專利名稱：用于短脈沖調(diào)制解調(diào)器和鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在緩慢時(shí)間變化信道上在自適應(yīng)短脈沖調(diào)制解調(diào)器和多鏈路跳躍網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)中工作的固定帶寬無線接入應(yīng)用(FBWA)中所采用的自適應(yīng)均衡器子系統(tǒng)。自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器能夠快速地從一個(gè)鏈路通過這種信道跳躍到另一個(gè)鏈路。也就是說，該信道對(duì)于任何給定的鏈路，從一個(gè)短脈沖(burst)到另一個(gè)短脈沖是準(zhǔn)靜態(tài)的。
在此所述的實(shí)施例可以與在以J.Berger和I.Aaronson的名義在1998年11月5日遞交的名稱為“寬帶無線網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)”的美國專利申請(qǐng)09/187,665從所述類型的無線網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，與以M.Rafie等人的名義遞交的名稱為“用于自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器和鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的載波恢復(fù)系統(tǒng)”的美國專利申請(qǐng)09/764,202中所述的載波相位恢復(fù)系統(tǒng)相結(jié)合，并且與包括在設(shè)計(jì)上類似于以J.Berger等人的名義遞交的名稱為“用于無線數(shù)據(jù)分租的空間交換路由器”的美國專利申請(qǐng)09/433,542中所述的設(shè)計(jì)的交換多束天線的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相結(jié)合，以及與以Y.Kagan等人的名義在2000年10月30日遞交的名稱為“用于接納一個(gè)節(jié)點(diǎn)到一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的加入處理方法”的美國專利申請(qǐng)09/699,582中所述的方法和裝置相結(jié)合而使用。這些為美國專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用的方式被包含于此。從在此所給出的描述中用于該實(shí)施例的其他應(yīng)用將變得更加清楚。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的短脈沖發(fā)送被用于幾種應(yīng)用中，例如衛(wèi)星時(shí)分多址、數(shù)字蜂窩無線、寬帶移動(dòng)系統(tǒng)和寬帶無線接入系統(tǒng)。這些設(shè)計(jì)上的折中和所獲得的結(jié)構(gòu)在每個(gè)這些應(yīng)用中是不同的。
通常，接收器必須按照一種方式來過濾所接收的短脈沖波形，這導(dǎo)致最佳可能的位誤碼率性能。在大多數(shù)情況中，這意味著使得信號(hào)功率與噪聲、干擾和失真功率的比值最大化。在現(xiàn)代的系統(tǒng)中，這意味著使用匹配濾波器或一個(gè)自適應(yīng)均衡器。
在大多數(shù)這些應(yīng)用中，一個(gè)已知的符號(hào)的前同步(preamble)被插入在數(shù)據(jù)包的每個(gè)的脈沖的開始、中間或結(jié)尾處，用于訓(xùn)練的目的。這種方法在涉及短脈沖發(fā)送的應(yīng)用中是不適當(dāng)?shù)摹Ｒ阎獢?shù)據(jù)序列的插入大大地減小了用于短脈沖的發(fā)送效率。結(jié)果，基于前同步的算法不可以用于這種系統(tǒng)中。
理想的是，希望使得用于初次捕獲和后續(xù)的調(diào)節(jié)的訓(xùn)練序列最小化。這種特性對(duì)于在使用例如IS-136、OSM、EDGE和固定寬帶無線接入系統(tǒng)這樣的時(shí)分多址(TDMA)的許多現(xiàn)有的無線通信應(yīng)用中的短脈沖格式特別重要。短脈沖格式被用于以減小端到端傳輸延遲，以及限制無線信道在一個(gè)短脈沖上的時(shí)間變化。但是，訓(xùn)練開銷對(duì)于這種短脈沖格式來說可能是非常重要的。這種開銷在許多系統(tǒng)中多達(dá)30％。這些系統(tǒng)的開銷可以通過采用在本發(fā)明中所公開的自適應(yīng)均衡裝置來補(bǔ)償。如果需要更大范圍和更高的延遲擴(kuò)展的容余，自適應(yīng)均衡可以用于這些系統(tǒng)而不改變物理鏈路格式。
由寬帶網(wǎng)際協(xié)議(IP)應(yīng)用程序所推動(dòng)的通過固定帶寬不斷增加的吞吐量的需求已經(jīng)促使系統(tǒng)設(shè)計(jì)員向著更高存儲(chǔ)效率的調(diào)制方案而努力。由于它們相對(duì)良好的性能，大正交調(diào)幅調(diào)制(QAM)構(gòu)像(constellation)已經(jīng)被用于許多這種應(yīng)用程序中。與使用大QAM構(gòu)像相關(guān)的一個(gè)關(guān)鍵問題是無線鏈路的幅度和延遲失真，由于效率的原因，特別是脈沖調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中必須通常不使用前同步。
存在有幾種方法用于自適應(yīng)均衡。用于自適應(yīng)的低復(fù)雜度算法，例如最小均方(LMS)差算法，在自適應(yīng)均衡器中是相當(dāng)普遍的。例如最小平方(LS)、遞歸最小二乘法(RLS)、快速卡爾曼(Kalman)和平方根最小二乘法這樣的快速方法需要大計(jì)算量的矩陣求逆并且(在一些情況中)需要穩(wěn)定性。自適應(yīng)均衡器也可以進(jìn)一步被分類為線性遍歷和遞歸結(jié)構(gòu)。
在遍歷(transversal)(抽頭延遲線)均衡器中，所接收符號(hào)的當(dāng)前和過去值r(t-nT)被均衡器抽頭系數(shù)(抽頭增益)c(n)線性加權(quán)，并且求和以產(chǎn)生均衡信號(hào)，y(n)=Σkc(k)r(t0+nT-kT).]]>僅僅當(dāng)在均衡之前的峰值失真小于100％時(shí)，一個(gè)零強(qiáng)制(zero-forcing，ZF)均衡器使得最壞情況下的ISI(符號(hào)間干擾)的峰值失真最小化。但是，在一個(gè)LMS均衡器中，均衡器抽頭系數(shù)(tapcoefficients)被選擇使得的均方差最小化-所有ISI(符號(hào)間干擾)項(xiàng)的平方加上在均衡器器的輸出端的噪聲功率。
在非線性接收器結(jié)構(gòu)的級(jí)別下，考慮與誤差概率相關(guān)的各種最優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。這在使用維特比算法(VA)和這種接收器的自適應(yīng)版本的最大似然順序估計(jì)器(MLSE)的發(fā)展中達(dá)到頂點(diǎn)。MLSE的計(jì)算復(fù)雜度與mL-1(其隨著在離散信道脈沖響應(yīng)(L)中的符號(hào)字母大小(m)和項(xiàng)數(shù)成指數(shù)增長)成比例。非線性和次最佳接收器結(jié)構(gòu)的另一個(gè)分支是判定反饋均衡器(DFE)。一個(gè)判定反饋均衡器進(jìn)行無記憶判定并且取消所有拖尾的符號(hào)間干擾(ISI)項(xiàng)。但是，由于DFE不能夠延遲的判定，因此它受到減小的有效信噪比(SNR)和誤差傳播的影響。
快速收斂對(duì)于在輪詢多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的接收器中自適應(yīng)均衡器來說是重要的，其中在該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須通過不同的無線鏈路自適應(yīng)接收來自多個(gè)發(fā)送器的短脈沖數(shù)據(jù)。正交化的LMS算法被用于加速均衡器收斂。特別地，一種自正交化技術(shù)，例如RLS和自適應(yīng)點(diǎn)陣(AL)，被用于快速跟蹤自適應(yīng)均衡器?？柭?XIS)和快速卡爾曼算法通過正交調(diào)節(jié)普通線性遍歷均衡器的系數(shù)而獲得它們的快速收斂。另一方面，自適應(yīng)點(diǎn)陣算法使用點(diǎn)陣濾波器結(jié)構(gòu)來使得一組所接收信號(hào)分量正交化。在一些應(yīng)用中，由于計(jì)算復(fù)雜度和穩(wěn)定性問題避免使用快速收斂的均衡器。
如果均衡器必須解決的損失足夠小，使得調(diào)制解調(diào)器可以在均衡之前成功地跟蹤時(shí)序和載波相位，然后均衡器可以更快地進(jìn)行訓(xùn)練。對(duì)于更加嚴(yán)重失真的信道，可能需要一種在時(shí)序和載波恢復(fù)之前訓(xùn)練該均衡器的方法。
在例如M-QAM這樣的高級(jí)調(diào)制方案中載波相位誤差φe=φ-φ^]]>的影響是除了來自同相和正交分量的串?dāng)_之外把所需信號(hào)分量的功率減小一個(gè)因子 由于同相和正交分量的平均功率電平相同，因此小的相位誤差在自適應(yīng)均衡器的性能中造成較大的下降，特別是在較高的調(diào)制電平(即，M≥16)中。在以M.Rafie等人的名義在2001年1月17日遞交的名稱為“用于自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器和鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的載波恢復(fù)系統(tǒng)”的美國專利申請(qǐng)09/8764,202中描述的一個(gè)精確載波相位恢復(fù)單元被用于一個(gè)非自適應(yīng)前置均衡器之后并且在兩個(gè)自適應(yīng)均衡器之前，以減小載波相位偏移對(duì)自適應(yīng)均衡器的性能和收斂的不良影響。
在連續(xù)的調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用中，在接收器通過一個(gè)捕獲階段時(shí)用戶一般希望等待一段時(shí)間，其中跟蹤處理適應(yīng)該均衡器的抽頭系數(shù)。通常，在連續(xù)調(diào)制解調(diào)器中的操作收斂處理僅僅允許自適應(yīng)均衡器保持跟蹤信道脈沖響應(yīng)以及連續(xù)地基于所接收信號(hào)的不希望的噪聲(干擾加上噪聲)。換句話說，捕獲處理不同于跟蹤處理。
相反，在短脈沖調(diào)制解調(diào)器中，一個(gè)給定傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)內(nèi)容可能僅僅是1毫秒的一部分。長的捕獲時(shí)間對(duì)該系統(tǒng)造成不可接受的開銷，并且大大地減小容量。因此，短脈沖調(diào)制解調(diào)器需要一個(gè)特殊的捕獲處理，其將快速地估計(jì)適當(dāng)?shù)慕邮掌髟鲆?、載波頻率和相位、采樣時(shí)序頻率和相位、以及用于接收器的均衡器的抽頭系數(shù)。并且，該捕獲處理必須可靠地識(shí)別在該短脈沖中的哪一個(gè)數(shù)位是第一用戶數(shù)據(jù)位，使得協(xié)議棧的較高層可以適當(dāng)?shù)母袷交瘮?shù)據(jù)。
初始抽頭系數(shù)值可以使用在該系統(tǒng)的加入模式(捕獲)中使用一種訓(xùn)練序列來估計(jì)。一個(gè)QPSK信令序列可以用于加入模式中，以補(bǔ)償每個(gè)無線鏈路的幅度和延遲失真。該抽頭系數(shù)值然后可以被用作為用于將在最后描述的固定前置均衡器和迭代自適應(yīng)均衡器的初始抽頭加權(quán)。
在無線通信中的常規(guī)均衡需要訓(xùn)練序列的經(jīng)常傳送。這代表系統(tǒng)開銷并且有效減小信息速率。另一方面，盲均衡計(jì)數(shù)不需要訓(xùn)練序列。一種最流行的盲算法是常量模數(shù)算法(CMA)類。使用CMA類算法具有幾個(gè)缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是存在局部最小值。盲算法(blind algorithm)的另一個(gè)缺點(diǎn)是緩慢收斂以及不能夠?qū)崿F(xiàn)短脈沖的均衡。
在此，需要一種用于短脈沖模式系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡器技術(shù)的方法和裝置。另外，需要一種在使用用于無線通信的短傳送脈沖的鏈路跳躍系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡技術(shù)的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)施例僅僅通過介紹的方式提供一種用于在多鏈路跳躍無線系統(tǒng)中接收無線信號(hào)的方法。該方法包括在多個(gè)無線鏈路之間跳躍，以接收短脈沖和補(bǔ)償用于每個(gè)無線鏈路的幅度和延遲失真。另外，該方法包括存儲(chǔ)一個(gè)自適應(yīng)均衡器的估計(jì)的抽頭系數(shù)，并且使用這些抽頭系數(shù)值作為用于在該無線鏈路上的下一個(gè)所接收短脈沖的初始抽頭加權(quán)值。
該實(shí)施例進(jìn)一步提供一種用于接收無線信號(hào)的方法，其包括在第一無線鏈路上接收第一短脈沖，并且使用該第一短脈沖確定關(guān)于第一無線鏈路的信道信息(即，估計(jì)該均衡器的抽頭系數(shù))。該方法進(jìn)一步包括接收下一個(gè)短脈沖，例如使用來自第一短脈沖的所估計(jì)抽頭系數(shù)作為用于第一無線鏈路的第二短脈沖的均衡器的初始抽頭值接收第一無線鏈路的第二脈沖。
該實(shí)施例進(jìn)一步提供一種用于多鏈路跳躍短脈沖自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器的自適應(yīng)均衡方法。該方法包括接收調(diào)制的幅度以及延遲失真信號(hào)作為一系列短脈沖。該系統(tǒng)包括一個(gè)固定的部分間隔的均衡器(fixedfractionally-spaced equalizer)，其被配置為使用由每個(gè)無線鏈路的一個(gè)自適應(yīng)均衡器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的先前短脈沖的均衡器加權(quán)而均衡數(shù)據(jù)的當(dāng)前脈沖。另外，該方法包括從以前均衡的短脈沖估計(jì)和除去載波相位偏移。
該實(shí)施例進(jìn)一步包括由兩個(gè)自適應(yīng)部分間隔均衡器所構(gòu)成的一個(gè)迭代自適應(yīng)均衡器單元，其均衡當(dāng)前短脈沖，以產(chǎn)生一個(gè)均衡的輸出信號(hào)，并且把下一個(gè)短脈沖均衡器加權(quán)提供到一個(gè)固定均衡器，用于均衡數(shù)據(jù)的下一個(gè)短脈沖。
該實(shí)施例進(jìn)一步提供一種在穩(wěn)定狀態(tài)操作中用于一個(gè)多鏈路跳躍和短脈沖自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器中的自適應(yīng)均衡系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該自適應(yīng)均衡系統(tǒng)包括一個(gè)存儲(chǔ)器單元和用于均衡所存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)屬于一個(gè)以前的短脈沖的當(dāng)前鏈路的當(dāng)前數(shù)據(jù)短脈沖的一個(gè)固定均衡器。該自適應(yīng)均衡器單元包括在所接收的數(shù)據(jù)脈沖中使用固定均衡器預(yù)先補(bǔ)償每個(gè)無線鏈路的幅度和相位失真的第一級(jí)、耦合到該第一級(jí)的載波相位偏移消除級(jí)、以及耦合到載波相位偏移消除級(jí)的迭代自適應(yīng)均衡器級(jí)。該迭代自適應(yīng)均衡器包括兩個(gè)部分間隔自適應(yīng)均衡器。該第一自適應(yīng)均衡器需要對(duì)第二自適應(yīng)均衡器提供初始抽頭估計(jì)。該自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于存儲(chǔ)作用于當(dāng)前無線鏈路的當(dāng)前短脈沖上的自適應(yīng)均衡器的末級(jí)的抽頭系數(shù)值的存儲(chǔ)器單元。另外，所存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)被下載到本發(fā)明的第一級(jí)的固定均衡器，以預(yù)先補(bǔ)償本無線鏈路的輸入的下一個(gè)短脈沖的幅度和延遲變化。
上文已經(jīng)僅僅通過介紹的方式討論該優(yōu)選實(shí)施例。在該部分中的任何內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)被作為對(duì)隨后的權(quán)利要求的限制，該權(quán)利要求定義本發(fā)明的范圍。


圖1為具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊环N鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖2為耦合到一個(gè)載波相位恢復(fù)單元的現(xiàn)有的自適應(yīng)均衡器的一般方框圖；圖3示出在圖1中的無線網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)送的數(shù)據(jù)短脈沖；圖4示出所發(fā)送的邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包的所發(fā)送的數(shù)據(jù)短脈沖以及在圖1的無線網(wǎng)絡(luò)中的加入處理中所用的訓(xùn)練序列；圖5為在短脈沖模式操作中在圖1的無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)所用的自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)的方框圖；圖6示出使用均方差(MSE)算法的線性自適應(yīng)均衡器；以及圖7示出在圖1的無線網(wǎng)絡(luò)中的所發(fā)送均衡器訓(xùn)練序列(ETS)的幀結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
一種用于在多鏈路跳躍無線系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡器裝置的方法包括在多個(gè)無線鏈路之間跳躍，以接收短脈沖和從該無線鏈路上的一個(gè)所接收短脈沖均衡用于每個(gè)無線鏈路的幅度和延遲失真。該自適應(yīng)均衡器方法和裝置使用包括一個(gè)固定均衡器和兩個(gè)自適應(yīng)均衡器的多級(jí)均衡技術(shù)來補(bǔ)償獨(dú)立基于每個(gè)短脈沖的可用多鏈路的每個(gè)鏈路的幅度和相位損失。由于該自適應(yīng)均衡器性能大大地取決于特定鏈路的信道行為，因此提供一種裝置來粗略地預(yù)先補(bǔ)償不希望出現(xiàn)的信道特性，并且在任何自適應(yīng)均衡處理方案之前獨(dú)立地消除每個(gè)鏈路的所接收短脈沖的載波相位偏移。對(duì)于多個(gè)多跳躍鏈路的每個(gè)無線信道，對(duì)應(yīng)于當(dāng)前短脈沖的自適應(yīng)均衡器的抽頭系數(shù)值被存儲(chǔ)，并且將用于一個(gè)固定的均衡器中，以預(yù)先均衡下一個(gè)接收的脈沖。對(duì)于在一個(gè)給定鏈路中的每個(gè)短脈沖，使用一個(gè)多級(jí)載波相位恢復(fù)系統(tǒng)來恢復(fù)任何載波相位偏移，以允許用于該均衡器系統(tǒng)中的自適應(yīng)算法更快收斂。該自適應(yīng)均衡器工作于一個(gè)獲取(加入)模式中，以及工作于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)(短脈沖)模式中。
本實(shí)施例涉及用于固定寬帶無線接入網(wǎng)的一種用于鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自適應(yīng)均衡器子系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)工作于不同的頻譜中，例如在28GHz的本地多點(diǎn)分布服務(wù)(LMDS)頻帶。在這種網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的調(diào)制解調(diào)器能夠在緩慢時(shí)間變化的信道上快速地從一個(gè)鏈路跳到另一個(gè)鏈路。也就是說，該信道對(duì)于任何給定的鏈路從一個(gè)短脈沖到另一個(gè)短脈沖是準(zhǔn)靜態(tài)的。一個(gè)多級(jí)自適應(yīng)均衡器技術(shù)被提供用于例如使用固定寬帶無線接入的高速短脈沖多鏈路跳躍網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪B貫檢測和均衡。
在固定視線(fixed line-of-sight，LOS)信道中衰減，盡管與移動(dòng)系統(tǒng)相比較緩和，但是它提供使得幅度和相位跟蹤中斷的影響。用于均衡器系統(tǒng)的RLS、快速卡爾曼或盲算法不適合短脈沖調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用。由于在衰減信道中的較大周期滑移速率、算法的復(fù)雜度和不穩(wěn)定性、和/或在短脈沖寬帶應(yīng)用中的緩慢收斂速率導(dǎo)致這些自適應(yīng)技術(shù)不能夠提供改進(jìn)的性能。
本實(shí)施例被設(shè)計(jì)為通過采用適用于可變長短脈沖調(diào)制解調(diào)器的快速和有效算法，利用可變QAM調(diào)制信令，與常規(guī)自適應(yīng)均衡方案相比增強(qiáng)性能，并且保持較低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和較高輸出效率。一種伴隨載波相位偏移估計(jì)子系統(tǒng)的多級(jí)自適應(yīng)均衡技術(shù)是用于補(bǔ)償在涉及采用使用自適應(yīng)QAM調(diào)制方案的高速短脈沖數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的幅度和延遲失真的實(shí)施例的范圍。
為了實(shí)現(xiàn)在短脈沖衰減信道和高速網(wǎng)絡(luò)下層結(jié)構(gòu)中的連貫檢測，必須執(zhí)行一種可靠的載波相位恢復(fù)方法和靈活均衡技術(shù)。但是。原則上，非輔助和非自適應(yīng)方案本身是最有效的，但是當(dāng)工作于低信噪比(SNR)和/或該信道由于衰減而不成對(duì)時(shí)，它們的性能即使對(duì)于非常穩(wěn)固的調(diào)制信令(即，B/QPSK)也變?yōu)殛P(guān)鍵。
在短脈沖模式中，本實(shí)施例的自適應(yīng)均衡單元執(zhí)行一個(gè)多級(jí)均衡方案。首先，使用時(shí)序恢復(fù)電路采樣所接收的信號(hào)，進(jìn)行匹配濾波，并且通過一個(gè)固定的T/N間隔均衡器，以補(bǔ)償在該操作下的鏈路的相位和幅度的變化。當(dāng)在該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?多點(diǎn)到多點(diǎn))接收一個(gè)特定鏈路的新脈沖時(shí)，用于該鏈路的固定均衡器的加權(quán)被根據(jù)作用于相應(yīng)鏈路的先前短脈沖上的一個(gè)均衡器的抽頭系數(shù)而更新。在本實(shí)施例中，固定均衡器的(2K+1)抽頭系數(shù)Ci，j(n)被從一個(gè)存儲(chǔ)單元裝載到一個(gè)T/M間隔均衡器。也就是說，在本實(shí)施例中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有存儲(chǔ)于與其N個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的本地存儲(chǔ)器中的N組抽頭系數(shù)，CLJ(n)＝[cij(-K，n)cij(-K+1，n)...cij(K，n)]r，for i＝1，...，N，and n，j＝0，1，...
本實(shí)施例提供一種用于自適應(yīng)均衡的新的和改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。在兩個(gè)明顯區(qū)別的模式中執(zhí)行該幅度和延遲失真補(bǔ)償。第一模式是加入模式，其中一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)被導(dǎo)入，以加入到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)無線系統(tǒng)。在該模式中，通過一個(gè)已知訓(xùn)練符號(hào)的長序列，估計(jì)在時(shí)間n時(shí)第i個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)和第j個(gè)短脈沖的均衡器的抽頭系數(shù)Ci，j(n)。該操作模式被稱為獲取模式。
在第二模式中，當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處于短脈沖或穩(wěn)定狀態(tài)操作中時(shí)，使用該自適應(yīng)均衡器。該討論的焦點(diǎn)主要在于該自適應(yīng)均衡的模式上。盡管在此存在多個(gè)常規(guī)的線性和非線性自適應(yīng)均衡器(即，LMS遍歷、判定反饋、零強(qiáng)制等等)可以使用并且在該文獻(xiàn)中引用。本實(shí)施例利用一種新穎的多級(jí)結(jié)構(gòu)，其有效地用一個(gè)短脈沖調(diào)制解調(diào)器在能夠基于脈沖進(jìn)行鏈路跳躍的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中工作。
圖1為采用一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞氖疽鉄o線網(wǎng)絡(luò)100。如圖1中所示的網(wǎng)絡(luò)100包括在無線通信中的第一節(jié)點(diǎn)102、第二節(jié)點(diǎn)104、第三節(jié)點(diǎn)106以及第四節(jié)點(diǎn)108。該網(wǎng)絡(luò)100可以包括任何數(shù)目的節(jié)點(diǎn)。圖1中所示的四個(gè)節(jié)點(diǎn)僅僅是示意性的。在圖1的實(shí)施例中，該網(wǎng)絡(luò)100是在以J.Berger和Aaronson的名義在1998年11月5日提交的名稱為“寬帶無線網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)”的美國專利申請(qǐng)No.09/187,667中描述的類型的無線網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)102、104、106、108包括數(shù)據(jù)處理裝置和用于與例如網(wǎng)絡(luò)100的其他節(jié)點(diǎn)這樣的遠(yuǎn)程無線電臺(tái)進(jìn)行通信的無線電臺(tái)。在該示意實(shí)施例中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)方向性天線，其提供在多個(gè)扇區(qū)上的無線通信，該扇區(qū)提供在一個(gè)節(jié)點(diǎn)附近的一部分地理區(qū)域上的無線電覆蓋。因此，節(jié)點(diǎn)104包括在扇區(qū)112，其提供在包括節(jié)點(diǎn)102的區(qū)域116上的覆蓋。節(jié)點(diǎn)102提供在一個(gè)區(qū)域114上的覆蓋。節(jié)點(diǎn)106提供在區(qū)域118上的覆蓋，以及節(jié)點(diǎn)108提供在一個(gè)區(qū)域120上的覆蓋。
該網(wǎng)絡(luò)100的節(jié)點(diǎn)102、104、106、108被認(rèn)為是對(duì)等的。它們自由地在平等的基礎(chǔ)上相互通信。這與例如與一個(gè)蜂窩式無線電話系統(tǒng)中的用戶單元通信的基站這樣的層級(jí)系統(tǒng)是不同的。在節(jié)點(diǎn)102、104、106、108之間的通信是對(duì)等通信。
當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的天線扇區(qū)對(duì)齊時(shí)，它們處于無線通信中。在這種情況中，該節(jié)點(diǎn)可以形成一個(gè)無線鏈路，并且交換數(shù)據(jù)和控制信息。因此，節(jié)點(diǎn)102和節(jié)點(diǎn)104在鏈路128上通信，節(jié)點(diǎn)102和節(jié)點(diǎn)108在鏈路126上通信，以及節(jié)點(diǎn)104和節(jié)點(diǎn)108在鏈路134上通信。
該固定寬帶無線網(wǎng)絡(luò)100以兩種模式工作。第一模式被稱為獲取/加入模式。第二模式被稱為穩(wěn)定狀態(tài)或短脈沖模式。在操作的第一模式中，本發(fā)明通過插入接合數(shù)據(jù)包的指定時(shí)隙的R個(gè)訓(xùn)練符號(hào)獲得自適應(yīng)均衡器的初始抽頭系數(shù)的精確估計(jì)。該加入處理可以是以Y.Kagan等人的名義在2000年10月30日提交的名稱為“用于把一個(gè)節(jié)點(diǎn)接納到一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的加入處理方法”的美國專利申請(qǐng)No.09/699,582。
在圖1的示意實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)106可以被認(rèn)為是在加入包括現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)102、104、108的網(wǎng)絡(luò)100的處理中的一個(gè)加入節(jié)點(diǎn)。該加入節(jié)點(diǎn)106從現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)102、104、108接收邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包，并且如此在鏈路130上建立與節(jié)點(diǎn)102的通信，以及在鏈路132上建立與節(jié)點(diǎn)108的通信。
圖2的系統(tǒng)200是包括一個(gè)載波相位恢復(fù)單元250和一個(gè)自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)270的現(xiàn)有無線接收器的一部分的一般方框圖。系統(tǒng)200示出恢復(fù)該載波相位并且補(bǔ)償在該系統(tǒng)100的無線接收器中的隨時(shí)間變化的衰減信道的幅度和延遲失真所需的操作。該載波相位估計(jì)器單元250可以置于該自適應(yīng)均衡器270之前或之后。系統(tǒng)200是一個(gè)理想化或規(guī)范的代表?？梢詫?shí)現(xiàn)所示操作的系統(tǒng)的實(shí)際實(shí)施例需要在一個(gè)多跳躍鏈路系統(tǒng)情況中的精確和有效的估計(jì) 和Ci，j(n)。形成一個(gè)有效實(shí)施例的困難特別組合在本系統(tǒng)中，其中由于系統(tǒng)效率的原因，包括兩個(gè)符號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)短脈沖被使用。
圖2中所示的一致性檢測系統(tǒng)200包括一個(gè)載波恢復(fù)單元230、復(fù)數(shù)乘法器220、訓(xùn)練序列塊240、開關(guān)260以及自適應(yīng)均衡器塊270。圖2的系統(tǒng)200接收一個(gè)信號(hào)r(n)，其已經(jīng)在每T秒鐘被匹配濾波和采樣。
例如載波頻率偏移 和時(shí)序相位偏移(符號(hào)時(shí)期(symbel epoch)) 這樣的其他同步參數(shù)被假設(shè)是該接收器已知的。該相位 是未知的隨機(jī)處理，取在±π范圍中的數(shù)值。最初，該自適應(yīng)均衡器的抽頭系數(shù)可以使用240的訓(xùn)練序列單元來估計(jì)。該載波相位恢復(fù)處理可以是在M.Rafie等人的名義在2001年1月15日遞交的美國專利申請(qǐng)09/764,202，名稱為“用于自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器和鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的載波恢復(fù)系統(tǒng)”。該載波相位恢復(fù)處理包括多個(gè)級(jí)，包括第一級(jí)，其使用包含在當(dāng)前數(shù)據(jù)短脈沖中的多個(gè)已知導(dǎo)頻符號(hào)通過一種導(dǎo)頻輔助技術(shù)獲取失真載波相位的粗略估計(jì)；固定相位的偏置消除級(jí)，其耦合到第一級(jí)；復(fù)數(shù)共軛矢量產(chǎn)生級(jí)，其耦合到該固定相位偏移消除級(jí)；去旋轉(zhuǎn)級(jí)，用于通過由矢量產(chǎn)生級(jí)所產(chǎn)生的一個(gè)矢量信號(hào)對(duì)均衡的信號(hào)去旋轉(zhuǎn)(de-rotating)，從該均衡信號(hào)消除所估計(jì)的粗略載波相位，以產(chǎn)生一個(gè)粗略相位補(bǔ)償信號(hào)；數(shù)據(jù)輔助相位估計(jì)器級(jí)，用于使用一種數(shù)據(jù)輔助判定指導(dǎo)(decision-directed)技術(shù)從該粗略相位補(bǔ)償信號(hào)除去調(diào)制信號(hào)；平均級(jí)，用于平均來自數(shù)據(jù)輔助相位估計(jì)器的M個(gè)符號(hào)，以減小噪聲變化。該符號(hào)時(shí)期和載波頻率值被預(yù)先獨(dú)立于載波相位而估計(jì)并且被在短脈沖之間精確地跟蹤。
所接收的均方根上升余弦匹配濾波器信號(hào)210r(n)被輸入到該載波相位恢復(fù)電路230。用于在以M.Rafie等人的名義在2001年1月17日遞交的美國專利申請(qǐng)09/764,202，名稱為“用于自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器和鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的載波恢復(fù)系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)所描述的短脈沖應(yīng)用的類型的一個(gè)多級(jí)載波相位恢復(fù)應(yīng)用可以被用于載波相位恢復(fù)電路230中。所估計(jì)的相位偏移 被用于形成一個(gè)共軛復(fù)數(shù)信號(hào) 然后，通過該復(fù)數(shù)乘法器操作220從所接收的信號(hào)210，r(n)，除去估計(jì)的相位偏移值，以產(chǎn)生該均衡器輸入信號(hào)x(n)x(n)=r(n)ej(-θ^(n))]]>一個(gè)開關(guān)260被提供，以根據(jù)該信道的狀態(tài)選擇用于在獲取模式或穩(wěn)定狀態(tài)操作中的自適應(yīng)均衡器的已知訓(xùn)練序列。一個(gè)自適應(yīng)均衡器270耦合到該開關(guān)260，以補(bǔ)償信道幅度和延遲變化。用于所接收信號(hào)的載波相位補(bǔ)償恢復(fù)的必要條件對(duì)于在短脈沖調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用中的自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)的可接受性能是關(guān)鍵的。在連續(xù)(非脈沖)應(yīng)用中，該自適應(yīng)均衡器對(duì)于相位變化不太敏感，因此在自適應(yīng)均衡器之后可以設(shè)置載波相位恢復(fù)系統(tǒng)。
如上文所述，該系統(tǒng)200是一致性檢測和所接收信號(hào)的均衡的一種標(biāo)準(zhǔn)形式。但是，在圖1的系統(tǒng)中，無線信號(hào)被接收作為由短(例如，兩個(gè)符號(hào))的導(dǎo)頻信號(hào)所構(gòu)成的短脈沖。并且，圖1的系統(tǒng)是一種鏈路跳躍系統(tǒng)，其中在特定接收時(shí)間過程中，在一個(gè)頻率上接收一個(gè)無線信號(hào)。該計(jì)算時(shí)間可能與接收其他信號(hào)的時(shí)間相交叉。在下文所述的實(shí)施例涉及用于在一個(gè)鏈路跳躍、短脈沖模式無線接收器中恢復(fù)載波相位的系統(tǒng)和方法。
在該示意實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖可以具有圖3中所示的格式。圖3示出在圖1的無線網(wǎng)絡(luò)100中的一個(gè)發(fā)送脈沖的幀格式。在圖3中的脈沖是用于在網(wǎng)絡(luò)100的節(jié)點(diǎn)之間正在進(jìn)行的脈沖模式通信的類型，并且不同于在下文結(jié)合圖4所述的加入處理中所用的短脈沖。圖3的短脈沖是一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的例子。如在圖3的數(shù)據(jù)脈沖300中所示，該穩(wěn)定狀態(tài)模式短脈沖包括數(shù)據(jù)符號(hào)302和已知的導(dǎo)頻符號(hào)304，每個(gè)符號(hào)在該數(shù)據(jù)脈沖的已知時(shí)序位置處。導(dǎo)頻符號(hào)304被插入在分組數(shù)據(jù)脈沖300的數(shù)據(jù)符號(hào)302之間。兩個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)被用于所示的實(shí)施例中，但是可以使用任何適當(dāng)數(shù)目的導(dǎo)頻符號(hào)。該導(dǎo)頻符號(hào)被選擇處于QAM構(gòu)像的最大幅度角處。如圖3中所示，在時(shí)域中，該導(dǎo)頻符號(hào)可以位于短脈沖300的中央附近。例如，在32個(gè)符號(hào)的短脈沖中，該導(dǎo)頻符號(hào)分別位于第16個(gè)和第17個(gè)符號(hào)處。在所示的實(shí)施例中，m為在每個(gè)數(shù)據(jù)包的所插入導(dǎo)頻之前的數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)目，并且被選擇為15個(gè)。參數(shù)m’可以是m的任何倍數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，不使用其他導(dǎo)頻符號(hào)(即，m’＝∞)。該短脈沖300把該導(dǎo)頻符號(hào)嵌入在該數(shù)據(jù)中，用于可靠的相位估計(jì)和數(shù)據(jù)恢復(fù)。圖2的載波相位同步系統(tǒng)使用該插入的導(dǎo)頻符號(hào)和所估計(jì)的數(shù)據(jù)符號(hào)來精確恢復(fù)用于短脈沖的載波相位偏移。
類似地，圖4示出由在用于圖1的無線網(wǎng)絡(luò)100的加入處理中所采用的訓(xùn)練序列構(gòu)成的一個(gè)所發(fā)送的邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包的短脈沖400。在該加入模式，專用于抽頭加權(quán)估計(jì)的R個(gè)已知訓(xùn)練符號(hào)與圖4中所示的所發(fā)送加入幀中的其他已知序列復(fù)用。
圖5為在一個(gè)短脈沖模式操作中用于圖1的無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)500的方框圖。該系統(tǒng)500形成一個(gè)整體載波相位恢復(fù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)500可以應(yīng)用于一個(gè)無線接收器中，其接收一個(gè)調(diào)制信號(hào)作為在例如圖1的系統(tǒng)100這樣的一個(gè)鏈路跳躍無線通信系統(tǒng)中的多個(gè)鏈路的一系列脈沖。在具體實(shí)施例中，每個(gè)短脈沖可以包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，包括該系統(tǒng)500的無線接收器在隨時(shí)間緩慢改變的一個(gè)信道上的28GHz處的本地多點(diǎn)發(fā)布服務(wù)(LMDS)中工作。該無線接收器接收正交調(diào)幅(QAM)數(shù)據(jù)的廣播。該無線接收器在多個(gè)無線鏈路之間跳躍，以在多個(gè)無線鏈路上接收無線信號(hào)的短脈沖。根據(jù)特定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，在一個(gè)特定信道上在該接收器所接收的來自一個(gè)特定發(fā)送器的短脈沖可以與在其他信道上的來自其他發(fā)送器的脈沖相交織。具有其他操作特征的利用其他系統(tǒng)的應(yīng)用也是可能的。
該自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)500代表用于圖1的無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的自適應(yīng)均衡器單元。系統(tǒng)500包括延遲元件502和505、混合器或復(fù)數(shù)乘法器504、自適應(yīng)均衡器506、非自適應(yīng)均衡器508、使用導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)恢復(fù)用于當(dāng)前數(shù)據(jù)脈沖的的相位的載波相位恢復(fù)單元510、開關(guān)532和507、以及一個(gè)存儲(chǔ)器電路512。在輸出520接收一個(gè)初始脈沖(在圖5中的信號(hào)r(n))之后，該脈沖被在該延遲塊502中延遲。在線路521上的延遲數(shù)據(jù)(在圖5中的信號(hào)i6)被在該復(fù)數(shù)乘法器中與圖5中來自載波相位恢復(fù)單元510的線路526上的一個(gè)相位估計(jì)信號(hào)i5相乘。該復(fù)數(shù)乘法器或混合器504結(jié)合數(shù)據(jù)的延遲的當(dāng)前脈沖和恢復(fù)的相位估計(jì)，以在線路528上產(chǎn)生圖5中的一個(gè)相位誤差補(bǔ)償信號(hào)x(n)。該載波相位恢復(fù)單元510的結(jié)構(gòu)和操作在以M.Rafie等人的名義在2001年1月17日遞交的美國專利申請(qǐng)09/764,202，名稱為“用于自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器和鏈路跳躍無線網(wǎng)絡(luò)的載波恢復(fù)系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)中詳細(xì)描述，該專利的全部內(nèi)容通過引用的方式被包含于此。
來自乘法器504的輸出信號(hào)x(n)被提供在線路528上。該信號(hào)被提供到一個(gè)多級(jí)自適應(yīng)均衡器506，其補(bǔ)償該信道相位和幅度變化。該均衡器506包括第一自適應(yīng)均衡器501、第二自適應(yīng)均衡器503、延遲單元505和開關(guān)器件507。到達(dá)該自適應(yīng)均衡器子系統(tǒng)506的輸入信號(hào)528被處理，順序地通過該自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)501、503。該第一自適應(yīng)均衡器單元501消耗信號(hào)528的L個(gè)(即，L＝32)符號(hào)，以產(chǎn)生初始抽頭系數(shù)值C′i，j(n)，用于第二自適應(yīng)均衡器503。當(dāng)在第i個(gè)無線鏈路的第j個(gè)所接收脈沖的第L個(gè)符號(hào)處使能該開關(guān)507時(shí)，所產(chǎn)生的抽頭系數(shù)C′ij(n)＝[c′ij(-K，n)c′ij(-K+1，n)…c′ij(K，n)]T被下載到第二自適應(yīng)均衡器。該開關(guān)的操作由在一個(gè)控制線路552上的控制信號(hào)所控制。由該開關(guān)507所提供的開關(guān)功能可以由硬件部件、軟件或兩者的一些組合來提供。該抽頭系數(shù)集C′i，j(n)通過下式獲得yi,j′(n)=Σl=-KKci,j′(l,n)xi,j(n-l),]]>for i＝1，...，N，j，n＝1，2，...
其中N為無線鏈路或該有效節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，j為第i個(gè)無線鏈路的脈沖數(shù)目，(2K+1)為每個(gè)均衡器的抽頭系數(shù)的數(shù)目，并且n為在第i個(gè)鏈路的第j個(gè)脈沖中的采樣時(shí)刻。
到達(dá)該自適應(yīng)均衡器506的輸入信號(hào)528被該延遲單元505延遲N個(gè)樣本，或者等效為在由第二自適應(yīng)均衡器所消耗之前的(K+L)個(gè)符號(hào)。該自適應(yīng)均衡器506提供在圖5中的一個(gè)均衡的輸出信號(hào)yi，j(n)。并且還把下一個(gè)脈沖均衡器加權(quán)Ci，j(n)＝[ci，j(-K，n)ci，j(-K+1，n)...ci，j(K，n)]T，提供到該固定均衡器508，其中Wi，j+1＝Ci，j(M)，M為第i個(gè)無線鏈路的第j個(gè)短脈沖的長度，并且該固定均衡器508的抽頭系數(shù)為
Wi，j＝[wi，j(-K)wi，j(-K+1)...wi，j(K)]T相應(yīng)地，用于均衡第i個(gè)無線鏈路的下一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖(即，第j+1個(gè)脈沖)的自適應(yīng)均衡器501的初始抽頭值為C’i，j+1(0)＝Ci，j(M)。在此，該自適應(yīng)均衡器503的抽頭系數(shù)根據(jù)下式而獲得yi,j(n)=Σl=-KKci,j(l,n)xi,j(n-n2-l),]]>for i＝1，...，N，j，n＝1，2，...
其中該自適應(yīng)均衡器503的抽頭系數(shù)的初值被根據(jù)Ci，j(0)＝C’i，j(L)而設(shè)置。在所示的實(shí)施例中，L被設(shè)置為32，并且下一個(gè)脈沖均衡器加權(quán)被存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器512中，但是可以省略分離的存儲(chǔ)器。
該均衡器506執(zhí)行一個(gè)T/M間隔(即，M＝2)的自適應(yīng)均衡處理，并且在輸出端522產(chǎn)生載波相位誤差補(bǔ)償信號(hào)。作為自適應(yīng)均衡處理的一部分，通過使用一個(gè)復(fù)數(shù)LMS算法的自適應(yīng)均衡器506而產(chǎn)生均衡器加權(quán)。
圖6示出一個(gè)線性自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)600的核心部分。該線性自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)600執(zhí)行LMS均衡操作。但是，該均衡器系統(tǒng)600特別適用于實(shí)現(xiàn)圖5的均衡器506。
該系統(tǒng)600包括一個(gè)輸出端601、延遲元件605、包括乘法器602、求和器603和乘法器604的更新元件、以及求和器606。該系統(tǒng)600進(jìn)一步包括一個(gè)限幅器640、求和器642、開關(guān)620、縮放因子選擇器648以及乘法器646。存儲(chǔ)塊530存儲(chǔ)一個(gè)訓(xùn)練序列530。
在圖6中所示的操作塊可以使用適當(dāng)?shù)挠布?、與硬件單元相結(jié)合操作的軟件、或者硬件和軟件的組合。該系統(tǒng)600在包含該線性自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)600的接收器從媒體訪問層(MAC層)650接收的數(shù)據(jù)和指令的控制下而工作。該媒體訪問控制層調(diào)度操作、資源的控制等等。由于該線性自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)600所需的自適應(yīng)不需要相對(duì)較快速地執(zhí)行，因此在圖6中所示的操作可以在MAC層650的控制下適當(dāng)?shù)赜密浖?shí)現(xiàn)。
用于圖5的均衡器501和503并且由線性自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)600所實(shí)現(xiàn)的的自適應(yīng)算法是·ci,j(n+1)=ci,j(n)+μkϵi,j(n)xi,j*(n),]]>和ϵi,j(n)=yi,j(n)-y^i,j(n),]]>，其中μk是控制LMS算法的調(diào)節(jié)速率的自適應(yīng)縮放因子。該縮放因子μk被從圖6的存儲(chǔ)塊630中的Q個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)值中選擇出來。該μk的選擇被軟件控制，并且基于在該均衡器輸出端的所估計(jì)信噪比SNR以及提供到MAC層650的其他側(cè)信道信息(side-channel information)。μk的選擇可以基于其他信道性能因子或信息。
為了實(shí)現(xiàn)上述算法，系統(tǒng)600操作如下。在輸入端601接收輸入信號(hào)x(n)。該輸入信號(hào)被提供到乘法器602和乘法器604。該乘法器602形成項(xiàng)μkεi，j(n)x*i，j(n)。該求和器403把可以從以前被訪問的存儲(chǔ)位置提取的項(xiàng)cij(n-1)相加。該輸入信號(hào)還被在該延遲元件605中延遲，并且在該系統(tǒng)600的更新單元的其余部件中形成類似的乘積和總和。來自所有更新單元的輸出值被在該求和器606中合并。
求和器606的輸出是信號(hào) 該信號(hào)被提供到該限幅器640，用于對(duì)一個(gè)構(gòu)像進(jìn)行量化。該限幅器640接收在選擇當(dāng)前被使用的調(diào)制類型的一個(gè)控制線路656上的輸入信號(hào)。例如，該輸入信號(hào)的一個(gè)數(shù)值可以對(duì)應(yīng)于16-QAM，并且該輸入信號(hào)的第二數(shù)值可以對(duì)應(yīng)于64-QAM。來自該限幅器的輸出信號(hào)y(n)被提供在該系統(tǒng)600的輸出端。
該輸出信號(hào)y(n)還被提供到開關(guān)620。該開關(guān)620有選擇地把該輸出信號(hào)y(n)提供到一個(gè)求和器和存儲(chǔ)塊530，作為一個(gè)所存儲(chǔ)的訓(xùn)練序列。該開關(guān)響應(yīng)在線路654上從例如MAC層450這樣的控制電路接收的控制信號(hào)而工作。該訓(xùn)練序列可以在一個(gè)系統(tǒng)中的接收器的操作開始時(shí)被存儲(chǔ)。
求和器組合未量化的限幅器輸出信號(hào) 和量化的限幅器輸出信號(hào)y(n)，以形成誤差信號(hào)ε(n)。在此，ϵ(n)=y(n)-y^(n).]]>該輸出信號(hào)被限幅器640量化到一個(gè)構(gòu)像點(diǎn)，但是可能不是正確的構(gòu)像點(diǎn)。該輸出信號(hào)不被量化到一個(gè)構(gòu)像點(diǎn)。該系統(tǒng)的操作傾向于減小ε(n)。更大的誤差產(chǎn)生更大的校正。因此，當(dāng)用所選擇的縮放因子乘以該誤差信號(hào)ε(n)時(shí)，該乘積傾向于產(chǎn)生與該誤差的大小相關(guān)的糾正值。該縮放因子被在控制線路652上接收的一個(gè)控制信號(hào)的縮放因子選擇器所選擇。
還提供用于圖1的系統(tǒng)100的無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)可編程均衡器訓(xùn)練序列(ETS)，以在數(shù)據(jù)包不經(jīng)常出現(xiàn)在該無線網(wǎng)絡(luò)中的情況下，有助于圖5的自適應(yīng)均衡器501和503的收斂。在一個(gè)實(shí)施例中，該所發(fā)送的ETS的幀結(jié)構(gòu)在圖7中示出。在圖7所示的實(shí)施例中，長度為I的ETS信號(hào)710被在時(shí)間T時(shí)產(chǎn)生。分別為請(qǐng)求發(fā)送(RTS)和清除發(fā)送(CTS)的短控制信號(hào)數(shù)據(jù)包720和730被按照?qǐng)D7中所示的P毫秒的周期而周期性地插入在每個(gè)無線鏈路中。根據(jù)信道條件和均衡器性能(SNR測量)，一個(gè)已知的ETS信號(hào)被根據(jù)每S·P毫秒而插入。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)數(shù)值S＝5。該ETS信號(hào)被大量地用于接收器信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)和自動(dòng)發(fā)送功率控制(ATPC)所需的SNR度量的可靠估計(jì)。ATPC是用于管理系統(tǒng)間和系統(tǒng)內(nèi)干擾情況的關(guān)鍵。
再次參見圖5，在圖5中的塊506的均衡器加權(quán)對(duì)應(yīng)于特定鏈路，來自該特定鏈路的所接收無線信號(hào)被當(dāng)前處理。該自適應(yīng)均衡器506與固定均衡器508和載波相位恢復(fù)單元510結(jié)構(gòu)一同補(bǔ)償在該信道中的幅度和載波相位變化和/或?qū)γ總€(gè)無線鏈路提供來自在該無線鏈路上的所接收脈沖的適當(dāng)信道側(cè)信息。
該均衡器加權(quán)、信道相位或者其他所確定的信道信息被存儲(chǔ)在圖5的存儲(chǔ)器512中。在所示的實(shí)施例中，該存儲(chǔ)器512是一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。在另一個(gè)實(shí)施例中，其他存儲(chǔ)設(shè)備可以被代替。在一個(gè)鏈路跳躍網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例中，例如圖1的網(wǎng)絡(luò)100，該均衡器加權(quán)被優(yōu)選地根據(jù)與它們相關(guān)的鏈路的指示而存儲(chǔ)，按照這種方式，響應(yīng)在存儲(chǔ)器540的輸出端接收的一個(gè)選擇信號(hào)，該均衡器加權(quán)Wi，j可以被從該存儲(chǔ)器取，用于一個(gè)后續(xù)短脈沖的均衡。當(dāng)用于特定鏈路的每個(gè)后續(xù)脈沖被接收時(shí)，該自適應(yīng)均衡器506使用當(dāng)前均衡器加權(quán)更新用于下一個(gè)所接收脈沖的均衡器加權(quán)。該迭代自適應(yīng)均衡器506然后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器512中存儲(chǔ)更新的均衡器加權(quán)。
圖5的固定均衡器508接收所存儲(chǔ)的均衡器加權(quán)作為來自該存儲(chǔ)器512的信號(hào)Wi，j。如上文所示，在一個(gè)多鏈路或鏈路跳躍系統(tǒng)中，所存儲(chǔ)的均衡器加權(quán)最好從該存儲(chǔ)器中根據(jù)所接收的鏈路而提取。該均衡器508使用該均衡器加權(quán)或者用于該無線鏈路的其他所確定信道信息，以可靠地接收在該無線鏈路上的下一個(gè)所接收脈沖。也就是說，當(dāng)用于該特定鏈路的下一個(gè)脈沖被接收時(shí)，在到達(dá)存儲(chǔ)器512的輸入端540保持該選擇信號(hào)，以提取以前為該鏈路存儲(chǔ)的均衡器加權(quán)。該固定均衡器508使用該自適應(yīng)均衡器506的所提取的均衡器加權(quán)預(yù)先補(bǔ)償該信道的幅度和延遲失真。該均衡信號(hào)gi,j(n)=Σl=-KKwi,j(l)ri,j(n-l)]]>被提供到在一個(gè)線路542上的載波相位恢復(fù)單元510。
在圖5中的延遲塊502被提供以分別解決在該固定均衡器508和載波相位恢復(fù)單元510中所遇到的處理延遲。
在多鏈路環(huán)境中，圖5的系統(tǒng)500可以從不同接收器通過幾個(gè)獨(dú)立信道接收脈沖。有時(shí)，系統(tǒng)500可以從單個(gè)發(fā)送器接收多個(gè)脈沖或連續(xù)傳輸。通常，盡管該系統(tǒng)500從一個(gè)發(fā)送器在第一信道上接收一個(gè)脈沖，然后在相同的第一信道上從相同的發(fā)送器接收第二脈沖。來自一個(gè)或多個(gè)其他發(fā)送器的脈沖被分布在該信道上的第一和第二脈沖之間。
因此，該系統(tǒng)500接收在第一無線鏈路上的第一無線信號(hào)的第一脈沖。例如，在圖1中，包括在本例中的系統(tǒng)500的節(jié)點(diǎn)可以在鏈路126上接收來自節(jié)點(diǎn)108的脈沖。系統(tǒng)500存儲(chǔ)該均衡器加權(quán)、載波相位或其他信道信息。然后，該系統(tǒng)500接收在例如圖1中的鏈路128這樣的第二無線鏈路上的第二無線信號(hào)的第一脈沖。該系統(tǒng)500使用該第二無線信號(hào)的第一脈沖確定關(guān)于第二無線鏈路的信道信息。用于第二無線鏈路的信道信息被存儲(chǔ)。然后，該系統(tǒng)500使用該均衡器加權(quán)或其他鏈路信息接收在例如圖1中的鏈路126這樣的第一無線鏈路上的第一無線信號(hào)的下一個(gè)脈沖。
在加入處理中，一個(gè)新的或加入的節(jié)點(diǎn)被添加到一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。例如，在圖1中所示的示意實(shí)施例中，如果節(jié)點(diǎn)106是加入已經(jīng)包括節(jié)點(diǎn)102、104、108的網(wǎng)絡(luò)100的一個(gè)加入節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)106必須把來自其他節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)置于該網(wǎng)絡(luò)100中，包括該無線信號(hào)的定位方向和頻率。另外，該節(jié)點(diǎn)106必須使用該無線信號(hào)獲取與其他節(jié)點(diǎn)的時(shí)序同步。另外，該加入節(jié)點(diǎn)106必須啟動(dòng)與一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)的通信，使得它的存在可以被記錄在該網(wǎng)絡(luò)中。
再次參見圖4，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)脈沖400包括所有訓(xùn)練符號(hào)402。該脈沖400是R個(gè)已知符號(hào)的持續(xù)時(shí)間，其中R可以是任何所選擇的數(shù)字。僅僅發(fā)送具有所需統(tǒng)計(jì)特性的符號(hào)簡化在加入接收器處的加入處理。但是，在另一個(gè)實(shí)施例中，包括其他數(shù)據(jù)內(nèi)容的其他幀結(jié)構(gòu)可以被代替。因此，該幀結(jié)構(gòu)400在該邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包內(nèi)的一個(gè)已知時(shí)序位置處形成具有數(shù)據(jù)符號(hào)和已知訓(xùn)練符號(hào)的一個(gè)邀請(qǐng)脈沖。
與圖5中所示的系統(tǒng)相結(jié)合，圖4的數(shù)據(jù)脈沖400可以用于該自適應(yīng)均衡的加入處理，以用分別用于固定均衡器和第一自適應(yīng)均衡器的初始存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)值填充該存儲(chǔ)器512。也就是說，通常由在希望加入該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)加入節(jié)點(diǎn)中的系統(tǒng)500所接收的第一脈沖是如圖4中所示的一個(gè)邀請(qǐng)脈沖。在由圖5的自適應(yīng)T/M間隔均衡器506均衡之后，該均衡器加權(quán)被存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中。該均衡器加權(quán)形成用于從在該網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)建立的節(jié)點(diǎn)到該加入節(jié)點(diǎn)的新無線鏈路的鏈路參數(shù)。該鏈路參數(shù)或均衡器加權(quán)被存儲(chǔ)作為初始信道信息。在接收后續(xù)的脈沖之后，該鏈路參數(shù)可以被更新。如果另一個(gè)邀請(qǐng)脈沖或數(shù)據(jù)脈沖被從在該新的無線鏈路上的所建立節(jié)點(diǎn)接收時(shí)，所存儲(chǔ)的抽頭加權(quán)可以用新的均衡器加權(quán)來更新，其反映在該信道上的變化。
從上文所述，可以看出本實(shí)施例提供一種用于在脈沖模式系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡裝置的方法和裝置。例如適用于該鏈路的均衡器加權(quán)的關(guān)于該無線鏈路的信息被存儲(chǔ)用于隨后在一個(gè)接收器中使用。為了自適應(yīng)均衡，首先使用一個(gè)固定均衡器來預(yù)先補(bǔ)償一個(gè)緩慢變化信道的幅度和延遲失真。使用所接收數(shù)據(jù)的導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)該載波相位恢復(fù)單元進(jìn)行粗略相位估計(jì)。然后該粗略估計(jì)被用于通過一種數(shù)據(jù)定向的載波相位恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行精確估計(jì)。最后，由兩個(gè)自適應(yīng)部分間隔的均衡器所構(gòu)成的一個(gè)迭代自適應(yīng)均衡器被用于補(bǔ)償在短脈沖和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中的信道幅度和延遲損失。
盡管本發(fā)明的特定實(shí)施例已經(jīng)被示出和描述，但是可以做出更改。在該圖的方框圖中所示的操作塊可以被體現(xiàn)為硬件組件、與硬件相結(jié)合而操作的軟件代碼、或者兩者的組合。在這種以硬件、軟件或其組合所實(shí)現(xiàn)的功能在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。另外，這種所示的功能可以通過變型與其他操作相結(jié)合，以覆蓋反映本發(fā)明的真實(shí)思想和范圍的這種改變和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于從多個(gè)來源接收和解碼脈沖無線信號(hào)的方法，該方法包括接收在一個(gè)無線系統(tǒng)中的多個(gè)無線鏈路上的無線信號(hào)；使用一個(gè)非自適應(yīng)均衡器、第一自適應(yīng)均衡器I、第二自適應(yīng)均衡器II從在多個(gè)無線鏈路上的所接收脈沖為每個(gè)無線鏈路補(bǔ)償幅度和延遲失真，該均衡器是K/M部分間隔的，K和M是整數(shù)，并且K≤M；使用該非自適應(yīng)均衡器預(yù)先均衡一個(gè)無線鏈路的所接收脈沖，其中該非自適應(yīng)均衡器的抽頭系數(shù)從作用于該無線鏈路的以前所接收的脈沖的自適應(yīng)均衡器II而獲得；為所接收脈沖的載波估計(jì)和除去相位偏移；使用作用于本無線鏈路的當(dāng)前脈沖上的第一自適應(yīng)均衡器I估計(jì)該自適應(yīng)均衡器II的初始抽頭系數(shù)值；使用具有所估計(jì)的抽頭系數(shù)值的該自適應(yīng)均衡器II自適應(yīng)地均衡當(dāng)前脈沖的延遲版本；在該操作無線鏈路的當(dāng)前脈沖結(jié)束時(shí)，把該自適應(yīng)均衡器II的所估計(jì)抽頭系數(shù)值存儲(chǔ)到一個(gè)存儲(chǔ)單元中；以及從該存儲(chǔ)單元把一個(gè)自適應(yīng)均衡器II的所存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)提取到該非自適應(yīng)均衡器，以預(yù)先補(bǔ)償在每個(gè)無線鏈路上的下一個(gè)所接收脈沖的任何剩余幅度和延遲失真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括使用各個(gè)無線鏈路的以前脈沖的所存儲(chǔ)抽頭系數(shù)，為每個(gè)無線鏈路預(yù)先補(bǔ)償在一個(gè)非自適應(yīng)K/M部分間隔的均衡器中的一個(gè)所接收脈沖的幅度和延遲失真。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括補(bǔ)償無線信號(hào)的所接收脈沖的載波相位偏移；使用在一個(gè)所接收脈沖中的可用導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)每個(gè)鏈路的載波相位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括從一個(gè)自適應(yīng)K/M部分間隔的均衡器I為第二自適應(yīng)部分間隔的均衡器II提供初始抽頭系數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括在第二自適應(yīng)均衡器II中，使用第一自適應(yīng)均衡器I的初始抽頭系數(shù)值作為初始系數(shù)加權(quán)，以均衡在多個(gè)無線鏈路的一個(gè)無線鏈路上的一個(gè)被延遲和載波相位補(bǔ)償?shù)乃邮彰}沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中進(jìn)一步包括使用在第二自適應(yīng)均衡器II的各個(gè)無線鏈路的當(dāng)前脈沖結(jié)束時(shí)所獲得的均衡器抽頭系數(shù)值作為用于在該無線鏈路上的非自適應(yīng)均衡器中的下一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的初始抽頭系數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中進(jìn)一步包括使用在該第二自適應(yīng)均衡器II的各個(gè)無線鏈路的當(dāng)前脈沖結(jié)束時(shí)所獲得的均衡器抽頭系數(shù)值作為用于在該無線鏈路上的第一自適應(yīng)均衡器I中的下一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的初始抽頭系數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收無線信號(hào)的脈沖包括接收在穩(wěn)定狀態(tài)操作中的數(shù)據(jù)脈沖以及在加入操作中在用于每個(gè)加入的新相鄰節(jié)點(diǎn)的無線系統(tǒng)中與相鄰節(jié)點(diǎn)相關(guān)的無線鏈路上的多個(gè)邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中進(jìn)一步包括接收與每個(gè)無線鏈路的每S個(gè)可編程幀的一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖復(fù)用的可編程均衡器訓(xùn)練序列(ETS)，其中每個(gè)邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包包括在各個(gè)邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包中的一個(gè)已知時(shí)序位置處的已知訓(xùn)練符號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中接收該可編程ETS包括周期性地把一個(gè)最大長度的位移寄存器(MLSR)代碼序列與位于具有已知調(diào)制格式的每S幀的開始處的良好相關(guān)屬性復(fù)用。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中進(jìn)一步包括在接收S幀之后，在多個(gè)無線鏈路之間對(duì)每個(gè)鏈路接收與所發(fā)送的幀結(jié)構(gòu)復(fù)用的一個(gè)ETS脈沖；以及使用一個(gè)所接收的數(shù)據(jù)脈沖訓(xùn)練第一自適應(yīng)均衡器I和第二自適應(yīng)均衡器II的抽頭系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中進(jìn)一步包括補(bǔ)償無線鏈路的幅度和延遲失真；以及使用一個(gè)已知的訓(xùn)練序列解調(diào)所接收的脈沖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中解調(diào)包括在加入操作過程中，從已知訓(xùn)練序列估計(jì)信道相位和幅度變化；在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，從ETS序列估計(jì)信道相位和幅度變化；在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，使用數(shù)據(jù)脈沖在一個(gè)判定指導(dǎo)模式中調(diào)節(jié)抽頭系數(shù)；以及根據(jù)一個(gè)所選擇的調(diào)制方案M-QAM檢測所處理的符號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中進(jìn)一步包括在每第S個(gè)幀開始時(shí)使用每個(gè)所接收的ETS脈沖的多個(gè)已知代碼序列調(diào)節(jié)抽頭系數(shù)，以使得該均衡器跟隨信道特性的改變，并且使得在各個(gè)鏈路的LMS(最小均方)算法中的延遲誤差最小化。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括對(duì)于具有加入該無線系統(tǒng)的新加入節(jié)點(diǎn)的無線鏈路接收一個(gè)邀請(qǐng)脈沖；提取使用在第一自適應(yīng)均衡器I中的邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包獲得的所存儲(chǔ)均衡器加權(quán)，并且獲得抽頭系數(shù)的估計(jì)值作為用于第二自適應(yīng)K/M間隔的均衡器II的穩(wěn)定狀態(tài)操作的初始抽頭系數(shù)值；以及為了在該載波相位恢復(fù)單元之前預(yù)先處理數(shù)據(jù)脈沖，把使用該邀請(qǐng)脈沖獲得的所存儲(chǔ)均衡器加權(quán)提取到一個(gè)非自適應(yīng)K/M部分間隔的均衡器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括使用加入該無線系統(tǒng)的一個(gè)新加入節(jié)點(diǎn)建立用于一個(gè)無線鏈路的鏈路參數(shù)；以及存儲(chǔ)該鏈路參數(shù)作為用于穩(wěn)定狀態(tài)操作的初始存儲(chǔ)的信道信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包括通過根據(jù)在該數(shù)據(jù)脈沖中的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)形成載波相位的一個(gè)估計(jì)值而為一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖補(bǔ)償載波相位；在L個(gè)符號(hào)之后把第一自適應(yīng)均衡器I的抽頭系數(shù)值裝載到第二自適應(yīng)均衡器II中，作為第二自適應(yīng)均衡器II的初始抽頭系數(shù)值；在一個(gè)判定指導(dǎo)模式操作中使用當(dāng)前數(shù)據(jù)脈沖的(K+L)個(gè)符號(hào)延遲的版本為第二自適應(yīng)均衡器II更新和調(diào)節(jié)抽頭系數(shù)值；在該脈沖中的第L個(gè)符號(hào)之后固定第一自適應(yīng)均衡器的抽頭系數(shù)值，并且把它們提供到第二自適應(yīng)均衡器II；一旦接收一個(gè)新的數(shù)據(jù)脈沖，重新開始第二自適應(yīng)均衡器的抽頭系數(shù)值的調(diào)節(jié)；在當(dāng)前脈沖的所有符號(hào)被處理之后，把第二自適應(yīng)均衡器II的抽頭系數(shù)值存儲(chǔ)到一個(gè)存儲(chǔ)塊；以及在該非自適應(yīng)均衡器中使用所存儲(chǔ)的均衡器加權(quán)，用于預(yù)先處理用于在第一自適應(yīng)均衡器I和第二自適應(yīng)均衡器II之前的載波相位恢復(fù)的數(shù)據(jù)脈沖。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)載波相位偏移包括使用一個(gè)粗略補(bǔ)償幅度和相位失真的無線信號(hào)脈沖，估計(jì)無線信號(hào)的脈沖的載波相位。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)和消除載波相位偏移包括除去由于信道損失所造成的對(duì)載波相位的影響，以促進(jìn)第一自適應(yīng)均衡器I的抽頭系數(shù)收斂到一個(gè)可接受的均方誤差值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中進(jìn)一步包括根據(jù)一個(gè)或多個(gè)所測量的信道質(zhì)量參數(shù)改變?cè)诘谝蛔赃m應(yīng)均衡器I和第二自適應(yīng)均衡器II中的最小均方處理的增益參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)所測量的信道質(zhì)量參數(shù)包括所接收的信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)和信噪比(SNR)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)和消除載波相位偏移包括在第二自適應(yīng)均衡器II接收來自一個(gè)載波相位恢復(fù)單元的一個(gè)延遲信號(hào)，該延遲信號(hào)代表無線信號(hào)的脈沖，從該無線信號(hào)消除由于信道損失所造成的對(duì)載波相位的影響；以及在第二自適應(yīng)均衡器II使用該延遲信號(hào)，以使得第二自適應(yīng)均衡器II的抽頭系數(shù)收斂到一個(gè)可接受的均方差值。
23.一種用于在一個(gè)鏈路跳躍脈沖模式無線接收器中接收無線信號(hào)的方法，該方法包括在第一無線鏈路接收第一無線信號(hào)的第一脈沖；使用第一脈沖確定用于與該第一無線鏈路相關(guān)的第一自適應(yīng)均衡器I的均衡器加權(quán)；以及隨后，使用在第一脈沖獲得的均衡器加權(quán)作為初始抽頭系數(shù)值接收在第一無線鏈路上的第一無線信號(hào)的下一個(gè)脈沖。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中進(jìn)一步包括在要被用于一個(gè)固定的均衡器的當(dāng)前脈沖結(jié)束時(shí)存儲(chǔ)第二自適應(yīng)均衡器II的均衡器加權(quán)，以預(yù)先補(bǔ)償所接收信號(hào)的幅度和相位變化。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中進(jìn)一步包括接收在第二無線鏈路上的第二無線信號(hào)的第一脈沖；以及使用在第二無線信號(hào)的第一脈沖中獲得的均衡器加權(quán)作為第二無線信號(hào)的第一脈沖的初始抽頭系數(shù)值，確定用于第二無線鏈路的均衡器加權(quán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中接收第二無線信號(hào)的第一脈沖包括確定用于第二無線鏈路的信道信息，并且存儲(chǔ)用于第二無線鏈路的均衡器加權(quán)，用于以后使用；以及使用所存儲(chǔ)的信息作為用于第二無線信號(hào)的第二脈沖的第一均衡器的初始均衡器加權(quán)。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中確定該均衡器加權(quán)包括把來自用于第一無線信號(hào)的第二自適應(yīng)均衡器II的復(fù)數(shù)系數(shù)下載到一個(gè)固定的均衡器。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中進(jìn)一步包括在連接到第二自適應(yīng)均衡器II的存儲(chǔ)器電路中存儲(chǔ)用于在當(dāng)前無線鏈路上的固定均衡器和自適應(yīng)均衡器I的下一個(gè)均衡器加權(quán)。
29.一種用于多鏈路跳躍脈沖自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器中的自適應(yīng)部分間隔的均衡器方法，該方法包括接收一個(gè)幅度和相位失真的復(fù)數(shù)信號(hào)作為一系列脈沖，每個(gè)脈沖包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)；使用一個(gè)固定部分間隔的均衡器預(yù)先補(bǔ)償所接收的復(fù)數(shù)信號(hào)的幅度和相位變化；使用載波相位的粗略估計(jì)形成載波相位的估計(jì)，以使用該脈沖的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)來估計(jì)用于一個(gè)脈沖的載波相位；在L個(gè)符號(hào)之后使用第一自適應(yīng)均衡器I估計(jì)第二自適應(yīng)均衡器的初始抽頭值；以及在第二自適應(yīng)均衡器II中均衡第一自適應(yīng)均衡器的輸入接收信號(hào)的延遲版本。
30.一種用于在穩(wěn)定狀態(tài)工作中的鏈路跳躍脈沖自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器中的自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括隨機(jī)存取數(shù)字存儲(chǔ)器，其具有為多個(gè)無線鏈路預(yù)先定義的多個(gè)存儲(chǔ)位置并且為各個(gè)無線鏈路存儲(chǔ)該抽頭系數(shù)值；固定均衡器，用于通過該固定均衡器預(yù)先補(bǔ)償當(dāng)前鏈路的當(dāng)前數(shù)據(jù)脈沖的幅度和相位變化，用于該固定均衡器的與當(dāng)前鏈路的以前脈沖相關(guān)的抽頭系數(shù)值被從該存儲(chǔ)器裝載，該固定均衡器產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先補(bǔ)償?shù)姆群拖辔恍盘?hào)；載波相位恢復(fù)單元，用于對(duì)多個(gè)通信鏈路提取失真的載波相位，該載波相位單元包括第一級(jí)，其使用包含在當(dāng)前數(shù)據(jù)脈沖中的多個(gè)已知導(dǎo)頻符號(hào)，通過導(dǎo)頻輔助技術(shù)獲得該失真載波相位的粗略估計(jì)；固定相位偏移消除級(jí)，其耦合到第一級(jí)；復(fù)數(shù)共軛矢量產(chǎn)生級(jí)，其耦合到該固定相位偏移消除級(jí)；去旋轉(zhuǎn)裝置，用于通過由矢量產(chǎn)生級(jí)所產(chǎn)生的一個(gè)矢量信號(hào)對(duì)均衡的信號(hào)去旋轉(zhuǎn)，從該均衡信號(hào)消除所估計(jì)的粗略載波相位，以產(chǎn)生一個(gè)粗略相位補(bǔ)償信號(hào)；數(shù)據(jù)輔助相位估計(jì)器級(jí)，用于使用一種數(shù)據(jù)輔助判定指導(dǎo)技術(shù)從該粗略相位補(bǔ)償信號(hào)除去調(diào)制信號(hào)；平均裝置，用于平均來自數(shù)據(jù)輔助相位估計(jì)器級(jí)的M個(gè)符號(hào)，以減小噪聲變化；第一自適應(yīng)均衡器I單元，用于產(chǎn)生用于第二自適應(yīng)均衡器II的初始抽頭系數(shù)值，該第二自適應(yīng)均衡器II產(chǎn)生一個(gè)均衡的信號(hào)并且在當(dāng)前脈沖結(jié)束時(shí)把第二自適應(yīng)均衡器II的抽頭系數(shù)值存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中，以被用作為用于各個(gè)無線鏈路的下一個(gè)脈沖的固定均衡器的抽頭系數(shù)值。
31.一種用于包括多個(gè)通信鏈路的無線系統(tǒng)的加入操作中的鏈路跳躍自適應(yīng)脈沖調(diào)制解調(diào)器的自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)，該自適應(yīng)均衡器系統(tǒng)包括訓(xùn)練序列，其使用在邀請(qǐng)數(shù)據(jù)包和自適應(yīng)部分間隔均衡器中的P個(gè)已知正交調(diào)幅(QAM)符號(hào)，以產(chǎn)生用于要被在脈沖模式中用作為均衡器系統(tǒng)的初始抽頭系數(shù)值的用于每個(gè)無線鏈路的自適應(yīng)均衡器I和II的抽頭系數(shù)。
全文摘要
一種用于在無線鏈路跳躍無線系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡裝置(500)的方法包括在多個(gè)無線鏈路之間跳躍，以接收在多個(gè)無線鏈路上的無線信號(hào)的可變長脈沖，以及從在該無線鏈路上的所接收脈沖對(duì)每個(gè)無線鏈路均衡一個(gè)緩慢信道的幅度和相位變化。另外，該方法包括存儲(chǔ)與每個(gè)無線鏈路相關(guān)的所估計(jì)的抽頭系數(shù)，并且使用該無線鏈路的當(dāng)前脈沖的抽頭加權(quán)來可靠地預(yù)先補(bǔ)償在該無線鏈路上的下一個(gè)所接收脈沖的信道幅度和相位失真。
文檔編號(hào)H04B3/06GK1504017SQ02808590
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月4日
發(fā)明者馬努切赫·S·拉菲, 盧俊, 付登維, 沙阿·圖沙爾, 圖沙爾, 馬努切赫 S 拉菲 申請(qǐng)人:輻射網(wǎng)絡(luò)公司