[发明专利]时变系统中预存储滤波器系数组的选择方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信和数字信号处理技术领域，特别涉及一种应用于时变系统的预存储滤波器系数组的选择方法和装置。

背景技术

滤波器广泛地应用于无线通信和数字信号处理技术领域，其特性由滤波器结构和滤波系数决定。在无线通信系统和数字信号处理领域中，滤波器应用的场景在很多时候是时变的，也就是说一组滤波器系数组往往不能满足所有场景的需求。于是，人们研究出了自适应的滤波器，即滤波器的系数组是实时计算并调整的。这样，自适应滤波器可以灵活地应对各种情况。然而，自适应滤波器在实际应用中也有其不可忽视的缺点，自适应滤波器的计算量往往比较大，这对设备的省电性能是非常不利的，同时还要占用额外的计算资源和存储资源，增加了硬件成本。

实际上，较为常用的一种折中的方法是，预存储几组不同的滤波器系数组，根据不同的场景选择相应的一组系数组，这样既降低了计算量又能满足不同场景的需求。应用这种方法所需要解决两个主要问题是：i)预存储哪几组系数；ii)预存储系数与各种场景之间的映射关系。

在实际选择过程中，如果采用比较直观的遍历式检测的方法进行选择，其运算量是非常巨大的。以LTE系统中的频域信道估计为例，在给定滤波器结构的情况下，最优的滤波器系数取决于当前信道的时延扩展和信噪比，也即，其应用场景由时延扩展和信噪比共同决定，如果将所有可能的时延扩展和信噪比分别进行量化：i)按照时延扩展对应的RMS Delay(均方根时延)量化为50∶50：(表示以50ns为起始点，50ns为步长进行量化)，则1000ns的时延扩展范围量化后得到一共21个值。ii)信噪比SNR量化为-5∶2.5：(表示以-5dB为起始点，2.5为步长进行量化)，则30dB的信噪比的范围量化后得到一共15个值。由任一时延扩展的量化参数和任一信噪比的量化参数组成的组合，可以定义一个量化场景，这样，一共可以得到21×15＝315个量化场景。这315个量化场景对应着最优的315组滤波系数组。如果在实际应用中预存储8组滤波器系数组，就需要从315组中选择出8组滤波器系数组来覆盖所有的场景，那么可能的组合共有种，将超过200万亿种情况。对于如此巨大的数字，如果采用直观的遍历式检验的方式进行选择，巨量运算将耗费大量时间，在实际应用中几乎是不可行的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于时变系统的预存储滤波器系数组的选择方法和装置，能够以较低的滤波性能损失来覆盖所有的应用场景，并能够极大地降低选择预存储滤波器系数组时的运算量，提高选择效率。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种时变系统中预存储的滤波器系数组的选择方法，包括：

步骤A，对所述时变系统中定义时变场景的每个参数进行量化，获得由量化参数组所定义的量化场景，每个量化参数组包括有所述每个参数量化后得到的量化参数；

步骤B，根据所获得的量化场景和预定的滤波器结构，确定每一量化场景对应的滤波器系数组，以及采用具有该滤波器系数组的滤波器对所有量化场景分别进行滤波所引起的滤波性能损失；

步骤C，根据所述滤波性能损失，选择出数量大于预存储的滤波器系数组的第一组数的待选择的量化场景，将该待选择的量化场景对应的滤波器系数组作为待选择的滤波器系数组；

步骤D，通过遍历方式，从待选择的滤波器系数组中选择出针对所有量化场景具有最佳滤波性能的、组数等于所述第一组数的滤波器系数组，作为所述预存储的滤波器系数组。

优选地，上述选择方法中，所述步骤D之后还包括：

步骤E，针对每一量化场景，通过遍历方式，获得采用所述预存储的滤波器系数组中的每一滤波器系数组对应的滤波器，对该量化场景分别进行滤波所能够获得的最小滤波性能损失，进而建立该最小性能损失对应的滤波器系数组与该量化场景之间的映射关系。

优选地，上述选择方法中，所述步骤A具体包括：

根据所述时变系统中定义时变场景的每个参数的取值范围，对每个参数分别进行量化，得到量化后的量化参数；

根据量化后的量化参数，确定由量化参数组所定义的量化场景，其中，每个量化参数组唯一对应于一个量化场景。

优选地，上述选择方法中，所述步骤B具体包括：

对于预定的滤波器结构，根据每个量化场景对应的量化参数组，确定每个量化场景对应的滤波器系数组；

根据每个量化场景对应的滤波器系数组，确定每个量化场景对应的滤波器；