專利名稱：用于白化通信信號(hào)中的信號(hào)擾動(dòng)的方法、接收機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及通信方法和設(shè)備，更具體地，涉及用于接收受到噪聲影響的通信信號(hào)的方法和設(shè)備，該噪聲諸如在無線通信系統(tǒng)中典型地發(fā)現(xiàn)的那些信號(hào)。無線通信系統(tǒng)通常被利用來為用戶提供話音和數(shù)據(jù)通信。例如，模擬蜂窩無線電話系統(tǒng)，諸如被稱為AMPS，ETACS，NMT-450，和NMT-900的系統(tǒng)，已被成功地部署在全世界。數(shù)字蜂窩無線電話系統(tǒng)，諸如遵從北美標(biāo)準(zhǔn)IS54和歐洲標(biāo)準(zhǔn)GSM的系統(tǒng)，自從十九世紀(jì)九十年代初期起已提供服務(wù)。最近，各種各樣的無線數(shù)字業(yè)務(wù)，廣義地稱為PCS(個(gè)人通信業(yè)務(wù))，也被引入，包括遵從諸如IS-136和IS-95的標(biāo)準(zhǔn)的高級(jí)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，諸如DECT(數(shù)字增強(qiáng)的無繩電話)的較低功率系統(tǒng)和諸如CDPD(蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。在由Gibson主編的、CRC出版社出版的“The MobileCommunications Handbook(移動(dòng)通信手冊)”，(1996)中描述這些和其它系統(tǒng)。
諸如蜂窩無線電話系統(tǒng)那樣的無線通信系統(tǒng)典型地包括多個(gè)通信信道，它們可被建立在第一收發(fā)信機(jī)(諸如基站)與第二收發(fā)信機(jī)(諸如移動(dòng)終端)之間。通信信道典型地受到性能惡化的環(huán)境影響，諸如多徑衰落和干擾(噪聲)。衰落效應(yīng)包括平衰落，它是由發(fā)射信號(hào)(主射線)與同時(shí)到達(dá)接收機(jī)的發(fā)射信號(hào)的反射版本交互作用而引起的。時(shí)間擴(kuò)散(另一種類型的衰落)是由主射線與主射線的延時(shí)的反射交互作用而引起的。干擾影響可以通過由不同于想要的發(fā)射信號(hào)源的源在信號(hào)媒體中生成的非正交信號(hào)交互作用而造成。這些各種各樣的信號(hào)擾動(dòng)源可能來自各種源，包括熱噪聲，共道干擾者和相鄰信道干擾者。大多數(shù)蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)典型地需要接收機(jī)達(dá)到最小相鄰信道保護(hù)(ACP)。不幸地，為了滿足這個(gè)最小的技術(shù)要求，在接收機(jī)處常常以失去共道性能為代價(jià)地使用窄的接收濾波器，共道性能相反地可用較寬的接收濾波器得到。
無線信道的動(dòng)態(tài)特性在為了允許譯碼被包含在接收信號(hào)中的信息而跟蹤信道時(shí)存在困難。通常，在無線的移動(dòng)無線電系統(tǒng)中，已知的數(shù)據(jù)序列被周期地插入到發(fā)送的信息序列中。這樣的數(shù)據(jù)序列通常被稱為同步序列或訓(xùn)練序列，以及典型地被提供在數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)突發(fā)的開始或中部。通過使用同步序列和其它的已知的參量可以實(shí)行信道估值，來估值信道對(duì)發(fā)射信號(hào)具有的影響。最小平方估值可能是在存在加性高斯(白色)噪聲時(shí)估值信道沖擊響應(yīng)的有效的方法。然而，當(dāng)噪聲成為非白色的，或彩色時(shí)，這些技術(shù)可能變得不太有效。
為了從接收信號(hào)中提取發(fā)射的信號(hào)(或符號(hào))，移動(dòng)終端的接收機(jī)典型地包括解調(diào)器，它可以是相干解調(diào)器，諸如最大似然序列估值(MLSE)解調(diào)器(或均衡器)。為了適應(yīng)于在每個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)上的信道變化，相關(guān)的信道跟蹤器典型地提供給解調(diào)器。該信道跟蹤器典型地運(yùn)行在“判決引導(dǎo)的”模式，其中使用符號(hào)估值來跟蹤信道的變化。在由接收機(jī)獲得通信的信號(hào)后，信道跟蹤器保持信道估值，以便提供在解調(diào)器與接收信號(hào)之間的相干參考。最通常使用的信道跟蹤方法是基于最小均方(LMS)和遞歸最小平方(RLS)的算法。例如參閱“OptimalTracking of Time-varying ChannelsA Frequency DomainApproach for known and new algorithms(時(shí)變信道的最佳跟蹤用于已知的和新的算法的頻域方法)”，IEEE Transactions onselected areas in communications，Vol.13，No.1，January 1995，Jingdong Lin，John G.Proakis，F(xiàn)uyun Ling.
在任何已知的時(shí)間，在接收信號(hào)中占優(yōu)勢的擾動(dòng)種類(共道干擾，相鄰信道干擾，或熱噪聲)通常是未知的。典型的方法是假定占優(yōu)勢的擾動(dòng)是白色時(shí)(即，在時(shí)間上非相關(guān)的)在接收機(jī)中設(shè)計(jì)解調(diào)器或均衡器，希望它即使在擾動(dòng)多少是彩色時(shí)仍舊很好地滿足。
例如，考慮

圖1所示的接收機(jī)模型。信號(hào)y(t)首先在具有轉(zhuǎn)移函數(shù)h(t)的模擬濾波器105中被濾波，提供接收信號(hào)r(t)，它先被下采樣為符號(hào)速率的接收信號(hào)r(n)，然后在均衡器110中處理，得到sest(u)。正如這里使用的，術(shù)語“符號(hào)速率”包括符號(hào)傳輸速率和它的倍數(shù)。符號(hào)速率下采樣的離散時(shí)間接收信號(hào)r(n)被給出為r(n)=Σi=0L-1c(i)s(n-i)+w(n),---(1)]]>其中c(i)是具有L個(gè)系數(shù)的離散時(shí)間基帶信道模型，s是發(fā)送的符號(hào)，以及w(n)是由信號(hào)擾動(dòng)引起的離散時(shí)間隨機(jī)過程(這個(gè)序列可以是彩色的或白色的，以及被稱為噪聲)。
在時(shí)間“n”，在最大似然序列估值(MLSE)均衡器的網(wǎng)格中的每個(gè)狀態(tài)可被表示為Sn＝[s(n)，s(n-1)，...，s(n-L+2)]。在網(wǎng)格的每個(gè)狀態(tài)，殘存路徑和累積路徑度量M(Sn)被保持用于8L-1個(gè)狀態(tài)的每個(gè)狀態(tài)。另外，在網(wǎng)格的每級(jí)，分支度量是dM(Sn,Sn-1)=|r(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)|2---(2)]]>其中是信號(hào)(符號(hào))估值，以及dM(Sn，Sn-1)相應(yīng)于從一個(gè)先前的假設(shè)狀態(tài)Sn-1到當(dāng)前的假設(shè)狀態(tài)Sn的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，它被計(jì)算和被加到與先前的狀態(tài)有關(guān)的路徑度量M(Sn-1)。當(dāng)前狀態(tài)的路徑度量然后可以通過在終結(jié)到當(dāng)前的假設(shè)狀態(tài)Sn的所有路徑中間選擇累積度量的最小值而被更新。
等式(2)隱含地假定w(n)是白色高斯序列(即，假定w(n)在時(shí)間上是不相關(guān)的)。然而，在許多實(shí)際的情形下，其中占優(yōu)勢的擾動(dòng)不是熱噪聲，這個(gè)假定是無效的。即使擾動(dòng)正好是熱噪聲時(shí)，如果接收濾波器105 h(t)不是奈奎斯特型的話，w(n)也可能不是白色的。然而，在這種情形下，W(n)的自相關(guān)(被表示為ρww(m))典型地是固定的，以及可被找到為ρww(m)＝E[w(n)w*(n-m)]＝N0∫h(t)n*(t-mT)dt，(3)其中N0=E[|n(t)|2].]]>典型地，給定任何彩色的平穩(wěn)序列υ(n)，可以設(shè)計(jì)因果的、可逆的、線性和時(shí)不變(LTI)白化濾波器，具有輸入υ(n)和輸出z(n)，其中z(n)是白色的。由于白化濾波器通常是因果的和可逆的，所以這種濾波器典型地不造成信息的任何損失。這種白化濾波器與υ(n)的線性最小平方一步預(yù)測器密切地有關(guān)。具體地，令w^(n|n-1)=Σi=1∞a(i)w(n-i)---(4)]]>是基于{w(m)m＜n}的w(n)的線性最小平方預(yù)測器。正如在A.Papoulis，“Probability，Random Variables，and Stochastic Processor(概率，隨機(jī)變量和隨機(jī)過程處理器)”，McGraw-Hill，1984中描述的，用于υ(n)的白化濾波器的沖擊響應(yīng)是h(n)＝-a(n) for n≥1 (5)以及h(n)＝1，對(duì)于n＝0以及h(n)＝0，對(duì)于n＜0。而且z(n)＝w(n)*h(n) (6)=w(n)-w^(n|n-1)---(7)]]>通過使用線性估值的正交性原理，可以證明等式(7)中的z(n)是白色(即，非相關(guān))序列；所以h(n)是想要的白化濾波器。通過使用遞歸，也有可能表明h(n)是因果地可逆的；因此，h(n)是最小相位。
在David Forney，“Maximum-Likelihood Sequence Estimationof Digital Sequence in the Presence of IntersymbolInterference(在存在符號(hào)間干擾時(shí)數(shù)字序列的最大似然序列估值)”，Info.Theory，1972中提出這種白化擾動(dòng)的方法。Forney的論文討論通過在采樣器與均衡器(具有歐幾里得度量的MLSE均衡器)之間加上數(shù)字噪聲白化濾波器而消除由匹配濾波器引起的噪聲彩色化效應(yīng)。白化濾波器的想要的沖擊響應(yīng)可以通過使用w(n)的自相關(guān)函數(shù)(即，ρww(m)＝E{w(n)w*(n-m)})計(jì)算。
以上的方法在輸入信號(hào)擾動(dòng)是白色(例如，熱噪聲)時(shí)可以行得通，在這種情形下，ρww(m)＝E{w(n)w*(n-m)}典型地是固定的，以及對(duì)于每個(gè)滯后m，從等式(3)獲知。然而，當(dāng)擾動(dòng)是由共道或相鄰信道干擾占優(yōu)勢時(shí)，據(jù)認(rèn)為w(n)的自相關(guān)需要對(duì)于所有的滯后進(jìn)行估值，以便正確地計(jì)算{α(i)}。另外，由均衡器看到的有效的基帶信道通常將包含白化濾波器和原先的信道的卷積。所以，均衡器可能必須均衡長得多的信道，可能需要更復(fù)雜的均衡器。
發(fā)明概要按照本發(fā)明，提供了可以通過白化信號(hào)擾動(dòng)而減小信號(hào)擾動(dòng)的平均功率的方法，系統(tǒng)和接收機(jī)設(shè)備。一方面，提供了有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)，它通過使用濾波器系數(shù)濾波下采樣的接收信號(hào)而白化信號(hào)擾動(dòng)，該濾波器系數(shù)利用在接收信號(hào)的每個(gè)信號(hào)突發(fā)中的已知信號(hào)信息自適應(yīng)地建立。替換地，利用具有修正度量的噪聲白化均衡器，它再次通過使用利用在接收信號(hào)的每個(gè)信號(hào)突發(fā)中的已知信號(hào)信息自適應(yīng)地建立的系數(shù)而白化信號(hào)擾動(dòng)。噪聲白化均衡器方法還允許通過把來自均衡器的符號(hào)估值作為已知的信號(hào)信息對(duì)待來產(chǎn)生更新的噪聲白化系數(shù)而更新噪聲白化系數(shù)。還提供了包含修正的歐幾里得度量均衡器以提供噪聲白化的精巧的接收機(jī)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于自適應(yīng)地白化通信信號(hào)中的信號(hào)擾動(dòng)的方法，接收包括信號(hào)擾動(dòng)的通信信號(hào)，以及通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)。發(fā)送的信號(hào)(或符號(hào))的估值，這里稱為“信號(hào)估值”或“符號(hào)估值”，是通過使用所確定的系數(shù)為接收信號(hào)產(chǎn)生的。通信信號(hào)可以包括多個(gè)被接收的、包含已知的信號(hào)信息的信號(hào)突發(fā)。接收、確定和產(chǎn)生的步驟對(duì)于多個(gè)信號(hào)突發(fā)的至少兩個(gè)突發(fā)重復(fù)進(jìn)行。因此，所確定的系數(shù)對(duì)于每個(gè)突發(fā)更新，然后被均衡器使用來產(chǎn)生對(duì)于被使用來確定(更新)系數(shù)的接收突發(fā)的信號(hào)估值。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，通過經(jīng)具有與所確定系數(shù)有關(guān)的選擇數(shù)目的抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)和通過經(jīng)均衡器處理濾波的接收信號(hào)而產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值。通信信號(hào)優(yōu)選地在濾波前被下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率。在一個(gè)實(shí)施例中，接收信號(hào)通過具有M+1個(gè)抽頭的白化濾波器被處理，其中M是選擇的整數(shù)，以及其中所確定的系數(shù)是白化濾波器的系數(shù)，它們是基于信號(hào)擾動(dòng)的第M階線性預(yù)測器。白化濾波器的系數(shù)可以通過在接收信號(hào)中的訓(xùn)練序列被確定。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)是通過首先確定均衡器的多個(gè)信道抽頭以及根據(jù)所確定的信道抽頭與接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)，而被確定的。信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)是對(duì)于多個(gè)滯后確定的，以及白化濾波器的系數(shù)是根據(jù)所確定的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)而被建立的。白化濾波器可以是最小相位濾波器。白化濾波器也可以是帶有簡單縮放的首項(xiàng)系數(shù)為1的。均衡器可以使用歐幾里得度量。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值是通過經(jīng)噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于該接收信號(hào)的一個(gè)信號(hào)估計(jì)，而被產(chǎn)生的。噪聲白化均衡器的度量被修正，以便把信號(hào)擾動(dòng)變換成基本上白色噪聲信號(hào)擾動(dòng)。信號(hào)擾動(dòng)的估值可被保持用于噪聲白化均衡器的譯碼網(wǎng)格中的多個(gè)狀態(tài)。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)是通過首先確定噪聲白化均衡器的多個(gè)信道抽頭以及根據(jù)所確定的信道抽頭與接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)，而被確定的。信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)是對(duì)于多個(gè)滯后被確定的，以便提供用于信號(hào)擾動(dòng)的彩色的模型。接收信號(hào)通過具有根據(jù)用于信號(hào)擾動(dòng)的彩色模型確定的系數(shù)的噪聲白化均衡器被處理，以便產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值。噪聲白化均衡器可以是Ungerboeck最大似然序列估值(MLSE)均衡器。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所確定的系數(shù)是根據(jù)來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值被更新。更新可以通過把來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值作為已知的信號(hào)信息對(duì)待而被提供。
本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于白化接收信號(hào)中的信號(hào)擾動(dòng)的方法。接收信號(hào)，其中r(n)是在第n個(gè)符號(hào)周期處的接收信號(hào)，是通過修正的歐幾里得度量均衡器使用由等式dM=|r(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)-w^(n|n-1)|2]]>所定義的度量來處理的，其中c(i)是信道估值，(n-i)是符號(hào)估值，L是信道估值(或模型)中的系數(shù)的數(shù)目，以及 是在第n個(gè)符號(hào)處信號(hào)擾動(dòng)的提前一步預(yù)測器，它是根據(jù)信號(hào)擾動(dòng)的估值的特性，以便產(chǎn)生用于接收信號(hào)的信號(hào)估值。
在本發(fā)明的設(shè)備方面，提供了接收機(jī)設(shè)備，包括接收機(jī)，接收包括信號(hào)擾動(dòng)的無線通信信號(hào)，以及把接收信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，提供接收信號(hào)樣本。接收機(jī)設(shè)備還包括噪聲白化濾波器，它濾波接收信號(hào)樣本，噪聲白化濾波器具有濾波器系數(shù)。均衡器從濾波的接收信號(hào)樣本產(chǎn)生符號(hào)估值。接收機(jī)設(shè)備也包括濾波器系數(shù)估值電路，它根據(jù)來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息產(chǎn)生濾波器系數(shù)。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，提供了接收機(jī)設(shè)備，包括接收機(jī)，接收包括信號(hào)擾動(dòng)的無線通信信號(hào)，以及把接收信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，提供接收信號(hào)樣本。接收機(jī)設(shè)備還包括具有相關(guān)的度量的噪聲白化均衡器，它產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值，以及度量電路，它根據(jù)來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息調(diào)節(jié)度量。度量電路優(yōu)選地輸出信號(hào)擾動(dòng)的模型給噪聲白化均衡器，以及相關(guān)的度量是基于信號(hào)擾動(dòng)的模型。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，提供了接收機(jī)設(shè)備，包括接收機(jī)，接收包括信號(hào)擾動(dòng)的無線通信信號(hào)，以及把接收信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，提供接收信號(hào)樣本，其中r(n)是在第n個(gè)符號(hào)周期處的接收信號(hào)。接收機(jī)設(shè)備還包括使用由等式dM=|r(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)-w^(n|n-1)|2]]>所定義的度量的修正的歐幾里得度量均衡器，其中c(i)是信道估值，(n-i)是符號(hào)估值，L是信道估值(或模型)中的系數(shù)的數(shù)目，以及 是在第n個(gè)符號(hào)處信號(hào)擾動(dòng)的提前一步預(yù)測器，它是根據(jù)信號(hào)擾動(dòng)的估值的特性，產(chǎn)生用于接收信號(hào)的信號(hào)估值。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步看到的，雖然以上主要是對(duì)于方法方面描述的，但本發(fā)明也可以作為系統(tǒng)被實(shí)施。
附圖簡述圖1是顯示傳統(tǒng)的接收機(jī)的示意方框圖；圖2是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的接收機(jī)設(shè)備的示意方框圖；圖3是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的接收機(jī)設(shè)備的示意方框圖；圖4是顯示對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例的運(yùn)行的流程圖；以及圖5是顯示按照本發(fā)明的實(shí)施例的、用于估值系數(shù)運(yùn)行的流程圖。
發(fā)明詳細(xì)描述此后參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，圖上顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明也可以以許多不同的形式來實(shí)施，以及不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為限于這里闡述的實(shí)施例；而是提供這些實(shí)施例以使得本揭示內(nèi)容是透徹和全面的，以及把本發(fā)明的范圍充分地傳送給本領(lǐng)域技術(shù)人員。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到的，本發(fā)明可以被實(shí)施為方法或設(shè)備。因此，本發(fā)明可以采取硬件實(shí)施例、軟件實(shí)施例、或組合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。
現(xiàn)在參照圖2中說明本發(fā)明的實(shí)施例的方框圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。如圖2所示，信號(hào)s(t)通過具有信道特性c(t)的信道205被發(fā)送，諸如無線蜂窩無線電話通信信道。包括信道感應(yīng)效應(yīng)的發(fā)送的信號(hào)在接收機(jī)/RF處理器210處作為信號(hào)r(t)被接收，接收機(jī)210提供用于按照本發(fā)明的實(shí)施例的接收機(jī)設(shè)備215的前端接收機(jī)。接收機(jī)210接收無線通信信號(hào)r(t)，它包括信號(hào)擾動(dòng)，諸如來自相鄰信道干擾者或共道干擾者的干擾信號(hào)。接收機(jī)210進(jìn)一步把接收信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，提供接收信號(hào)r(n)。
接收機(jī)設(shè)備215還包括白化濾波器220，它濾波接收信號(hào)r(n)樣本。噪聲白化濾波器220具有相關(guān)的沖擊響應(yīng)hm(n)，它具有相關(guān)的濾波器系數(shù)矩陣。濾波器系數(shù)估值電路225根據(jù)來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息產(chǎn)生用于白化濾波器220的濾波器系數(shù)。因此，接收信號(hào)樣本r(n)由接收機(jī)210提供給白化濾波器220和估值電路225。
在圖2說明的實(shí)施例中估值電路225從接收機(jī)設(shè)備215的控制處理器/存儲(chǔ)器235得到已知的信號(hào)信息。例如，處理器/存儲(chǔ)器235可以具有如由用于通信信號(hào)的通信協(xié)議規(guī)定的、對(duì)于通過信道205接收的信號(hào)被包括在信號(hào)突發(fā)中的、訓(xùn)練序列的規(guī)定的比特圖案的知識(shí)。均衡器230從白化濾波器220輸出的濾波的接收信號(hào)樣本中產(chǎn)生符號(hào)估值。
白化濾波器220可以具有選擇的有限數(shù)目的抽頭，每個(gè)抽頭與由估值電路225提供的濾波器系數(shù)之一相聯(lián)系。例如，白化濾波器220可以具有M+1個(gè)抽頭，其中M是選擇的有限整數(shù)，以及其中濾波器系數(shù)是基于信號(hào)擾動(dòng)的第M階線性預(yù)測器。另外，抽頭數(shù)目M也可以由估值電路提供。例如，系數(shù)數(shù)目M可以逐漸增加。如果干擾(噪聲)功率的增量減小大于確定的準(zhǔn)則，則M可以增加例如1。這個(gè)自適應(yīng)過程可以重復(fù)進(jìn)行，直至噪聲功率的增量減小小于門限準(zhǔn)則為止，或直至達(dá)到某個(gè)特定的最大值M為止。白化濾波器220也可以是最小相位濾波器，諸如具有簡單縮放的首項(xiàng)系數(shù)為1。均衡器230可以是使用歐幾里得度量的均衡器230。
白化濾波器220優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為具有對(duì)抽頭數(shù)目的約束條件(即，有限沖擊響應(yīng))。具體地，對(duì)于w(n)的(M+1)抽頭白化濾波器可被提供為hM(n)＝-aM(n)for l≤n≤M (8)其中hM(n)＝1，對(duì)于n＝0以及hM(n)＝0，對(duì)于n＞M和對(duì)于n＜0，以及其中aM(k)是基于{w(m)m-M≤m ＜n}的w(n)的M階提前一步線性預(yù)測器的系數(shù)，即w^(n|n-1)=Σi=1MαM(i)w(n-i)---(9)]]>應(yīng)當(dāng)指出，系數(shù) 是與{a(k)}的頭M個(gè)抽頭不同的。然而， 也可以從w(n)的自相關(guān)得出。更具體地，如果TM是w(n)的(M×M)厄密特Toeplitz自相關(guān)矩陣TM=ρww(0)ρww(1)*ρww(2)*...ρww(M-1)*ρww(1)ρww(M-1)...ρww(0)---(10)]]>以及如果r＝[ρww(1)，ρww(2)，...，ρww(M)]T，則第M階線性預(yù)測器的系數(shù)aM＝(aM(1)，aM(2)，...，aM(M))T可以通過求解以下的線性方程組而找到
TMaM＝r (11)Levinson-Durbin算法可被使用來有效地求解方程(11)。
噪聲的自相關(guān) 可以通過接收信號(hào)的每個(gè)突發(fā)的訓(xùn)練序列按照ρ^ww(m)=1NΣk=1N-mw(n+k)w*(k)]]>來進(jìn)行估值，其中N表示在訓(xùn)練序列中的符號(hào)數(shù)目，以及*表示復(fù)數(shù)共軛，以及其中在信道估值后噪聲序列w(k)的估值可相應(yīng)地被計(jì)算。
通過限制白化濾波器220中的抽頭數(shù)目，可以達(dá)到噪聲彩色化的影響與加長有效信道的影響之間的折衷。而且，由于計(jì)算 只需要在滯后(0，1，...，M)處的w(n)的自相關(guān)，所以需要估值較少的參量。
現(xiàn)在參照圖3的示意方框圖，描述按照本發(fā)明的、用于自適應(yīng)地白化信號(hào)擾動(dòng)的接收機(jī)設(shè)備315的另一個(gè)實(shí)施例，它可以減小通信信號(hào)中信號(hào)擾動(dòng)的平均功率。如圖3的實(shí)施例所示，無線通信信號(hào)s(t)通過具有信道特性c(t)的信道205被發(fā)送到接收機(jī)設(shè)備315，以及被接收機(jī)/RF處理器310作為接收信號(hào)r(t)被接收。接收機(jī)310把接收信號(hào)r(t)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，提供接收信號(hào)樣本r(n)。接收機(jī)設(shè)備315還包括具有相關(guān)的度量的噪聲白化濾波器330，它產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值。
度量估值電路325根據(jù)來自接收信號(hào)r(n)的已知的信號(hào)信息調(diào)節(jié)噪聲白化均衡器330的度量。和圖2描述的實(shí)施例一樣，已知的信號(hào)信息可以由處理器/存儲(chǔ)器335提供給估值電路325。例如，如由用于通信信號(hào)s(t)的通信協(xié)議規(guī)定的、被包括在信號(hào)突發(fā)中的、已知比特的訓(xùn)練序列可以被處理器獲知或被存儲(chǔ)在接收機(jī)設(shè)備315的存儲(chǔ)器中。度量估值電路325輸出信號(hào)擾動(dòng)的模型到噪聲白化均衡器330，它通過噪聲白化均衡器330的相關(guān)的度量被使用。還應(yīng)當(dāng)看到，均衡器230，330可以部分地支持各個(gè)估值電路225，325的運(yùn)行，以及提供信號(hào)估值。
在圖3的實(shí)施例中，白化濾波器hM(n)可被有效地引入到用于噪聲白化均衡器330的MLSE的度量計(jì)算。噪聲白化均衡器330可以是例如Ungerboeck MLSE均衡器或如下所述的具有修正的度量的噪聲白化均衡器。為了便于說明本實(shí)施例，一開始假設(shè)在時(shí)間“n”，噪聲序列的過去的樣本已精確地獲知(即，假設(shè)在時(shí)間n，我們獲知 而且，假設(shè)用于第w(n)的第M階提前一步預(yù)測器具有系數(shù)a(k)，它們再次是已知的。在優(yōu)選實(shí)施例中，歐幾里得度量(2)被修正為如下dM(Sn-1,Sn)=|r(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)-w^(n|n-1)|2---(12)]]>=|r′(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)|2,---(13)]]>其中r′(n)=r(n)-w^(n|n-1)---(14)]]>=Σi=0L-1c(i)s(n-i)+(w(n)-w^(n|n-1))---(15)]]>=Σi=0L-1c(i)s(n-i)+z′(n),---(16)]]>其中 w^(n|n-1)=Σi=1MαM(i)w(n-i),---(17B)]]>以及z′(n)現(xiàn)在是白色(或接近白色)序列。從等式(16)，可以看到，修正的度量作用在包含白色噪聲序列z′(n)的接收信號(hào)r′(n)上。所以，具有修正的度量的噪聲白化均衡器330通過減小信號(hào)擾動(dòng)的平均功率，可導(dǎo)致改進(jìn)的接收機(jī)。
當(dāng)然，在實(shí)際的均衡器中，在時(shí)間n，{w(m)}n-1n-0一般是不知道的；因此，w(n-i)用從先前的狀態(tài)Sn-1的路徑歷史得到的它的估值替換。這是指，對(duì)于網(wǎng)格的每個(gè)終結(jié)的狀態(tài)，優(yōu)選地存儲(chǔ)由下式給出的估值的w(n)的M點(diǎn)窗口w^(n-i)=r(n-1)-Σj=0L-1c(j)s^(n-i-j)---(18)]]>換句話說，在噪聲白化均衡器330的譯碼的網(wǎng)格中用于多個(gè)狀態(tài)的信號(hào)擾動(dòng)的估值被維持。
可以證明，這樣的具有修正分支度量(13)的噪聲白化均衡器，當(dāng)與前面是噪聲白化濾波器hM(n)的、具有基于較長的信道c(n)*hM(n)的歐幾里得度量的普通的均衡器相比較時(shí)給出同樣的性能。如圖2的實(shí)施例中那樣地在采樣器與均衡器之間實(shí)施顯式白化濾波器hM(n)，可導(dǎo)致比起圖3的實(shí)施例(其中噪聲白化是在度量中完成的)較低復(fù)雜性的結(jié)構(gòu)。然而，在度量中執(zhí)行噪聲白化可以提供更靈活的結(jié)構(gòu)，其中預(yù)測器系數(shù){aM(i)}在均衡期間可以通過把由均衡器330產(chǎn)生的符號(hào)估值作為已知的信號(hào)信息對(duì)待而被逐個(gè)符號(hào)地自適應(yīng)地更新。而且，在其中采用每殘存信道跟蹤器的高性能均衡器中，預(yù)測器系數(shù){aM(i)}也可以對(duì)于不同的殘存路徑被不同地更新。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到的，在圖2和3中的本發(fā)明的上述的方面可以由硬件，軟件或二者的組合被提供。例如，雖然接收機(jī)設(shè)備315的各個(gè)部件在圖3上部分被顯示為分立元件，但實(shí)際上它們可以由包括輸入和輸出端口以及運(yùn)行軟件代碼的微控制器，由定做的或混合芯片，由分立元件，或由以上的組合來實(shí)施。例如，噪聲白化均衡器33和度量估值電路325可以部分地以在處理器上執(zhí)行的代碼來實(shí)施。
現(xiàn)在參照圖4和5的流程圖描述本發(fā)明的運(yùn)行。將會(huì)看到，圖2和3的流程圖和方框圖的每個(gè)塊以及圖2和3的流程圖和方框圖的塊的組合，可以由計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)施。這些程序指令可被提供給處理器以生成一個(gè)機(jī)器，這樣，在處理器上執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)施在流程圖和方框圖塊中規(guī)定的功能。計(jì)算機(jī)程序指令可以由處理器執(zhí)行，導(dǎo)致一系列要由處理器執(zhí)行的運(yùn)行步驟，以便產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)施的處理過程，這樣，在處理器上執(zhí)行的指令提供用于執(zhí)行在流程圖和方框圖塊中規(guī)定的功能的步驟。
因此，流程圖和方框圖的塊支持用于執(zhí)行規(guī)定的功能的裝置的組合，用于執(zhí)行規(guī)定的功能的步驟的組合，和用于執(zhí)行規(guī)定的功能的程序指令裝置。也將會(huì)看到，流程圖和方框圖的每個(gè)塊及在流程圖和方框圖中的塊的組合，可以由執(zhí)行規(guī)定的功能或步驟的、基于特定用途的硬件的系統(tǒng)，或特定用途的硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)施。
如圖4所示，運(yùn)行從方塊400開始，這時(shí)接收到包括信號(hào)擾動(dòng)的通信信號(hào)。更具體地，圖4所示的實(shí)施例針對(duì)這樣的通信系統(tǒng)，其中通信信號(hào)包括多個(gè)信號(hào)突發(fā)，它包含在一個(gè)或多個(gè)信號(hào)突發(fā)內(nèi)的已知的信號(hào)信息，諸如訓(xùn)練序列。在這種情形下，在方塊400的運(yùn)行涉及到接收多個(gè)信號(hào)突發(fā)之一以提供接收信號(hào)。接收信號(hào)被下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率(方塊405)。然后通過使用來自接收信號(hào)突發(fā)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)(方塊410)。例如，在方塊410的運(yùn)行可以包括通過接收信號(hào)中的訓(xùn)練序列確定白化濾波器220的系數(shù)。
在圖4的說明的實(shí)施例中，在確定系數(shù)后，通過具有與所確定的系數(shù)有關(guān)的、選擇數(shù)目的抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)(方塊415)。濾波的接收信號(hào)然后可通過均衡器被處理，產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值(方塊420)。在一個(gè)實(shí)施例中，白化濾波器具有M+1抽頭，其中M是選擇的整數(shù)，以及其中所確定的系數(shù)是白化濾波器的系數(shù)，它們是基于信號(hào)擾動(dòng)的第M階線性預(yù)測器。替換地，在方塊415的運(yùn)行可包括修正噪聲白化均衡器330的度量，把信號(hào)擾動(dòng)變換成基本上白色的噪聲信號(hào)擾動(dòng)。
現(xiàn)在參照圖5進(jìn)一步描述關(guān)于方塊410的通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的運(yùn)行。如圖5的流程圖所示，運(yùn)行在方塊500從確定用于均衡器的多個(gè)信道抽頭開始。然后，根據(jù)所確定的信道抽頭和接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)(方塊505)。然后，確定對(duì)于多個(gè)滯后的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)(方塊510)。最后，根據(jù)所確定的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)來建立白化濾波器的系數(shù)(方塊515)。白化濾波器可以是具有簡單縮放的首項(xiàng)系數(shù)為1的最小相位濾波器，以及均衡器可以使用歐幾里得度量。
對(duì)于圖3的實(shí)施例所示的接收機(jī)設(shè)備315，在方塊510的運(yùn)行可包括確定對(duì)于多個(gè)滯后的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)，提供用于信號(hào)擾動(dòng)的彩色的模型。在方塊515的運(yùn)行然后可包括通過具有根據(jù)用于信號(hào)擾動(dòng)的彩色模型確定的系數(shù)的噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)，產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值，在本實(shí)施例中，噪聲白化均衡器可以是Ungerboeck最大似然序列估值(MLSE)均衡器。
如以上在等式(1)中顯示的，接收的基帶的、復(fù)數(shù)數(shù)值的信號(hào)r(n)可被表示為r(n)=Σi=0L-1c(i)s(n-i)+w(n),---(19)]]>其中c(i)是基帶信道的系數(shù)，以及w(n)是代表擾動(dòng)信號(hào)的離散時(shí)間隨機(jī)過程。w(n)可以是接收機(jī)的熱噪聲、共道干擾者、和相鄰信道干擾者的混合物。在典型的通信系統(tǒng)中，每個(gè)發(fā)送的突發(fā)包含多個(gè)已知的符號(hào)。我們用 表示這些已知的符號(hào)。因此，按照本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的、用于估值接收符號(hào)的運(yùn)行也可以描述如下1.估值信道抽頭。調(diào)用估值的信道抽頭 2.使用來自步驟(1)的估值的信道抽頭 ，以及使用已知的發(fā)送的符號(hào) 后，得到如下的擾動(dòng)的估值w^(n)=r(n)-Σi=0L-1c^(i)s(n-i)n=n0,..,n0+L-1---(20)]]>3.根據(jù)在步驟(2)中得到的w(n)，估值自相關(guān)和/或?qū)τ诟鱾€(gè)滯后的擾動(dòng)的功率譜。調(diào)用在滯后τ處的估值的自相關(guān) 。這是用于擾動(dòng)的彩色的模型ρ^ww(m)=1NΣk=1N-mw(n+k)w*(k).]]>4.使用估值的擾動(dòng)自相關(guān)， 設(shè)計(jì)用于擾動(dòng)的白化濾波器(調(diào)用這個(gè)白化濾波器h(n))。應(yīng)當(dāng)指出，h(n)預(yù)期是最小相位，以及可被做成具有簡單縮放的首項(xiàng)系數(shù)為1。
5.對(duì)于諸如圖2所示的那樣的實(shí)施例，信號(hào)r(n)被白化濾波器220h(n)濾波，得到z(n)。接著，z(n)被饋送到均衡器230，它是對(duì)于白化擾動(dòng)最優(yōu)化的(例如，具有歐幾里得度量的MLSE均衡器，具有歐幾里得度量的判決反饋序列估值(DFSE)均衡器，等等)。均衡器230提供發(fā)送符號(hào)的估值s(n)。
6.對(duì)于諸如圖3所示的那樣的實(shí)施例，信號(hào)r(n)通過使用能夠處理非白色擾動(dòng)的均衡器330被均衡。這樣的均衡器典型地需要擾動(dòng)的彩色的知識(shí)，這個(gè)知識(shí)可以根據(jù)在步驟(3)得到的擾動(dòng)模型被提供到均衡器330。這樣的均衡器的例子是Ungerboeck MLSE均衡器，或上述的修正的歐幾里得均衡器。
以上主要參照MLSE均衡器描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限于此，以及本發(fā)明也可以應(yīng)用到其它類型的均衡器，例如，DFSE均衡器。
在附圖和說明中，揭示了本發(fā)明的典型的優(yōu)選實(shí)施例，雖然利用特定的術(shù)語，但它們只是在通用的和說明意義上被使用，而不是為了限制，本發(fā)明的范圍在以下的權(quán)利要求中闡述。
權(quán)利要求
1.一種用于自適應(yīng)地白化通信信號(hào)中的信號(hào)擾動(dòng)的方法，包括以下步驟接收包括信號(hào)擾動(dòng)的通信信號(hào)；通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)；以及通過使用所確定的系數(shù)產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中通信信號(hào)包括多個(gè)包含已知的信號(hào)信息的信號(hào)突發(fā)，其中接收通信信號(hào)的步驟包括接收多個(gè)信號(hào)突發(fā)之一來提供接收信號(hào)的步驟，以及其中接收、確定和產(chǎn)生的步驟對(duì)于多個(gè)信號(hào)突發(fā)的至少兩個(gè)突發(fā)重復(fù)進(jìn)行。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中通過使用所確定的系數(shù)產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的步驟包括以下步驟通過具有與所確定系數(shù)關(guān)聯(lián)的選擇數(shù)目的抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)；和通過均衡器處理濾波的接收信號(hào)，以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中接收通信信號(hào)的步驟包括把通信信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率的步驟。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中通過具有與所確定系數(shù)關(guān)聯(lián)的選擇數(shù)目的抽頭的有限沖擊響應(yīng)(FIR)白化濾波器處理接收信號(hào)的步驟還包括通過具有M+1個(gè)抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)的步驟，其中M是一個(gè)選擇的整數(shù)，以及其中所確定的系數(shù)是白化濾波器的系數(shù)，它們是基于信號(hào)擾動(dòng)的第M階線性預(yù)測器。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的步驟還包括通過接收信號(hào)中的訓(xùn)練序列確定白化濾波器的系數(shù)的步驟。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中通信信號(hào)包括多個(gè)包含已知的信號(hào)信息的信號(hào)突發(fā)，其中接收通信信號(hào)的步驟包括接收多個(gè)信號(hào)突發(fā)之一來提供接收信號(hào)的步驟，以及其中接收、確定和產(chǎn)生的步驟對(duì)于多個(gè)信號(hào)突發(fā)的至少兩個(gè)突發(fā)重復(fù)進(jìn)行。
8.按照權(quán)利要求3的方法，其中通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的步驟還包括以下步驟確定均衡器的多個(gè)信道抽頭；根據(jù)所確定的信道抽頭與接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)；確定對(duì)于多個(gè)滯后的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)；以及根據(jù)所確定的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)，建立白化濾波器的系數(shù)。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中白化濾波器是最小相位濾波器。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中白化濾波器是首項(xiàng)系數(shù)為1的。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中均衡器使用歐幾里得度量。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中通過使用所確定的系數(shù)產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的步驟包括以下步驟通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)，產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)的步驟之前是下采樣接收信號(hào)的步驟。
14.按照權(quán)利要求12的方法，其中通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)的步驟還包括修正噪聲白化均衡器的度量，以便把信號(hào)擾動(dòng)變換成基本上白色的噪聲信號(hào)擾動(dòng)的步驟。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其中修正噪聲白化均衡器的度量，以便把信號(hào)擾動(dòng)變換成基本上白色的噪聲信號(hào)擾動(dòng)的步驟包括修正歐幾里得度量均衡器為使用由等式dM=|r(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)-w^(n|n-1)|2]]>所定義的度量的步驟，其中r(n)是第n個(gè)符號(hào)周期處的接收信號(hào)，c(i)是信道估值，(n-i)是符號(hào)估值，L是信道估值中的系數(shù)的數(shù)目，以及 是在第n個(gè)符號(hào)處信號(hào)擾動(dòng)的提前一步預(yù)測器，它是基于確定的系數(shù)的。
16.按照權(quán)利要求14的方法，其中通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)的步驟還包括保持對(duì)于在噪聲白化均衡器的譯碼網(wǎng)格中多個(gè)狀態(tài)的信號(hào)擾動(dòng)的估值的步驟。
17.按照權(quán)利要求12的方法，其中通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的步驟還包括以下步驟確定噪聲白化均衡器的多個(gè)信道抽頭；根據(jù)所確定的信道抽頭與接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)；確定對(duì)于多個(gè)滯后的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)，提供對(duì)于信號(hào)擾動(dòng)的彩色的模型；以及其中通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的步驟還包括通過具有根據(jù)用于信號(hào)擾動(dòng)的彩色模型確定的系數(shù)的噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的步驟。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其中噪聲白化均衡器是Ungerboeck最大似然序列估值(MLSE)均衡器。
19.按照權(quán)利要求12的方法，其中通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的步驟還包括根據(jù)來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值更新確定的系數(shù)的步驟。
20.按照權(quán)利要求19的方法，其中根據(jù)來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值更新確定的系數(shù)的步驟還包括把來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值作為已知的信號(hào)信息對(duì)待的步驟。
21.按照權(quán)利要求5的方法，還包括根據(jù)接收信號(hào)調(diào)節(jié)選擇的整數(shù)值M的步驟。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其中根據(jù)接收信號(hào)調(diào)節(jié)選擇的整數(shù)值M的步驟還包括只要選擇的整數(shù)值M不超過選擇的準(zhǔn)則則根據(jù)來自接收信號(hào)的檢測的干擾功率的改變而調(diào)節(jié)整數(shù)值M的步驟。
23.一種接收機(jī)設(shè)備，包括接收機(jī)，接收包括信號(hào)擾動(dòng)的無線通信信號(hào)，以及把接收信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，以提供接收信號(hào)樣本；白化濾波器，它濾波接收信號(hào)樣本，該噪聲白化濾波器具有濾波器系數(shù)；均衡器，從濾波的接收信號(hào)樣本產(chǎn)生符號(hào)估值；以及濾波器系數(shù)估值電路，它根據(jù)來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息產(chǎn)生濾波器系數(shù)。
24.按照權(quán)利要求23的接收機(jī)設(shè)備，其中白化濾波器具有選擇數(shù)目的抽頭，每個(gè)抽頭與其中一個(gè)濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)。
25.按照權(quán)利要求24的接收機(jī)設(shè)備，其中白化濾波器具有M+1個(gè)抽頭，其中M是選擇的整數(shù)，以及其中濾波器系數(shù)是基于信號(hào)擾動(dòng)的第M階線性預(yù)測器。
26.按照權(quán)利要求25的接收機(jī)設(shè)備，其中白化濾波器是最小相位濾波器。
27.按照權(quán)利要求26的接收機(jī)設(shè)備，其中白化濾波器是首項(xiàng)系數(shù)為1。
28.按照權(quán)利要求27的接收機(jī)設(shè)備，其中均衡器使用歐幾里得度量。
29.一種接收機(jī)設(shè)備，包括接收機(jī)，接收包括信號(hào)擾動(dòng)的無線通信信號(hào)，以及把接收信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率，提供接收信號(hào)樣本；具有關(guān)聯(lián)的度量的噪聲白化均衡器，它產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值；以及度量電路，它基于來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息調(diào)節(jié)度量。
30.按照權(quán)利要求29的接收機(jī)設(shè)備，其中度量電路輸出信號(hào)擾動(dòng)的模型給噪聲白化均衡器，以及其中關(guān)聯(lián)的度量是基于信號(hào)擾動(dòng)的模型。
31.按照權(quán)利要求30的接收機(jī)設(shè)備，其中關(guān)聯(lián)的度量是由等式dM=|r(n)-Σi=0L-1c(i)s^(n-i)-w^(n|n-1)|2]]>所定義的修正的歐幾里得度量，其中c(i)是信道估值，(n-i)是符號(hào)估值，L是信道估值中的系數(shù)的數(shù)目，以及 是在第n個(gè)符號(hào)處信號(hào)擾動(dòng)的提前一步預(yù)測器，它是基于信號(hào)擾動(dòng)的模型。
32.按照權(quán)利要求30的接收機(jī)設(shè)備，其中噪聲白化均衡器是Ungerboeck最大似然序列估值(MLSE)均衡器。
33.一種用于自適應(yīng)地白化通信信號(hào)中的信號(hào)擾動(dòng)的系統(tǒng)，包括用于接收包括信號(hào)擾動(dòng)的通信信號(hào)的裝置；用于通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的裝置；以及用于通過使用確定的系數(shù)產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置。
34.按照權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其中通信信號(hào)包括多個(gè)包含已知的信號(hào)信息的信號(hào)突發(fā)，其中用于接收通信信號(hào)的裝置包括用于接收多個(gè)信號(hào)突發(fā)之一來提供接收信號(hào)的裝置。
35.按照權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其中用于通過使用所確定的系數(shù)產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置包括用于通過具有與所確定系數(shù)關(guān)聯(lián)的選擇數(shù)目的抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)的裝置；和用于通過均衡器處理濾波的接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置。
36.按照權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中用于接收通信信號(hào)的裝置包括用于把通信信號(hào)下采樣為通信信號(hào)的符號(hào)速率的裝置。
37.按照權(quán)利要求36的系統(tǒng)，其中用于通過具有與所確定的系數(shù)關(guān)聯(lián)的選擇數(shù)目的抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)的裝置還包括用于通過具有M+1個(gè)抽頭的白化濾波器處理接收信號(hào)的裝置，其中M是一個(gè)選擇的整數(shù)，以及其中所確定的系數(shù)是白化濾波器的系數(shù)，它們是基于信號(hào)擾動(dòng)的第M階線性預(yù)測器。
38.按照權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中用于通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的裝置還包括用于通過接收信號(hào)中的訓(xùn)練序列確定白化濾波器的系數(shù)的裝置。
39.按照權(quán)利要求38的系統(tǒng)，其中通信信號(hào)包括多個(gè)包含已知的信號(hào)信息的信號(hào)突發(fā)，其中用于接收通信信號(hào)的裝置包括用于接收多個(gè)信號(hào)突發(fā)之一來提供接收信號(hào)的裝置，以及其中接收、確定和產(chǎn)生的步驟對(duì)于多個(gè)信號(hào)突發(fā)的至少兩個(gè)突發(fā)重復(fù)進(jìn)行。
40.按照權(quán)利要求35的系統(tǒng)，其中用于通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的裝置還包括用于確定均衡器的多個(gè)信道抽頭的裝置；用于根據(jù)所確定的信道抽頭與接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)的裝置；用于確定對(duì)于多個(gè)滯后的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)的裝置；以及用于根據(jù)所確定的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)建立白化濾波器的系數(shù)的裝置。
41.按照權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中白化濾波器是最小相位濾波器。
42.按照權(quán)利要求41的系統(tǒng)，其中白化濾波器是帶有簡單縮放的首項(xiàng)系數(shù)為1的。
43.按照權(quán)利要求42的系統(tǒng)，其中均衡器使用歐幾里得度量。
44.按照權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其中用于通過使用所確定的系數(shù)產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置包括用于通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置。
45.按照權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中用于接收包含信號(hào)擾動(dòng)的通信信號(hào)的裝置還包括用于下采樣接收信號(hào)的裝置。
46.按照權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中用于通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)的裝置還包括用于修正噪聲白化均衡器的度量，以便把信號(hào)擾動(dòng)變換成基本上白色的噪聲信號(hào)擾動(dòng)的裝置。
47.按照權(quán)利要求46的系統(tǒng)，其中用于通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)的裝置還包括用于保持對(duì)于在噪聲白化均衡器的譯碼網(wǎng)格中多個(gè)狀態(tài)的信號(hào)擾動(dòng)的估值的裝置。
48.按照權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中用于通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的裝置還包括用于確定噪聲白化均衡器的多個(gè)信道抽頭的裝置；用于根據(jù)所確定的信道抽頭與接收信號(hào)的樣本確定信號(hào)擾動(dòng)的裝置；用于確定對(duì)于多個(gè)滯后的信號(hào)擾動(dòng)的自相關(guān)以提供對(duì)于信號(hào)擾動(dòng)的彩色的模型的裝置；以及其中用于通過噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置還包括用于通過具有根據(jù)用于信號(hào)擾動(dòng)的彩色的模型確定的系數(shù)的噪聲白化均衡器處理接收信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)于接收信號(hào)的信號(hào)估值的裝置。
49.按照權(quán)利要求48的系統(tǒng)，其中噪聲白化均衡器是Ungerboeck最大似然序列估值(MLSE)均衡器。
50.按照權(quán)利要求44的系統(tǒng)，其中用于通過使用來自接收信號(hào)的已知的信號(hào)信息確定用于白化信號(hào)擾動(dòng)的系數(shù)的裝置還包括用于根據(jù)來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值更新確定的系數(shù)的裝置。
51.按照權(quán)利要求50的系統(tǒng)，其中用于根據(jù)來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值更新確定的系數(shù)的裝置還包括用于把來自噪聲白化均衡器的信號(hào)估值作為已知的信號(hào)信息對(duì)待的裝置。
52.按照權(quán)利要求37的系統(tǒng)，還包括用于根據(jù)接收信號(hào)調(diào)節(jié)選擇的整數(shù)值M的裝置。
全文摘要
提供了可以通過白化信號(hào)擾動(dòng)而減小信號(hào)擾動(dòng)的平均功率的方法，系統(tǒng)和接收機(jī)設(shè)備。一方面，提供了有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)，它通過使用濾波器系數(shù)濾波下采樣的接收信號(hào)而白化信號(hào)擾動(dòng)，該濾波器系數(shù)利用在接收信號(hào)的每個(gè)信號(hào)突發(fā)中的已知信號(hào)信息自適應(yīng)地建立。替換地，利用具有修正的度量的噪聲白化均衡器，它再次通過使用利用在接收信號(hào)的每個(gè)信號(hào)突發(fā)中的已知信號(hào)信息自適應(yīng)地建立的系數(shù)而白化信號(hào)擾動(dòng)。噪聲白化均衡器方法還允許通過把來自均衡器的符號(hào)估值作為已知的信號(hào)信息對(duì)待來產(chǎn)生更新的噪聲白化系數(shù)而更新噪聲白化系數(shù)。還提供了包含修正的歐幾里得度量均衡器以提供噪聲白化的精巧的接收機(jī)。
文檔編號(hào)H04B1/10GK1399835SQ00816142
公開日2003年2月26日 申請日期2000年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月24日
發(fā)明者D·惠, K·C·贊吉, R·拉梅斯 申請人:艾利森公司