專利名稱：用于接收復(fù)合信號的方法和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接收方法和接收機(jī)，尤其涉及用于諸如蜂窩無線系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)內(nèi)的方法和接收機(jī)，但并不僅限于此。
背景技術(shù)：
無線蜂窩通信網(wǎng)是眾所周知的，其中由所述網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域被分為小區(qū)。每個小區(qū)都帶有基站，所述基站被設(shè)置成與和其相關(guān)小區(qū)內(nèi)的移動站或其它用戶設(shè)備通信。
在這些已知系統(tǒng)內(nèi)，為一個用戶分配了一條信道。例如，在GSM(全球移動通信系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)的情況下，用戶被分配了某一頻帶以及該頻帶內(nèi)的特定時隙。來自單個用戶的單個信息流可使用所分配的頻帶和時隙。當(dāng)前建議的所謂第三代標(biāo)準(zhǔn)使用碼分多址(CDMA)。在所述建議的標(biāo)準(zhǔn)中，用戶被分配了特定擴(kuò)頻碼以定義信道。
在當(dāng)前建議的系統(tǒng)中，單個用戶在特定小區(qū)內(nèi)被分配了如所述頻帶、時隙和/或擴(kuò)頻碼定義的信道。不同用戶可能被分配相同頻率、時隙和/或擴(kuò)頻碼，但在不同的小區(qū)內(nèi)。
已建議了通過使用空間復(fù)用系統(tǒng)來改善蜂窩系統(tǒng)的容量。在所建議的系統(tǒng)內(nèi)，可通過使用如頻率、時隙和/或擴(kuò)頻碼所定義的相同信道來傳送來自不同(但相鄰)天線的獨(dú)立信息流，提高數(shù)據(jù)速率。
為了成功接收平行傳送的不同信息流，接收端必須同樣具有多個天線。實(shí)際上，為使這種系統(tǒng)工作，每個信號的傳播路徑數(shù)量必須相對較高，即高到使信道矩陣H不是奇異的，所述信道矩陣H是通過空間傳送的信號的數(shù)學(xué)表示。導(dǎo)致瑞利衰落的典型條件對于所述信道矩陣的非奇異性而言通常是足夠的，所述瑞利衰落是一種包括波動，且天線間隔超過半個波長(對具有大約900MHz載頻的GSM而言，波長大約為3.3mm，因此天線間隔需要大于1.7mm)的環(huán)境的與時間相關(guān)模型。
在接收端處，檢測所傳送信號因?yàn)榇罅看挼某霈F(xiàn)而變得復(fù)雜。尤其是，每個接收天線都將接收所傳送信號的線性組合。
因此，為了確定已被傳送的所述信號，需要從所接收的組合信號中提取每個所述不同信號，并對其解碼和交織。
已建議了通過使用最大似然(ML)法來譯碼所接收信號。這是一種強(qiáng)力方法，通過逐個測試子流符號的每種可能組合來工作，以確定與最大似然的一種可能組合。這種算法可能具有一些簡單的實(shí)例，尤其是在平行信息流數(shù)量相對較小的情況下。但是，如果信息流數(shù)量相對較大，則存在著與使用這種方法相關(guān)的問題。尤其是，所述算法的復(fù)雜性隨著平行數(shù)據(jù)流數(shù)量的增加指數(shù)增長。
另一種方法是排序連續(xù)干擾消除(OSIC)算法。所述OSIC算法嘗試通過檢驗(yàn)所接收的信號，并將獨(dú)立數(shù)據(jù)流按信噪比從高到低排序，分別提取每個獨(dú)立信息流。這些估計然后被用于計算由當(dāng)前所估計數(shù)據(jù)流生成的干擾，所述干擾然后被用于濾波所接收信號。這有效消除了來自所接收信號的所估計數(shù)據(jù)流的影響。這在所有所接收信號只包括背景噪音，且所有獨(dú)立數(shù)據(jù)流都被譯碼之前繼續(xù)。
所述OSIC模型及其相關(guān)重新編碼方法與所述最大似然法相比簡單的多。但是，所述OSIC方法存在著錯誤性能數(shù)不如所述最大似然法的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種方法，其提供了與最大似然法類似的性能，同時不那么復(fù)雜。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種接收機(jī)，其用于同時接收多個信號，所述接收機(jī)包括多個接收單元，每個所述接收單元都被設(shè)置成接收復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括至少一些所述多個信號；處理裝置，其用于提供至少兩個所述多個信號的估計，所述處理裝置被設(shè)置成提供第一個所述信號的估計，然后提供第二個所述信號的估計，其中所述第二個信號的估計考慮到所述第一信號的估計，而所述第一信號的估計可依據(jù)所述第二信號的估計來修改。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種方法，所述方法用于同時接收多個信號，所述方法包括步驟在每個多個接收單元處接收復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括至少一些所述多個信號；處理所接收的多個接收單元的復(fù)合信號，以提供至少兩個所述多個信號的估計；所述處理步驟被設(shè)置成提供第一個所述信號的估計，然后提供第二個所述信號的估計，其中所述第二個信號的估計考慮到所述第一信號的估計，而所述第一信號的估計可依據(jù)所述第二信號的估計來修改。
優(yōu)選地，所述處理裝置被設(shè)置成提供所述多個信號的初始估計，所述處理裝置優(yōu)選的是將所述初始估計用作所述第一和第二估計的第一個值。所述處理裝置還被設(shè)置成提供至少三個信號的估計，且每個連續(xù)信號的估計考慮到先前確定的信號估計。
所述處理裝置還被設(shè)置成提供至少三個信號的估計，且可以依據(jù)當(dāng)前信號估計來修改任何一個或多個先前確定的估計。
優(yōu)選地，所述處理器裝置被設(shè)置成確定估計所述信號的順序，且還考慮至少一項(xiàng)以下內(nèi)容所接收信號電平和信噪比，確定估計所述信號的順序。
優(yōu)選地，對于每個已確定估計而言，通過以多個位勢值來擴(kuò)展所述估計，從而擴(kuò)展所述估計，其中所述位勢值可能包括星座圖點(diǎn)，且所述估計優(yōu)選的是被每個可能的星座圖點(diǎn)擴(kuò)展。
優(yōu)選地，所述多個位勢值包括當(dāng)前估計信號的位勢值。
優(yōu)選地，為所述擴(kuò)展的估計確定量度，其中至少一些所述擴(kuò)展的估計被依據(jù)所確定的量度放棄，且其中如果所確定量度優(yōu)于一個或多個現(xiàn)有估計，則可能會放棄所述一個或多個現(xiàn)有估計。
優(yōu)選地，所述量度基于當(dāng)前所確定估計和所接收信號的函數(shù)，所述函數(shù)優(yōu)選的是所述當(dāng)前確定估計與所接收信號之間的歐幾里德距離平方，且可能至少部分地根據(jù)在計算先前確定估計期間內(nèi)存儲的量度值為單個估計計算。
優(yōu)選地，所述處理器被設(shè)置成將尚未為其確定估計的信號視為噪音，且在確定任何估計之前，優(yōu)選的是計算至少一個下列內(nèi)容信道傳送函數(shù)自乘的矩陣積；由至少一個接收單元接收的至少一個信號的信道脈沖響應(yīng)的平方長度；以及由所接收信號乘以所述信道脈沖響應(yīng)定義的內(nèi)函數(shù)(inner function)。
優(yōu)選地，為每個估計計算量值


為了更好地理解本發(fā)明及如何實(shí)施本發(fā)明，以下將僅借助實(shí)例來參照附圖，在附圖中圖1示出了蜂窩網(wǎng)典型小區(qū)布置的示意圖，其中可實(shí)施本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
參照圖1，圖1示出了其內(nèi)可實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)4的一部分。由所述網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域被分為多個小區(qū)1，圖1內(nèi)完全示出了一個小區(qū)，并示出了其它六個小區(qū)的邊界。每個小區(qū)1都與基站收發(fā)信臺2相關(guān)。所述基站收發(fā)信機(jī)2被設(shè)置成與位于基站相關(guān)小區(qū)內(nèi)的移動終端或其它用戶設(shè)備3通信。所述小區(qū)可能至少部分或全部重疊。在一些系統(tǒng)中，所述小區(qū)可能具有與所示出的完全不同的形狀。在一些實(shí)施例中，所述基站可能會和與其相關(guān)小區(qū)之外的移動站通信。
參照圖2，圖2示出了可能會并入蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)的典型多單元無線通信系統(tǒng)的原理。所述系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)描述的，數(shù)據(jù)流通過基站和移動終端用戶，所述基站和移動終端用戶以全雙工模式操作，從而每個都同時作為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例可以實(shí)施在基站或諸如移動站的用戶設(shè)備中的任何一個內(nèi)或兩者內(nèi)。
所述系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)單元1得到數(shù)據(jù)流，并將其分為多個獨(dú)立流102A-N。這可由單元101完成。所述獨(dú)立數(shù)據(jù)流可能是指向一個接收機(jī)的數(shù)據(jù)的不同部分，或可能是指向不同接收機(jī)的數(shù)據(jù)的不同比特。
這些獨(dú)立數(shù)據(jù)流102A-N采用數(shù)字信號的形式，并被輸入對應(yīng)的上變頻電路組103A-N。所述上變頻電路103將所述數(shù)字信號變頻到模擬域，并將所述信號從基帶頻率上變頻為適當(dāng)無線電頻率。應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，將信號分離的時點(diǎn)可能與上述布置不同。
所述上變頻后信號被輸出到對應(yīng)天線104，并被同時傳送。因此，所述獨(dú)立信號被同時在相同信道上傳送。所述信道由時間、頻率和擴(kuò)頻碼中的至少一個定義。為了協(xié)助接收，每個所述對應(yīng)信道都必須發(fā)送訓(xùn)練或?qū)ьl信號。所述訓(xùn)練脈沖被獨(dú)立于所述數(shù)據(jù)流發(fā)送，且為所述接收機(jī)提供所估計信道傳送模型所需。
所述信號被通過無線電環(huán)境傳送給接收機(jī)。由于所述信號通過所述環(huán)境，因此所述信號每個都追隨多個不同路徑。這被稱為多徑傳播。
所述系統(tǒng)的接收機(jī)單元包括接收機(jī)天線106A-M。接收機(jī)的數(shù)量可能少于、等于或大于發(fā)射機(jī)的數(shù)量。每個所述天線106都接收所有由發(fā)射機(jī)的天線104發(fā)射的信號，包括信號的多徑傳播。由每個天線接收的所述信號被分別輸入到信號處理器108。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，被輸入到所述信號處理器的所述信號在數(shù)字域內(nèi)并處于基帶。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在被輸入到所述信號處理器之前，所接收信號可能被下變頻，并被從模擬域變頻到數(shù)字域。本發(fā)明的備選實(shí)施例可能會處理在模擬域內(nèi)和/或具有無線電頻率的所述信號。
以下將詳細(xì)描述由所述信號處理器執(zhí)行的功能。寬泛地看，所述信號處理器估計將所述信號饋送入初始發(fā)送的分離的信號。如技術(shù)上眾所周知的，所估計信號然后可被譯碼和/或由實(shí)體110進(jìn)一步處理。
為了幫助解釋本發(fā)明的實(shí)施例，參照圖3，圖3詳細(xì)示出了已知OSIC處理器內(nèi)執(zhí)行的方法。所述已知處理器接收從接收機(jī)信道107A-M輸入到接收機(jī)緩存器201的輸入。所述接收機(jī)緩存器201沿著對應(yīng)數(shù)據(jù)線203A-M輸出所接收的信號。每個輸出都形成兩個到對應(yīng)加法器/減法器204的輸入。所述對應(yīng)加法器/減法器204經(jīng)由對應(yīng)信號線211A-M從干擾濾波總和設(shè)備209接收其第二輸入。來自所述加法器/減法器204A-M的結(jié)果被輸入估計器205。所述估計器205從所述接收機(jī)緩存器接收次控制輸入202，并將子流估計輸出到子流緩存器217和干擾濾波生成器207。所述干擾濾波生成器207在線路208A-M上生成輸出，所述輸出被輸入給干擾濾波總和設(shè)備209。來自所述干擾濾波生成器207的第二輸出210優(yōu)選的是被用于控制所述接收緩存器201。所述子流緩存器217還接收次級控制線202并提供輸出109A-N，所述輸出109A-N在本實(shí)施例中是所接收信號的估計。
所述已知處理器從天線陣接收所述輸入107A-107M，所述輸入被接收并暫時存儲在接收機(jī)緩存器201內(nèi)。所述緩存器還被用于預(yù)處理所接收的輸入信道，以確定將以何種順序來譯碼所述子流。這種預(yù)處理包括重新設(shè)置諸如用于計算傳送函數(shù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的序列。術(shù)語子流在本文中被用于定義所述多個所傳送信號102A-N中的一個。所述已知處理器然后嘗試每次譯碼和估計每個子流。為了完成這種操作，它最初基于訓(xùn)練信號信息來形成每個所述子流的信噪比的估計，然后按照信噪比的順序，從最高到最低排序所述子流。所述實(shí)施例內(nèi)所述接收機(jī)緩存器然后選擇估計器205來提供第一子流，即具有最高信噪比的子流的星座圖點(diǎn)的估計。所述估計然后被傳送給所述子流緩存器以及干擾濾波生成器207。所述干擾濾波生成器207借助以訓(xùn)練信號序列確定的無線多路徑環(huán)境的特征的先驗(yàn)知識，計算如果所述子流發(fā)射機(jī)獨(dú)自傳送所估計的星座圖點(diǎn)，則將在接收信道1-M上接收的所估計值。所估計的所接收干擾值然后被傳送給濾波總和設(shè)備209，所述濾波總和設(shè)備209計算和存儲所有譯碼的子流干擾消除估計的總和，其輸出然后被反饋給所述加法器/減法器設(shè)備204A-M，所述加法器/減法器設(shè)備204A-M然后被用于從所接收和先前估計的子流中清空或刪除所述信號。所述干擾濾波生成器還將信號輸出到所述接收機(jī)緩存器，指示所述處理器可以前進(jìn)到下一子流估計。所述接收機(jī)緩存器201輸出相同接收機(jī)信道203A-M，但指令所述估計器估計具有下一最高信噪比的下一子流。由所述加法器/減法器設(shè)備204A到204M提供的到所述估計器的輸入因而此時是，在所述接收機(jī)緩存器內(nèi)緩存的信號107A-M，以及由所述干擾濾波生成器根據(jù)先前估計子流形成的干擾消除值的組合。
換言之，所述處理器每次為每個所述子流估計所接收的星座圖點(diǎn)值，所述的值用于估計下一子流，所述下一子流包括由所述接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)減去從先前譯碼子流形成的所估計所接收數(shù)據(jù)。
來自所述子流緩存器的輸出包括所述N個子流的估計。
圖3詳細(xì)示出了已知處理器的主要缺點(diǎn)。所述子流估計器205為每個所述子流生成單個輸出估計值，所述的值然后被饋送給干擾濾波生成器207。對于以高信噪比操作的通信系統(tǒng)而言，這并不嚴(yán)重，但在導(dǎo)致錯誤估計高概率的每個估計都帶有較差信噪比的操作環(huán)境內(nèi)，所述方法將生成錯誤的干擾濾波，這此后將進(jìn)一步地使得輸入內(nèi)的錯誤引起下一子流估計步驟內(nèi)的更多錯誤。
所述已知處理器的另一缺點(diǎn)是，對每個子流而言，輸入所述子流估計器的所接收信號組合與干擾濾波完全改變。這阻止了任何預(yù)處理的執(zhí)行，并需要每個子流做出全部參數(shù)計算。量度預(yù)處理是這樣一個過程，其中所述量度的部分被計算和存儲，從而無需為每個估計計算整個量度。所述已知處理器內(nèi)的這些參數(shù)估計通常需要矢量和矩陣估計。
參考圖4，圖4示出了一種體現(xiàn)本發(fā)明的處理器。輸入信號107A至107M被在接收機(jī)內(nèi)緩存。所述接收緩存器經(jīng)由數(shù)據(jù)總線連接到子流排序設(shè)備302和突發(fā)處理器304。所述子流排序/層控制302經(jīng)由控制總線305連接到突發(fā)緩存器306和殘存物緩存器307。所述突發(fā)處理器304經(jīng)由數(shù)據(jù)總線連接到所述突發(fā)緩存器306。所述突發(fā)緩存器306選擇性地將數(shù)據(jù)輸出到所述殘存物處理器308的輸入端。所述殘存物緩存器307還選擇性地將數(shù)據(jù)輸出到所述殘存物處理器308。所述殘存物處理器308將值輸出到所述擴(kuò)展殘存物處理器310的輸入端。所述殘存物緩存器307還經(jīng)由控制總線連接到星座緩存器309。所述星座緩存器309選擇性地將數(shù)據(jù)輸出到擴(kuò)展的殘存物處理器310。所述擴(kuò)展的殘存物處理器310將其數(shù)據(jù)輸出到量度緩存器311。所述量度緩存器311還經(jīng)由控制總線連接到所述星座緩存器309。所述量度緩存器311具有直接連接到輸出所估計子流線路109A至109N(見圖2)，以及所述殘存物緩存器307的輸出端。以下將詳細(xì)討論由所述處理器執(zhí)行的所述方法。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，每次一個子流地處理所接收信號，所述已知處理器的方法與此相同。但是，與所述已知處理器不同，本發(fā)明實(shí)施例在已提供所有將被處理子流的先驗(yàn)估計的情況下開始處理每個突發(fā)。所述先驗(yàn)估計可能根據(jù)諸如非量子化MMSE估計的一組先驗(yàn)信息來計算，或通過迭代接收機(jī)配置內(nèi)的前向誤差控制譯碼器(例如軟維特比譯碼器)來計算。在處理期間內(nèi)，所述軟子流估計被硬子流估計序列替代。還與所述已知處理器不同的是，多個所述估計在每個子流估計步驟內(nèi)被存儲。所述已知算法在整個處理周期內(nèi)僅保留一個估計，這是次優(yōu)誤差性能的原因。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在每個子流估計時，通過以每個可能星座符號增加或擴(kuò)展每個殘存物，同時除去所述的軟子流估計的影響，或換言之，每個可能候選星座符號輪流替代所述軟先驗(yàn)估計，所述每個殘存物(所有先前硬估計子流和先驗(yàn)軟估計子流的復(fù)合估計)被擴(kuò)展。所述擴(kuò)展后殘存物的量度然后被計算，所述擴(kuò)展后殘存物被根據(jù)其量度得分存儲，最匹配序列被保持并被用作新殘存物，以處理下一子流。
如果這種初始軟先驗(yàn)估計不可能或無法得到，則初始?xì)埓嫖锉辉O(shè)置成零。對任何殘存物的后續(xù)擴(kuò)展包括以每個可能星座符號增加所述殘存物。所述軟先驗(yàn)估計被選擇，以嘗試消除由剩余未處理子流生成的干擾。因此，在沒有軟先驗(yàn)估計的情況下，所述剩余子流被視為噪音。
在所述優(yōu)選實(shí)施例中，空間重新生成信號和所接收信號之間的平方歐幾里德差被用作量度，以確定候選符號的適用性。換言之，殘存物是所傳送子流的多個估計中的一個，包括直至正被處理子流但并不包括正被處理子流的有序硬估計子流的值，且如果先驗(yàn)估計存在，則還包括從正被處理的當(dāng)前子流到最后被處理子流的子流先驗(yàn)軟估計。擴(kuò)展后殘存物是與允許子流被處理的一個信號星座圖點(diǎn)組合起來的殘存物，且如果先驗(yàn)估計可用，則先驗(yàn)軟估計被去除。此后，在所選擇的實(shí)施例中，通過使用記分系統(tǒng)或量度，所述擴(kuò)展后殘存物因此形成了直至正被處理子流且包括正被處理子流的有序傳送子流的硬估計的基礎(chǔ)。
所述量度是一種簡單的記分方法，用于比較并分級各種擴(kuò)展后殘存物。
以下等式示出了本發(fā)明實(shí)施例的量度，它是一種有效的方法，用于使用非擴(kuò)展殘存物的距離來遞歸計算擴(kuò)展后殘存物的距離。
||r-H(vs+ve)||2=(r-H(vs+ve))H(r-H(vs+ve))]]> 其中H＝[h1h2......hN]是信道傳送矩陣，R是所接收信號，Vs是處理所述子流k時的一個殘存物，并被定義成 換言之被定義成包括先前譯碼子流(c1c2...ck-1)以及先驗(yàn)估計子流 的矢量，ve等于 ——基于軟先驗(yàn)估計的所述殘存物的擴(kuò)展，其中ck是從天線k傳送的星座圖點(diǎn)，而ek等于Rm內(nèi)的自然基矢量(即M維空間的子流值的自然基矢量)。
為了減少存儲和處理所述多個估計(殘存物)的計算負(fù)載，在三個階段內(nèi)執(zhí)行所述量度計算，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在所述突發(fā)處理器304、殘存物處理器單元308和擴(kuò)展后殘存物處理器單元310內(nèi)存儲并處理所述階段。所述突發(fā)處理器304從所述接收機(jī)緩存器301接收所述數(shù)據(jù)，并為每個數(shù)據(jù)突發(fā)計算矩陣乘積HHH(即所述傳送函數(shù)的矩陣平方)、平方長度‖hk‖2以及內(nèi)乘積hHkr。這些值并不依據(jù)所述殘存物，也不依據(jù)其擴(kuò)展，因此僅需為每個突發(fā)計算。這些值然后被存儲在所述突發(fā)緩存器306內(nèi)。
下一水平的處理和存儲不僅依賴于所接收信號，還依賴于當(dāng)前測試的殘存物。所述殘存物處理器308因此從所述突發(fā)緩存器306和殘存物緩存器307得到輸入，并為每個殘損物計算量ekHHHHvs-hHkr。由于ek是自然基矢量，因此乘積ekHHHH只是矩陣HHH的第k行。值‖r-Hvs‖也可在此步驟內(nèi)得到，因?yàn)樵撝档扔诋?dāng)前殘留物的全量度值，所述的全量度值已被在先前子流計算期間內(nèi)計算。唯一并不如此的情況是在初始子流計算期間內(nèi)，因?yàn)椴o存儲的度量值。在這種情況下，所述值‖r-Hvs‖可被設(shè)置成零。由于本發(fā)明比較一系列有序的相對值，因此所述擴(kuò)展后殘存物以及由初始?xì)埓嫖锷傻牧慷葐卧?包括先驗(yàn)軟估計或零值)將生成一個常量，該值加入所有初始擴(kuò)展殘存物量度將不會影響擴(kuò)展后殘存物候選的等級順序。
為了形成所述殘存物的擴(kuò)展或增加，僅需要計算半個復(fù)數(shù)乘法并執(zhí)行兩個真實(shí)增加，以完成所述量度的計算。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，子流的排序非常重要。一種排序可基于的實(shí)際量度是信號強(qiáng)度，因?yàn)槠淇蓮木仃嘓HH中簡單地計算出，且其不會降低誤差性能。備選實(shí)施例可能會根據(jù)信噪比來排序所述子流，所述信噪比也可以從相同的矩陣值中計算出來。
參照圖6，圖6詳細(xì)示出了由圖4信號處理器執(zhí)行的方法的流程圖。
第一步驟，即步驟1，是從所有天線接收數(shù)據(jù)突發(fā)到所述接收機(jī)緩存器301內(nèi)。所述接收機(jī)緩存器301保持從M個接收信道接收的值。所接收的值然后被傳送給子流排序設(shè)備302和突發(fā)處理器304。
第二步驟，即步驟2，發(fā)生在所述子流排序設(shè)備302內(nèi)，所述子流排序設(shè)備302根據(jù)信號強(qiáng)度或上述的其它方法排序所接收子流。在步驟2內(nèi)，在所述突發(fā)處理器內(nèi)，如以上所述獨(dú)立于子流譯碼地計算第一組值{HHH，‖hk‖2，hHkr}。
第三步驟，即步驟3，是一個初始化步驟。所述殘存物估計被設(shè)置成先驗(yàn)或軟估計，這在嘗試減少來自未處理子流的干擾中執(zhí)行。如果無信息可用于計算先驗(yàn)估計，即所有可能候選具有同等可能，則生成零殘存物估計。所述先驗(yàn)殘存物估計被傳送給所述殘存物處理器308。來自所述殘存物處理器的輸出然后被傳送給擴(kuò)展后殘存物處理器310，在所述擴(kuò)展后殘存物處理器310內(nèi)，為每個擴(kuò)展后殘存物計算了初始量度(等式1)。這些量度被逐個傳送給量度緩存器，其選擇最優(yōu)P1候選，且一旦所有星座圖點(diǎn)都被測試，所述最優(yōu)P1候選及其量度值被傳送給所述殘存物緩存器307。
步驟4初始化在本優(yōu)選實(shí)施例中位于所述控制器302內(nèi)的子流環(huán)路。換言之，所述子流控制器此時被設(shè)置成譯碼有序子流的第二個。所述步驟還激活所述突發(fā)緩存器，以將所選擇輸出釋放到所述殘存物處理器308，且還激活所述殘存物緩存器307。
下一步驟，即步驟5，初始化所述殘存物環(huán)路。所述殘存物計數(shù)器被設(shè)置成1，因此選擇第一個殘存物。所述第一個殘存物被從所述殘存物緩存器輸出到所述殘存物處理器308。
步驟6詳述了量度部分的計算和表達(dá)，所述量度部分僅與殘存物‖r-Hvs‖2相關(guān)，所述殘存物‖r-Hvs‖2是當(dāng)前與殘存物ekHHHHvs-hHkr一起存儲在所述殘損物緩存器內(nèi)的值。所述殘存物量度部分被輸出給所述擴(kuò)展后殘存物處理器310。
下一步驟，即步驟7，包括初始化所述子流譯碼環(huán)路/殘存物環(huán)路的星座環(huán)路。所述星座計數(shù)器被設(shè)置成輸出第一星座圖點(diǎn)，其在本實(shí)施例中存儲在所述星座緩存器自身內(nèi)。所述第一估計星座圖點(diǎn)被傳送給擴(kuò)展后殘存物處理器310，還傳送控制信號給所述量度緩存器以期望全量度值。
下一步驟，即步驟8，包括基于來自所述殘存物處理器的輸入計算所述全量度。所述全量度被傳送給所述量度緩存器311。
步驟9主要描述從所述擴(kuò)展后殘存物處理器310傳送的當(dāng)前計算量度與當(dāng)前所存儲候選PK之間的比較步驟。在本實(shí)施例中，所述量度緩存器存儲所述量度的值，還存儲其相關(guān)的擴(kuò)展后殘存物。如果當(dāng)前計算的量度優(yōu)于任何一個存儲的候選Pk，則將所述擴(kuò)展后殘存物與其相關(guān)量度得分一起加入所述緩存器，最差存儲的擴(kuò)展后殘存物及相關(guān)量度被從所述緩存器刪除。如果當(dāng)前計算的量度并不優(yōu)于任何一個存儲的候選Pk，則放棄當(dāng)前計算的量度。在這兩種情況下，所述算法都前進(jìn)到下一步驟10。
步驟10是一種測試，用于確定是否所有所述星座圖點(diǎn)都已被用于擴(kuò)展所述殘存物。如果當(dāng)前測試的星座圖點(diǎn)是最后一個將被測試的星座圖點(diǎn)，則所述算法前進(jìn)到步驟11。如果正確測試的星座圖點(diǎn)并不是將被測試序列內(nèi)的最后一個星座圖點(diǎn)，則所述星座圖點(diǎn)計數(shù)器增加1(即選擇下一星座圖點(diǎn))，且所述星座圖點(diǎn)被傳送給所述擴(kuò)展后殘存物處理器310，所述算法返回步驟8。換言之，這完成了所述星座環(huán)路。
步驟11是當(dāng)前正被測試殘存物是將被測試殘存物系列中的最后一個的測試。如果當(dāng)前殘存物被測試為是該系列中的最后一個，則所述量度緩存器以最優(yōu)Pk殘存物(其中k是當(dāng)前被譯碼的子流，而Pk是為所述對應(yīng)子流譯碼所存儲的候選的數(shù)量)，及其對應(yīng)量度得分(其可被再用作下一子流的值‖r-Hvs‖2)來更新所述殘存物緩存器。在此時點(diǎn)，所述算法前進(jìn)到步驟12。如果當(dāng)前正被測試殘存物并不是所述殘存物系列中的最后一個，則所述殘存物計數(shù)器加1，這使得下一殘存物被傳送給所述殘存物處理器308。所述算法然后返回步驟6。所述步驟11是所述殘存物環(huán)路的終結(jié)。
步驟12測試以確定當(dāng)前正被處理和譯碼的子流是否是所述系列中最后一個被處理的子流。如果當(dāng)前子流并非所述系列中最后一個被譯碼或處理的子流，則所述子流計數(shù)器加1，下一子流被譯碼。在這種情況下，所述算法返回步驟5，其中選擇將被譯碼的新子流的第一個殘存物。
如果被正確譯碼的子流是將被譯碼的子流系列中的最后一個，則所述算法前進(jìn)到步驟13。因此，步驟12完成了層環(huán)路。
步驟13，即輸出步驟，檢驗(yàn)存儲在所述量度緩存器內(nèi)的結(jié)果。由于這些結(jié)果包括所有子流的一組估計，在本實(shí)施例中，需要它們?nèi)縼磉x擇具有最佳量度得分的全殘存物。這可能在輸出線路109A至109M上輸出。換言之，所述輸出步驟在處理最后一個子流之后，選擇存儲在所述量度緩存器內(nèi)的最佳擴(kuò)展后緩存物。所述全殘存物包括所有N個子流的最優(yōu)估計并被輸出。
本系統(tǒng)的備選實(shí)施例使用每個不同譯碼子流的不同數(shù)量殘存物，即P1無需等于P2，而P2反過來無需等于Pk。通過使用每個不同譯碼子流的不同數(shù)量殘存物，可通過為每一層獨(dú)立選擇殘存物數(shù)量來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性/性能權(quán)衡。當(dāng)所接收信號的信噪比特別差時，所述復(fù)雜性/性能權(quán)衡可由層排序和層控制系統(tǒng)來控制。
參照圖6，圖6示出了正交相移鍵控調(diào)制(QPSK)的4×4情況下的未編碼比特誤差率(BER)性能的各種算法的比較。從下圖中可以看出本發(fā)明實(shí)施例M4和M8的未編碼BER性能，其分別是所有子流估計的最佳4個和最佳8個估計，在低信噪比的情況下，其作為殘存物傳播的基礎(chǔ)顯著優(yōu)于MMSE(增強(qiáng)型排序連續(xù)干擾消除(OSIC)方法)檢測率。從表1還可以看出，增加所存儲殘存物候選的數(shù)量并不顯著增加計算的復(fù)雜性。

另一備選實(shí)施例去除限制條件，僅將最優(yōu)存儲的候選Pk保持在所述量度緩存器內(nèi)。通過使約束Pk變得非常大，無需排序所述量度值，因?yàn)椴o所述擴(kuò)展后殘存物被刪除或放棄。刪除所述限制造成了一種等價于最大似然計算的結(jié)果，但并無強(qiáng)力最大似然檢測算法的計算復(fù)雜性。
盡管已在蜂窩通信系統(tǒng)的語境內(nèi)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明實(shí)施例可用于任何其它適當(dāng)?shù)臒o線通信系統(tǒng)。
本發(fā)明實(shí)施例可被借助頻分多址系統(tǒng)、時分多址系統(tǒng)、諸如碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻多址系統(tǒng)或使用任何兩種或更多上述技術(shù)的系統(tǒng)來實(shí)施。
本發(fā)明實(shí)施例可被與GSM標(biāo)準(zhǔn)、任何使用CDMA等的所建議的第三代標(biāo)準(zhǔn)一起使用。
權(quán)利要求
1.一種用于同時接收多個信號的接收機(jī)，所述接收機(jī)包括多個接收單元，每個所述接收單元都被設(shè)置成接收復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括至少一些所述多個信號；處理裝置，其用于提供至少兩個所述多個信號的估計，所述處理裝置被設(shè)置成提供第一個所述信號的估計，然后提供第二個所述信號的估計，其中所述第二個信號的所述估計考慮到所述第一信號的所述估計，而所述第一信號的所述估計可依據(jù)所述第二信號的所述估計來修改。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的接收機(jī)，其中所述處理裝置被設(shè)置成提供所述多個信號的初始估計，所述處理裝置將所述初始估計用作所述第一和第二估計的第一個值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的接收機(jī)，其中所述處理裝置被設(shè)置成提供至少三個信號的估計，且每個連續(xù)信號的估計都考慮到先前確定的信號估計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3的接收機(jī)，其中所述處理裝置被設(shè)置成提供至少三個信號的估計，且可以依據(jù)當(dāng)前信號估計來修改任何一個或多個先前確定的估計。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個的接收機(jī)，其中所述處理裝置被設(shè)置成確定估計所述信號的順序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的接收機(jī)，其中所述處理裝置被設(shè)置成考慮所接收信號電平和信噪比中的至少一個，確定估計所述信號的順序。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個的接收機(jī)，其中對每個已確定估計而言，通過借助多個位勢值擴(kuò)展所述估計來擴(kuò)展所述估計。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的接收機(jī)，其中所述位勢值包括星座圖點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的接收機(jī)，其中所述估計被每個可能的星座圖點(diǎn)擴(kuò)展。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任何一個的接收機(jī)，其中所述多個位勢值包括當(dāng)前所估計信號的位勢值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一個的接收機(jī)，其中為所述擴(kuò)展后的估計確定量度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的接收機(jī)，其中依據(jù)所述確定的量度，放棄至少一些所述擴(kuò)展后估計。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的接收機(jī)，其中如果所確定量度優(yōu)于一個或多個現(xiàn)有估計，則放棄所述一個或多個現(xiàn)有估計。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任何一個的接收機(jī)，其中所述量度基于所述當(dāng)前確定的估計與所接收信號的函數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的接收機(jī)，其中所述函數(shù)是所述當(dāng)前確定的估計與所接收信號之間的平方歐幾里德距離。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任何一個的接收機(jī)，其中至少部分根據(jù)所述計算先前所確定估計的期間內(nèi)所存儲的量度值，為信號估計計算所述量度。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個的接收機(jī)，其中所述處理器被設(shè)置成將尚未為其確定估計的信號視為噪聲。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個的接收機(jī)，其中所述處理器被設(shè)置成在確定任何估計之前計算至少一項(xiàng)下述內(nèi)容信道傳送函數(shù)乘以自身的矩陣乘積；由至少一個接收單元接收的至少一個信號的信道脈沖響應(yīng)的平方長度；以及由所接收信號乘以所述信道脈沖響應(yīng)所定義的內(nèi)函數(shù)。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個的接收機(jī)，其中為每個估計計算量值||r-H(vs+ve)||2,||r-Hvs||2,2R{(ck-c^k)*(ekHHHHvs-hkHr)},|ck-c^k|2||hk||2.]]>
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個的接收機(jī)，其中所述接收單元包括天線。
21.一種用于同時接收多個信號的方法，所述方法包括步驟在多個接收單元的每一個處接收復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括至少一些所述多個信號；處理所接收的多個接收單元的復(fù)合信號，以提供至少兩個所述多個信號的估計；所述處理步驟被設(shè)置成提供第一個所述信號的估計，然后提供第二個所述信號的估計，其中所述第二信號的所述估計考慮到所述第一信號的所述估計，而所述第一信號的所述估計可依據(jù)所述第二信號的所述估計來修改。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述處理步驟還提供所述多個信號的初始估計，所述處理步驟將所述初始估計用作所述第一和第二估計的第一個值。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述處理步驟還提供至少三個信號的估計，且每個連續(xù)信號的估計都考慮到先前確定的信號估計。
24.根據(jù)權(quán)利要求21或23的方法，其中所述處理步驟提供至少三個信號的估計，且可以依據(jù)當(dāng)前信號估計來修改任何一個或多個先前確定的估計。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24的方法，其中所述處理步驟還確定估計所述信號的順序。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述處理步驟還考慮所接收信號電平和信噪比中的至少一個，確定估計所述信號的順序。
27.根據(jù)權(quán)利要求21-26的方法，其中在所述處理步驟期間內(nèi)，對每個已確定的估計而言，通過借助多個位勢值擴(kuò)展所述估計來擴(kuò)展所述估計。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所述位勢值包括星座圖點(diǎn)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中所述估計被每個可能的星座圖點(diǎn)擴(kuò)展。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任何一個的方法，其中所述多個位勢值包括當(dāng)前所估計信號的位勢值。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至30中任何一個的方法，其中為所述擴(kuò)展后的估計確定量度。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中依據(jù)所述確定的量度，放棄至少一些所述擴(kuò)展后估計。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32的方法，其中如果所確定量度優(yōu)于一個或多個現(xiàn)有估計，則放棄所述一個或多個現(xiàn)有估計。
34.根據(jù)權(quán)利要求31至33中任何一個的方法，其中所述量度基于所述當(dāng)前確定的估計與所接收信號的函數(shù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述函數(shù)是所述當(dāng)前確定的估計與所接收信號之間的平方歐幾里德距離。
36.根據(jù)權(quán)利要求31至34中任何一個的方法，其中至少部分根據(jù)所述計算先前所確定估計的期間內(nèi)所存儲的量度值，為信號估計計算所述量度。
37.根據(jù)權(quán)利要求21-36的方法，其中所述處理步驟將尚未為其確定估計的信號視為噪聲。
38.根據(jù)權(quán)利要求21-37的方法，其中所述處理步驟還包括步驟在所述確定任何估計的步驟之前，計算至少一項(xiàng)下述內(nèi)容信道傳送函數(shù)乘以自身的矩陣乘積；由至少一個接收單元接收的至少一個信號的信道脈沖響應(yīng)的平方長度；以及由所接收信號乘以所述信道脈沖響應(yīng)所定義的內(nèi)函數(shù)。
39.根據(jù)權(quán)利要求21-37的方法，其中為每個估計計算量值||r-H(vs+ve)||2,||r-Hvs||2,2R{(ck-c^k)*(ekHHHHvs-hkHr)},|ck-c^k|2||hk||2.]]>
全文摘要
一種用于同時接收多個信號的接收機(jī)，所述接收機(jī)包括多個接收單元，每個所述接收單元都被設(shè)置成接收復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括至少一些所述多個信號；處理裝置，其用于提供至少兩個所述多個信號的估計，所述處理裝置被設(shè)置成提供第一個所述信號的估計，然后提供第二個所述信號的估計，其中所述第二個信號的估計考慮到所述第一信號的估計，而所述第一信號的估計可依據(jù)所述第二信號的估計來修改。
文檔編號H04B7/08GK1613203SQ02826982
公開日2005年5月4日 申請日期2002年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者米科·克科寧 申請人:諾基亞公司