專利名稱：移動通信系統(tǒng)中采用自適應(yīng)天線陣列技術(shù)接收信號的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及移動通信系統(tǒng)中采用自適應(yīng)天線陣列(AAA)技術(shù)接收數(shù)據(jù)的裝置和方法，且尤其涉及使用接收束加權(quán)生成技術(shù)接收數(shù)據(jù)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
下一代移動通信系統(tǒng)正向提供分組業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)演變，其將突發(fā)分組數(shù)據(jù)傳輸給多個移動臺(MS)。分組業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)適合于傳輸大量數(shù)據(jù)。為高速分組業(yè)務(wù)設(shè)計這種分組業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)。從這點上說，異步通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，即第三代合作項目(3GPP)提出以高速下行鏈路分組接入(HSDPA)提供高速分組業(yè)務(wù)，而同步通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，即第三代合作項目2(3GPP2)提出以1x Evolution Data Only/Voice(1x EV-DO/V)提供高速分組業(yè)務(wù)。
HSDPA和lx EV-DO/V都提出提供高速分組業(yè)務(wù)以平穩(wěn)傳輸Web/Internet業(yè)務(wù)，且為提供高速分組業(yè)務(wù)，應(yīng)優(yōu)化峰值流量和平均流量以平穩(wěn)傳輸分組數(shù)據(jù)以及電路數(shù)據(jù)如語音業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
為支持高速傳輸分組數(shù)據(jù)，采用HSDPA的通信系統(tǒng)(下文稱為“HSDPA通信系統(tǒng)”)近來引入3種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)、混合自動重傳請求(HARQ)、以及快速蜂窩選擇(FCS)。
HSDPA通信系統(tǒng)使用AMC、HARQ和FCS技術(shù)增加數(shù)據(jù)速率。另一種增加數(shù)據(jù)速率的通信系統(tǒng)為使用1x EV-DO/V的通信系統(tǒng)(下文稱為“1xEV-DO/V通信系統(tǒng)”)。1x EV-DO/V通信系統(tǒng)同樣增加數(shù)據(jù)速率以保證系統(tǒng)性能。
除新技術(shù)如AMC、HARQ和FCS之外，多天線技術(shù)是另一種已知的適合解決所分配帶寬有限即增加數(shù)據(jù)速率的技術(shù)。多天線技術(shù)可克服頻域中的有限帶寬資源，因為它利用空域。
下面將描述多天線技術(shù)。構(gòu)造一種通信系統(tǒng)，以便多個移動站通過一個基站(BS)相互通信。當(dāng)基站將數(shù)據(jù)高速傳輸給一個或更多的移動站時，由于無線信道的特性而出現(xiàn)衰落現(xiàn)象。為克服衰落現(xiàn)象，已提出傳輸天線分集技術(shù)(TADt)，其為一種多天線技術(shù)。
TADt是一種使用至少2個傳輸天線即多天線來傳輸信號以使因衰落現(xiàn)象而丟失的傳輸數(shù)據(jù)最少從而增加數(shù)據(jù)速率的方法。下面將描述TADt。
通常，與有線信道環(huán)境不同，在移動通信系統(tǒng)中的無線信道環(huán)境中，由于幾個因素，如多徑干擾、盲區(qū)、電波衰減、時變噪聲、干擾等，傳輸信號實際上要失真。由多徑干擾引起的衰落與反射體或用戶(或移動站)的移動性密切相關(guān)，且實際上同時接收到傳輸信號和干擾信號。
因此，所收到的信號在實際傳輸過程中經(jīng)歷了嚴(yán)重的失真，從而降低了整個移動通信系統(tǒng)的性能。衰落可導(dǎo)致接收信號的幅度和相位的失真，從而阻止了無線信道環(huán)境中的高速數(shù)據(jù)通信。因此正在進行研究以解決多徑干擾引起的衰落。
總之，為高速傳輸數(shù)據(jù)，移動通信系統(tǒng)必須最小化由移動通信信道特性如衰落和干擾引起的損失。
為防止因衰落引起的不穩(wěn)定通信，使用含多個天線的分集技術(shù)實現(xiàn)空間分集技術(shù)。
TADt廣泛用作有效解決衰落現(xiàn)象。傳輸天線分集接收無線信道環(huán)境中經(jīng)歷獨立衰落現(xiàn)象的多個傳輸信號，從而解決因衰落引起的失真。傳輸天線分集分為時域分集、頻域分集、多徑分集、以及空域分集。
換言之，移動通信系統(tǒng)為執(zhí)行高速數(shù)據(jù)通信必須徹底解決嚴(yán)重影響通信性能的衰落現(xiàn)象。必須克服衰落現(xiàn)象，因為它將接收信號的幅度降低多達(dá)幾dB至幾十dB。
為克服衰落現(xiàn)象，使用上述分集技術(shù)。例如，碼分多址(CDMA)技術(shù)采用瑞克(Rake)接收機，其可使用信道的時延分布來實現(xiàn)分集性能。瑞克接收機是一種用于接收多徑信號的接收分集技術(shù)類型?？墒?，瑞克接收機中使用的接收分集是不利的，因為當(dāng)信道的時延分布相對較小時，它不能獲得所期望的分集增益。
時域分集技術(shù)使用混迭和編碼有效解決無線信道環(huán)境中出現(xiàn)的突發(fā)錯誤，且通常用于多普勒(Doppler)分布信道中?？墒牵诘退俣嗥绽辗植夹诺乐?，時域分集難以獲得分集效果。
空域分集技術(shù)通常用于低時延分布信道如室內(nèi)信道、徒步信道等低速多普勒分布信道中?？沼蚍旨夹g(shù)使用至少2個天線獲得分集增益。當(dāng)通過一個天線傳輸?shù)男盘栆蛩ヂ涠p時，接收通過另一個天線傳輸?shù)男盘?，從而獲得分集增益。通常使用的空域分集技術(shù)有兩種類型使用多個接收天線的接收天線分集、以及使用多個傳輸天線的傳輸天線分集。
接收自適應(yīng)天線陣列(Rx-AAA)是接收天線分集技術(shù)的子類。
在Rx-AAA技術(shù)中，計算通過由多個接收天線組成的天線陣列接收的接收信號的信號矢量與有關(guān)的接收束加權(quán)矢量之間的標(biāo)量積。在接收機所期望的方向上接收的信號的強度最大，而在接收機所不期望的方向上接收的信號的強度最小。在Rx-AAA技術(shù)中，“接收束加權(quán)”是指接收機產(chǎn)生接收束時使用的加權(quán)。
因此，Rx-AAA技術(shù)只將所期望的接收信號放大到最大強度，以維持高質(zhì)量的呼叫，并使整個系統(tǒng)容量和服務(wù)區(qū)增大。
盡管可將Rx-AAA技術(shù)應(yīng)用于頻分多址(FDMA)移動通信系統(tǒng)和時分多址(TDMA)移動通信系統(tǒng)，這里假定將Rx-AAA技術(shù)應(yīng)用于使用CDMA技術(shù)的通信系統(tǒng)(下文稱為“CDMA通信系統(tǒng)”)。
圖1是表示傳統(tǒng)CDMA移動通信系統(tǒng)中基站接收機結(jié)構(gòu)的方框圖?；窘邮諜C包括N個接收天線(Rx ANT)(包括第一接收天線111、第二接收天線121、...以及第N接收天線131)；各個N個射頻(RF)處理器(包括與相應(yīng)接收天線對應(yīng)的第一RF處理器112、第二RF處理器122、...以及第NRF處理器132)；各個N個多徑搜索器(包括與相應(yīng)RF處理器對應(yīng)的第一多徑搜索器113、第二多徑搜索器123、...以及第N多徑搜索器133)；L個指狀元件(finger)(包括第一指狀元件140-1、第二指狀元件140-2、...以及第L指狀元件140-L)，用于處理多徑搜索器搜索的L個多徑信號、多徑組合器150，用于組合L個指狀元件輸出的多徑信號；去交錯器(deinterleaver)160；以及解碼器170。
在N個接收天線處接收多個移動站(MS)中的發(fā)射機通過多徑衰落無線信道傳輸?shù)男盘?。第一接收天線111將所接收信號輸出到第一RF處理器112。每個RF處理器由放大器、頻率轉(zhuǎn)換器、濾波器、以及模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器組成，并處理RF信號。
第一RF處理器112對第一接收天線111輸出的信號作RF處理，以將該信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號，并將該基帶數(shù)字信號輸出到第一多徑搜索器113。第一多徑搜索器113從第一RF處理器112輸出的信號中分離出L個多徑分量，并將分離出的L個多徑分量分別輸出到第一指狀元件140-1至第L指狀元件140-L。與L個多徑一一對應(yīng)的第一指狀元件140-1至第L指狀元件140-L處理L個多徑分量。
由于對通過N個接收天線接收的每個信號都要考慮L個多徑，必須對NxL信號作信號處理，且在NxL信號中，將相同路徑上的信號輸出到同一指狀元件中。
類似地，第二接收天線121將所接收信號輸出到第二RF處理器122。第二RF處理器122對第二接收天線121輸出的信號作RF處理，以將該信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號，并將該基帶數(shù)字信號輸出到第二多徑搜索器123。第二多徑搜索器123從第二RF處理器122輸出的信號中分離出L個多徑分量，并將分離出的L個多徑分量分別輸出到第一指狀元件140-1至第L指狀元件140-L。
以同樣的方式，第N接收天線131將所接收信號輸出到第N RF處理器132。第N RF處理器132對第N接收天線131輸出的信號作RF處理，以將該信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號，并將該基帶數(shù)字信號輸出到第N多徑搜索器133。第N多徑搜索器133從第N RF處理器132輸出的信號中分離出L個多徑分量，并將分離出的L個多徑分量分別輸出到第一指狀元件140-1至第L指狀元件140-L。
這樣，在通過N個接收天線接收的信號的L個多徑信號中，將相同多徑信號輸入到同一指狀元件中。例如，將來自第一接收天線111至第N接收天線131的第一多徑信號輸入到第一指狀元件140-1中。以同樣的方式，將來自第一接收天線111至第N接收天線131的第L多徑信號輸入到第L指狀元件140-L中。第一指狀元件140-1至第L指狀元件140-L只在其輸入和輸出信號上不同，但在結(jié)構(gòu)和操作上是相同的。因此，為簡單起見，只描述第一指狀元件140-1。
第一指狀元件140-1包括N個解擴器(despreader)即第一解擴器141、第二解擴器142、...以及第N解擴器143，其與N個多徑搜索器相對應(yīng)；信號處理器144，其使用從N個解擴器接收的信號計算用于產(chǎn)生接收束的接收束加權(quán)矢量；以及接收束發(fā)生器145，其使用信號處理器144計算的接收束加權(quán)矢量產(chǎn)生接收束。
將第一多徑搜索器113輸出的第一多徑信號輸入到第一解擴器141。第一解擴器141用預(yù)定擴展碼解擴第一多徑搜索器113輸出的第一多徑信號，并將解擴多徑信號輸出到信號處理器144和接收束發(fā)生器145。這里，解擴過程稱為“時域處理”。
類似地，將第二多徑搜索器123輸出的第一多徑信號輸入到第二解擴器142。第二解擴器142用預(yù)定擴展碼解擴第二多徑搜索器123輸出的第一多徑信號，并將解擴多徑信號輸出到信號處理器144和接收束發(fā)生器145。以相同的方式，將第N多徑搜索器133輸出的第一多徑信號輸入到第N解擴器143。第N解擴器143用預(yù)定擴展碼解擴第N多徑搜索器133輸出的第一多徑信號，并將解擴多徑信號輸出到信號處理器144和接收束發(fā)生器145。
信號處理器144接收第一解擴器141至第N解擴器143輸出的信號，并計算用于產(chǎn)生接收束的一組接收束加權(quán)wk。這里，將第一多徑搜索器113至第N多徑搜索器133輸出的一組第一多徑信號定義為″xk″。第一多徑信號組xk表示在第k點通過第一接收天線111至第N接收天線131接收的一組第一多徑信號，且構(gòu)成第一多徑信號組xk的第一多徑信號都為矢量信號。接收束加權(quán)組wk表示應(yīng)用于在第k點通過第一接收天線111至第N接收天線131接收的第一多徑信號的一組接收束加權(quán)，且構(gòu)成加權(quán)組wk的接收束加權(quán)都為矢量信號。
將通過解擴第一多徑信號組xk中的所有第一多徑信號確定的一組信號定義為yk。第一多徑信號的解擴信號組yk表示通過解擴在第k點通過第一接收天線111至第N接收天線131接收的第一多徑信號確定的一組信號，且構(gòu)成第一多徑信號的解擴信號組yk的解擴信號都為矢量信號。為便于解釋，將省略術(shù)語“組”，且加下劃線的參數(shù)表示一組相應(yīng)元素。
第一解擴器141至第N解擴器143中每個用預(yù)定解擴碼解擴第一多徑信號xk，從而所期望接收信號的接收功率比干擾信號的接收功率大處理增益。這里，解擴碼與移動站的發(fā)射機中使用的擴展碼相同。
如上所述，將第一多徑信號xk的解擴信號yk輸入到信號處理器144。信號處理器144用第一多徑信號xk的解擴信號yk計算接收束加權(quán)，并將該接收束加權(quán)wk輸出到接收束發(fā)生器145。這樣，信號處理器144用第一接收天線111至第N接收天線131輸出的總共N個第一多徑信號的解擴信號yk計算包含總共N個接收束加權(quán)矢量的應(yīng)用于第一接收天線111至第N接收天線131輸出的第一多徑信號xk的接收束加權(quán)wk。接收束發(fā)生器145接收總共N個第一多徑信號xk的解擴信號yk以及總共N個加權(quán)矢量wk。接收束發(fā)生器145用總共N個接收束加權(quán)矢量wk產(chǎn)生接收束，計算第一多徑信號xk的解擴信號yk以及該接收束所對應(yīng)的接收束加權(quán)wk的標(biāo)量積，并將結(jié)果作為第一指狀元件140-1的輸出zk輸出。第一指狀元件140-1的輸出zk可用方程(1)表示為zk＝wkHyk(1)在方程(1)中，H表示Hermitian運算符，即共軛轉(zhuǎn)置。最終，將基站接收機中L個指狀元件的輸出信號zk組zk輸入到多徑組合器150。
盡管僅描述了第一指狀元件140-1，其他指狀元件在操作上與第一指狀元件140-1相同。因此，多徑組合器150組合第一指狀元件140-1至第L指狀元件140-L輸出的信號，并將組合后的信號輸出到去交錯器160。去交錯器160采用與發(fā)射機中使用的混迭方法對應(yīng)的解混迭方法，對多徑組合器150輸出的信號解混迭，并將解混迭信號輸出到解碼器170。解碼器170采用與發(fā)射機中使用的編碼方法對應(yīng)的解碼方法，對去交錯器160輸出的信號解碼，并將解碼信號作為最終的接收數(shù)據(jù)輸出。
信號處理器144計算接收束加權(quán)wk，使從移動站發(fā)射機接收的、并期望通過預(yù)定算法接收的信號的均方誤差(MSE)最小。接收束發(fā)生器145使用信號處理器144產(chǎn)生的接收束加權(quán)wk產(chǎn)生接收束。將產(chǎn)生接收束使MSE最小的過程稱之為“空域處理”。
因此，當(dāng)將Rx-AAA用于CDMA移動通信系統(tǒng)時，同時執(zhí)行時域處理和空域處理。將同時執(zhí)行時域處理和空域處理的操作稱之為“時空處理”。
信號處理器144接收每個指狀元件按上述方式解擴的多徑信號，并計算根據(jù)預(yù)定算法能使Rx-AAA增益最大的接收束加權(quán)。信號處理器144最小化MSE。
自適應(yīng)地使MSE最小化的接收束加權(quán)計算算法是根據(jù)參考信號降低誤差的算法，且當(dāng)沒有參考信號時，該算法支持恒定模數(shù)(CM)和決策導(dǎo)向(DD)技術(shù)等盲技術(shù)。
如上所述，信號處理器144根據(jù)預(yù)定算法通過接收對于單個指狀元件解擴后的多徑信號，計算能最大化Rx-AAA技術(shù)增益的接收束加權(quán)。計算能最大化Rx-AAA技術(shù)增益的接收束加權(quán)的算法包括最大信噪比技術(shù)(Max SNR)和最小均方(LMS)技術(shù)。
1)Max SNRMax SNR用于最大化所接收信號的輸出功率的算法。在Max SNR中，根據(jù)方程(2)計算輸出功率P＝E[zzH]＝wHRw(2)其中，R＝E[yyH]。如圖1所示，＇z＇表示應(yīng)用加權(quán)矢量的解擴后的值，且＇y＇表示在與加權(quán)矢量相乘之前的給出值。
在該情況下，可用方程(3)表示Max SNRmaxw‾HRw‾w‾Hw‾,]]>在wHw＝1的條件下(3)將計算加權(quán)的運算過程定義為1.估計w0，r0，v0.
2.k＝k+1a.R＝f*R+x(k)·xH(k)<N2+N>
b.λ＝wH(k)Rw(k)<N2+N>
c.r(k)＝λw(k)-Rw(k)<N>
d.q(k)＝‖r(k)‖2/‖r(k-1)‖2<N>
e.v(k)＝r(k)+q(k)v(k-1) <N>
f.α＝wH(k)Rv(k)<N2+N>
β＝vH(k)Rv(k)<N2+N>
γ＝wH(k)v(k) <N>
δ＝vH(k)v(k) <N>
a＝βγ-δαb＝β-λδc＝α-λγt(k)＝[-b+(b2-4ac)1/2]12ag.w(k+1)＝w(k)+t(n)v(n) <N>
h.歸一化w(k+1) <1.5N>
3.在新的迭代中重復(fù)步驟2在該過程中，<>表示計算量，且可知在Max SNR中，總的計算量為O(4N2+11.5N)。即計算量與O(4N2+11.5N)成正比。這里，＇O＇表示量級，且值N表示一次復(fù)數(shù)計算。每次復(fù)數(shù)計算，實部和虛部進行4次計算。即計算復(fù)數(shù)(a+jb)(c+jd)值通過4次乘法ac、ad、bc和bd。
2)LMS(最小均方)LMS(最小均方)使用逐步更新技術(shù)，以便最小化根據(jù)MSE計算的代價函數(shù)。這種算法性能優(yōu)越，但由于計算量極大而不利于實現(xiàn)。即與Max SNR中相同，每次復(fù)數(shù)計算進行許多(即O(4N2+11.5N))計算，從而使接收裝置的硬件復(fù)雜程度增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在移動通信系統(tǒng)中使用自適應(yīng)天線陣列技術(shù)接收數(shù)據(jù)的裝置和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在使用自適應(yīng)天線陣列技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中使用接收束加權(quán)生成技術(shù)接收數(shù)據(jù)的裝置和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在使用自適應(yīng)天線陣列技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中使用可減少計算量的簡化梯度方法(SGM)計算接收束加權(quán)的裝置和方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這里提供一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的方法。該方法包括通過接收天線接收接收信號，以及使用接收信號和前一時刻的接收束加權(quán)產(chǎn)生輸出信號，使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)；使用所計算的代價函數(shù)和接收信號計算跡矢量，使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及應(yīng)用所更新的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，這里提供一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的方法。該方法包括解擴基站端接收的接收信號，并輸出解擴信號，使用解擴信號和前一時刻的接收束加權(quán)產(chǎn)生指狀元件的輸出信號，使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和指狀元件所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)；使用所計算的代價函數(shù)和解擴信號計算跡矢量，使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及應(yīng)用所更新的接收束加權(quán)使用接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，這里提供一種計算針對無線單元的接收束加權(quán)，其能減少含至少一個接收天線的基站中的計算量，使用前一時刻接收束加權(quán)產(chǎn)生接收天線的接收束，以及接收一信號作為當(dāng)前接收信號，通過應(yīng)用所產(chǎn)生的接收束使用所接收信號產(chǎn)生輸出信號，以及使用輸出信號計算當(dāng)前接收束加權(quán)。該方法包括應(yīng)用所產(chǎn)生的輸出信號和接收信號中所含無線單元傳輸?shù)钠谕慕邮招盘柈a(chǎn)生代價函數(shù)；以及使用所接收信號、所產(chǎn)生的代價函數(shù)以及前一接收束加權(quán)，通過進行預(yù)定計算以計算當(dāng)前時刻的接收束加權(quán)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，這里提供一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的裝置。該裝置包括信號處理器，用于通過接收天線接收接收信號，使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和按前一接收束加權(quán)所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)，以及使用代價函數(shù)計算接收束加權(quán)；以及接收束發(fā)生器，用于使用接收信號和所計算的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，這里提供一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的裝置。該裝置包括解擴器，用于接收信號并通過解擴所接收信號產(chǎn)生解擴信號；信號處理器，用于使用接收信號中所含無線單元傳送的期望接收信號和按前一接收束加權(quán)所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)，以及使用代價函數(shù)計算接收束加權(quán)；以及接收束發(fā)生器，用于使用解擴信號和所計算的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。


從下面結(jié)合附圖所作詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述及其他目的、特性和優(yōu)點將變得更明顯，其中圖1是表示采用多天線的CDMA移動通信系統(tǒng)中基站接收機結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的基站接收機結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的基站接收機采用的信號接收程序的流程圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明實施例的加權(quán)矢量計算技術(shù)中的SNR模擬結(jié)果；以及圖5表示根據(jù)本發(fā)明實施例的加權(quán)矢量計算技術(shù)中隨天線數(shù)變化的模擬結(jié)果。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下面的描述中，為簡明起見，省略了對其中已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
在描述本發(fā)明之前，將考慮基站(BS)的接收機處收到的接收信號模型。假定基站的接收機包括含多個接收天線(Rx ANT)的接收天線陣列，且考慮到其費用和尺寸，該接收天線陣列通常只安裝在基站的接收機中，而不安裝在移動站(MS)的接收機中。即假定移動站的接收機只包括一個接收天線?？墒牵谥T如支持包括多個天線的移動站的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中，移動站接收機結(jié)構(gòu)也可與下述基站接收機相同。盡管可將本發(fā)明應(yīng)用于使用頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、以及正交頻分復(fù)用(OFDM)的所有移動通信系統(tǒng)中，本發(fā)明將參照使用OFDM的移動通信系統(tǒng)(下文稱為“OFDM移動通信系統(tǒng)”)描述。
用方程(4)表示在基站所服務(wù)的一小區(qū)中的第m移動站的發(fā)射機所傳輸?shù)男盘杝m(t)=pmbm(t)cm(t)...(4)]]>在方程(4)中，sm(t)表示第m個移動站的傳輸信號，pm表示第m個移動站的傳輸功率，bm(t)表示第m個移動站的用戶信息比特序列，和cm(t)表示第m個移動站的用戶擴展碼序列，具有的片周期為Tc。
在基站的接收機處接收從移動站發(fā)射機經(jīng)多徑矢量信道傳輸?shù)膫鬏斝盘枴＜俣ㄅc比特周期Tb相比，多徑矢量信道的信道參數(shù)緩慢變化。因此，假定多徑矢量信道的信道參數(shù)對某比特周期而言是不變的。在基站的接收機處接收的針對第m個移動站的第一多徑的復(fù)數(shù)基帶接收信號可用方程(5)表示。應(yīng)注意方程(5)的接收信號表示將在基站接收機處接收的射頻(RF)信號降頻轉(zhuǎn)換所確定的基帶信號。
x‾m1(t)=αm1ejφm1bm(t-τm1)cm(t-τm1)a‾m1...(5)]]>在方程(5)中，xm1表示通過第m個移動站的第一多徑接收的一組復(fù)數(shù)基帶接收信號，αm1表示應(yīng)用于第m個移動站的第一多徑的衰落衰減，Φm1表示應(yīng)用于第m個移動站的第一多徑的相移，τm1表示應(yīng)用于第m個移動站的第一多徑的時延，和am1表示應(yīng)用于第m個移動站的第一多徑的一組陣列響應(yīng)(AR)。由于基站接收機包括多個諸如N個接收天線，在基站接收機處通過N個接收天線接收第m個移動站傳輸?shù)男盘?。因此，通過第一多徑接收的信號數(shù)為N，且通過第m個移動站的第一多徑接收的N個復(fù)數(shù)基帶接收信號構(gòu)成一組接收信號。這里，為便于解釋，將省略術(shù)語“組”，且加下劃線的參數(shù)表示一組相應(yīng)元素。
當(dāng)使用當(dāng)前的線性天線陣列時，陣列響應(yīng)am1定義為方程(6)a‾m1=1ej2πdλsinθm1···ej2πdλ(N-1)sinθm1T...(6)]]>在方程(6)中，＇d＇表示分開的接收天線間的距離，λ表示使用頻帶的波長，N表示接收天線數(shù)，和θm1表示應(yīng)用于第m個移動站的第一多徑的到達(dá)方向角(DOA)。
假定該基站所服務(wù)的蜂窩中存在的移動站數(shù)為M，且對M個移動站中的每個而言，有L個多徑，在該基站處接收的接收信號為從M個移動站傳輸?shù)膫鬏斝盘柵c加性白高斯噪聲(AWGN)之和，如方程(7)表示x‾(t)=Σm=1MΣl=1Lx‾m1(t)+n‾(t)...(7)]]>在方程(7)中，n(t)表示從M個移動站傳輸?shù)膫鬏斝盘栔性黾拥募有园赘咚乖肼暋?br> 假定在方程(7)的接收信號中基站期望接收的信號為x11。該x11表示第一移動站通過第一多徑傳輸?shù)男盘枴Ｒ驗榧俣ɑ酒谕邮盏男盘枮閤11，除信號x11外的所有信號被認(rèn)為是干擾信號和噪聲。因此，方程(7)可重寫為方程(8)x‾(t)=α11ejφ11b1(t-τ11)c1(t-τ11)a‾11+i‾(t)+n‾(t)...(8)]]>在方程(8)中，i(t)表示干擾信號，其定義如方程(9)i‾(t)=Σl=2Lx‾l1(t)+Σm=2MΣl=1Lx‾ml(t)...(9)]]>方程(9)的第一項為該基站期望接收的移動站的傳輸信號，但用該基站不期望接收的其他多個路徑來表示徑間干擾(IPI)。方程(9)的第二項表示通過其他移動站的多個接入干擾(MAI)。
此外，用之前在第一指狀元件(l＝1)中為基站接收機的相應(yīng)信道卡即分配給第一移動站的信道卡(m＝1)中的相應(yīng)多徑設(shè)置的解擴碼c1(t-τ11)解擴x(t)，且在方程(10)中定義解擴信號y(t)。解擴碼c1(t-τ11)與信號傳輸期間基站發(fā)射機中使用的解擴碼c1(t-τ11)相同。
該基站包括圖1中描述的多個接收機，每個接收機稱為“信道卡”，且將一個信道卡分配給一個移動站。如圖1中所述，信道卡包括與多徑數(shù)目相同的指狀元件，且這些指狀元件與相應(yīng)的多徑信號一一對應(yīng)。
y‾(k)=∫(k-1)Tb+τ11kTb+τ11x‾(t)c1*(t-τ11)dt...(10)]]>在方程(10)中，＇k＇表示第k采樣點。
當(dāng)用解擴碼c1(t-τ11)解擴解擴前信號x(t)而產(chǎn)生解擴后信號y(t)時，根據(jù)解擴器的特性，將基站接收機期望從接收信號中接收的信號分量的功率放大了增益G。注意到盡管將基站接收機期望接收的信號分量的功率放大了增益G，根本不改變基站接收機不期望接收的信號分量的功率。因此，可計算解擴前接收信號與解擴后接收信號間的相關(guān)矩陣。
為計算解擴前接收信號與解擴后接收信號間的相關(guān)矩陣，在第k點對解擴前接收信號x(t)進行采樣，其與解擴后接收信號y(t)的采樣點相同。將在第k點對解擴前接收信號x(t)采樣所獲得的信號表示為方程(11)x‾(k)=α11ejφ11b1kc1ka‾11+i‾k+n‾k...(11)]]>總之，為計算解擴前接收信號x(t)與解擴后接收信號y(t)間的相關(guān)矩陣，假定在第k點對解擴前接收信號x(t)采樣以獲得方程(11)的信號，其與解擴后接收信號y(t)的采樣點相同，且解擴前接收信號x(t)與解擴后接收信號y(t)是平穩(wěn)的。
現(xiàn)在將對本發(fā)明中提出的簡化梯度方法(SGM)進行描述。
將一組解擴前接收信號，包括在特定時刻通過N個接收天線接收的復(fù)數(shù)接收信號，即通過第一接收天線至第N接收天線接收的復(fù)數(shù)接收信號X1至XN，定義為x＝[X1，X2，...，XN]T。這里，＇T＇是表示轉(zhuǎn)置操作的運算符。
此外，將對通過N個接收天線接收的復(fù)數(shù)接收信號X1，X2，...，XN解擴后的一組接收信號定義為y＝[Y1，Y2，...，YN]T。解擴后接收信號y由基站接收機期望接收的信號分量s和基站接收機不期望接收的信號分量u之和確定，可表示為方程(12)y＝s+u(12)將欲與通過N個接收天線接收的復(fù)數(shù)接收信號X1，X2，...，XN相乘的一組復(fù)數(shù)接收束加權(quán)，即欲與通過第一接收天線至第N接收天線接收的復(fù)數(shù)接收信號x1至XN相乘的復(fù)數(shù)接收束加權(quán)w1至wN，定義為w＝[w1，w2，...，wN]T。
其中，＇T＇是表示轉(zhuǎn)置操作的運算符。
通過計算接收束加權(quán)w與解擴后接收信號y的標(biāo)量積來自確定自特定用戶卡(即分配給特定移動站的信道卡)的指狀元件中的輸出信號z，可表示為方程(13)z‾=w‾Hy‾=Σi=1Nwi*yi...(13)]]>在方程(13)中，＇i＇表示接收天線數(shù)。
使用方程(12)和方程(13)，可將輸出信號z分為基站接收機期望接收的信號分量wHs和基站接收機不期望接收的信號分量wHu。
如上所述，將方程(13)中的接收信號y表示為天線陣列的基本接收信號，如下面方程(14)中所定義。
y‾(t)=Σk=1Msk(t)a‾(θk)+n‾(t)...(14)]]>將方程(14)中的接收信號矢量y(t)、控制矢量a(θk)、以及碰撞信號矢量s(t)表示為下面的方程(15)至(17)。
y(t)＝[y0(t)，y1(t)，.....yN-1(t)]T(15)a‾(θk)=1e-jπsinθk····e-j(N-1)πsinθkT...(16)]]>s(t)＝[s1(t)，s2(t)，.....sM(t)]T(17)此外，方程(14)中的n(t)表示加性白高斯噪聲(AWGN)。
CDMA環(huán)境中所期望接收的信號s1(t)的功率比經(jīng)歷干擾的其他信號的功率高得多。因此，接收信號y(t)可近似表示為方程(18)y(t)＝s1(t)a(θ1) (18)為應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度算法，通過忽略功率較低的不期望的接收信號的干擾來簡化方程(14)的接收信號。此外，為簡化計算，同樣忽略瑞利(Rayleigh)衰落。
若在方程(13)中用方程(18)替代，則可得方程(19)z＝wHa(θ1)s1(t) (19)在方程(19)中，加權(quán)矢量w近似為a(θ1)，如方程(20)中所示w≈a(θ1) (20)因此，方程(19)可簡化為方程(21)z＝Ns1(t) (21)在方程(21)中，由于所期望的接收信號s1(t)近似等于y1(t)，方程(22)
中給出下列關(guān)系zy1-N=0...(22)]]>根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度算法中使用的代價函數(shù)J可使用方程(22)來確定，從而得到方程(23)J＝(z/y1-N)2(23)本發(fā)明中提出的簡化梯度算法根據(jù)只考慮來自移動站的所期望接收信號的方程(23)來計算最優(yōu)接收束加權(quán)矢量。因此，根據(jù)方程(24)求微分，以找出使方程(23)的代價函數(shù)最小的值。
在方程(23)中，由于代價函數(shù)J具有二階凸函數(shù)的類型，必須求代價函數(shù)J的微分并令所得值為0，以最小化代價函數(shù)J。代價函數(shù)J的微分值可由方程(24)來定義。
▿k=∂J∂w‾=(z/y1-N)y‾/y1...(24)]]>然而，在實際信道環(huán)境中難于經(jīng)一步處理過程獲得最優(yōu)接收束加權(quán)wopt，且因為每點輸入解擴后接收信號y，應(yīng)使用方程(25)的遞歸形式，以自適應(yīng)或遞歸獲得最優(yōu)接收束加權(quán)wopt。
Wk+1＝Wk-μk(25)在方程(25)中，＇k＇表示第k點，wk表示第k點處的接收束加權(quán)，μ表示恒定增益，和k表示第k點處的跡(trace)矢量。第k點處的跡矢量k表示使代價函數(shù)J的微分值向最小值如0收斂的矢量。
即，方程(25)說明更新在恒定增益μ之前或之后產(chǎn)生的值的過程，即沿跡矢量k的方向從當(dāng)前點使用的給定接收束加權(quán)wk更新為下一點使用的接收束加權(quán)wk+1。
現(xiàn)在將對以根據(jù)本發(fā)明實施例的簡化梯度方法來計算加權(quán)矢量并產(chǎn)生接收束的基站接收機結(jié)構(gòu)進行描述。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的基站接收機結(jié)構(gòu)的方框圖。應(yīng)注意到根據(jù)本發(fā)明實施例的基站接收機可應(yīng)用在圖1中描述的基站接收機中。為簡單起見，將參照圖2只描述基站接收機中與本發(fā)明直接相關(guān)的部件。此外，可將本發(fā)明實施例應(yīng)用于支持Max SNR技術(shù)的基站接收機中。
參照圖2，當(dāng)在接收點k接收信號xk時，解擴器210使用預(yù)定解擴碼解擴接收信號xk，并將解擴接收信號yk輸出到信號處理器230和接收束發(fā)生器220。信號處理器230包括接收束加權(quán)計算器231和存儲器232。
為簡單起見，將只參照圖1的基站接收機中的第一指狀元件140-1描述圖2。因此，圖2的解擴器210在操作上與圖1的N個解擴器(即第一指狀元件140-1中的第一解擴器141、第二解擴器142、...、第N解擴器143)大致相同。
信號處理器230中的接收束加權(quán)計算器231接收誤差值ek以及解擴接收信號yk、使用預(yù)定恒定增益μ以及初始接收束加權(quán)w0計算接收束加權(quán)wk，并將所計算的接收束加權(quán)wk輸出到存儲器232。
這里，接收束加權(quán)計算器231以根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度方法計算接收束加權(quán)wk。即接收束加權(quán)計算器231使用方程(24)和方程(25)計算接收束加權(quán)wk。
存儲器232緩沖接收束加權(quán)計算器231計算所得接收束加權(quán)wk，且當(dāng)更新接收束加權(quán)wk時，接收束加權(quán)計算器231使用存儲器232中存儲的接收束加權(quán)wk。即接收束加權(quán)計算器231使用點k時計算的接收束加權(quán)wk更新下一點k+1的接收束加權(quán)wk+1。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的基站接收機采用的信號接收程序的流程圖。在步驟311中，基站接收機設(shè)置初始接收束加權(quán)w0和初始恒定增益μ，之后轉(zhuǎn)到步驟313。在步驟313中，基站接收機確定通信是否結(jié)束。若確定通信結(jié)束，則基站接收機結(jié)束正在進行的流程。
然而，若在步驟313中確定通信未結(jié)束，則基站接收機轉(zhuǎn)到步驟315。在步驟315中，基站接收機接收接收信號xk的解擴信號yk，之后轉(zhuǎn)到步驟317。在步驟317中，基站接收機使用解擴信號yk和接收束加權(quán)wk計算基站接收機的各個指狀元件輸出的一組信號zk(zk＝wkHyk)，且之后轉(zhuǎn)到步驟319。
zk表示使用采用接收束加權(quán)wk產(chǎn)生的接收束而產(chǎn)生的一組指狀元件輸出信號。在步驟319中，基站接收機將使用接收束產(chǎn)生的這組指狀元件輸出信號zk投影為最近的信號。
之后，在步驟321中，基站接收機以上述方法使用解擴信號yk計算代價函數(shù)J和代價函數(shù)J的微分值k。最后，在步驟323中，基站接收機根據(jù)微分值k計算束生成系數(shù)，或接收束加權(quán)wk，且之后轉(zhuǎn)到步驟325。在步驟325中，基站接收機歸一化接收束加權(quán)。之后，基站接收機轉(zhuǎn)到步驟327，同時保留步驟325中計算的當(dāng)前接收束加權(quán)wk。
在步驟327中，基站接收機延遲預(yù)定單位時間，且之后轉(zhuǎn)到步驟329。延遲預(yù)定單位時間的原因是考慮到狀態(tài)轉(zhuǎn)換延遲時間。在步驟329中，基站接收機將k遞增1，即從當(dāng)前點k轉(zhuǎn)換到下一點k+1，且之后返回到步驟313。在步驟313中，基站接收機確定通信是否已結(jié)束。若確定通信結(jié)束，則基站接收機結(jié)束正在進行的流程。
應(yīng)理解使用根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度方法所必要的計算量要比一般MaxSNR中需要的計算量即O(4N2+12)小得多。
從圖3可理解根據(jù)本發(fā)明實施例的接收束計算過程中的總計算量為O(5N)。即總計算量5N為步驟317的接收束形成過程中的計算量N、步驟321的束形成系數(shù)計算過程中的計算量2N、步驟323的束形成加權(quán)計算過程中的計算量0.5N、以及步驟325的歸一化過程中的計算量1.5N之和。這里，＇O＇表示量級，且值N表示一次復(fù)數(shù)計算。每次復(fù)數(shù)計算，實部或虛部進行4次計算。
因此，應(yīng)注意到當(dāng)值N增加時，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)間的計算量上不同增加明顯。
現(xiàn)在，參照圖4和5將本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)間的性能作一比較。
圖4表示加性白高斯噪聲(AWGN)環(huán)境中信噪比(SNR)與比特誤碼率(BER)的關(guān)系特性。假定天線數(shù)為10，且處理增益為64。標(biāo)記數(shù)字520(SGM)表示根據(jù)本發(fā)明實施例的模擬結(jié)果，且標(biāo)記數(shù)字510(Max SNR)表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的模擬結(jié)果。應(yīng)理解根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度方法(SGM)在性能上比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Max SNR優(yōu)越。
圖5表示當(dāng)SNR＝0dB時BER特性與接收天線數(shù)的關(guān)系。在該情況下，根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度方法(SGM)在性能上與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Max SNR相似或稍微優(yōu)越?？墒?，由于根據(jù)本發(fā)明的簡化梯度方法在計算量上比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Max SNR明顯少，因此簡化梯度方法的實現(xiàn)比傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)越。
正如從上面的描述中可理解的，在本發(fā)明提出的簡化梯度方法中使用多個天線單元產(chǎn)生接收束加權(quán)。這樣做，就可能減少產(chǎn)生接收束的計算量，從而使復(fù)雜性低的新算法更安全，且在性能上比現(xiàn)有算法更優(yōu)越。
盡管參照其中的某些優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了展示和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解可作形式和細(xì)節(jié)上的變化而不偏離權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種在具有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的方法，該方法包括步驟通過接收天線接收接收信號，以及使用接收信號和前一時刻的接收束加權(quán)產(chǎn)生輸出信號；使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)；使用所計算的代價函數(shù)和接收信號計算跡矢量；使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及應(yīng)用所更新的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中計算跡矢量的步驟包括通過求所計算代價函數(shù)的微分來計算跡矢量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中更新接收束加權(quán)的步驟還包括歸一化所計算的接收束加權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中代價函數(shù)表示為J＝(z/y1-N)2其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，y1表示移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，和′N′表示常量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中跡矢量表示為▿k=∂J∂w‾=(z/y1-N)y‾/y1]]>其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，′y′表示接收信號，y1表示移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，和′N′表示常量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中更新接收束加權(quán)的步驟包括使用該矢量和前一接收束加權(quán)更新接收束加權(quán)的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過簡化梯度方法形成代價函數(shù)時未考慮接收信號中的噪聲信號和干擾信號。
8.一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的裝置，該裝置包括信號處理器，用于通過接收天線接收接收信號，使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和由前一接收束加權(quán)所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)，以及使用代價函數(shù)計算接收束加權(quán)；以及接收束發(fā)生器，用于使用接收信號和所計算的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中信號處理器包括跡矢量計算器，用于通過對計算的代價函數(shù)微分來計算跡矢量；加權(quán)計算器，用于使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及存儲器，用于緩沖所計算的接收束加權(quán)，且為計算下一接收束加權(quán)，在計算下一時刻值期間將前一時刻的接收束加權(quán)輸入到加權(quán)計算器，以反射接收束加權(quán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中代價函數(shù)表示為J＝(z/y1-N)2其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，y1表示移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，且′N′表示常量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中跡矢量表示為▿k=∂J∂w‾=(z/y1-N)y‾/y1]]>其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，′y′表示接收信號，y1表示移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，且′N′表示常量。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中通過簡化梯度方法形成代價函數(shù)時未考慮接收信號中的噪聲信號和干擾信號。
13.一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的方法，該方法包括步驟解擴基站端接收的接收信號，并輸出解擴信號；使用解擴信號和前一時刻的接收束加權(quán)產(chǎn)生指狀元件的輸出信號；使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和指狀元件所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)；使用所計算的代價函數(shù)和解擴信號計算跡矢量；使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及應(yīng)用所更新的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中計算跡矢量的步驟包括通過對所計算的代價函數(shù)微分來計算跡矢量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括歸一化所更新的接收束加權(quán)的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中代價函數(shù)表示為J＝(z/y1-N)2其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，y1表示移動站傳輸?shù)钠谕档慕邮招盘?，且′N′表示常量。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中跡矢量表示為▿k=∂J∂w‾=(z/y1-N)y‾/y1]]>其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，′y′表示接收信號，y1表示移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，且′N′表示常量。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中更新接收束加權(quán)的步驟包括使用跡矢量和前一接收束加權(quán)更新接收束加權(quán)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中通過簡化梯度方法形成代價函數(shù)時未考慮接收信號中的噪聲信號和干擾信號。
20.一種在含有至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的裝置，該裝置包括解擴器，用于接收信號并通過解擴所接收信號產(chǎn)生解擴信號；信號處理器，用于使用接收信號中所含無線單元傳送的期望的接收信號和按前一接收束加權(quán)所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)，以及使用代價函數(shù)計算接收束加權(quán)；以及接收束發(fā)生器，用于使用解擴信號和所計算的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其中信號處理器包括跡矢量計算器，用于通過對計算的代價函數(shù)微分來計算跡矢量；加權(quán)計算器，用于使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及存儲器，用于緩沖所計算的接收束加權(quán)，且為計算下一接收束加權(quán)，在計算下一時刻值期間將前一時刻的接收束加權(quán)輸入到加權(quán)計算器，以反射接收束加權(quán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其中代價函數(shù)表示為J＝(z/y1-N)2其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，y1表示移動站傳輸?shù)慕邮招盘柕钠谕?，且′N′表示常量。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其中跡矢量表示為▿k=∂J∂w‾=(z/y1-N)y‾/y1]]>其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，′y′表示接收信號，y1表示從移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，且′N′表示常量。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其中通過簡化梯度方法形成代價函數(shù)時未考慮接收信號中的噪聲信號和干擾信號。
25.一種計算針對無線單元的接收束加權(quán)的方法，其能減少含有至少一個接收天線的基站中的計算量，使用前一時刻接收束加權(quán)產(chǎn)生接收天線的接收束，以及接收一信號作為當(dāng)前接收信號，通過應(yīng)用所產(chǎn)生的接收束使用所接收信號產(chǎn)生輸出信號，以及使用輸出信號計算當(dāng)前接收束加權(quán)，該方法包括步驟應(yīng)用所產(chǎn)生的輸出信號和接收信號中所含無線單元傳輸?shù)钠谕慕邮招盘柈a(chǎn)生代價函數(shù)；以及使用所接收信號、所產(chǎn)生的代價函數(shù)以及前一接收束加權(quán)，通過進行預(yù)定計算來計算當(dāng)前時刻的接收束加權(quán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中計算接收束加權(quán)的步驟包括通過對所計算的代價函數(shù)微分來計算跡矢量，以及使用跡矢量和前一接收束加權(quán)更新下一時刻的接收束加權(quán)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，還包括歸一化所更新的接收束加權(quán)的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中代價函數(shù)表示為J＝(z/y1-N)2其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，y1表示從移動站傳輸?shù)钠谕慕邮招盘?，和′N′表示常量。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中跡矢量表示為▿k=∂J∂w‾=(z/y1-N)y‾/y1]]>其中′z′表示接收束加權(quán)所反射的接收束信號，′y′表示接收信號，y1表示移動站傳輸?shù)慕邮招盘柕钠谕担汀銷′表示常量。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中通過簡化梯度方法形成代價函數(shù)時未考慮接收信號中的噪聲信號和干擾信號。
全文摘要
公開一種在含至少一個接收天線的基站中接收來自無線單元的信號的方法。該方法包括通過接收天線接收接收信號，以及使用接收信號和前一時刻的接收束加權(quán)產(chǎn)生輸出信號，使用接收信號中所含無線單元傳送的期望接收信號和所產(chǎn)生的輸出信號計算代價函數(shù)；使用所計算的代價函數(shù)和接收信號計算跡矢量，使用跡矢量更新下一時刻的接收束加權(quán)；以及應(yīng)用所更新的接收束加權(quán)產(chǎn)生接收束。
文檔編號H04B7/08GK1839564SQ200480023783
公開日2006年9月27日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者蔡贊秉, 卡茨·M·丹尼爾, 盧貞敏, 徐彰浩 申請人:三星電子株式會社