專利名稱：在ofdm系統(tǒng)中用于信道估計的自適應(yīng)時間濾波的制作方法
在OFDM系統(tǒng)中用于信道估計的自適應(yīng)時間濾波
根據(jù)35 U.S.C. §119的優(yōu)先權(quán)要求
本申請要求2005年4月7日提交的題為"ADAPTIVE TIME-FILTERING FOR CHANNEL ESTIMATION IN OFDM SYSTEMS "的美國臨時申請 60/669,683的優(yōu)先權(quán)，該申請整體引用在此作為參考。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)允許在距離相對較遠(yuǎn)的各設(shè)備之間建立通信鏈路，而無需有 線的基礎(chǔ)設(shè)施來鏈接這些設(shè)備。無線通信系統(tǒng)可以允許從幾乎任何位置建立起 通信鏈路。對于任何特定的無線通信鏈路，許多工作條件都可能影響信號質(zhì)量。 -些因索包括距離、景觀及周圍區(qū)域的地形、天氣條件、潛在的干擾源以及無 線通信鏈路中的參與人通常無法控制的其它外部條件。特定無線通信鏈路的多 個設(shè)備可以針對典型的工作環(huán)境來優(yōu)化，其中考慮到各種工作條件的影響以及 任何設(shè)備經(jīng)歷這些工作條件的幾率。例如，消費類通信設(shè)備可以針對典型的工 作環(huán)境來優(yōu)化。在其它無線通信系統(tǒng)中，特定的無線通信鏈路可以針對特定的 工作條件來優(yōu)化。例如，點對點微波通信鏈路可以針對受地理或潛在干擾源影 響的那些參數(shù)來優(yōu)化。
然而，在無線通信系統(tǒng)中，參與到通信鏈路中的一個或多個通信設(shè)備可能 是便攜的或移動的設(shè)備。這樣，移動通信設(shè)備所經(jīng)歷的工作條件將隨時間而變 化，并且可能在通信對話的過程中顯著變化。另外，移動性自身可能對工作條 件有貢獻(xiàn)，通信設(shè)備需要考慮到這一點。參與到無線通信鏈路中的一個通信設(shè) 備的移動性在所有參與者看來就是一種相對速度，從而對各參與者之間所傳輸 的信號的多普勒頻移有貢獻(xiàn)。
期望使無線通信設(shè)備在所有工作條件下都能達(dá)到最佳。另外，下列做法可 能是有優(yōu)勢的使每一個無線通信設(shè)備的工作情況都達(dá)到最佳，同時不對可能
未參與到同一通信鏈路中的任何其它通信設(shè)備的工作情況帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
無線通信系統(tǒng)(比如正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng))中的時間濾波信道估 計(channel estimate)可以被用于提高信道估計的質(zhì)量。最佳信道估計時間濾 波器的特征可能取決于確定信道估計的方式以及多個信道估計的時間相關(guān)性。 接收機可以實現(xiàn)一種用于信道估計的自適應(yīng)時間濾波器，其中時間濾波器響應(yīng) 可以基于信道估計參數(shù)而變化。信道估計參數(shù)可以包括確定信道估計的方式、 多個信道估計的時間相關(guān)性以及估計出的多普勒擴頻。時間濾波器響應(yīng)可以在 響應(yīng)的范圍中連續(xù)地變化，或者可以在一些預(yù)定數(shù)目的時間濾波器響應(yīng)處分立 地變化。
揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的方法的實施方式。該方法包括確定信道變化。該方法還包括部分基于 上述信道變化，改變信道估計時間濾波器特征；以及根據(jù)信道估計時間濾波器 特征，對至少一個信道估計進(jìn)行濾波。
揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的方法的另一個實施方式。該方法包括利用多個信道估計時間濾波器的 每一個對信道估計進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生多個經(jīng)時間濾波的信道估計；選擇多個信 道估計時間濾波器之一；以及利用來自所選的多個信道估計時間濾波器之一的 經(jīng)時間濾波的信道估計，對接收到的碼元(symbol)進(jìn)行解碼。
還揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進(jìn) 行解碼的方法的實施方式。該方法包括接收正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元， 該碼元包括至少一個導(dǎo)頻副載波；將接收到的碼元轉(zhuǎn)換成多個副載波；提取與 該導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的至少一個導(dǎo)頻副載波。該方法進(jìn)一步包括至少部分基于 至少一個導(dǎo)頻副載波，確定信道估計；基于信道估計，確定信道變化；基于信 道變化，控制時間濾波器以提供信道估計時間濾波器響應(yīng)；以及用時間濾波器 對信道估計進(jìn)行濾波。
還揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進(jìn) 行解碼的裝置的實施方式。該裝置包括接收機前端，它被配置成通過通信鏈
路接收碼元；信道估計器，它耦合到接收機并且被配置成基于接收到的碼元來 確定信道估計；自適應(yīng)時間濾波器，它耦合到信道估計器并且被配置成對信道 估計進(jìn)行時間濾波；以及切換準(zhǔn)則模塊，它耦合到自適應(yīng)時間濾波器并且被配 置成控制自適應(yīng)時間濾波器的時間濾波特征。
揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的裝置的實施方式。該裝置包括第一變換模塊，它被配置成將多個時域 樣本變換成多個頻域副載波；信道估計器，它耦合到第一變換模塊并且被配置 成工作在上述頻域副載波的第一子集上以產(chǎn)生信道估計；自適應(yīng)時間濾波器， 它耦合到信道估計器并且被配置成對信道估計進(jìn)行時間濾波以產(chǎn)生經(jīng)時間濾 波的信道估計；切換準(zhǔn)則模塊，它被配置成確定工作條件并控制自適應(yīng)時間濾 波器的時間濾波特征；時間提取模塊，它耦合到第一變換模塊并且被配置成提 取與數(shù)據(jù)副載波相對應(yīng)的多個頻域副載波的第二子集；以及解調(diào)器，它耦合到 數(shù)據(jù)提取模塊和自適應(yīng)時間濾波器并且被配置成利用經(jīng)時間濾波的信道估計 對數(shù)據(jù)副載波進(jìn)行解調(diào)。


下文結(jié)合附圖從詳細(xì)描述中能更清楚地看到本發(fā)明各實施方式的特點、目 標(biāo)和優(yōu)點，其中相同的元件用相同的標(biāo)號來表示。
圖1是無線通信系統(tǒng)的一個實施方式的簡化功能框圖。
圖2是具有自適應(yīng)信道估計時間濾波的接收機的一個實施方式的簡化功能 框圖。
圖3是具有自適應(yīng)信道估計時間濾波的OF DM接收機的 一 部分的 一 個實施 方式的簡化功能框圖。
圖4A-4B是自適應(yīng)時間濾波器的各種實施方式的簡化功能框圖。
圖5是一種信道估計的自適應(yīng)時間濾波的方法的一個實施方式的簡化流程圖。
具體實施例方式
無線接收機可以對無線信道進(jìn)行估計并且在對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)時
使用該信道估計。時間濾波器可以用于對多個信道估計進(jìn)行濾波。時間濾波器 可以是自適應(yīng)濾波器，并且自適應(yīng)濾波器響應(yīng)可能根據(jù)一個或多個參數(shù)而變 化。所述一個或多個參數(shù)可以包括離散命令或指令(比如軟件指令)、接收機 模式、或其它離散參數(shù)或離散參數(shù)的組合。所述一個或多個參數(shù)可以動態(tài)地得 到確定，并且可以包括諸如信道估計相關(guān)系數(shù)、接收機多普勒擴頻等參數(shù)、或 其它動態(tài)參數(shù)或動態(tài)參數(shù)的組合。在其它實施方式中，這些參數(shù)可能包括與一 個或多個動態(tài)參數(shù)組合起來的一個或多個離散參數(shù)。
自適應(yīng)濾波器可以實現(xiàn)為具有連續(xù)可變響應(yīng)、預(yù)定數(shù)目的離散響應(yīng)、或一 個或多個范圍中的連續(xù)可變響應(yīng)與一個或多個離散濾波器響應(yīng)的組合。當(dāng)多個 預(yù)定的離散濾波器響應(yīng)都實現(xiàn)在接收機內(nèi)時，該接收機可以通過并行信號通道 來處理接收到的信號，每一個信號通道對應(yīng)于上述多個預(yù)定的離散濾波器響應(yīng) 之-。然后，該接收機可以從上述多個濾波器響應(yīng)中選擇一個濾波器輸出。在 另一個實施方式中，該接收機可以基于這些參數(shù)將時間濾波器配置到一個或多 個濾波器響應(yīng)。例如，該接收機可以從預(yù)定數(shù)目的濾波器響應(yīng)中選擇一個抽頭 長度以及 -組濾波器抽頭加權(quán)。在另一個實施方式中，該接收機可以被配置成 通過在連續(xù)可變范圍中改變一個或多個濾波器抽頭加權(quán)從而改變?yōu)V波器響應(yīng)。
圖1是無線通信系統(tǒng)100的一個實施方式的功能框圖，該系統(tǒng)具有許多通 信設(shè)備，這些通信設(shè)備所帶的接收機實現(xiàn)了信道估計的自適應(yīng)濾波。該系統(tǒng)包
括能與多個用戶終端110a-110b進(jìn)行通信的一個或多個固定的元件。盡管系統(tǒng) 100中只描繪了兩個用戶終端110a-110b，但是應(yīng)該理解無線通信系統(tǒng)100通常 可以與不止兩個用戶終端進(jìn)行通信。
用戶終端110a-110b可以是像無線電話這樣的無線通信設(shè)備，它們被配置 成根據(jù)一種或多種通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。用戶終端(比如110a)可以是便攜單元、 移動單元、或固定單元。用戶終端110a也可以被稱為移動單元、移動終端、移 動站、用戶設(shè)備、便攜電話等。
用戶終端110a通常與一個或多個基站120進(jìn)行通信，此處基站120被描 繪成分扇區(qū)的蜂窩塔。用戶終端110a通常將與在用戶終端110a內(nèi)的接收機處 提供最強信號強度的那個基站120進(jìn)行通信。
基站120可以耦合到基站控制器(BSC) 130，該控制器130將通信信號路由
到合適的基站120并且路由來自合適的基站120的通信信號。BSC 130耦合到 移動交換中心(MSC) 140，該中心140可以被配置成充當(dāng)用戶終端110a和公共 交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN) 150之間的接口。 MSC 140也可以被配置成充當(dāng)用戶終端 110a和耦合到網(wǎng)絡(luò)160的網(wǎng)關(guān)162之間的接口。網(wǎng)絡(luò)160可以是局域網(wǎng)或廣域 網(wǎng)。在一個實施方式中，網(wǎng)絡(luò)160可以包括互聯(lián)網(wǎng)。因此，MSC 140耦合到PSTN 150和網(wǎng)絡(luò)160。 MSC 140還可以被配置成與其它通信系統(tǒng)(未示出)協(xié)調(diào)系 統(tǒng)之間的越區(qū)切換。在另一個實施方式中，基站120可以被稱為節(jié)點B。在另 一個實施方式中，系統(tǒng)100可以在恰當(dāng)?shù)奈恢没虺齈STN 150之外實現(xiàn)分組數(shù) 據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)。 PDSN可以使分組交換網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)IOO的無線部分相連。
用戶終端110a和110b也可以被配置成與無線站點180進(jìn)行通信。無線站 點180可以是雙向無線接入點、單向廣播終端、或被配置成與用戶終端110a 和110b進(jìn)行通信的某個其它無線站。
無線站點180可以工作在一個或多個連續(xù)或離散的頻帶上。另外，第一無 線站點(比如180)可以工作在第一頻帶中，而第二無線站點(未示出)可以 工作在與第一頻帶不同的第二頻帶中。用戶終端IlOa和110b可以被配置成支 持在與一個或多個無線站點180相對應(yīng)的多個頻帶上進(jìn)行通信。
在一個實施方式中，無線站點180可以耦合到廣播媒體源182，該廣播媒 體源182可以提供被廣播到一個或多個用戶終端110a和110b處的媒體。無線 站點180也可以耦合到網(wǎng)絡(luò)160。盡管圖1將無線站點180描繪成耦合到網(wǎng)絡(luò) 160且網(wǎng)關(guān)162和MSC 140也耦合到同一網(wǎng)絡(luò)160，但是并不要求網(wǎng)絡(luò)160是 相同的而可以是不同的。網(wǎng)絡(luò)160可以包括一個或多個交換機、集線器、或路 由器，它們被配置成允許與耦合到網(wǎng)絡(luò)160的一個或多個通信設(shè)備(未示出) 進(jìn)行通信。因此，在一些實施方式中，用戶終端110a和110b可以被配置成通 過無線站點180與耦合到網(wǎng)絡(luò)160的一個或多個設(shè)備進(jìn)行無線通信。
無線站點180可以被配置成在正向鏈路和反向鏈路中使用OFDM通信?；?者，當(dāng)無線站點180被配置成支持單向通信時，無線通信可以在該通信鏈路上 實現(xiàn)OFDM通信。術(shù)語正向鏈路是指從無線站點180到用戶終端110a和110b 的通信鏈路，而術(shù)語反向鏈路是指從用戶終端110a和110b到無線站點180的 通信鏈路。在提供雙向通信的系統(tǒng)中，無線站點180以及用戶終端110a和110b都可 以分配用于信道和干擾估計的資源。例如，無線站點180以及用戶終端110a 和110b可以廣播導(dǎo)頻信號，相應(yīng)的接收機將這些導(dǎo)頻信號用于信道和干擾估 計。
為了清楚，本系統(tǒng)實施方式的描述討論了在正向鏈路中用于信道和干擾估 計的資源的分配過程以及在正向鏈路接收機中實現(xiàn)的信道估計的自適應(yīng)時間 濾波。然而，應(yīng)該理解，信道估計的自適應(yīng)時間濾波并不限于正向鏈路接收機 中的應(yīng)用，而是可以用于正向鏈路接收機和反向鏈路接收機中，或者可以排他 性地僅在一條通信鏈路中加以實現(xiàn)。
無線站點180可以被配置成廣播一個公共導(dǎo)頻信號，該導(dǎo)頻信號可作為分 配給信道和干擾估計的資源。該公共導(dǎo)頻信號可以包括從OFDM頻率集中選出 的許多聲調(diào)。例如，該公共導(dǎo)頻信號可以從OFDM頻率集中選出的均勻間隔的 盧調(diào)中形成。這些均勻間隔的配置可以被稱為交錯導(dǎo)頻信號。在其它實施方式 中，導(dǎo)頻信號可以包括一個或多個專用導(dǎo)頻信號或者公共導(dǎo)頻信號和一個或多 個專用導(dǎo)頻信號的組合。
公共導(dǎo)頻信號可以包括從OFDM頻率集中選出的一個或多個聲調(diào)集，并且 可以基于預(yù)定的順序或算法發(fā)送上述聲調(diào)集之一。在一個實施方式中，公共導(dǎo) 頻信號可以是兩個不同聲調(diào)集中的一個，并且無線站點180可以在這兩個不同 的聲調(diào)集之間輪換。這種配置可以被稱為交錯導(dǎo)頻配置。
公共導(dǎo)頻信號和經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)經(jīng)歷的失真和降級可部分歸因于信道。用戶 終端110a和110b可以接收來自無線站點的公共導(dǎo)頻信號以及經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。 用戶終端所接收到的時域信號可以建模成y(t"s(t)化(t) + i(t) + n(t)，其中s(t)、 h(t)、 i(t)和n(t)分別代表經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)、信道、干擾以及附加噪聲。碼元"*"是 指巻積算子。
用戶終端UOa和110b可以基于公共導(dǎo)頻信號來確定信道和干擾估計，并 且可以在頻域中確定該估計，當(dāng)然也可以確定時域估計以替代頻域估計、確定 兩種估計、或兩種估計組合起來。然后，用戶終端IIO可以對接收到的信號進(jìn) 行解調(diào)以恢復(fù)出上述數(shù)據(jù)。
用戶終端110a和110b可以利用每一個OFDM碼元中頻域內(nèi)所插入的均勻 間隔的導(dǎo)頻聲調(diào)來估計該信道。基于每一個OFDM碼元中出現(xiàn)的導(dǎo)頻聲調(diào)所進(jìn)
行的信道估計可以被稱為粗信道估計。
在一些情況下，獲得更長的信道估計可能是有利的。例如，更長的信道估 計可以有利于精細(xì)定時同步，還有利于像信道具有延遲擴展且該延遲擴展大于
O F D M碼元中所用的循環(huán)前綴這樣的場景。
時域信道抽頭可以比OFDM系統(tǒng)的循環(huán)前綴要長。在循環(huán)前綴長度之內(nèi)的 那些抽頭被稱為實際的信道。多余的抽頭是指時域信道抽頭中超過循環(huán)前綴長 度的那部分。
如上所述，基于每一個OFDM碼元中的導(dǎo)頻聲調(diào)，便可以獲得具有循環(huán)前 綴長度的粗信道估計。粗信道估計是實際信道抽頭和多余信道抽頭的混疊。通 過在一個或多個OFDM碼元上用合適的權(quán)重對粗信道估計進(jìn)行時間濾波，便可 以分辨實際和多余信道抽頭的混疊。由此，通過串接實際信道估計和多余信道 估計，便可以獲得更長的信道估計。
因此，在上述實施方式中，導(dǎo)頻聲調(diào)在OFDM碼元上是交錯的。在連續(xù)的 碼元中，無線站點180可以交替地廣播第一導(dǎo)頻聲調(diào)集和第二導(dǎo)頻聲調(diào)集?？?以對多個OFDM碼元上的粗信道估計進(jìn)行濾波以分辨實際信道和多余信道。實 際信道估計可以與多余信道估計組合起來，以產(chǎn)生比僅用實際信道所能獲得的 信道估計要更長的信道估計。此處，術(shù)語"更長"是相對于僅基于實際信道的 信道估計的長度而言的。
每一個用戶終端U0a和110b中的接收機都可以實現(xiàn)信道估計的時間濾 波。用戶終端110a和110b可以對信道估計進(jìn)行時間濾波以進(jìn)一步提高信道估 計的質(zhì)量。通過噪聲平均，信道估計的時間濾波可以用于抑制信道估計中的噪 聲方差。時間平均信道估計也可以消除或有效地減小信道抽頭的線性時間變 化。信道估計的時間濾波還可以被用于消除或有效地減少信道混疊并產(chǎn)生比 OFDM碼元中所用的循環(huán)前綴要更長的信道估計。在存在過度延遲擴展的情況 下，后一個優(yōu)點可能特別有益。
接收機單獨為每一個時域抽頭執(zhí)行信道估計的時間濾波。在時域中對信道 估計進(jìn)行濾波可能特別有利于在確定信道估計的過程中允許將實際信道和多 余信道組合起來。在頻域中對導(dǎo)頻信號進(jìn)行濾波是更困難的，因為跨連續(xù)碼元的導(dǎo)頻信號可能不會出現(xiàn)在同一聲調(diào)中。
應(yīng)用于信道估計的最佳時間濾波器可能根據(jù)接收機的工作條件而變化。在 一些條件下三抽頭濾波器可能是有利的，而在其它工作條件下單抽頭濾波器可 能是有利的。當(dāng)接收機實現(xiàn)了多抽頭濾波器時，該濾波器可以被實現(xiàn)成因果濾 波器或非因果濾波器。在本文中，術(shù)語"非因果"是指后來到達(dá)或后來導(dǎo)出的 信息的使用。例如，與特定碼元相對應(yīng)的用于信道估計的非因果時間濾波器可 能依賴于后來導(dǎo)出的信道估計。由此，相對于特定碼元時間，該時間濾波器是 非因果的。用戶終端110a和110b中的接收機可以部分基于工作條件來修改時 間濾波器的各項特征。
例如，第一用戶終端110a可以在第一工作頻帶上與無線站點180進(jìn)行通 信。另外，第一終端用戶110a可以在與無線站點180進(jìn)行通信的同時相對固定。
例如，第二用戶終端110b可以通過比第一工作頻帶要大的第二工作頻帶 與無線站點180進(jìn)行通信。第二用戶終端110b也可以相對于無線站點180具 有一定的速度。例如，第二用戶終端110b可能位于移動的車輛中。
在上述工作條件下，第一用戶終端110可能基本上很少或根本沒有經(jīng)歷非 線性信道變化，而第二用戶終端110b可能經(jīng)歷了顯著的非線性信道變化?？?能有利的是，第一用戶終端110a實現(xiàn)了用于信道估計的三抽頭非因果時間濾波 器。然而，如果第二用戶終端110b經(jīng)歷了相對高的速度，則因相對大的多普 勒擴頻而導(dǎo)致的多個碼元上的非線性信道變化可能是顯著的。在這種情況下， 第二用戶終端U0b可以有利地調(diào)節(jié)信道估計時間濾波器以提供單抽頭濾波器 響應(yīng)。與使用三抽頭非因果時間濾波器相比，單抽頭時間濾波器響應(yīng)可以提供 更好的性能。
各種用戶終端110a和110b可以部分基于工作條件來改變信道估計時間濾 波器的各項參數(shù)。當(dāng)?shù)谝挥脩艚K端110a變得移動時，第一用戶終端110a可以 改變時間濾波器的各項特征。相似的是，當(dāng)?shù)诙脩艚K端110b的速度減小或 停止時，第二用戶終端110b可以改變其時間濾波器的各項特征。
用戶終端(比如110a)可以被配置成具有多個預(yù)定的時間濾波器，并且將 要使用哪個時間濾波模式可以由軟件來決定。在另一個實施方式中，在用戶終 端110a的工作期間，不同模式之間的切換也可以動態(tài)地發(fā)生。
速度被用作工作條件的一個示例，它對于信道在跨多個碼元的非線性時間 變化有貢獻(xiàn)。用戶終端110a和110b并不限于基于用戶終端的相對速度來改變 自適應(yīng)時間濾波器的各項特征。
如上所述，在一個實施方式中，用戶終端110a和110b可以基于已估計的
多普勒擴頻/車速來改變時間濾波系數(shù)和/或長度。
通過估計信道抽頭在跨多個OFDM碼元的時間相關(guān)性，用戶終端110a便 可以估計該信道的多普勒擴頻。具體來講，用戶終端使用多個OFDM碼元上的 信道估計來計算該信道的已估計的時間相關(guān)性。然后，將已估計的信道時間相 關(guān)性與一個或多個預(yù)定的閾值進(jìn)行比較以確定是否需要切換時間濾波模式。
用戶終端110a或110b也可以實現(xiàn)用于信道估計的兩個或更多個時間濾波 塊的集合。用戶終端(比如110a)可以在每一個塊的輸出處執(zhí)行噪聲估計并且 使用該噪聲估計來確定時間濾波模式選擇。相似的是，用戶終端(比如U0a) 可以對這些碼元進(jìn)行解碼并且為多個時間濾波塊確定PER (分組誤碼率)，并 且可以使用該PER來選擇最佳的時間濾波模式。用戶終端110a和U0b也可以 應(yīng)用fi適應(yīng)濾波算法并且適應(yīng)這些時間濾波系數(shù)。
圖2是具有自適應(yīng)信道估計時間濾波的接收機200的一個實施方式的簡化 功能框閣。接收機200可以實現(xiàn)于圖1所示系統(tǒng)100的用戶終端110a和110b 中，以處理來自無線站點180的正向鏈路通信?；蛘?，接收機200可以實現(xiàn)于 圖1所示系統(tǒng)100的無線站點180中，以處理來自一個或多個用戶終端110a 和110b的反向鏈路通信。
關(guān)于圖2的接收機200的描述將以接收機200被配置成接收來自無線站點 的正向鏈路通信為背景。然而，如上所述，接收機200不限于正向鏈路通信。
收機200包括天線202，該天線被配置成接收感興趣的工作頻帶中的正 向鏈路信號。接收機200可以被配置成跨多個頻帶工作，在這些頻帶中都支持 無線通信。例如，天線202可以被配置成接收與無線電話系統(tǒng)相對應(yīng)的工作頻 帶中的信號。天線202還可以被配置成支持被分配給來自一個或多個無線站點 的正向鏈路信號的一個或多個頻帶。例如，接收機200可以被配置成接收來自 第一無線站點的第一無線信號，該第一無線站點工作在第一工作頻帶中，例如， 該第一工作頻帶可能是超高頻率(UHF)頻帶。接收機200還可以被配置成接收
來自第二無線站點的第二無線信號，該第二無線站點工作在第二工作頻帶中，
例如，該第二工作頻帶可能是工作在2.6 GHz附近的微波頻帶處的多信道多點 分布服務(wù)(MMDS)。天線202可以被配置成多頻帶天線，或者可以被配置成多 個天線，每一個天線都配置成支持總工作頻帶中的一個或多個部分。
天線202耦合到接收機前端模塊210，該模塊210可以被配置成調(diào)諧到來 自工作頻帶的信道并且將接收到的RF信號處理成基帶或近基帶信號。接收機 前端模塊210可以被配置成調(diào)諧到期望的工作頻率、濾波、降頻轉(zhuǎn)換、以及放 大接收到的信號。例如，接收機前端模塊210可以包括一個或多個可編程本地 振蕩器(LO)，這些LO可以選擇性地調(diào)諧到期望的頻率，由此將接收機前端 模塊210調(diào)諧到期望的工作頻帶。
接收機前端模塊210的輸出耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 220，該ADC被配置 成將接收到的信號的模擬表示轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示以便進(jìn)行數(shù)字信號處理。ADC 220的輸出耦合到信道估計器230。 ADC 220的輸出也可以耦合到解調(diào)器260。
信道估計器230可以被配置成部分基于接收到的信號來確定信道估計。在 一個實施方式中，信道估計器230可以被配置成基于接收到的信號的一部分來 估計該信道，其中所述這一部分是與接收到的信號中用于傳送數(shù)據(jù)的那些部分 同時接收到的。例如，接收到的信號可以是OFDM信號，這些聲調(diào)的子集可以 被配置成導(dǎo)頻聲調(diào)。信道估計器230可以工作在被配置成導(dǎo)頻聲調(diào)的那個聲調(diào) 子集匕
在另一個實施方式中，接收到的信號可以是時間復(fù)用的，并且該復(fù)用信號 的一部分可以是導(dǎo)頻信號或某種其它預(yù)定的信號。信道估計器230可以對接收 到的信號進(jìn)行解復(fù)用，并且工作在接收到的信號中具有導(dǎo)頻信號或其它預(yù)定信 號的那部分上。在一個實施方式中，復(fù)用的接收信號可以是碼分多路復(fù)用信號， 并且導(dǎo)頻信號可以對應(yīng)于預(yù)定的代碼。信道估計器230可以通過相關(guān)從接收到 的信號中提取導(dǎo)頻信號，并且基于該導(dǎo)頻信號確定信道估計。在另一個實施方 式中，接收到的信號可以是時分多路復(fù)用信號，并且時分多路復(fù)用信號的一部 分可以對應(yīng)于導(dǎo)頻信號或某種其它預(yù)定的信號。信道估計器230可以被配置成 通過時間同歩對接收到的信號進(jìn)行解復(fù)用，以提取導(dǎo)頻信號或其它預(yù)定的信號 并確定信道估計。
信道估計器230的輸出或者信道估計器230所產(chǎn)生或使用的信號皿制都 可以耦合到切換準(zhǔn)則模塊240。切換準(zhǔn)則模塊240可以被配置成確定接收機200 的工作條件，并且至少部分基于該工作條件對自適應(yīng)時間濾波器250進(jìn)行配置。
切換準(zhǔn)則模塊240可以包括用于存儲信道估計的存儲器或緩沖器。在一個 實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊240可以基于多個信道估計的相關(guān)來確定自適應(yīng)時 間濾波器配置。
切換準(zhǔn)則模塊240也可以耦合到接收機200內(nèi)的其它模塊。例如，切換準(zhǔn) 則模塊240可以耦合到接收機前端模塊210或與接收機前端模塊210相耦合的 控制器(未示出)。在其它實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊240可以被配置成接收 來自多個源的一個或多個輸入。所述多個源可以包括軟件或經(jīng)用戶接口而接收 到的用戶輸入。在其它實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊240可以被配置成至少部分 基于已估計的信道多普勒擴頻、信道時間變化、每一個時間濾波塊的輸出處的 噪聲估計、來自解調(diào)器輸出處的解碼后的分組誤碼率或位誤碼率、工作頻帶、 或某種其它標(biāo)準(zhǔn)來接收并確定該自適應(yīng)時間濾波器配置。例如，切換準(zhǔn)則模塊 240可以確定接收機前端模塊210的工作頻帶，并且可以至少部分基于該工作 頻帶來確定該自適應(yīng)時間濾波器配置。
例如，如果接收到的信號處于足夠低的工作頻帶內(nèi)以使多普勒效應(yīng)可以忽 略，則切換準(zhǔn)則模塊240可以將自適應(yīng)時間濾波器配置成第一模式或配置。如 果接收到的信號處于一足夠高的工作頻帶內(nèi)以使多普勒效應(yīng)更為顯著，則切換 準(zhǔn)則模塊240可以將自適應(yīng)時間濾波器配置成多個備選模式或配置中的一種。 在第二種情況下，當(dāng)確定自適應(yīng)時間濾波器配置時，切換準(zhǔn)則模塊240可以考 慮附加的因素，比如信道估計時間相關(guān)性。
切換準(zhǔn)則模塊240不需要知道實際的工作頻帶，但是可以基于本地振蕩器 (LO)控制信息或基于與工作頻帶相關(guān)的一些其它信息來做出依賴于頻率的決定°
在另一個實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊240可以被配置成接收用戶輸入或一 些其它輸入。然后，切換準(zhǔn)則模塊240可以基于該輸入來確定自適應(yīng)時間濾波 器配置。例如，切換準(zhǔn)則模塊240可以耦合到一用戶接口，該接口允許自適應(yīng) 時間濾波器配置的軟件控制。例如，該用戶接口可以被配置成提供多種工作模
式，比如靜止、移動、車輛等。用戶可以選擇這些工作m^:之一，并且與用戶
接口相關(guān)的軟件可以控制切換準(zhǔn)則模塊240從而控制自適應(yīng)時間濾波器到與所 選定的模式相對應(yīng)的配置。
在另一個實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊240可以被配置成接收來自外部設(shè)備 或輸入(未示出)的輸入。例如，接收機200可以實現(xiàn)在能充當(dāng)蜂窩電話的用 戶終端中。當(dāng)用戶終端位于自動車輛適配器中時，用戶設(shè)備可以接收或以其它 方式產(chǎn)生一控制信號并將該控制信號傳給切換準(zhǔn)則模塊240。然后，切換準(zhǔn)則 模塊240可以基于外部輸入對自適應(yīng)時間濾波器進(jìn)行配置。
因此，自適應(yīng)時間濾波器250的各項特征可以動態(tài)地通過軟件或硬件控制 模式來進(jìn)行修正。信道估計器的輸出耦合到自適應(yīng)時間濾波器250。自適應(yīng)時 問濾波器250基于切換準(zhǔn)則模塊240所提供的控制和參數(shù)對信道估計進(jìn)行濾 波。
自適應(yīng)時間濾波器250可以被配置成具有多個預(yù)定的配置或模式。例如， 自適應(yīng)時間濾波器250可以存儲與多種配置相對應(yīng)的濾波器系數(shù)，并且切換準(zhǔn) 則模塊240可以選擇該配置。自適應(yīng)時間濾波器250可以被配置成具有如下一 般形式-.
藝《,h(/:十")，
其中"，'…， 是時間濾波器系數(shù)，向量h(i)是碼元i的時域信道估計。 在一個實施方式中，自適應(yīng)時間濾波器250可以存儲用于兩種不同濾波器 的系數(shù)。第一種時間濾波器可以是三抽頭非因果濾波器，第二時間濾波器可以 是單抽頭濾波器。單抽頭濾波器可以基本上對應(yīng)于不對信道估計進(jìn)行時間濾 波。在這種實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊240可以在三抽頭非因果時間濾波器和 沒有時間濾波之間進(jìn)行選擇。
經(jīng)時間濾波過的信道估計被從自適應(yīng)時間濾波器250輸出到解調(diào)器260。 解調(diào)器260提取數(shù)字化接收信號中與數(shù)據(jù)或信息相對應(yīng)的那部分，并且用信道 估計對該信號進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)器260的輸出可以耦合到輸出設(shè)備(未示出)或 接收機內(nèi)的某個其它目的地。通過適應(yīng)時間濾波器特征，接收機便能夠優(yōu)化信道估計以便改變工作條件。
圖3是接收機的基帶處理部分300的一個實施方式的簡化功能框圖。例如，
該接收機可以是圖2所述的接收機。該接收機的基帶部分300被配置成用于 OFDM通信。該基帶部分被配置成工作在用于實現(xiàn)交錯導(dǎo)頻的OFDM信號上， 并且可以基于該交錯導(dǎo)頻來估計該信道。
基帶部分300包括ADC 220，該ADC 220被配置成將接收到的信號的模 擬表示轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示。ADC 220的輸出耦合到串行到并行轉(zhuǎn)換器310，該轉(zhuǎn) 換器310可以被配置成緩沖器。串行到并行轉(zhuǎn)換器310被配置成將串行數(shù)據(jù)流 重新格式化成具有多個信號通路的并行數(shù)據(jù)流。信號通道的個數(shù)用N表示，它 是針對OFDM系統(tǒng)而預(yù)定的并且對應(yīng)于不同聲調(diào)的個數(shù)。
串行到并行轉(zhuǎn)換器310將這N個并行的信號通道耦合到頻率變換級即此處 所描繪的快速傅里葉變換(FFT)模塊320。 FFT模塊320將這N個時域抽頭變換 成N個頻域抽頭。FFT模塊320的輸出可以耦合到信道估計器230以及數(shù)據(jù)提 取模塊330。
信道估計器230被配置成在與導(dǎo)頻聲調(diào)相對應(yīng)的每一個頻率抽頭處對信道 進(jìn)行估計。在這N個副載波中，交錯導(dǎo)頻信號可以被配置成P個均勻間隔的導(dǎo) 頻聲調(diào)。在一個實施方式中，每一個OFDM碼元可以分配有N-4096個副載波 和P312個導(dǎo)頻聲調(diào)。在這樣的實施方式中，導(dǎo)頻聲調(diào)是均勻間隔的8個副載 波。
信道估計器230包括導(dǎo)頻提取模塊340，該模塊340被配置成從與導(dǎo)頻聲 調(diào)相對應(yīng)的FFT輸出中提取那些聲調(diào)。導(dǎo)頻提取模塊340可以被配置成與 OFDM碼元同步，使得合適的聲調(diào)得以提取出來，其中OFDM系統(tǒng)使用了交錯導(dǎo)頻。
導(dǎo)頻提取模塊340的輸出對應(yīng)于P寬度的并行信道，它可以作為維度P的 向量來進(jìn)行分析。P個導(dǎo)頻信號耦合到解擾碼器350，該解擾碼器350可以被
配置成對導(dǎo)頻信號進(jìn)行解擾并且導(dǎo)出與這些導(dǎo)頻聲調(diào)相對應(yīng)的信道估計。每一 個導(dǎo)頻聲調(diào)可以根據(jù)預(yù)定的導(dǎo)頻序列來進(jìn)行編碼，并且可以通過預(yù)定的相移使 其發(fā)生相移，該預(yù)定的相移可能依賴于所分配的副載波。解擾碼器350用于補 償仟何預(yù)定的相移并且對該導(dǎo)頻聲調(diào)進(jìn)行解碼以便恢復(fù)用于每一頻率的頻域
信道估計。
解擾碼器350的輸出可以耦合到變換模塊即此處所實現(xiàn)的反向FFT(IFFT)， 該IFFT用于將頻域信道估計變換成P抽頭時域信道估計。與用于將接收到的 信號變換到頻域的FFT的維度相比，該IFFT的維度可以相同。該P抽頭時域 信道估計是信道估計器230的輸出。
信道估計器230的輸出可以耦合到自適應(yīng)時間濾波器250以及切換準(zhǔn)則模 塊240。例如，自適應(yīng)時間濾波器250可以被配置成存儲用于兩個單獨的時間 濾波器的系數(shù)。第一時間濾波器可以是三抽頭非因果時間濾波器，其形式為
<formula>complex formula see original document page 23</formula>
第二時間濾波器可以是單抽頭濾波器，對應(yīng)于不進(jìn)行時間濾波。s卩，自適
應(yīng)時間濾波器250的輸出對應(yīng)于從信道估計器230處輸出的信道估計。
切換準(zhǔn)則模塊240可以被配置成通過檢査來自信道估計器230的連續(xù)輸出 來確定已估計的多普勒擴頻或相對速度。切換準(zhǔn)則模塊240可以估計信道抽頭 跨多個OFDM碼元的時間相關(guān)性。具休來講，切換準(zhǔn)則模塊240可以使用跨 FDM碼元的信道估計來計算已估計的信道時間相關(guān)性。切換準(zhǔn)則模塊240可 以對照-個或多個預(yù)定的閾值來比較己估計的信道時間相關(guān)性，以確定是否需 要切換時間濾波模式并確定要應(yīng)用哪一個時間濾波模式。這些預(yù)定的閾值可以 對應(yīng)于多普勒擴頻或信道抽頭的其它相似的非線性時間變化。
例如，切換準(zhǔn)則模塊可以被配置成利用下列公式來確定信道時間相關(guān)性
在上述時間相關(guān)性方程中，n是OFDM碼元指數(shù)，k是時域信道抽頭指數(shù)， h(n,k)是用于碼元n的時域信道估計的第k個抽頭。在上述方程中，信道時間相 關(guān)性是從兩個相鄰的OFDM碼元的信道估計中獲得的。
如果多余的信道是可用的，則自適應(yīng)時間濾波器250可用單獨地存儲用于
該多余信道的信道估計。切換準(zhǔn)則模塊240可用確定解調(diào)器260所使用的信道
估計是否應(yīng)該包括多余的信道估計或者只應(yīng)該包括實際的信道估計。切換準(zhǔn)則
模塊240可以利用各種因素來做出使用多余信道的決定。例如，切換準(zhǔn)則模塊 可以計算并比較實際信道的能量和多余信道的能量。切換準(zhǔn)則模塊240也可以 估計該信道的時間相關(guān)性。切換準(zhǔn)則模塊240可以使用能量差和已估計的信道 時間相關(guān)性的組合來確定是否要在信道估計中使用多余的信道。
在另一個實施方式中，自適應(yīng)時間濾波器250可以實現(xiàn)兩個或更多個信道 估計時間濾波塊的集合。切換準(zhǔn)則模塊240可以確定每一塊的輸出處的噪聲估 計，并且可以使用該噪聲估計來確定要選擇哪一個時間濾波模式。相似的是， 用于所有時間濾波塊的解碼PER (分組誤碼率)或解碼BER (位誤碼率)也可
以被用于選擇最佳的時間濾波模式。
例如，用/K/r)表示閾值運算之前的經(jīng)時間濾波的時域信道估計，用&W表
示閾佰運算之后的經(jīng)時間濾波的時域信道估計，其中k是用于時域抽頭的指數(shù)。
經(jīng)時間濾波的信道估計的噪聲估計可以是
自適應(yīng)時間濾波器250的輸出代表了時域信道估計，基帶部分300基于接 收機的工作條件而得到優(yōu)化。自適應(yīng)時間濾波器250的輸出耦合到變換模塊即 此處所實現(xiàn)的FFT模塊370，該FFT模塊370將經(jīng)時間濾波的信道估計變換到 頻域。與將接收到的信號采樣變換到頻域所用的量級相比，F(xiàn)FT模塊370可以 具有相同的量級。FFT模塊370的輸出耦合到解調(diào)器260。
如上所述，第一 FFT模塊320將頻域副載波信息提供給數(shù)據(jù)提取模塊330。 數(shù)據(jù)提取模塊330工作在這些副載波上以將載有信息的副載波映射到解調(diào)器 330。數(shù)據(jù)提取模塊330可以將分配給數(shù)據(jù)而非分配給導(dǎo)頻的那些副載波耦合 到解調(diào)器260。解調(diào)器260使用優(yōu)化后的頻域信道估計對這些數(shù)據(jù)副載波進(jìn)行 解調(diào)。
圖4A-4B是自適應(yīng)時間濾波器250的各種實施方式的簡化功能框圖。自適 應(yīng)時間濾波器250的各種實施方式可以用在圖2所示的接收機中或用在圖3所
示的基帶部分中。針對那些具有不止一個信道抽頭的通信系統(tǒng)(比如OFDM通信系統(tǒng))而言，自適應(yīng)時間濾波器25的各種實施方式可以基于一個信道抽頭 來工作。因此，在具有512個用于信道估計的信道抽頭的OFDM系統(tǒng)中，自適 應(yīng)時間濾波器250的各種實施方式可以被配置成執(zhí)行維度512的向量運算。
圖4A所示自適應(yīng)時間濾波器250實施方式包括多個寄存器410a-410e，它們可以交替地實現(xiàn)成存儲器存儲位置、緩沖器存儲位置、或其它類型的存儲等。 圖4A的自適應(yīng)時間濾波器250被配置成能夠提供多達(dá)nl+n2+l個抽頭的非因果 時間濾波器響應(yīng)。自適應(yīng)時間濾波器250被配置成提供多達(dá)nl個非因果抽頭 和多達(dá)n2+l個因果抽頭。非因果抽頭的個數(shù)不需要與因果抽頭的個數(shù)大致相 同。在其它實施方式中，非因果抽頭的個數(shù)可以與因果抽頭的個數(shù)大致相同。 例如，在一些實施方式中，n2可以設(shè)為等于nl。在其它實施方式中，自適應(yīng) 時間濾波器250可以被配置成只提供因果濾波器響應(yīng)。
寄存器410a-410e可以耦合到相應(yīng)的放大器420a-420e。在多個加法器 430a-430c中將放大器420a-420e的輸出加起來，以提供單個經(jīng)時間濾波的輸出。
存儲裝置422或存儲器可以被配置成存儲與多種時間濾波器配置相對應(yīng)的 多個增益系數(shù)。一個或多個時間濾波器配置可以具有比2n+l個抽頭要短的濾波 器響應(yīng)。因此，對于某些時間濾波器配置而言， 一個或多個上述系數(shù)可能是零。
對于比2 n+1個抽頭要短的時間濾波器配置而言，為了提供經(jīng)時間濾波的信 道估計，時間濾波器不需要存儲2n+l個信道估計。例如， 一種濾波器配置可以 對應(yīng)于三抽頭非因果濾波器，對于k+l、 k和k-l個信道估計而言抽頭權(quán)重被設(shè) 為(1/4, 1/2， 1/4)。如果信道估計中包括多余信道，則用于該多余信道的三抽頭 權(quán)重可以是(-1/4， 1/2,-1/4)，并且可以包括與該多余信道相關(guān)的相移。
對于這種濾波器配置，只使用三個信道估計，并且時間濾波器只需要維持 三個信道估計數(shù)值，即一個先前的數(shù)值、與當(dāng)前的碼元相對應(yīng)的數(shù)值以及與下 一個到達(dá)的碼元相對應(yīng)的數(shù)值。另一種濾波器配置可以對應(yīng)于單抽頭濾波器， 這基本上對應(yīng)于不進(jìn)行時間濾波。
自適應(yīng)時間濾波器250可以接收來自切換準(zhǔn)則模塊的信號或消息，該信號 或消息用于指示哪一種配置是想要的。自適應(yīng)時間濾波器250從存儲裝置422 中檢索出與所選配置相對應(yīng)的系數(shù)，并且將這些系數(shù)應(yīng)用于合適的增益級。
在另一個實施方式中，存儲裝置422可以包括一個或多個生成多項式，并 且自適應(yīng)時間濾波器250可以使用上述一個或多個生成多項式來確定增益系 數(shù)。在本實施方式中，時間濾波器特征并不限于分立的預(yù)定特征，而是可以按 基本上連續(xù)的方式不斷變化。
圖4B是自適應(yīng)時間濾波器250的另一個實施方式。自適應(yīng)時間濾波器250 包括多個時間濾波器450a-450c，每一個都被配置成提供不同的時間濾波器響 應(yīng)。各個時間濾波器響應(yīng)可以被配置成提供非因果或因果式的響應(yīng)。在一個實 施方式中，時間濾波器450a-450c中的一個可以被配置成單抽頭時間濾波器， 基本上不對信道估計進(jìn)行時間濾波。
多個時間濾波器450a-450c可以將其輸出耦合到交換機或多路復(fù)用器460 的輸入端口。多路復(fù)用器460可以包括一個控制輸入，該輸入受切換準(zhǔn)則模塊 控制以從上述時間濾波器響應(yīng)中選擇一個想要的響應(yīng)。
在一個實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊可以在時間濾波器450a-450c的輸出處 執(zhí)行噪聲估計，并且使用該噪聲估計來確定經(jīng)多路復(fù)用器460選出的時間濾波 模式。在另一個實施方式中，切換準(zhǔn)則模塊可以連續(xù)地向解調(diào)器提供信道估計， 并且切換準(zhǔn)則模塊可以將解碼PER用于時間濾波器450a-450c以選擇最佳的時 間濾波模式。
閣5是信道估計的自適應(yīng)時間濾波的方法500的一個實施方式的簡化流程 圖。方法500代表了基于接收機工作條件的信道估計的自適應(yīng)時間濾波的一個 實施方式，并且并不代表接收機可以執(zhí)行信道估計的自適應(yīng)時間濾波的唯一方 式。
當(dāng)實現(xiàn)于圖1所示系統(tǒng)中時，方法500可以由圖2的接收機來執(zhí)行。例如， 接收機可以對從無線站點所廣播的信號中導(dǎo)出的信道估計執(zhí)行自適應(yīng)時間濾 波。方法500描述了在OFDM系統(tǒng)中接收機的工作情況，該OFDM系統(tǒng)具有 在每一個碼元期間作為導(dǎo)頻聲調(diào)而被分配的總副載波數(shù)的子集。
方法500始于框510，此處，接收機接收來自無線站點的OFDM碼元。如 上所述，OFDM碼元可以包括交錯的導(dǎo)頻，其中可用副載波總數(shù)N中的一子集 P被配置成導(dǎo)頻。
接收機繼續(xù)到框520并且將時域采樣或抽頭變換成頻域表示。接收機可以
實現(xiàn)FFT以將時域抽頭變換成相應(yīng)的頻域副載波。
接收機繼續(xù)到框530并且從FFT輸出中提取導(dǎo)頻副載波。對于交錯導(dǎo)頻這 種情況，導(dǎo)頻副載波的同一性可以遵循預(yù)定的模式。接收機可以與碼元定時同 步以便準(zhǔn)確地確定接收到的碼元內(nèi)哪些副載波對應(yīng)于導(dǎo)頻副載波。
接收機繼續(xù)到框540并且確定與所提取的導(dǎo)頻副載波相對應(yīng)的信道估計。 該導(dǎo)頻是一種已知的序列。因此，接收機可以在確定信道估計時使用關(guān)于所發(fā) 送的信號的先驗知識。接收機可以根據(jù)其預(yù)定的導(dǎo)頻序列對導(dǎo)頻副載波進(jìn)行解 擾。結(jié)果便是頻域信道估計。接收機可以將這些信道估計變換到頻域以便確定 具有與P個時域抽頭相對應(yīng)的P個不同信道估計的信道估計向量。
接收機繼續(xù)到框550并且確定接收機的工作條件。例如，接收機可以確定 跨多個碼元的信道變化。接收機可以將這些信道估計存儲到存儲器或某種其它 存儲裝置中，并且可以在跨兩個或更多個碼元比較這些信道估計。例如，接收 機可以確定信道估計跨多個碼元的時間相關(guān)性，并且可以對照一個或多個閾值 來比較該相關(guān)。每一個閾值可以對應(yīng)于信道時間變化的一個等級，最好可以用 上述多個不同信道時間濾波器之一來補償這種信道時間變化。因此，相關(guān)的范 圍可以對應(yīng)于特定的時間濾波器配置。對于具有大于1維的信道估計的系統(tǒng)(比 如OFDM系統(tǒng))，接收機可以基于"每個-抽頭"使各信道估計相關(guān)。
作為一個示例，信道估計跨多個碼元的相關(guān)性較低可以表征較大的線性信 道變化，它可以是線性和非線性信道變化的組合。這種信道時間變化可能是因 相對較大的多普勒擴頻而引起的。在這種工作環(huán)境中，通過基本上減少或消除 信道估計的時間濾波，便可以提高解調(diào)器性能。
在確定信道變化之后，接收機繼續(xù)到框560并且基于上述變化來確定信道 估計時間濾波器配置。如上所述，信道時間相關(guān)性數(shù)值的每一段范圍都可以對 應(yīng)于不同的時間濾波器配置。時間濾波器配置之一可以對應(yīng)于單抽頭時間濾波 器，它基本上對應(yīng)于不對信道估計進(jìn)行時間濾波。當(dāng)所選的信道估計時間濾波 器對應(yīng)于非因果濾波器時，接收機可能需要緩沖或存儲這些信道估計以及足以 確定非因果時間濾波器數(shù)值的許多碼元的所有信號副載波數(shù)值。
接收機繼續(xù)到框570并且將自適應(yīng)時間濾波器配置成想要的配置。然后， 接收機根據(jù)該時間濾波器對這些信道估計進(jìn)行濾波。
上文已描述了用于執(zhí)行信道估計的自適應(yīng)時間濾波的裝置以及用于實現(xiàn) 自適應(yīng)時間濾波的方法。接收機可以隨時間確定多個信道估計，并且可以至少 部分基于接收機工作環(huán)境而自適應(yīng)地對上述信道估計進(jìn)行時間濾波。接收機可 以實現(xiàn)多種預(yù)定的時間濾波器配置并且可以基于工作環(huán)境來選擇這些時間濾 波器配置之一。接收機可以獨立地確定工作環(huán)境，或者可以接收用于指明工作 環(huán)境的某種外部控制或輸入。
結(jié)合本文所揭示的各實施方式加以描述的各種說明性邏輯塊、模塊以及電 路可以與下列各種設(shè)備一起實現(xiàn)或執(zhí)行通用處理器，數(shù)字信號處理器(DSP)，
簡化指令集計算機(RISC)處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)或其它可編程邏輯器件，分立的門或晶體管邏輯，分立的硬件組件，或 者用于執(zhí)行本文所描述的各種功能的上述設(shè)備的任意組合。通用處理器可以是 微處理器，但在替代方案中，該處理器可以是任何處理器、控制器、微控制器、 或狀態(tài)機。處理器可以被實現(xiàn)成各種計算設(shè)備的組合，例如，DSP和微處理器 的組合，多個微處理器，與DSP芯相結(jié)合的一個或多個微處理器，或者任何其 它這樣的配置。
軟件模塊可以駐留在RAM存儲器、閃存、非易失性存儲器、ROM存儲器、 EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可換式磁盤、CD-ROM、 或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲介質(zhì)中。典型的存儲介質(zhì)耦合到處理器， 使得處理器可以從存儲介質(zhì)中讀取信息并將信息寫入存儲介質(zhì)中。在備選方案 中，存儲介質(zhì)可以與處理器集成在一起。
結(jié)合本文各實施方式所描述的方法、過程、或算法的諸多步驟可以直接以 硬件、處理器所執(zhí)行的軟件模塊、或這兩者的結(jié)合來實施。方法或過程中的各 步驟或動作可以按所示的順序來執(zhí)行，或者可以按另一種順序來執(zhí)行。另外， 一個或多個過程或方法的步驟可能省略，或者一個或多個過程或方法的步驟可 以被添加到上述方法和過程中。附加的步驟、塊、或動作可以被添加到上述方 法和過程的開始、結(jié)束、或中間。
上文關(guān)于所揭示的各實施方式的描述能夠使本領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人員 重現(xiàn)或利用本發(fā)明。這些實施方式的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是 顯而易見的，并且本文所界定的一般性原理都可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下應(yīng)用于其它實施方式。因此，本發(fā)明并不限于本文所示的這些實施 方式，而是符合與本文所揭示的原理和新穎特征相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中獲取信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行解碼的方法，所述方法包括確定信道時間變化；部分基于所述信道時間變化，改變信道估計時間濾波器特征；以及根據(jù)所述信道估計時間濾波器特征，對至少一個信道估計進(jìn)行濾波。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定信道變化包括-確定與第一接收碼元相對應(yīng)的第一信道估計； 確定與第二接收碼元相對應(yīng)的第二信道估計；使所述第一信道估計與所述第二信道估計相關(guān)以確定信道相關(guān)性；以及 將所述信道相關(guān)性與至少一個預(yù)定閾值進(jìn)行比較。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一個預(yù)定閾值包括 至少一個部分基于接收工作頻帶的預(yù)定閾值。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定信道變化包括確定多個 不同信道估計中的變化，每一個信道估計都包括實際的信道估計和多余的信道 估計。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定信道變化包括確定多個 不同信道估計中的變化，每一個信道估計都基于在正交頻分復(fù)用(OFDM)碼 元期間所接收到的交錯導(dǎo)頻信號。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定信道時間變化包括估計 所述信道的多普勒擴頻。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定信道時間變化包括為不 同正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元的多個副載波確定信道變化。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定信道時間變化包括確定 不同正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元上的至少一個副載波的頻域時間變化。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定信道時間變化包括確定 不同正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元上的時域抽頭的變化。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定信道時間變化包括估計不同正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元上的時域抽頭的時間相關(guān)性。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，改變信道估計時間濾波器特 征包括改變信道估計時間濾波器的抽頭個數(shù)。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，改變信道估計時間濾波器特 征包括改變信道估計時間濾波器的至少一個抽頭系數(shù)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，改變至少一個抽頭系數(shù)包 括從多個預(yù)定的抽頭系數(shù)中選擇至少一個抽頭系數(shù)。
14. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，改變信道估計時間濾波器特 征包括選擇多個預(yù)定的信道估計時間濾波器特征之一。
15. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，改變信道估計時間濾波器特 征包括選擇三抽頭時間濾波器和單抽頭時間濾波器這兩者中的一種。
16. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，改變信道估計時間濾波器特 征包括選擇非因果多抽頭時間濾波器和單抽頭濾波器這兩者中的一種。
17. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定信道變化包括確定在不 同碼元上多個信道估計的相關(guān)性，其中改變信道估計時間濾波器特征包括基于 所述相關(guān)性選擇預(yù)定數(shù)目的信道估計時間濾波器特征之一。
18. —種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的方法，所述方法包括利用多個信道估計時間濾波器的每一個對信道估計進(jìn)行濾波以產(chǎn)生多個 經(jīng)時間濾波的信道估計；選擇多個信道估計時間濾波器之一；以及利用來自所述多個信道估計時間濾波器中所選中的那個濾波器的經(jīng)時間 濾波的信道估計，對接收到的碼元進(jìn)行解碼。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，利用多個信道估計時間濾 波器的每一個對信道估計進(jìn)行濾波包括利用多抽頭時間濾波器中的至少一個附加的不同信道估計，對所述信道估 計進(jìn)行時間濾波；以及利用單抽頭濾波器對所述信道估計進(jìn)行時間濾波。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，利用多個信道估計時間濾 波器的每一個對所述信道估計進(jìn)行濾波包括在非因果多抽頭時間濾波器中對所述信道估計進(jìn)行時間濾波；以及 利用因果時間濾波器對所述信道估計進(jìn)行時間濾波。
21. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾 波器之一包括確定所述多個信道估計時間濾波器中每一個的輸出處的噪聲估計；以及基于所述噪聲估計來選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
22. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾波器之一包括利用多個信道估計時間濾波器的每一個對接收到的碼元進(jìn)行解碼； 確定所述多個信道估計時間濾波器的每一個的輸出處的誤碼率數(shù)值；以及 基于所述多個誤碼率數(shù)值來選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述誤碼率包括分組誤碼 率(PER)。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述誤碼率包括位誤碼率 (BER)。
25. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾 波器之一包括接收用于表示工作模式的控制輸入；以及 基于所述工作模式選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述控制輸入是經(jīng)用戶接 口而接收到的。
27. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾 波器之一包括確定接收工作頻帶；以及基于所述接收工作頻帶選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
28. —種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的方法，所述方法包括接收包括至少一個導(dǎo)頻副載波的正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元；將接收到的碼元轉(zhuǎn)換成多個副載波-, 提取與所述導(dǎo)頻相對應(yīng)的至少一個導(dǎo)頻副載波； 至少部分基于所述至少一個導(dǎo)頻副載波，確定信道估計； 基于所述信道估計，確定信道變化；基于所述信道變化，控制時間濾波器以提供信道估計時間濾波器響應(yīng)；以及用所述時間濾波器對所述信道估計進(jìn)行濾波。
29. —種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的裝置，所述裝置包括接收機前端，它被配置成通過所述通信鏈路接收碼元；信道估計器，它耦合到所述接收機并且被配置成基于接收到的碼元來確定 信道估計；自適應(yīng)時間濾波器，它耦合到所述信道估計器并且被配置成對所述信道估 計進(jìn)行時間濾波；以及切換準(zhǔn)則模塊，它耦合到所述自適應(yīng)時間濾波器并且被配置成控制所述自 適應(yīng)時間濾波器的時間濾波特征。
30. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述接收機前端被配置成 接收正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元。
31. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述接收機前端包括一個 可選擇性調(diào)諧的本地振蕩器(LO)。
32. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器被配置成 基于接收到的碼元的預(yù)定部分來確定信道估計。
33. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器被配置成 基于接收到的碼元中所包括的導(dǎo)頻信號來確定信道估計。
34. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器包括 導(dǎo)頻提取模塊，它被配置成從與導(dǎo)頻副載波相對應(yīng)的多個副載波中提取至少一個頻率副載波；以及解擾碼器，它耦合到導(dǎo)頻提取模塊并且被配置成對所述至少一個頻率副載 波進(jìn)行解擾。
35. 如權(quán)利要求34所述的裝置，還包括變換模塊，它耦合到所述解擾碼 器并且被配置成將所述至少一個頻率副載波變換成時域信號。
36. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)時間濾波器包 括可重新配置的多抽頭時間濾波器。
37. 如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述可重新配置的多抽頭 時間濾波器包括多個放大器，每一個放大器都具有一個可從多個預(yù)定的抽頭權(quán) 重中選出的抽頭權(quán)重。
38. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)時間濾波器包 括一種可交替配置成多抽頭時間濾波器或單抽頭濾波器之一的時間濾波器。
39. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)時間濾波器包 括多個時間濾波器，每一個時間濾波器都具有不同的時間濾波器特征。
40. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)時間濾波器包括非因果多抽頭時間濾波器；以及單抽頭時間濾波器，其輸入耦合到所述非因果多抽頭時間濾波器的輸入并 且兩者相同。
41. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊耦合到 所述信道估計器，并且被配置成基于所述接收到的碼元與先前接收到的碼元的 相關(guān)性來控制時間濾波特征。
42. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊被配置 成確定與多個時間濾波特征相對應(yīng)的噪聲估計，并且基于所述噪聲估計來控制 所述自適應(yīng)時間濾波器的時間濾波特征。
43. 如權(quán)利要求29所述的裝置，還包括解調(diào)器，所述解調(diào)器耦合到所述 自適應(yīng)時間濾波器并且被配置成基于經(jīng)時間濾波的信道估計對所述接收到的 碼元進(jìn)行解調(diào)。
44. 如權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊被配置 成針對多個時間濾波器特征的每一個確定所述解調(diào)器的分組誤碼率(PER)數(shù) 值，并且基于所述PER數(shù)值來控制所述時間濾波特征。
45. —種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的裝置，所述裝置包括第一變換模塊，它被配置成將多個時域采樣變換成多個頻域副載波；信道估計器，它耦合到所述第一變換模塊并且被配置成工作在所述頻域副 載波的第一子集上以產(chǎn)生信道估計；自適應(yīng)時間濾波器，它耦合到所述信道估計器并且被配置成對所述信道估 計進(jìn)行時間濾波以產(chǎn)生經(jīng)時間濾波的信道估計；切換準(zhǔn)則模塊，它被配置成確定工作條件并且控制所述自適應(yīng)時間濾波器 的時間濾波特征；數(shù)據(jù)提取模塊，它耦合到所述第一變換模塊并且被配置成提取與數(shù)據(jù)副載 波相對應(yīng)的所述多個頻域副載波的第二子集；以及解調(diào)器，它耦合到所述數(shù)據(jù)提取模塊和所述自適應(yīng)時間濾波器并且被配置 成利用經(jīng)時間濾波的信道估計對所述數(shù)據(jù)副載波進(jìn)行解調(diào)。
46. 如權(quán)利要求45所述的裝置，還包括用于將所述自適應(yīng)濾波器耦合到 所述解調(diào)器的第二變換模塊，所述第二變換濾波器被配置成將經(jīng)時間濾波的信 道估計變換成頻域表示。
47. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器包括 解擾碼器，它被配置成對所述頻域副載波的第一子集中的每一個副載波進(jìn)行解擾以產(chǎn)生頻域信道估計；以及反向變換模塊，它被配置成將所述頻域信道估計變換成時域信道估計。
48. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)時間濾波器包 括可重新配置的多抽頭時間濾波器。
49. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)時間濾波器包 括多個時間濾波器，每一個時間濾波器都具有不同的時間濾波器特征。
50. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊通過使 所述信道估計與至少一個附加的不同信道估計相關(guān)來確定所述工作條件。
51. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊通過接 收用于指明工作條件的軟件控制來確定所述工作條件。
52. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊基于多 個噪聲估計的比較來確定所述工作條件，每一個噪聲估計都對應(yīng)于特定的時間 濾波特征。
53. 如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述切換準(zhǔn)則模塊基于多 個分組誤碼率(PER)數(shù)值的比較來確定所述工作條件，每一個PER數(shù)值對應(yīng)于 特定的時間濾波器特征。
54. —種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的裝置，所述裝置包括用于確定信道變化的裝置；用于部分基于所述信道變化來改變信道估計時間濾波器特征的裝置；以及 用于根據(jù)所述信道估計時間濾波器特征對至少一個信道估計進(jìn)行濾波的裝置。
55. 如權(quán)利要求54所述的裝置，其特征在于，用于確定信道變化的裝置 包括用于確定多個不同信道估計上的變化的裝置，每一個信道估計都基于在正 交頻分復(fù)用(OFDM)碼元期間所接收到的交錯導(dǎo)頻信號。
56. 如權(quán)利要求54所述的裝置，其特征在于，用于改變信道估計時間濾 波器特征的裝置包括用于改變所述對至少一個信道估計進(jìn)行濾波的裝置的至 少一個抽頭系數(shù)的裝置。
57. —種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進(jìn)行 解碼的裝置，所述裝置包括用于根據(jù)多個信道估計時間濾波器特征對信道估計進(jìn)行濾波以產(chǎn)生多個 經(jīng)時間濾波的信道估計的裝置；用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置；以及用于利用經(jīng)時間濾波的信道估計對接收到的碼元進(jìn)行解調(diào)的裝置，其中所 述經(jīng)時間濾波的信道估計來自所述多個信道估計時間濾波器中選定的一個時 間濾波器。
58. 如權(quán)利要求57所述的裝置，其特征在于，用于選擇多個信道估計時 間濾波器之一的裝置包括用于確定與所述多個信道估計時間濾波器特征的每一個相對應(yīng)的噪聲估 計的裝置；以及用于基于所述噪聲估計來選擇所述多個信道估計時間濾波器特征之一的裝置。
59. 如權(quán)利要求57所述的裝置，其特征在于，用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置包括利用多個信道估計時間濾波器特征對接收到的碼元進(jìn)行解調(diào)的裝置-, 用于確定與所述多個信道估計時間濾波器特征的每一個相對應(yīng)的分組誤碼率(PER)數(shù)值的裝置；以及基于所述多個PER數(shù)值來選擇所述多個信道估計時間濾波器特征之一的裝置。
60. 如權(quán)利要求57所述的裝置，其特征在于，用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置包括用于接收指明工作模式的控制輸入的裝置；以及用于基于所述工作模式來選擇所述多個信道估計時間濾波器特征之一的裝置。
全文摘要
無線通信系統(tǒng)(比如正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng))中的時間濾波信道估計可以被用于提高信道估計的質(zhì)量。最佳信道估計時間濾波器的各項特征可以依賴于確定該信道估計的方式以及多個信道估計的時間相關(guān)性。接收機可以實現(xiàn)一種用于信道估計的自適應(yīng)時間濾波器，其中時間濾波器響應(yīng)可以基于信道估計參數(shù)而變化。上述信道估計參數(shù)可以包括確定信道估計的方式、多個信道估計的時間相關(guān)性以及已估計的多普勒頻率。時間濾波器響應(yīng)可以在響應(yīng)范圍中連續(xù)地變化，或者可以在預(yù)定數(shù)目的時間濾波器響應(yīng)上離散地變化。
文檔編號H04L25/02GK101199171SQ200680011174
公開日2008年6月11日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者A·曼特里瓦迪, K·K·穆卡維里, L·李, 林福韻 申請人:高通股份有限公司