[0115]
r(t)＝∫∫h(τ,ν)e
j2πν(t-τ)
s(t-τ)dτdν+z(t)
ꢀꢀꢀ
(6)
[0116]
式(6)中，z(t)表示噪声的时域形式。经维格纳变换，将接收端时域信号转换为时频域数据如下式所示：
[0117][0118]
y[n,m]表示接收端时频域数据，w
rx
(t-nt)为接收脉冲，其与发送脉冲应满足双正交特性。
[0119]
6、辛傅里叶变换(symplectic finite fourier transform,sfft)操作，将时频域数据转换为时延-多普勒域数据y[k,l]，其表示形式如下式所示：
[0120][0121]
7、信道估计方案：
[0122]
步骤一、初始化操作，生成时延-多普勒域等效信道中多普勒轴的函数，设置阈值系数γa、γb，设置多普勒轴分辨率δ，设置初始路径循环次数i，并添加窗函数：
[0123][0124]
在多普勒轴上，发射端所加窗函数为γ
ν
(n)，将qn(x)进行循环移位，移位k
γ
与多普勒拓展值k
max
之和的距离，将0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1范围内的qn(x)作为预设的匹配函数即：
[0125]
p(x)＝qn((x-k
γ-k
max
)n),0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1
ꢀꢀꢀ
(10)
[0126]
步骤二、根据导频区域位置关系，提取出估计的时延-多普勒域冲激响应矩阵其在接收时延多普勒域数据帧的坐标取值范围为k
p-k
γ-k
max
＜k＜k
p
+k
γ
+k
max
，l
p
＜l＜l
p
+l
max
；
[0127]
步骤三、更新循环次数i＝i+1；
[0128]
步骤四、进行互相关操作，表示时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值，遍历所有的时延格点，以分数部分的分辨率δ在[-k
max
,k
max
]范围内来遍历搜索所有的多普勒频移离散量的整数部分k
δ
和分数部分k
δ
：
[0129][0130]
步骤五、寻找互相关函数的最大值，存储最大互相关值时对应的整数多普勒格点值k
δ
、分数多普勒格点值k
δ
、时延格点值l、互相关数值
[0131]
步骤六、根据步骤五得出的最大互相关值所在位置以及数值，估计出如下的信道参数：
[0132]
估计出的第i条路径的整数多普勒值与分数多普勒值：
[0133][0134]
估计出的第i条路径的时延值：
[0135][0136]
估计出的第i条路径的增益：
[0137][0138]
估计出的第i条路径的相位值：
[0139][0140][0141]
步骤七、更新
[0142][0143]
步骤八、判断是否停止迭代，停止迭代的条件：
[0144][0145]
如果不满足停止迭代的条件，回到步骤三更新循环次数，后续继续进行迭代，如果停止迭代则进行步骤九输出估计值；
[0146]
步骤九、输出p条路径所有的整数多普勒值与分数多普勒值、时延值、增益以及初始相位值，完成信道估计。
[0147]
8、信道均衡与移除导频
[0148]
根据上述步骤估计出的信道参数值得到均衡矩阵，在时延多普勒域进行信道均衡，根据导频位置移除导频，得到最终接收数据。
[0149]
本实施方式还对比了本发明所提供的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法和现有互相关的信道估计方法在不同系统条件下的导频开销，如表1所示：
[0150]
表1导频开销对比
[0151][0152]
根据表1可以明显看出，本发明所提供的低运算量otfs信道估计方法导频开销较小，通信效率高。
[0153]
同样的，本实施方式还对比了本发明所提供的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法和现有互相关的信道估计方法的复数乘法次数，如表2所示：
[0154]
表2复数乘法次数对比
[0155][0156][0157]
根据表2可以明显看出，发明所提供的低运算量otfs信道估计方法在计算量上远小于现有互相关的信道估计方法。
[0158]
实施方式九、参见图3说明本实施方式。本实施方式是对实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的进一步限定，所述设置阈值系数γa、γb为0.1，设置的多普勒轴分辨率δ为0.1，设置的初始路径循环次数i为0。
[0159]
在实际应用中，为了证明实施方式一所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法的有效性，结合实施方式八提供以一具体实施例，具体实现步骤如下：
[0160]
1、初始化操作：仿真单发单收系统，设置时延-多普勒域的格点数，设置m＝16，n＝16，载波间隔选取为δf＝15khz，载波选取f＝2ghz。
[0161]
产生随机数据流并进行qpsk调制，调制之后进行串并转换，而后插入导频，设置导频保护间隔为kb＝2，设定的窗主瓣保护间隔为k
γ
＝2，导频放置位置为(k
p
,l
p
)＝(8,8)。
[0162]
2、发送端进行isfft操作将时延-多普勒域数据转化为时频域数据；
[0163]
3、对时频域数据进行加窗操作，在时频域数据的时间轴乘上窗函数，窗函数以选取切比雪夫窗为例；
[0164]
4、经过海森堡变换将时频域数据转化为时域信号；
[0165]
5、信号经过多径信道；
[0166]
6、接收端得到时域信号之后进行维格纳变换以及sfft操作，将数据转化为时延-多普勒域数据；
[0167]
7、采用本发明中的低运算量otfs信道估计方法：
[0168]
步骤一、按照式(1)与式(2)得到加切比雪夫窗的互相关函数，并设置阈值γa＝0.1、γb＝0.1分数多普勒分辨率为δ＝0.1。
[0169]
步骤二、根据导频区域位置关系，提取出用来估计的时延多普勒域冲激响应矩阵
[0170]
步骤三、更新循环次数i＝i+1
[0171]
步骤四、进行互相关操作，在[-k
max
,k
max
]范围内以分辨率δ＝0.1来遍历搜索所有的分数多普勒频移离散表示的整数部分k
δ
和分数部分k
δ
。
[0172][0173]
步骤五、寻找的最大互相关值，存储最大互相关值时的整数多普勒格点值k
δ
、分数多普勒格点值k
δ
、时延格点值l、互相关数值
[0174]
步骤六、根据步骤五得出的最大互相关值所在位置以及数值，由式(12)-(16)估计出相应的信道参数。
[0175]
步骤七、利用步骤六得到的参数根据式(17)更新
[0176]
步骤八、根据式(18)判断是否停止迭代，如果停止迭代则进行步骤九，否则回到步骤三进行下一次路径寻找。
[0177]
步骤九、迭代结束，输出所有路径的信道参数。
[0178]
8、进行mmse均衡，均衡后移除导频，并进行qpsk解调得到接收数据。
[0179]
如图3所示，可以明显的看出，本发明提供的基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法得到与现有互相关的信道估计方法相近的误码性能，在不损失误码性能的基础上，降低了计算量与导频开销。
[0180]
实施方式十、本实施方式所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于储存计算机程序，所述计算机程序执行实施方式一至实施方式八任一项所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。
[0181]
实施方式十一、本实施方式所述的一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行根据实施方式一至实施方式八中任一项中所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。
[0182]
尽管已描述了本公开的优选实施方式，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施方式以及落入本公开范围的所有变更和修改。
[0183]
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
[0184]
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0185]
以上结合附图对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，是为了突出优点和有益之处，并不用于作为对本发明的限制，任何基于本发明的精神原则范围内的，对本发明的修改、实施方式的组合、改进和等同替换等，均应当包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一、构建时延-多普勒域等效信道函数，并设置阈值系数γ
a
、γ
b
、多普勒轴分辨率δ、初始路径循环次数i和导频区域；步骤二、添加窗函数至所述时延-多普勒轴等效信道函数，并截取所述添加后的多普勒轴等效信道函数生成匹配函数；步骤三、根据所述导频区域位置关系，获取估计的时延-多普勒域冲激响应矩阵步骤四、更新路径循环次数；步骤五、根据所述时延多普勒域冲激响应矩阵和匹配函数在信道多普勒拓展范围内进行互相关操作；步骤六、根据所述互相关操作获取最大互相关值，并获取所述最大互相关值对应的多普勒格点值、时延格点值和互相关数值；步骤七、根据所述多普勒格点值、时延格点值和其互相关数值，估计对应的信道参数；步骤八、根据所述信道参数更新时延-多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值；步骤九、设置迭代停止条件，当满足停止条件时，输出估计值；否则，返回步骤四，重新上述步骤。2.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述采用添加窗函数至所述时延-多普勒轴等效信道函数，并截取所述添加后的多普勒轴等效信道函数生成匹配函数，具体为：p(x)＝q
n
((x-k
γ-k
max
)
n
),0＜x＜2k
γ
+2k
max
+1，其中，p(x)为匹配函数，q
n
为加窗处理之后的多普勒轴等效信道函数，x为该函数的函数变量,k
γ
为根据窗函数所选定的保护间隔，k
max
为多普勒拓展值，n为多普勒轴格点数，(.)
n
表示循环移位。3.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述更新路径循环次数为：i＝i+1。4.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述根据时延多普勒域冲激响应矩阵和匹配函数在信道多普勒拓展范围内进行低运算的互相关操作，具体为：其中，为k
δ
和k
δ
互相关数值，为互相关函数，k
δ
为整数多普勒数值，k
δ
为分数多普勒数值，p
*
为匹配函数的共轭形式，为获取到的时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上的值。5.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述根据所述多普勒格点值、时延格点值和其互相关数值，估计对应的信道参数，具体为：
估计出的第i条路径的整数多普勒值与分数多普勒值：其中，为估计出的整数多普勒值，为估计出的分数多普勒值；估计出的第i条路径的时延值估计出的第i条路径的时延值估计出的第i条路径的增益估计出的第i条路径的增益估计出的第i条路径的相位值：估计出的第i条路径的相位值：其中，为与时延有关的相位参数，m为时延轴格点的数量。6.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述根据所述信道参数更新时延多普勒域冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值，具体为：其中，为时延多普勒域冲激响应矩阵的第条时延格点上所有的值，为与时延有关的相位参数。7.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述迭代停止条件为：其中，σ为噪声方差。8.根据权利要求1所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法，其特征在于，所述设置阈值系数γ
a
、γ
b
为0.1，设置的多普勒轴分辨率δ为0.1，设置的初始路径循环次数i为0。9.一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用于储存计算机程序，所述计算机程序执行权利要求1-8任一项所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。10.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行根据权利要求1-8中任一项中所述的一种基于加窗处理的低运算量otfs信道估计方法。

技术总结
一种基于加窗处理的低运算量OTFS信道估计方法、存储介质及计算机，解决了互相关的信道估计方法其计算量较高，导频开销大的问题。方法包括：构建窗函数处理后的时延-多普勒域等效信道中多普勒轴函数，并进行截取得到匹配函数，设置阈值系数、多普勒轴分辨率、初始路径循环次数和导频区域；根据导频区域位置关系，获取估计的时延多普勒域冲激响应矩阵；根据多普勒轴分辨率，将匹配函数与所述冲激响应矩阵进行的互相关操作获取最大互相关值、多普勒格点值、时延格点值和其互相关数值；估计对应的信道参数；更新所述冲激响应矩阵的第l条时延格点上所有的值；设置迭代停止条件，当满足停止条件时，输出估计值。应用于高速移动通信领域。域。域。


技术研发人员：史军 李菲菲 董开原 王振永 郭庆
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/8/13