專利名稱：具有擾碼的通信系統(tǒng)中的頻域均衡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在直接序列碼分多址(Direct-SequenceCode-Division Multiple-Access，DS-CDMA)系統(tǒng)中提供頻域均衡的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通信信道受到發(fā)射信號(hào)的頻散(dispersion)(時(shí)間擴(kuò)展)的困擾。例如，在無線電信道中，頻散是由這一事實(shí)引起的，即接收信號(hào)實(shí)際上是發(fā)射信號(hào)的多種回波和反射的疊加，其中每一個(gè)采用了不同的物理傳播路徑。在諸如有線系統(tǒng)的其他的信道媒介中，不同頻率的不同的傳播速度和其他的現(xiàn)象可導(dǎo)致相似的頻散。這些不同的信號(hào)分量可以發(fā)生相長干涉和相消干涉，導(dǎo)致了被稱為多經(jīng)衰落的信號(hào)電平波動(dòng)。
不論是什么樣的頻散機(jī)制，該效應(yīng)的通用模型是

圖1中示出的線性離散時(shí)間抽頭式延遲線模型。在該模型中，接收信號(hào)y[n]與發(fā)射信號(hào)x[n]的關(guān)系由下式表示y[n]=Σi=0Lhix[n-i]+w[n]]]>其中L是信道的“響應(yīng)長度”或者“延遲擴(kuò)展”，而w[n]表示噪聲。信道的響應(yīng)長度L和抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL可以是固定的(例如，如有線信道)或者隨機(jī)的(例如，如無線電信道)。對(duì)于此處討論的目的，將假設(shè)接收機(jī)具有關(guān)于該信道的知識(shí)，即接收機(jī)以某種方式預(yù)先了解或者能夠估算L和h0，h1，...，hL。接收機(jī)獲取此知識(shí)的機(jī)制在本發(fā)明的范圍之外，但是其是公知的。例如，該知識(shí)可通過在接收機(jī)處傳輸和分析適當(dāng)?shù)膮⒖夹蛄卸@得，其中該參考序列對(duì)于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)而言都是已知的。此處討論為了簡便起見，還假設(shè)，對(duì)于所有的n，將w[n]設(shè)為0，由此可以忽略信道噪聲。
應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)射碼元x
不僅傳播通過信道本身，而且由于信道延遲或者“存儲(chǔ)器”它還干擾x[1]，x[2]，...，x[L]。碼元之間的這種干擾被稱為碼元間干擾(inter-symbol interference，ISI)。通常而言，信道均衡器是在接收機(jī)處實(shí)現(xiàn)的任何一種處理器，其試圖“撤消”或者計(jì)數(shù)由信道引入的ISI。線性均衡器典型地是在接收機(jī)處實(shí)現(xiàn)的某種(通常是自適應(yīng)的)濾波器(參考圖1)，其在判定設(shè)備之前，該判定設(shè)備做出關(guān)于要發(fā)送哪個(gè)碼元的判定。有效的均衡器通過減小或者理想地消除ISI的影響來幫助判定設(shè)備做出可靠的判定。
均衡可能是非常復(fù)雜的操作，代表了很大部分的接收機(jī)計(jì)算負(fù)載。因此，減小該計(jì)算負(fù)載的方法是得到很多關(guān)注。頻域均衡(FrequencyDomain Equalization，F(xiàn)DEq)是一種這樣的方法，其涉及兩個(gè)快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)的計(jì)算和多個(gè)復(fù)數(shù)乘法。在多數(shù)情況下，由FDEq所貢獻(xiàn)的計(jì)算負(fù)載遠(yuǎn)小于時(shí)域均衡器所貢獻(xiàn)的計(jì)算負(fù)載。
通常，僅在所需用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)FFT和復(fù)數(shù)乘法的運(yùn)算數(shù)目小于所需用于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的時(shí)域均衡器的乘加運(yùn)算數(shù)目時(shí)(在相同的塊上)，F(xiàn)DEq變成是可行的。假設(shè)信道響應(yīng)長度為L且數(shù)據(jù)塊大小為M，傳統(tǒng)的時(shí)域均衡器需要與M乘L(O(ML))階的乘加操作。相反，頻域均衡器需要O(Mlog2M+M)＝O(Mlog2M)個(gè)操作，與L無關(guān)。當(dāng)L遠(yuǎn)大于log2M時(shí)，F(xiàn)DEq的計(jì)算復(fù)雜度可顯著低于傳統(tǒng)時(shí)域均衡器的計(jì)算復(fù)雜度，由此導(dǎo)致了很大的計(jì)算量節(jié)約。
在圖2中，示出了在使用信號(hào)的時(shí)域均衡的傳統(tǒng)系統(tǒng)中所涉及的處理，該系統(tǒng)中包括從發(fā)射機(jī)通過信道到達(dá)接收機(jī)的有效負(fù)載數(shù)據(jù)塊10(其被稱為“有效負(fù)載10”)。發(fā)射機(jī)、信道和接收機(jī)通常分別由參考數(shù)字12、14和16表示。在所有附圖中，諸如有效負(fù)載10的數(shù)據(jù)塊由矩形表示，并且作用在包含數(shù)據(jù)塊的信號(hào)上的處理由空心箭頭表示。例如，在信道14中發(fā)生的處理由從發(fā)射機(jī)12指向接收機(jī)16的空心箭頭18表示。
為了分析下文的討論，假設(shè)信道處理18由上文等式所描述的離散時(shí)間抽頭式延遲線模型進(jìn)行精確建模，其中信道響應(yīng)長度L和抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL是已知的。有效負(fù)載10可以表示為碼元x
，x[1]，...，x[M-1]的長度為M的序列。假設(shè)M遠(yuǎn)大于信道響應(yīng)長度L，盡管為了方便起見圖中示出L相當(dāng)于M的相當(dāng)大的一部分?？梢约僭O(shè)有效負(fù)載10的碼元x
，x[1]，...，x[M-1]是得自復(fù)數(shù)值標(biāo)量的某些符號(hào)集。
通過確保有效負(fù)載10在通過信道14時(shí)不受先前傳輸?shù)挠绊懀梢允咕馐且子谔幚淼?。在圖2中示出了這樣做的方法。長度為L的具有零碼元的保護(hù)間隔作為前綴20附加給有效負(fù)載10用以形成擴(kuò)編塊22。該零碼元清除有效負(fù)載10前面的信道存儲(chǔ)器，由此當(dāng)有效負(fù)載10通過信道14時(shí)不會(huì)有來自先前的傳輸?shù)腎SI對(duì)其產(chǎn)生影響。前綴20可以表示為碼元序列x[-L]，[-L+1]，...，x[-1]。將前綴20附加到有效負(fù)載10的操作由發(fā)射機(jī)12中的空心箭頭24表示。擴(kuò)編塊22通過信道14，在該信道14中其由信道處理18進(jìn)行處理并且被接收機(jī)16接收為對(duì)應(yīng)于發(fā)射前綴20的接收前綴26，該前綴26后跟隨有對(duì)應(yīng)于發(fā)射有效負(fù)載10的接收有效負(fù)載28。然后，根據(jù)上文的等式，接收有效負(fù)載28可以表示為碼元序列y
，y[1]，...，y[M-1]，其中y
＝h0x
，y[1]＝h0x[1]+h1x
，y[2]＝h0x[2]+h1x[1]+h2x
，y[M-1]＝h0x[M-1]+h1x[M-2]+...+hLx[M-L-1]。
因此接收有效負(fù)載28僅取決于發(fā)射有效負(fù)載10的碼元和信道14的抽頭系數(shù)。由于接收前綴26可能受到來自先前發(fā)射碼元的影響，因此將其廢棄。接收有效負(fù)載28由時(shí)域均衡處理30進(jìn)行均衡，并且確定了估算有效負(fù)載32。
在圖3中，示出了使用頻域均衡的傳統(tǒng)的系統(tǒng)中涉及的處理。與具有零碼元的保護(hù)間隔不同，將作為有效負(fù)載10的最末L個(gè)碼元36的復(fù)本的前綴34附加到有效負(fù)載10。前綴34可以表示為碼元序列x[-L]，[-L+1]，...，x[-1]。發(fā)射有效負(fù)載10的最末L個(gè)碼元36的值可以表示為碼元序列x[M-L]，x[M-L+1]，...，x[M-1]。然后前綴34的碼元值由下式給出x[-L]＝x[M-L]，x[-L+1]＝x[M-L+1]，...，x[-1]＝x[M-1]。
將前綴34附加到有效負(fù)載10的操作由圖3中的空心箭頭40表示，其從有效負(fù)載10的最末L個(gè)碼元指向前綴34。
圖3中的前綴34也是保護(hù)間隔的一種形式，除了處于其間的發(fā)射信號(hào)不必是零以外。前綴34和有效負(fù)載10一起形成了擴(kuò)編塊38，其可由碼元序列x[-L]，x[-L+1]，...，x[M-1]。應(yīng)當(dāng)注意，前綴34的這一特定(取決于數(shù)據(jù)的)選擇使得擴(kuò)編塊38至少在擴(kuò)編塊38的時(shí)間間隔中呈現(xiàn)出具有周期M周期性。出于此原因，前綴34的這一特定選擇常常被稱為有效負(fù)載10的周期性擴(kuò)充。
當(dāng)擴(kuò)編塊38通過信道14時(shí)，可表示為碼元序列y[-L]，y[-L+1]，...，y[M-1]的相應(yīng)的接收塊42由接收機(jī)16接收。接收塊42包括對(duì)應(yīng)于發(fā)射有效負(fù)載10的有效負(fù)載44，其由下式給出y
＝h0x
+h1x[M-1]+h2x[M-2]+...+hLx[M-L]y[1]＝h0x[1]+h1x
+h2x[M-1]+...+hLx[M-L+1]y[M-1]＝h0x[M-1]+h1x[M-2]+...+hLx[M-L-1]還包括對(duì)應(yīng)于擴(kuò)編塊38的發(fā)射前綴34的前綴46。出于上文所討論的關(guān)于時(shí)域均衡的原因，廢棄該接收前綴46，這是因?yàn)槠浒瑏碜韵惹鞍l(fā)射碼元的ISI。剩余系統(tǒng)的等式方便地表示為下列矩陣形式 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，M×M的循環(huán)矩陣的特征在于其屬性，即對(duì)于i＞1，矩陣的第i行是前一行(即第i-1行)的循環(huán)移位。將y寫成用于列向量(y
，y[1]，...，y[M-1])T并將x寫成用于列向量(x
，x[1]，...，x[M-1])T，顯然有y＝circ(h0，0，...，0，hL，hL-1，...，h1)x其中circ(v)表示第一行為向量v的循環(huán)矩陣。換言之，接收有效負(fù)載44等于循環(huán)矩陣乘以發(fā)射有效負(fù)載10。通過執(zhí)行周期性的擴(kuò)充，原本的信道響應(yīng)的線性卷積被轉(zhuǎn)換為明顯的循環(huán)卷積。
除了將圖3中示出的處理描述為周期性擴(kuò)充以外，通常還將其稱為，加入“恒等循環(huán)前綴”。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所進(jìn)一步公知的，循環(huán)矩陣具有這樣的屬性，即由離散傅立葉變換(Discrete time Fourier Transform，DFT)進(jìn)行對(duì)角化。DFT可以通過FFT算法以計(jì)算上高效的方式進(jìn)行計(jì)算。在該情況中，由于信道響應(yīng)由循環(huán)矩陣表示，因此DFT使信道對(duì)角線化而不取決于特定的信道響應(yīng)。具有表示信道響應(yīng)的對(duì)角矩陣是有用的，其主要原因在于，該矩陣描述了具有M個(gè)子信道的信道，其中在子信道之間沒有串?dāng)_或者耦合。每個(gè)子信道與其他的子信道不相關(guān)。換言之，在頻域中，信道14的行為類似于獨(dú)立的子信道的集合，且每個(gè)子信道可以通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的某種方式獨(dú)立于其他子信道而進(jìn)行均衡(涉及每個(gè)子信道的復(fù)數(shù)乘法)。然后通過確定IDFT，使均衡的接收數(shù)據(jù)塊還原到時(shí)域。
因此在圖3所示的處理中，確定接收有效負(fù)載44的DFT，隨后在每個(gè)頻率段中進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法，并且然后進(jìn)行逆DFT計(jì)算以獲得發(fā)射有效負(fù)載10的估算50，其可由碼元序列x′
，x′[1]，...，x′[M-1]表示。在圖3中，DFT、復(fù)數(shù)乘法和IDFT共同由空心箭頭48表示。
圖3所示的處理的整體計(jì)算復(fù)雜度是O(Mlog2M+M)＝O(Mlog2M)個(gè)操作，其與信道響應(yīng)長度L無關(guān)。如圖4中的Falconer，S.L.Ariyavisitakul，A.Benyamin-Seeyar and B.Eidson，的“Frequency Domain Equalization for Single-Carrier Broadband WirelessSystems，”IEEE Commun.Magazine，vol.40，pp.58-66，April 2002(其在此處并入列為參考)中所說明的，相比于傳統(tǒng)的時(shí)域均衡器，計(jì)算量的節(jié)約可以是非常顯著的。
在傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM)和單載波寬帶系統(tǒng)中應(yīng)用了上文涉及圖3所描述的過程。然而，迄今為止，該過程仍未工作于CDMA通信系統(tǒng)。在DS-CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)用戶被分配了不同的“特征標(biāo)記碼”或者“擴(kuò)展”序列集合，通過其來發(fā)射傳輸。例如，一個(gè)用戶可分配有序列集合{(+1，-1+1，-1)，(-1，+1，-1，+1)}。比如，該用戶通過發(fā)送其集合中的第一序列來發(fā)射具有0值的比特，并通過發(fā)送該集合中的第二序列來發(fā)射具有1值的比特。通過這種形式，由于周期性擴(kuò)充的數(shù)據(jù)序列將自動(dòng)地映射到周期性擴(kuò)充的擴(kuò)展序列中，因此DS-CDMA系統(tǒng)與上文所述的循環(huán)前綴頻域均衡方法是非常一致的。
然而，當(dāng)DS-CDMA系統(tǒng)使用擾碼時(shí)，產(chǎn)生了主要的問題。擾碼是具有極長周期的周期性序列(通常在符號(hào)集{-1，+1}上)，其用于對(duì)發(fā)射的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行偽隨機(jī)加擾。每個(gè)發(fā)射數(shù)據(jù)塊按逐個(gè)碼元方式乘以擾碼的某些部分。假設(shè)預(yù)計(jì)的接收機(jī)與該擾碼同步，由此其可以“撤消”該加擾。不同的擾碼典型地分配給蜂窩環(huán)境中的不同的扇區(qū)和/或不同的小區(qū)，以便于使出現(xiàn)的扇區(qū)間和小區(qū)間的干擾隨機(jī)化。迄今為止，在該類型的DS-CDMA通信系統(tǒng)中使用上文所述的FDEq仍是不可行的。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于提供一種用于在DS-CDMA通信系統(tǒng)中均衡信號(hào)的新穎的方法和系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，在該加擾塊被發(fā)射時(shí)該后綴與前綴不相同。該方法包括以下步驟確定合成塊的合成前綴，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收；通過將接收的加擾塊的前綴替換為合成前綴，由合成前綴和接收的加擾塊形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及，確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，在該加擾塊被發(fā)射時(shí)該后綴與前綴不相同。該方法包括以下步驟確定合成塊的合成有效負(fù)載，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收；通過將接收的加擾塊的有效負(fù)載替換為合成有效負(fù)載并移除接收的加擾塊的前綴，由合成有效負(fù)載和接收的加擾塊形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及，確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，在該加擾塊被發(fā)射時(shí)該后綴與前綴不相同。該方法包括以下步驟確定合成塊的合成后綴，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收；通過將接收的加擾塊的后綴替換為合成后綴并移除接收的加擾塊的前綴，由合成后綴和接收的加擾塊形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及，確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
*根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的方法。該方法包括以下步驟對(duì)有效負(fù)載進(jìn)行加擾；形成加擾塊，其中在該加擾塊中，在加擾有效負(fù)載之前存在與該加擾有效負(fù)載的后綴部分相同的前綴；通過信道將該加擾塊發(fā)射到接收機(jī)；在接收機(jī)處，確定對(duì)應(yīng)于該加擾有效負(fù)載的接收有效負(fù)載的離散傅立葉變換；對(duì)確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得加擾有效負(fù)載；以及，加擾有效負(fù)載用以恢復(fù)所發(fā)射的有效負(fù)載的估算。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的方法。該方法包括以下步驟對(duì)有效負(fù)載進(jìn)行加擾；形成加擾塊，其中在該加擾塊中，在加擾有效負(fù)載之后跟隨有與加擾有效負(fù)載的前綴部分相同的后綴；通過信道將該加擾塊發(fā)射到接收機(jī)；在接收機(jī)處，確定對(duì)應(yīng)于跟隨在加擾有效負(fù)載前綴部分之后的所發(fā)射加擾塊部分的接收塊的離散傅立葉變換；對(duì)確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得加擾有效負(fù)載；以及，對(duì)加擾有效負(fù)載進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)發(fā)射有效負(fù)載的估算。
附圖簡述現(xiàn)在，通過參考附圖，將僅借助于示例來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的抽頭式延遲線信道模型的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的使用零保護(hù)間隔的均衡器操作的示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的使用循環(huán)前綴或者周期性擴(kuò)充的均衡器操作的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的均衡器的操作的示意圖，其中接收前綴被合成前綴替換；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一均衡器的操作的示意圖，其中接收有效負(fù)載被合成有效負(fù)載替換；圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一均衡器的操作的示意圖，其中接收后綴被合成后綴替換；圖7是用于減少開銷的重疊塊的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一均衡器的操作的示意圖，其中加擾后綴被復(fù)制，并且將該復(fù)本作為加擾前綴附加到發(fā)射的加擾有效負(fù)載；圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一均衡器的操作的示意圖，其中加擾前綴被復(fù)制，并且該復(fù)本作為加擾后綴附加到發(fā)射的加擾有效負(fù)載；圖10A和10B是作為本發(fā)明的實(shí)施例的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的示意圖；并且圖11A、11B和11C是作為本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)射機(jī)和兩個(gè)接收機(jī)的示意圖。
發(fā)明詳述如上文所述，迄今為止，在DS-CDMA系統(tǒng)中進(jìn)行頻域均衡仍是不可行的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了將頻域均衡應(yīng)用到該DS-CDMA系統(tǒng)中，發(fā)射的數(shù)據(jù)塊在進(jìn)行加擾之前通過附加接收機(jī)已知的前綴和后綴進(jìn)行擴(kuò)編，或者發(fā)射的數(shù)據(jù)塊在進(jìn)行加擾之后但在傳輸之前進(jìn)行擴(kuò)編，由此其具有加擾的循環(huán)前綴。在前者的情況中，接收機(jī)合成前綴、數(shù)據(jù)塊或者后綴，它們?cè)谌绻訑_之后的擴(kuò)編發(fā)射數(shù)據(jù)塊具有循環(huán)前綴的情況下應(yīng)該被接收。在本發(fā)明的每個(gè)變化實(shí)施例中，針對(duì)接收塊或者合成塊執(zhí)行上文所述的對(duì)角化處理。為了簡化下面的討論，假設(shè)接收機(jī)“了解”(先前已經(jīng)確定)信道響應(yīng)。
在下文的討論中和附圖4～8中，待發(fā)射的數(shù)據(jù)塊由長度為N的碼元序列(x
，...，x[N-1])表示。如上文所述，假設(shè)信道響應(yīng)長度或者信道存儲(chǔ)器L和估算抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL對(duì)于接收機(jī)是已知的。在發(fā)射數(shù)據(jù)塊之前，其通過若干方法中的一種進(jìn)行擴(kuò)編和加擾。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)塊首先進(jìn)行加擾然后進(jìn)行擴(kuò)編，而在另外的變化方案中，數(shù)據(jù)塊先進(jìn)行擴(kuò)編然后進(jìn)行加擾。所有情況中的加擾處理如下對(duì)于i的每個(gè)可能值，發(fā)射碼元x[i]乘以加擾序列元素s[i]，用以獲得加擾序列z[i]，其中z[i]＝s[i]x[i]。
在圖4中說明的本發(fā)明的實(shí)施例中，不是發(fā)射具有循環(huán)前綴的加擾塊，而是合成接收的前綴，由此可以將頻域均衡應(yīng)用于合成的接收數(shù)據(jù)塊，該接收數(shù)據(jù)塊在其被發(fā)射時(shí)呈現(xiàn)出具有循環(huán)前綴。這是以使輸入數(shù)據(jù)塊擴(kuò)編了接收機(jī)已知的前綴和后綴為代價(jià)，但是在確定信道存儲(chǔ)器L和抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL估算的任何情況中，發(fā)射已知數(shù)據(jù)是必要的。而且，不存在擾碼序列的重復(fù)，并且不需要不同尋常的同步。
在圖4中，在通常由參考標(biāo)記110表示的發(fā)射機(jī)處，通過為輸入數(shù)據(jù)塊112附加前綴116和后綴118來對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)編，用以形成擴(kuò)編塊114，該數(shù)據(jù)塊112可由長度為N的碼元序列(x
，...，x[N-1])表示。擴(kuò)編處理由圖4中的空心箭頭123表示。前綴116可由碼元序列(x[-L]，...，x[-1])表示，而后綴118可由碼元序列(x[n]，...，x[N+L-1])表示。然后擴(kuò)編塊114通過由空心箭頭120表示的加擾處理進(jìn)行加擾，得到了加擾塊122。加擾塊122具有加擾前綴124，其對(duì)應(yīng)于輸入前綴116且可由碼元序列(z[-L]，...，x[-1])表示；加擾有效負(fù)載126，其對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)塊112且可由碼元序列(z
，...，z[N-1])表示；以及，加擾后綴128，其對(duì)應(yīng)于輸入后綴118且可由碼元序列(z[N]，...，z[N+L-1])表不。
然后加擾塊122通過信道130發(fā)射到接收機(jī)132。在圖4中，信道130對(duì)加擾塊122的處理由空心箭頭134表示。接收機(jī)132接收經(jīng)信道處理的塊136，其對(duì)應(yīng)于所發(fā)射的加擾塊122。接收塊136具有接收前綴138，其對(duì)應(yīng)于加擾前綴124且可由碼元序列(y[-L]，...，y[-1])表示；接收有效負(fù)載140，其對(duì)應(yīng)于加擾有效負(fù)載126且可由碼元序列(y
，...，y[N-1])表示；以及，接收后綴142，其對(duì)應(yīng)于加擾后綴128且可由碼元序列(y[N]，...，y[N+L-1])表示。
合成前綴144，其可由 表示，由下式給出y^[-L]=h0z[-L]+h1z[N+L-1]+h2z[N+L-2]+···+hLz[N]]]>y^[-L+1]=h0z[-L+1]+h1z[-L]+h2z[N+L-1]+···+hLz[N+1]]]>y^[-1]=h0z[-1]+h1z[-2]+h2z[-3]+···+hLz[N+L-1],]]>并且，該合成前綴144由前綴合成處理確定，其在圖4中由參考數(shù)字146標(biāo)出的空心箭頭表示。前綴合成處理146需要接收機(jī)必須或者能夠確定估算的抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL、加擾前綴124(碼元序列z[-L]，...，z[-1])和加擾后綴128(碼元序列z[N]，...，z[N+L-1])。在圖4中，從發(fā)射機(jī)110中標(biāo)為124和128的框指向接收機(jī)132中的前綴合成處理146的空心箭頭表示對(duì)接收機(jī)132已知的發(fā)射碼元的使用。
通過將接收前綴138替換為合成前綴144，由接收塊136形成了合成塊148，其可由 表示。這樣，合成塊148是對(duì)于在如果加擾塊122在發(fā)射時(shí)其前面具有循環(huán)前綴的情況下可被接收的塊的估算。應(yīng)當(dāng)注意，此處提到的循環(huán)前綴將在加擾前綴124之前，而不是將其替換。
然后對(duì)合成塊148在頻域進(jìn)行均衡，用以產(chǎn)生加擾塊122的估算150，其包括跟隨有加擾有效負(fù)載126的估算154的加擾前綴124的估算152，以及加擾后綴128的估算156。在圖4中，均衡處理由空心箭頭158表示。然后對(duì)有效負(fù)載126的估算154進(jìn)行解擾，用以獲得輸入數(shù)據(jù)塊112的估算159，該有效負(fù)載126的估算154可由碼元序列(z′
，...，z′[N-1])表示。該估算159可由碼元序列表示(x′
，...，x′[N-1])。在圖4中，解擾處理由空心箭頭160表示。
在圖5說明的本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)接收塊的有效負(fù)載部分進(jìn)行合成，由此可以將頻域均衡應(yīng)用于合成接收塊，該合成接收塊在被發(fā)射時(shí)呈現(xiàn)出具有循環(huán)前綴。如圖4中說明的實(shí)施例的情況，這是以使輸入數(shù)據(jù)塊擴(kuò)編了接收機(jī)已知的前綴和后綴為代價(jià)。
直到接收機(jī)132開始處理接收塊136所處的點(diǎn)，圖5中說明的本發(fā)明的實(shí)施例與圖4中說明的本發(fā)明的實(shí)施例相同。從此處繼續(xù)，接收有效負(fù)載140的前L個(gè)碼元在圖5中由參考數(shù)字162表示，并且被稱為污染部分162。在圖5中示出的污染部分162通過細(xì)線與接收有效負(fù)載140的剩余部分隔開。粗線限定了接收有效負(fù)載140的范圍。
與通過替換接收前綴138由接收塊136形成合成接收塊不同，在圖5中，通過廢棄接收前綴138并將污染部分162替換為合成部分166以形成合成有效負(fù)載168，由接收塊136形成合成接收塊164。在圖5中，細(xì)線使合成部分166同合成有效負(fù)載168的剩余部分分開。合成有效負(fù)載168由粗線限定范圍。在合成塊164中接收后綴142保持不變。除了合成部分166，合成有效負(fù)載168的碼元與接收有效負(fù)載140的相應(yīng)的碼元相同。合成部分166，其可由碼元序列 表示，其由下式給出y^
=y
+h1(z[N+L-1]-z[-1])+h2(z[N+L-2]-z[-2])+···+hL(z[N]-z[-L])]]>y^[1]=y[1]+h2(z[N+L-1]-z[-1])+h3(z[N+L-2]-z[-2])+···+hL(z[N+1]-z[-L+1])]]>y^[L-1]=y[L-1]+hL(z[N+L-1]-z[-1]).]]>
合成部分166的確定需要接收機(jī)必須或者能夠確定估算的抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL、污染部分162(碼元序列y
，...，y[L-1])、加擾前綴124(碼元序列z[-L]，...，z[-1])和加擾后綴128(碼元序列z[N]，...，z[N+L-1])。這在圖5中由自標(biāo)為162、122和126的框指向標(biāo)為170的空心箭頭的空心箭頭表示，其表示確定合成部分166的處理。
然后對(duì)合成塊164在頻域進(jìn)行均衡用以產(chǎn)生加擾估算172，其包括加擾有效負(fù)載126的估算154和加擾后綴128的估算156。該均衡處理在圖5中由空心箭頭174表示。然后對(duì)估算有效負(fù)載154進(jìn)行解擾用以獲得輸入數(shù)據(jù)塊112的估算159，該估算有效負(fù)載154可由碼元序列(z′
，...，z′[N-1])表示。估算159可由碼元序列(x′
，...，x′[N-1])表示。在圖5中，解擾處理由空心箭頭160表示。
應(yīng)當(dāng)注意，相比于圖4中的實(shí)施例，均衡174應(yīng)用于L個(gè)較少的碼元。
在圖6說明的本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)接收塊的后綴部分進(jìn)行合成，由此可以將頻域均衡應(yīng)用于合成接收塊，該合成接收塊在發(fā)射時(shí)呈現(xiàn)出具有循環(huán)前綴。如圖4中說明的實(shí)施例的情況，這是以使輸入數(shù)據(jù)塊擴(kuò)編了接收機(jī)已知的前綴和后綴為代價(jià)。
直到接收機(jī)132開始處理接收塊136所處的點(diǎn)，圖6中說明的本發(fā)明的實(shí)施例與圖4中說明的本發(fā)明的實(shí)施例相同。從此處繼續(xù)，通過廢棄接收前綴138并將接收后綴142替換為合成后綴178，由接收塊136形成合成塊176。接收有效負(fù)載140在合成塊176中保持不變。合成后綴178，其可由碼元序列 表示，其由下式給出y^[N]=y[N]+h0(z[-L]-z[N])]]>
y^[N+1]=y[N+1]+h0(z[-L+1]-z[N+1])+h1(z[-L]-z[N])]]>y^[N+L-1]=y[N+L-1]+h0(z[-1]-z[N+L-1])+h1(z[-2]-z[N+L-2])+···+hL-1(z[-L]-z[N])]]>合成后綴178的確定需要接收機(jī)必須或者能夠確定估算的抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL、接收后綴142(碼元序列y[N]，...，y[N+L-1])、加擾前綴124(碼元序列z[-L]，...，z[-1])和加擾后綴128(碼元序列z[N]，...，z[N+L-1])。這在圖6中由自標(biāo)為142、124和128的框指向標(biāo)為180的空心箭頭的空心箭頭表示，其表示確定合成后綴178的處理。
然后對(duì)合成塊176在頻域進(jìn)行均衡用以產(chǎn)生加擾估算182，其包括加擾有效負(fù)載128的估算154和加擾后綴128的估算156。該均衡處理在圖6中由空心箭頭184表示。然后對(duì)估算有效負(fù)載154進(jìn)行解擾用以獲得輸入數(shù)據(jù)塊112的估算159，該估算有效負(fù)載154可由碼元序列(z′
，...，z′[N-1])表示。該估算159可由碼元序列(x′
，...，x′[N-1])表示。在圖6中，解擾處理由空心箭頭160表示。
在每個(gè)上文所述的實(shí)施例中，如果加擾塊122在通過信道130時(shí)前面有相似的塊，則前面的塊的后綴可以用作加擾前綴124，這減小了由發(fā)射已知前綴和后綴而不是有效負(fù)載數(shù)據(jù)所引起的開銷。事實(shí)上，這些塊是重疊的。例如，重疊塊的序列在圖7中由參考數(shù)字186表示。示出了序列186的第一塊188、第二塊190和最末塊192。中間的塊由省略號(hào)表示。第一塊包括前綴194、有效負(fù)載196和后綴198。第二塊190具有作為其前綴的第一塊的后綴198、有效負(fù)載200和后綴202。此重疊塊的模式持續(xù)直到序列186終止于最末塊192，其包括前綴204、有效負(fù)載206和后綴208。在圖7中，重疊的前綴/后綴198、202、204由填充有字母“PS”的框表示，前綴194由字母“P”表示，而后綴208由字母“S”表示。有效負(fù)載196、200、206由字母“PL”表示。
如圖8和9中所說明的，在本發(fā)明的兩個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，待發(fā)射的輸入數(shù)據(jù)塊首先被加擾，然后在傳輸之前被擴(kuò)編，由此其具有所需的循環(huán)前綴屬性。然后將上文所述的已知的頻域均衡處理應(yīng)用于接收塊。然而，得自頻域均衡的估算數(shù)據(jù)塊是加擾的，所以在其作為發(fā)射數(shù)據(jù)塊的估算而輸出之前，必須進(jìn)行解擾。
更具體地，在圖8和圖9中，可由長度為N碼元序列(x
，...，x[N-1])表示的輸入數(shù)據(jù)塊210在接收機(jī)212中通過加擾處理進(jìn)行加擾，該加擾處理由空心箭頭214表示。其結(jié)果是加擾輸入數(shù)據(jù)塊216，其可由長度為N的碼元序列(z
，...，z[N-1])表示。
在圖8說明的本發(fā)明的實(shí)施例中，加擾輸入數(shù)據(jù)塊216的最末的L個(gè)碼元形成了加擾后綴218，其可以由碼元序列(z[N-L]，...，z[N-1])表示。加擾后綴218被復(fù)制，并且該復(fù)本附加到加擾輸入數(shù)據(jù)塊216的前面作為加擾前綴220，用以形成擴(kuò)編塊222。復(fù)制加擾后綴218和將其附加到加擾輸入數(shù)據(jù)塊216的前面的處理在圖8中由空心箭頭224表示。由于加擾前綴220中的碼元序列與加擾后綴218的碼元序列相同，因此擴(kuò)編塊222具有所需的循環(huán)前綴的屬性。
然后擴(kuò)編塊222通過信道226發(fā)射到接收機(jī)228。在圖8中，信道226對(duì)擴(kuò)編塊222的處理由空心箭頭230表示。接收機(jī)228接收經(jīng)信道處理的塊232，其對(duì)應(yīng)于所發(fā)射的擴(kuò)編塊222。接收塊232具有接收前綴234，其對(duì)應(yīng)于加擾前綴220且可由碼元序列(y[-L]，...，y[-1])表示；以及，接收數(shù)據(jù)塊236，其對(duì)應(yīng)于加擾輸入數(shù)據(jù)塊216且可由碼元序列(y
，...，y[N-1])表示。
然后，通過與上文涉及圖3所述的相同的方式，對(duì)接收塊232進(jìn)行均衡。即，廢棄接收前綴234，并且對(duì)接收數(shù)據(jù)塊236在頻域進(jìn)行均衡，用以產(chǎn)生加擾輸入數(shù)據(jù)塊216的加擾估算238。該均衡處理由空心箭頭240表示。然后對(duì)加擾估算238進(jìn)行解擾，用以獲得輸入數(shù)據(jù)塊210的估算242，該加擾估算238可由碼元序列(z′
，...，z′[N-1])表示。估算242可由碼元序列表示(x′
，...，x′[N-1])。在圖8中，解擾處理由空心箭頭244表示。
在圖9說明的本發(fā)明的實(shí)施例中，通過與圖8中說明的本發(fā)明的實(shí)施例中的相同的方式，形成加擾輸入數(shù)據(jù)塊216。然而，在該實(shí)施例中，加擾輸入數(shù)據(jù)塊216分為可由碼元序列(z
，...，z[L-1])表示的加擾前綴246和可由碼元序列(z[L]，...，z[N-1])表示的加擾有效負(fù)載248。加擾前綴246被復(fù)制，并且該復(fù)本附加到加擾輸入數(shù)據(jù)塊216的末尾作為加擾后綴250，用以形成擴(kuò)編塊252。復(fù)制加擾前綴246和將其附加到加擾輸入數(shù)據(jù)塊216末尾的處理在圖9中由空心箭頭254表示。由于加擾后綴250中的碼元序列與加擾前綴246的碼元序列相同，因此擴(kuò)編塊252具有所需的循環(huán)前綴的屬性。
然后擴(kuò)編塊252通過信道226發(fā)射到接收機(jī)256。在圖8中，信道226對(duì)擴(kuò)編塊252的處理由空心箭頭230表示。接收機(jī)256接收經(jīng)信道處理的塊258，其對(duì)應(yīng)于所發(fā)射的擴(kuò)編塊252。接收塊258具有接收前綴260，其對(duì)應(yīng)于加擾前綴246且可由碼元序列(y[-L]，...，y[-1])表示；接收有效負(fù)載262，對(duì)應(yīng)于加擾有效負(fù)載248且可由碼元序列(y
，...，y[N-L-1])表示；以及，接收后綴264，其對(duì)應(yīng)于加擾后綴250且可由碼元序列(y[N-L]，...，y[N-1])表示。
然后，通過與上文涉及圖3所述的相同的方式，對(duì)接收塊258進(jìn)行均衡。即，由于接收前綴260受到來自前面塊的ISI的污染，因此廢棄該接收前綴260。然后，接收塊258的剩余部分在頻域進(jìn)行均衡，用以產(chǎn)生加擾有效負(fù)載248的估算266，其跟隨有加擾后綴250的估算268，其還是加擾前綴246的估算。該均衡處理在圖8中由空心箭頭270表示。然后通過由空心箭頭272表示的重新排序操作，將估算有效負(fù)載166和估算后綴268重新排序?yàn)檫m當(dāng)?shù)臅r(shí)間序列，用以形成加擾輸入數(shù)據(jù)塊216的估算238，該估算有效負(fù)載166和估算后綴268可分別由碼元序列(z′[L]，...，z′[N-1])和(z′
，...，z′[L-1])表示。重新排序操作272復(fù)制估算后綴268，并且使其作為前綴附加到估算有效負(fù)載266。然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行解擾，用以獲得輸入數(shù)據(jù)塊210的估算242。該估算242可由碼元序列(x′
，...，x′[N-1])表示。在圖8中，解擾處理由空心箭頭244表示。
在圖8和圖9中，如果參考數(shù)字標(biāo)示的處理在兩個(gè)圖中是相同的，則相同的參考數(shù)字可用于同一處理。相似地，如果數(shù)據(jù)碼元的序列在每個(gè)圖中是相同的，或者是相同序列的估算，則可以使用相同的參考數(shù)字。
涉及圖8和9所描述的實(shí)施例具有的缺陷在于，在每種情況中，所發(fā)射的擴(kuò)編塊222、252開始和結(jié)束于相同的重復(fù)的碼元序列。事實(shí)上，由于擴(kuò)編塊222、252的加擾前綴220、246與該塊的加擾后綴218、250相同，因此由附近小區(qū)所看到的信號(hào)未呈現(xiàn)出該情況所應(yīng)該呈現(xiàn)的隨機(jī)性。而且，加擾和解擾序列的產(chǎn)生可以是適當(dāng)同步的，用于考慮廢棄接收塊232、258的接收前綴234、260。例如，加擾和解擾序列發(fā)生器可以不連續(xù)地運(yùn)行，或者，如果連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)生的加擾和解擾元素的序列可能被周期性地廢棄。
涉及圖8描述的本發(fā)明的實(shí)施例，盡管需要重新排序處理272，仍可具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即發(fā)射機(jī)212可以在加擾后綴250被附加到加擾有效負(fù)載248之前開始發(fā)射擴(kuò)編塊252。
在涉及圖8描述的本發(fā)明的實(shí)施例和涉及圖9描述的本發(fā)明的實(shí)施例中，輸入數(shù)據(jù)塊210對(duì)于接收機(jī)256可以是部分已知的；本發(fā)明的這些實(shí)施例以相同的方式進(jìn)行操作，不論輸入數(shù)據(jù)塊210對(duì)于接收機(jī)256是完全未知的還是部分已知的。為了估算信道226，接收機(jī)256可以部分已知輸入數(shù)據(jù)塊210。
圖10A和10B中分別示出了可用于實(shí)現(xiàn)涉及圖4、5和6描述的本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)射機(jī)300和接收機(jī)302。發(fā)射機(jī)300和接收機(jī)302均包括用于傳輸加擾CDMA編碼數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中使用了頻域均衡。
在圖10A的發(fā)射機(jī)中300中，輸入數(shù)據(jù)塊112在由加擾器312進(jìn)行加擾之前通過塊擴(kuò)編器310進(jìn)行擴(kuò)編，并且將結(jié)果作為加擾塊122輸出到信道130。輸入數(shù)據(jù)塊112在塊擴(kuò)編器310中通過添加前綴116和后綴118進(jìn)行擴(kuò)編。
在圖10B的接收機(jī)302中，塊136接收自信道130，合成數(shù)據(jù)塊148、164、176通過合成器314形成自接收塊136，合成塊148、164、176由頻域均衡器316進(jìn)行處理，其結(jié)果150、172、176由解擾器318進(jìn)行解擾，并且輸入數(shù)據(jù)塊112的估算159由判定設(shè)備320獲取并輸出。上文涉及圖4、5和6描述的本發(fā)明的方法可以在圖10B的接收機(jī)中使用。合成器314的操作取決于所使用的方法而有所不同。
圖11A、11B和11C中分別示出了可用于實(shí)現(xiàn)涉及圖8和9描述的本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)射機(jī)304和兩個(gè)可替換的接收機(jī)306、308。發(fā)射機(jī)304和接收機(jī)306、308均包括用于傳輸加擾CDMA編碼數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中使用了頻域均衡。
在圖11A的發(fā)射機(jī)中304中，輸入數(shù)據(jù)塊210由加擾器322進(jìn)行加擾，并且其結(jié)果在作為擴(kuò)編塊222、252輸出到信道226中之前，通過塊擴(kuò)編器324進(jìn)行擴(kuò)編。如果在圖8所示的本發(fā)明的實(shí)施例中使用了發(fā)射機(jī)304，則輸入數(shù)據(jù)塊210將首先在加擾器322中進(jìn)行加擾，用以產(chǎn)生加擾數(shù)據(jù)塊216。然后加擾數(shù)據(jù)塊216的加擾后綴218將被復(fù)制，并且被作為前綴220通過塊擴(kuò)編器324附加到加擾數(shù)據(jù)塊216，用以形成擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊222。如果在圖9所示的本發(fā)明的實(shí)施例中使用了發(fā)射機(jī)304，則加擾數(shù)據(jù)塊216的加擾前綴246將被復(fù)制，并且被作為后綴250通過塊擴(kuò)編器324附加到加擾數(shù)據(jù)塊216，用以形成擴(kuò)展數(shù)據(jù)塊252。
在圖11B的接收機(jī)306中，使用了上文涉及圖8描述的本發(fā)明的方法。塊232接收自信道226，由頻域均衡器326進(jìn)行均衡，均衡結(jié)果由解擾器328進(jìn)行解擾，并且輸入數(shù)據(jù)塊210的估算242由判定設(shè)備330獲取并輸出。
在圖11C的接收機(jī)308中，使用了上文涉及圖9描述的本發(fā)明的方法。塊258接收自信道226，有效負(fù)載和后綴262/264由頻域均衡器332進(jìn)行均衡，均衡結(jié)果266/268由塊重整器334進(jìn)行重新排序，并由解擾器334進(jìn)行解擾，并且輸入數(shù)據(jù)塊210的估算242由判定設(shè)備338獲取并輸出。
本發(fā)明可以體現(xiàn)在使用空時(shí)分集發(fā)射(Space Time TransmitDiversity，STTD)編碼的通信系統(tǒng)中。在其最簡形式中，STTD編碼針對(duì)連續(xù)的碼元對(duì)進(jìn)行操作。使用兩個(gè)天線。一個(gè)天線(典型地被稱為“主天線”)發(fā)射不變的碼元對(duì)。在空間上與主天線隔開的另一天線(典型地被稱為“分集天線”)發(fā)射離散的數(shù)據(jù)碼元對(duì)，其是兩個(gè)碼元的重新排列。
在簡單的STTD系統(tǒng)中，主天線在時(shí)間序列中發(fā)射該兩個(gè)碼元。分集天線發(fā)射第二碼元的負(fù)的復(fù)共軛，在時(shí)間序列上然后發(fā)射第一碼元的復(fù)共軛。相反地，在圖12中說明的STTD系統(tǒng)使用這樣的塊，即其具有許多碼元長度并且具有如上文所述的本發(fā)明的實(shí)施例中的已知的前綴和后綴。通過這樣做，可以形成對(duì)應(yīng)于該塊的合成接收塊，其中如果發(fā)射塊前面有循環(huán)前綴，則其應(yīng)該被接收。這由此允許在頻域中的簡化的均衡。
更具體地，在發(fā)射機(jī)處，兩個(gè)連續(xù)的輸入數(shù)據(jù)塊412和414是通過由空心箭頭416表示的STTD編碼處理進(jìn)行STTD編碼，得到了兩個(gè)塊對(duì)。該發(fā)射機(jī)通常由參考數(shù)字410表示，如圖12中上面的水平虛線以上的圖12部分。在圖12中由參考數(shù)字418和420表示的第一對(duì)分別與輸入數(shù)據(jù)塊412和414相同。由參考數(shù)字422和424表示的第二對(duì)是通過下文詳細(xì)描述的方式獲得的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊412/414的碼元的重新排列。
STTD編碼處理416通過反轉(zhuǎn)第二輸入數(shù)據(jù)塊414的負(fù)的復(fù)共軛的時(shí)序，形成了第二STTD編碼數(shù)據(jù)塊對(duì)的第一數(shù)據(jù)塊422，并且通過反轉(zhuǎn)第一輸入數(shù)據(jù)塊412的復(fù)共軛的時(shí)序，形成了第二STTD編碼數(shù)據(jù)塊對(duì)的第二數(shù)據(jù)塊424，在每種情況中，操作都是逐個(gè)碼元進(jìn)行的。
然后，STTD編碼數(shù)據(jù)塊對(duì)418/420和422/424這兩者進(jìn)行擴(kuò)展，用以分別獲得擴(kuò)展數(shù)據(jù)塊419/421和423/425。該擴(kuò)展處理在圖12中分別由空心箭頭415和417表示。
然后，將接收機(jī)已知的前綴和后綴添加到擴(kuò)展數(shù)據(jù)塊419/421和423/425，用以分別形成擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)427/429和431/433，該接收機(jī)通常由參考數(shù)字426表示，如圖12中的下面的水平虛線以下的圖12部分。該擴(kuò)編處理在圖12中分別由空心箭頭435和437表示。在圖12中，該前綴和后綴并未同擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)427/429和431/433的剩余部分(數(shù)據(jù)部分)區(qū)分開來。
第二擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)431/433(其去往分集天線)的前綴和后綴同第一擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)427/429(其去往主天線)有如下關(guān)系。數(shù)據(jù)塊431的前綴是數(shù)據(jù)塊429的后綴在反向時(shí)間序列上的負(fù)的復(fù)共軛。數(shù)據(jù)塊431的后綴是數(shù)據(jù)塊429的前綴在反向時(shí)間序列上的負(fù)的復(fù)共軛?？蛇x擇地，隨后將數(shù)據(jù)塊431后綴的最末碼元移至該數(shù)據(jù)塊前綴的報(bào)頭，用以在所需的時(shí)間上在數(shù)據(jù)塊431和427之間引入一個(gè)碼元的偏移。
數(shù)據(jù)塊433的前綴是第一擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊427的后綴在反向時(shí)間序列上的復(fù)共軛。數(shù)據(jù)塊433的后綴是數(shù)據(jù)塊427的前綴在反向時(shí)間序列上的復(fù)共軛?？蛇x擇地，隨后將數(shù)據(jù)塊433的后綴的最末碼元移至該數(shù)據(jù)塊前綴的報(bào)頭，用以在所需的時(shí)間上在數(shù)據(jù)塊433和429之間引入一個(gè)碼元的偏移。
對(duì)于示例的輸入數(shù)據(jù)塊412/414，STTD編碼結(jié)果的示例和將前綴和后綴添加到擴(kuò)展數(shù)據(jù)塊419/421和423/425的方式如下所示如果輸入數(shù)據(jù)塊412/414是
其后面是
其中DS是數(shù)據(jù)，則第一擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)427/429是
其后面是
其中PS是前綴，而SS是后綴，并且第二擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)431/433是
其后面是
其中，在上文的表格中被示作單元格的每個(gè)塊的多個(gè)部分的大小不是依照比例的。在本發(fā)明的本模型實(shí)現(xiàn)方案中，S1
＝0且S2
＝0，并且第二擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊對(duì)431/433是
其后面是
以便于在由主天線和分集天線發(fā)射的塊之間在時(shí)間上引入一個(gè)碼元的偏移。在上文的討論中，應(yīng)當(dāng)注意，前綴和后綴的大小(48個(gè)碼元)僅是示例，并且其通常是L的函數(shù)如上文所討論的，對(duì)于每個(gè)信道，假設(shè)信道響應(yīng)長度或者信道存儲(chǔ)器L和估算抽頭系數(shù)h0，h1，...，hL對(duì)于接收機(jī)是已知的。在下面的討論中，假設(shè)信道響應(yīng)長度或者信道存儲(chǔ)器對(duì)于這兩種信道是相同的。如果，出于某些原因，如果一個(gè)信道相比于另一信道有更大的估算抽頭系數(shù)可以利用，則通過為估算抽頭系數(shù)填充零，可以仍然使L不變。關(guān)于第一信道(被稱為“信道A”并且將主天線鏈接到接收機(jī)426)的估算抽頭系數(shù)可以由h0A，h1A，...，hLA表示，而第二信道(被稱為“信道B”并且將分集天線鏈接到接收機(jī)426)的估算抽頭系數(shù)可以由h0B，h1B，...，hLB表示。在圖12中，在兩條虛線之間示出了信道A和B，并且其通常由參考數(shù)字440表示。信道A由一對(duì)空心箭頭442表示，而信道B由一對(duì)空心箭頭444表示。
四個(gè)STTD編碼塊418/420/422/424中的每一個(gè)的數(shù)據(jù)部分可被表示為長度為N的碼元序列(xj
，...，xj[N-1])，其中腳標(biāo)j＝1，...，4表示各自的STTD編碼塊。每個(gè)STTD編碼塊j還包括前綴(xj[-L]，...，xj[-1])和后綴(xj[N]，...，xj[N+L-1])。
優(yōu)選地，第一STTD編碼塊對(duì)418/420通過由空心箭頭428表示的加擾處理進(jìn)行加擾，得到了第一加擾塊對(duì)430/432，并且第二STTD編碼塊對(duì)422/424通過由空心箭頭434表示的加擾處理進(jìn)行加擾，得到了第二加擾塊對(duì)436/438。對(duì)于每個(gè)可能的i的值，發(fā)射碼元xj[i]乘以加擾序列元素sm[i]，用以獲得加擾序列zj[i]＝sm[i]xj[i]。實(shí)際上，加擾序列元素sm[i]的序列可以是相同的非常長的加擾序列的不同部分。在加擾之后，每個(gè)加擾塊zj[i]＝sm[i]xj[i]具有可由碼元序列(zj[-L]，...，zj[-1])表示的加擾前綴、可由碼元序列(xj
，...，zj[N-1])表示的加擾有效負(fù)載、以及可由碼元序列(zj[N]，...，zj[N+L-1])表示的加擾后綴。
加擾塊430/432由發(fā)射機(jī)410自主天線發(fā)射，對(duì)于其來說j＝1，2。加擾塊436/438經(jīng)過至多很小的延遲，由發(fā)射機(jī)410自分集天線發(fā)射，對(duì)于其來說j＝3，4。因此碼元序列z1[n]和z3[n](分別經(jīng)歷信道A和B的處理之后)在基本上相同的時(shí)間到達(dá)接收機(jī)426(忽略多徑延遲和有意添加給自分集天線發(fā)射的信號(hào)的任何延遲)。相似地，碼元序列z2[n]和z4[n](分別經(jīng)歷信道A和B的處理之后)在基本相同的時(shí)間到達(dá)接收機(jī)426(再次忽略多徑延遲和有意添加給自天線中的一個(gè)發(fā)射的信號(hào)的任何延遲)。
接收機(jī)426接連接收兩個(gè)經(jīng)信道處理的塊，其在圖12中由參考數(shù)字446和448表示。第一接收塊446是由信道A處理的第一加擾塊對(duì)430/432的第一塊430與由信道B處理的第二加擾塊對(duì)436/438的第一塊436的和。第二接收塊448是在信道442/444進(jìn)行處理之后、由信道A處理的第一加擾塊對(duì)430/432的第二塊432與由信道B處理的第二加擾塊對(duì)436/438的第二塊438的和。
在圖12中，接收機(jī)426被示作交換數(shù)據(jù)的兩個(gè)處理，一個(gè)用于處理第一接收塊446，而另一個(gè)用于處理第二接收塊448。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這些處理可以在接收機(jī)426中并行執(zhí)行或者串行執(zhí)行，并且所需用于執(zhí)行這兩個(gè)處理的硬件可以是單獨(dú)的兩組部件，或者是一組部件，其由該兩個(gè)處理分時(shí)共用。
可由yk[i]表示的(其中k＝1，2)兩個(gè)接收塊446/448中的每一個(gè)具有接收前綴，其對(duì)應(yīng)于加擾前綴且可由碼元序列(yk[-L]，...，yk[-1])表示；接收有效負(fù)載，其對(duì)應(yīng)于加擾有效負(fù)載且可由碼元序列(yk
，...，yk[N-1])表示；以及，接收后綴，其對(duì)應(yīng)于加擾后綴且可由碼元序列(yk[N]，...，yk[N+L-1])表示。
對(duì)于第一接收塊446，在圖12中由標(biāo)有參考數(shù)字450的框表示的第一前綴合成處理來確定第一合成前綴452，其替換了第一接收塊446的前綴，形成了第一合成接收塊454。對(duì)于第二接收塊448，在圖12中由標(biāo)有參考數(shù)字456的框表示的前綴合成處理來確定第二合成前綴458，其替換了第二接收塊448的前綴，形成了第二合成接收塊460。每個(gè)前綴合成處理450/456被提供有或者能夠確定各自信道442/444的估算抽頭系數(shù)以及各自加擾塊對(duì)的加擾前綴和加擾后綴。估算的抽頭系數(shù)可以通過傳統(tǒng)的方法獲得。接收機(jī)426還必須了解或者能夠確定第一STTD編碼塊對(duì)418/420和第二STTD編碼塊對(duì)422/424是如何進(jìn)行STTD編碼的，輸入塊412/414的前綴和后綴是什么，以及，編碼前綴和編碼后綴是如何進(jìn)行加擾的。在本發(fā)明的典型的實(shí)施例中，STTD編碼算法、輸入塊412/414的前綴和后綴、以及加擾算法可以預(yù)先確定，由此解碼和解擾所需的算法以及前綴和后綴可以存儲(chǔ)在接收機(jī)426中，或者在啟動(dòng)時(shí)或晚些時(shí)候傳遞給接收機(jī)426。
確定合成前綴452/458，使得合成接收塊454/460是在如果每個(gè)加擾塊430/432/436/438在被發(fā)射時(shí)其前面具有循環(huán)前綴的情況下所應(yīng)該呈現(xiàn)的實(shí)際接收塊446/448。應(yīng)當(dāng)注意，此處所提及的循環(huán)前綴應(yīng)該是在加擾塊430/432/436/438的加擾前綴的前面，而不是對(duì)它們進(jìn)行替換。
可由y^k[-L],...,y^k[-1](k=1,2)]]>表示的合成前綴452/458可由下式給出y^1[-L]=h0Az1[-L]+h1Az1[N+L-1]+h2Az1[N+L-2]+···+hLAz1[N]]]>+h0Bz3[-L]+h1Bz3[N+L-1]+h2Bz3[N+L-2]+···+hLBz3[N]]]>y^1[-L+1]=h0Az1[-L+1]+h1Az1[-L]+h2Az1[N+L-1]+···+hLAz1[N+1]]]>+h0Bz3[-L+1]+h1Bz3[-L]+h2Bz3[N+L-1]+···+hLBz3[N+1]]]>y^1[-1]=h0Az1[-1]+h1Az1[-2]+h2Az1[-3]+···+hLAz1[N+L-1]]]>+h0Bz3[-L]+h1Bz3[-2]+h2Bz3[-3]+···+hLBz3[N+L-1]]]>
和y^2[-L]=h0Az2[-L]+h1Az2[N+L-1]+h2Az2[N+L-2]+···+hLAz2[N]]]>+h0Bz4[-L]+h1Bz4[N+L-1]+h2Bz4[N+L-2]+···+hLBz4[N]]]>y^2[-L+1]=h0Az2[-L+1]+h1Az2[-L]+h2Az2[N+L-1]+···+hLAz2[N+1]]]>+h0Bz4[-L+1]+h1Bz4[-L]+h2Bz4[N+L-1]+···+hLBz4[N+1]]]>y^2[-1]=h0Az2[-1]+h1Az2[-2]+h2Az2[-3]+···+hLAz2[N+L-1]]]>+h0Bz4[-L]+h1Bz4[-2]+h2Bz4[-3]+···+hLBz4[N+L-1]]]>然后，形成第一合成接收塊454的第一離散傅立葉變換(DFT)塊462。該DFT處理在圖12中由空心箭頭464表示。相似地，形成第二合成接收塊460的第二DFT塊466。該DFT處理在圖12中由空心箭頭468表示。
然后，對(duì)DFT塊462/466進(jìn)行STTD解碼并在頻域進(jìn)行均衡。對(duì)應(yīng)于第一輸入塊412的第一解碼和均衡塊470形成自兩個(gè)DFT塊462/466和兩個(gè)信道442/444的估算抽頭系數(shù)。對(duì)應(yīng)于第二輸入塊414的第二解碼和均衡塊472形成自兩個(gè)DFT塊462/466和兩個(gè)信道442/444的估算抽頭系數(shù)。形成并均衡DFT塊462/466的處理在圖12中由從每個(gè)DFT塊462/466指向每個(gè)解碼和均衡塊470/474的空心箭頭表示。
更具體地，如果合成接收塊454/460分別由(y^k[-L],...,y^k[-1],yk
,...,yk[N-1],yk[N],...,yk,...,yk[N+L-1])]]>表示，其中k＝1，2，并且相應(yīng)的DFT塊462/466分別由(Yk[-L]，...，Yk[-1]，Yk
，...，Yk[N-1]，Yk[N]，...，Yk[N+L-1])表示，則解碼和均衡塊470/472可分別由(Yk′[-L]，...，Yk′[-1]，Yk′
，...，Yk′[N-1]，Yk′[N]，...，Yk′[N+L-1])表示，其中k＝1，2，并且如下式所確定
Y1′[i]=Y1[i]×(HiA)*+(Y2[i])*×HiB|HiA|2+|HiB|2]]>Y2′[i]=Y2[i]×(HiA)*+(Y1[i])*×HiB|HiA|2+|HiB|2]]>其中HiA和HiB分別是{hiA}和{hiB}的DFT的第i個(gè)分量，而hiA和hiB分別是信道A和B的估算抽頭系數(shù)，其填充有零，用以具有與Y1[i]和Y2[i]相同的長度，即N+2L。
然后，可由Y1[i]和Y2[i]表示的每個(gè)解碼和均衡塊470/472經(jīng)歷逆離散傅立葉變換(IDFT)，用以使其轉(zhuǎn)入時(shí)域，并且其結(jié)果進(jìn)行解擾和解擴(kuò)展，用以產(chǎn)生各自輸入塊412/414的估算474/476。針對(duì)解碼塊470/472執(zhí)行的IDFT、解擾和解擴(kuò)展處理在圖12中共同由空心箭頭478和480分別表示。
用于在包括上文所述的STTD編碼的系統(tǒng)中形成合成接收塊的方法類似于涉及圖4描述的方法。通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的直接方式，涉及圖5、6、8和9描述的方法還可以應(yīng)用于包括STTD編碼的系統(tǒng)用以形成合成接收塊。
在上文的本發(fā)明的描述中以及在權(quán)利要求中，其中其內(nèi)容要求，L不必在數(shù)值上等于信道響應(yīng)長度。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所將了解的，L可以等于或者大于信道響應(yīng)長度。如果L小于信道響應(yīng)長度，則相比于其等于信道響應(yīng)長度的情況，均衡具有較小的準(zhǔn)確性。應(yīng)當(dāng)理解，通常，通過估算或者另外確定較多的抽頭系數(shù)，而不是較少的抽頭系數(shù)，可以獲得更準(zhǔn)確的均衡。理想地，L應(yīng)至少等于如此確定的抽頭系數(shù)的數(shù)目。而且，使前綴和/或后綴的長度大于確定的抽頭系數(shù)的數(shù)目不會(huì)帶來優(yōu)點(diǎn)。相似地，盡管使前綴的長度不等于后綴的長度是允許的，但是將減少在數(shù)據(jù)塊中發(fā)射的數(shù)據(jù)有效負(fù)載，不具有均衡中的改進(jìn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，存在用于在接收數(shù)據(jù)塊之后由該數(shù)據(jù)塊確定前綴和后綴的方法。因此，在上文的本發(fā)明的描述中以及在權(quán)利要求中，如果后綴和前綴被描述為“已知的”，則它們是充分“可知的”。換言之，“已知”包括“可知”。
在上文的本發(fā)明的描述中以及在權(quán)利要求中，“有效負(fù)載”意指前綴和下一后綴之間的所有碼元，如果僅存在后綴，則表示后綴之間的所有碼元，如果僅存在前綴，則表示前綴之間的所有碼元。這意味著，如此被定義為有效負(fù)載的所有碼元是均衡的；即使接收機(jī)了解它們中的一些。在存在前綴的情況中，后綴和下一前綴之間的任何碼元不是均衡的。
還應(yīng)當(dāng)注意，不論在何處提到數(shù)據(jù)被接收、被恢復(fù)、被獲取或者被確定，目的在于，使用公知的信號(hào)處理技術(shù)由接收數(shù)據(jù)獲得發(fā)射數(shù)據(jù)的估算，如將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的，有許多的本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的變化方案是可行的。因此，本發(fā)明的范圍僅由附屬權(quán)利要求限定和限制。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該方法包括以下步驟確定合成塊的合成前綴，該合成塊在如果該加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，該合成塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，其對(duì)應(yīng)于接收加擾塊的前綴、有效負(fù)載和后綴，并且該合成部分選自包括該合成塊的前綴、有效負(fù)載和后綴的組中；通過下列方式由合成部分和接收加擾塊的一部分形成合成塊如果所選的合成部分是合成塊的前綴，則將接收加擾塊的有效負(fù)載和后綴附加到該合成部分，用以形成合成塊，如果所選的合成部分是合成塊的有效負(fù)載，則將接收加擾塊的后綴附加到該合成部分，用以形成合成塊，并且如果所選的合成部分是合成塊的后綴，則將該合成部分附加到接收加擾塊的有效負(fù)載，用以形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
2.權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴是已知的。
3.權(quán)利要求2的方法，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
4.權(quán)利要求3的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴中的每一個(gè)具有相同的長度，其等于信道響應(yīng)長度。
5.一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該方法包括以下步驟確定合成塊的合成前綴，該合成塊在如果該加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收；通過將接收加擾塊的前綴替換為合成前綴，由合成前綴和接收加擾塊形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
6.權(quán)利要求5的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴是已知的。
7.權(quán)利要求6的方法，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
8.權(quán)利要求7的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴中的每一個(gè)具有相同的長度，其等于信道響應(yīng)長度。
9.權(quán)利要求8的方法，其中加擾塊由數(shù)據(jù)碼元序列表示，并且并且通過下列方式合成塊的前綴通過信道模型發(fā)送表示發(fā)射加擾塊的后綴的數(shù)據(jù)碼元序列，然后發(fā)射表示發(fā)射加擾塊的前綴的數(shù)據(jù)碼元序列，并且保留結(jié)果序列中的對(duì)應(yīng)于表示前綴的數(shù)據(jù)碼元序列的部分作為合成塊的前綴。
10.權(quán)利要求9的方法，其中信道按照FIR濾波器進(jìn)行建模。
11.一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該方法包括以下步驟確定合成塊的合成有效負(fù)載，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收；通過將接收加擾塊的有效負(fù)載替換為合成有效負(fù)載并移除接收加擾塊的前綴，由合成有效負(fù)載和接收加擾塊形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及，確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
12.權(quán)利要求11的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴是已知的。
13.權(quán)利要求12的方法，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
14.權(quán)利要求13的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴中的每一個(gè)具有相同的長度，其等于信道響應(yīng)長度。
15.權(quán)利要求14的方法，其中加擾塊由數(shù)據(jù)碼元序列表示，并且通過下列步驟確定合成塊的有效負(fù)載以逐個(gè)數(shù)據(jù)碼元方式形成差數(shù)序列，其每一個(gè)數(shù)據(jù)碼元是表示從表示發(fā)射加擾塊后綴的序列的相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中減去該發(fā)射加擾塊前綴的序列的離散數(shù)據(jù)碼元；通過信道模型發(fā)送該差數(shù)序列，用以確定輸出序列；以及開始于每個(gè)序列的第一數(shù)據(jù)碼元，通過以逐個(gè)數(shù)據(jù)碼元方式使該輸出序列相加到表示接收加擾塊的有效負(fù)載的序列，確定合成塊的有效負(fù)載。
16.權(quán)利要求15的方法，其中信道按照FIR濾波器進(jìn)行建模。
17.一種對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的方法，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該方法包括以下步驟確定合成塊的合成后綴，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收；通過將接收加擾塊的后綴替換為合成后綴并移除接收加擾塊的前綴，由合成后綴和接收的加擾塊形成合成塊；確定該合成塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；以及，確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
18.權(quán)利要求17的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴是已知的。
19.權(quán)利要求18的方法，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
20.權(quán)利要求19的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴的每一個(gè)具有相同的長度，其等于信道響應(yīng)長度。
21.權(quán)利要求20的方法，其中加擾塊由數(shù)據(jù)碼元序列表示，并且通過下列步驟確定合成塊的后綴以逐個(gè)數(shù)據(jù)碼元方式形成差數(shù)序列，其每一個(gè)數(shù)據(jù)碼元是表示從表示發(fā)射加擾塊前綴的序列的相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中減去該發(fā)射加擾塊后綴的序列的離散數(shù)據(jù)碼元；通過信道模型發(fā)送該差數(shù)序列，用以確定輸出序列；以及開始于每個(gè)序列的第一數(shù)據(jù)碼元，通過以逐個(gè)數(shù)據(jù)碼元方式使該輸出序列相加到表示接收加擾塊后綴的序列，確定合成塊的后綴。
22.權(quán)利要求21的方法，其中信道按照FIR濾波器進(jìn)行建模。
23.一種通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的方法，包括以下步驟形成塊，其中在該塊中在有效負(fù)載前面有前綴并且在該塊中有效負(fù)載后面跟隨有后綴；在傳輸之前對(duì)該塊進(jìn)行加擾；通過信道向接收機(jī)發(fā)射該加擾塊，用以獲得接收加擾塊；以及，在接收機(jī)處，通過確定合成塊的一部分，對(duì)該接收加擾塊進(jìn)行均衡，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，該合成塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，其對(duì)應(yīng)于該接收加擾塊的前綴、有效負(fù)載和后綴，并且該合成部分選自包括該合成塊的前綴、有效負(fù)載和后綴的組中，通過下列方式由合成部分和該接收加擾塊的一部分形成中間塊如果該合成部分是前綴，則將接收加擾塊的有效負(fù)載和后綴附加到該合成部分，用以形成該中間塊，如果該合成部分是有效負(fù)載，則將接收加擾塊的后綴附加到該合成部分，用以形成該中間塊，并且如果該合成部分是后綴，則將該合成部分附加到接收加擾塊的有效負(fù)載，用以形成該中間塊，確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換，對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡，并且確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算；以及對(duì)加擾有效負(fù)載的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)發(fā)射有效負(fù)載。
24.一種通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的方法，包括以下步驟形成塊，其中在該塊中在有效負(fù)載前面有前綴并且在該塊中有效負(fù)載后面跟隨有后綴；在傳輸之前對(duì)該塊進(jìn)行加擾；通過信道向接收機(jī)發(fā)射該加擾塊，用以獲得接收加擾塊；以及，在接收機(jī)處，通過確定合成塊的前綴，對(duì)接收加擾塊進(jìn)行均衡，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，通過將接收加擾塊的前綴替換為合成前綴，由合成前綴和接收加擾塊形成中間塊，確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換，對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡，以及，確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算；以及對(duì)加擾有效負(fù)載的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)發(fā)射有效負(fù)載。
25.一種通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的方法，包括以下步驟形成塊，其中在該塊中在有效負(fù)載前面有前綴并且在該塊中有效負(fù)載后面跟隨有后綴；在傳輸之前對(duì)該塊進(jìn)行加擾；通過信道向接收機(jī)發(fā)射該加擾塊，用以獲得接收加擾塊；以及，在接收機(jī)處，通過確定合成塊的有效負(fù)載，對(duì)接收加擾塊進(jìn)行均衡，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，通過將接收加擾塊的有效負(fù)載替換為合成有效負(fù)載并移除接收加擾塊的前綴，由合成有效負(fù)載和接收加擾塊形成中間塊，確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換，對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡，以及確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算；以及對(duì)加擾有效負(fù)載的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)發(fā)射有效負(fù)載。
26.一種通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的方法，包括以下步驟形成塊，其中在該塊中在有效負(fù)載前面有前綴并且在該塊中有效負(fù)載后面跟隨有后綴；在傳輸之前對(duì)該塊進(jìn)行加擾；通過信道向接收機(jī)發(fā)射該加擾塊，用以獲得接收加擾塊；以及，在接收機(jī)處，通過確定合成塊的后綴，對(duì)接收加擾塊進(jìn)行均衡，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，通過將接收加擾塊的后綴替換為合成后綴并移除接收加擾塊的前綴，由合成后綴和接收加擾塊形成中間塊，確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換，對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡，以及確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算；以及對(duì)加擾有效負(fù)載的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)發(fā)射有效負(fù)載。
27.權(quán)利要求23～26的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴是已知的。
28.權(quán)利要求27的方法，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
29.權(quán)利要求28的方法，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴的每一個(gè)具有相同的長度，其等于信道響應(yīng)長度。
30.一種通過信道發(fā)射輸入數(shù)據(jù)塊到接收機(jī)的方法，包括以下步驟對(duì)輸入數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加擾；形成擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊，其中在該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊中在加擾輸入數(shù)據(jù)塊前面具有前綴，該前綴與加擾輸入數(shù)據(jù)塊的后綴部分相同；通過信道向接收機(jī)發(fā)射該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊；以及，在接收機(jī)處，確定對(duì)應(yīng)于加擾輸入數(shù)據(jù)塊的接收數(shù)據(jù)塊的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算；以及對(duì)加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)輸入數(shù)據(jù)塊的估算。
31.一種通過信道發(fā)射輸入數(shù)據(jù)塊到接收機(jī)的方法，包括以下步驟對(duì)輸入數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加擾；形成擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊，其中在該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊中在加擾輸入數(shù)據(jù)塊后面跟隨有后綴部分，該后綴部分與加擾輸入數(shù)據(jù)塊的前綴部分相同；通過信道向接收機(jī)發(fā)射該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊；以及，在接收機(jī)處，確定對(duì)應(yīng)于跟隨在加擾輸入數(shù)據(jù)塊前綴部分之后的擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊部分的接收數(shù)據(jù)塊的離散傅立葉變換；對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換；移除對(duì)應(yīng)于擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊后綴部分的逆離散傅立葉變換的部分，并且將其附加到該逆離散傅立葉變換的剩余部分，用以形成加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算；以及對(duì)加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)輸入數(shù)據(jù)塊的估算。
32.權(quán)利要求30或者權(quán)利要求31的方法，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
33.一種用于對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的均衡器，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該均衡器包括處理器，用于確定合成塊的一部分，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，該合成塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，其對(duì)應(yīng)于該接收加擾塊的前綴、有效負(fù)載和后綴，并且該合成部分選自包括該合成塊的前綴、有效負(fù)載和后綴的組中，通過下列方式由合成部分和該接收加擾塊的一部分形成中間塊如果該合成部分是前綴，則將接收加擾塊的有效負(fù)載和后綴附加到該合成部分，用以形成該中間塊，如果該合成部分是有效負(fù)載，則將接收加擾塊的后綴附加到該合成部分，用以形成該中間塊，并且如果該合成部分是后綴，則將該合成部分附加到接收加擾塊的有效負(fù)載，用以形成該中間塊；離散傅立葉變換器，用于確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；均衡器，用于對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；和逆離散傅立葉變換器，用于確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
34.一種用于對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的均衡器，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該均衡器包括處理器，用于確定合成塊的前綴，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，并且通過將接收加擾塊的前綴替換為合成前綴，由合成前綴和接收加擾塊形成中間塊；離散傅立葉變換器，用于確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；均衡器，用于對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；和逆離散傅立葉變換器，用于確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
35.一種用于對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的均衡器，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該均衡器包括處理器，用于確定合成塊的有效負(fù)載，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，并且通過將接收加擾塊的有效負(fù)載替換為合成有效負(fù)載并移除接收加擾塊的前綴，由合成有效負(fù)載和接收加擾塊形成中間塊；離散傅立葉變換器，用于確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；均衡器，用于對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；和逆離散傅立葉變換器，用于確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
36.一種用于對(duì)通過信道發(fā)射的接收加擾塊進(jìn)行均衡的均衡器，該加擾塊具有前綴、有效負(fù)載和后綴，該均衡器包括處理器，用于確定合成塊的后綴，該合成塊在如果加擾塊被發(fā)射時(shí)該加擾塊的后綴與前綴相同的情況下可被接收，并且通過將接收加擾塊的后綴替換為合成后綴并移除接收加擾塊的前綴，由合成后綴和接收加擾塊形成中間塊；離散傅立葉變換器，用于確定該中間塊的離散傅立葉變換，用以獲得確定的離散傅立葉變換；均衡器，用于對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡；和逆離散傅立葉變換器，用于確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算。
37.權(quán)利要求33～36任何一個(gè)的均衡器，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴是已知的。
38.權(quán)利要求37的均衡器，其中信道具有已知的信道響應(yīng)長度，并且發(fā)射加擾塊的前綴和后綴具有至少等于該信道響應(yīng)長度的長度。
39.權(quán)利要求38的均衡器，其中發(fā)射加擾塊的前綴和后綴的每一個(gè)具有相同的長度，其等于信道響應(yīng)長度。
40.一種用于通過信道發(fā)射有效負(fù)載到接收機(jī)的系統(tǒng)，包括塊形成器，用于形成塊，其中在該塊中在有效負(fù)載前面有前綴并且在該塊中有效負(fù)載后面跟隨有后綴；加擾器，用于在傳輸之前對(duì)有效負(fù)載進(jìn)行加擾；發(fā)射機(jī)，用于通過信道向接收機(jī)發(fā)射該加擾塊；和接收機(jī)，用于接收來自信道的發(fā)射加擾塊，該接收機(jī)包括權(quán)利要求33～39的任意一個(gè)所述的均衡器，用于提供所發(fā)射的加擾有效負(fù)載的估算，和解擾器，用于對(duì)加擾有效負(fù)載的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)發(fā)射有效負(fù)載的估算。
41.一種包括權(quán)利要求33至39的任意一個(gè)所述的均衡器的接收機(jī)。
42.一種用于通過信道發(fā)射具有后綴部分的輸入數(shù)據(jù)塊到接收機(jī)的系統(tǒng)，包括加擾器，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加擾；塊形成器，用于形成擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊，其中在該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊中在加擾輸入數(shù)據(jù)塊前面具有前綴，該前綴與輸入數(shù)據(jù)塊的加擾后綴部分相同；發(fā)射機(jī)，用于通過信道向接收機(jī)發(fā)射該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊；接收機(jī)，用于接收來自信道的擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊，該接收機(jī)包括離散傅立葉變換器，用于確定對(duì)應(yīng)于加擾輸入數(shù)據(jù)塊的接收數(shù)據(jù)塊的部分的離散傅立葉變換，均衡器，用于對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡，逆離散傅立葉變換器，用于確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，用以獲得加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算，和解擾器，用于對(duì)加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)輸入數(shù)據(jù)塊的估算。
43.一種用于通過信道發(fā)射具有后綴部分的輸入數(shù)據(jù)塊到接收機(jī)的系統(tǒng)，包括加擾器，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加擾；塊形成器，用于形成擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊，其中在該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊中在加擾輸入數(shù)據(jù)塊后面跟隨有后綴部分，該后綴部分與輸入數(shù)據(jù)塊的加擾前綴部分相同；發(fā)射機(jī)，用于通過信道向接收機(jī)發(fā)射該擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊；接收機(jī)，用于接收來自信道的擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊，該接收機(jī)包括離散傅立葉變換器，用于確定對(duì)應(yīng)于跟隨在輸入數(shù)據(jù)塊的加擾前綴部分之后的擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊部分的接收數(shù)據(jù)塊部分的離散傅立葉變換，均衡器，用于對(duì)該確定的離散傅立葉變換執(zhí)行頻域均衡，逆離散傅立葉變換器，用于確定頻域均衡結(jié)果的逆離散傅立葉變換，塊重整器，用于移除對(duì)應(yīng)于擴(kuò)編數(shù)據(jù)塊后綴部分的逆離散傅立葉變換部分，并且將其附加到逆離散傅立葉變換的剩余部分，用以形成加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算，和解擾器，用于對(duì)加擾輸入數(shù)據(jù)塊的估算進(jìn)行解擾，用以恢復(fù)輸入數(shù)據(jù)塊的估算。
全文摘要
一種用于在DS－CDMA系統(tǒng)中應(yīng)用頻域均衡的方法和系統(tǒng)，通過在對(duì)發(fā)射數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加擾之前(該加擾是通過為其附加由接收機(jī)已知或可知的前綴和后綴)擴(kuò)編該發(fā)射數(shù)據(jù)塊，或者在發(fā)射數(shù)據(jù)塊被加擾之后但在傳輸之前擴(kuò)編該發(fā)射數(shù)據(jù)塊，由此其具有加擾循環(huán)前綴。在前者的情況中，接收機(jī)合成前綴、數(shù)據(jù)塊或者后綴中的一個(gè)，其在如果加擾之后的擴(kuò)編發(fā)射數(shù)據(jù)塊具有循環(huán)前綴的情況下可被接收。
文檔編號(hào)H04L25/03GK1682507SQ03822060
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月17日
發(fā)明者吳士泉, 讓－菲利普·拉羅什, 勒內(nèi)·R·C·拉蒙塔涅, 弗蘭克·R·克希尚, 杰弗里·T·戴恩斯 申請(qǐng)人:索馬網(wǎng)絡(luò)公司