專利名稱：用于在分集信號接收中碼元對準的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及通信接收機，并且具體地涉及在基于分集的通信接
收機中的碼元對準(alignment)。
背景技術：
分集接收機利用發(fā)送冗余性來獲得接收性能改進。例如，所謂的多 分支接收機通常包括兩個或多個天線，每個天線提供同一個接收信號的 天線特定的版本。假設對于天線的某個最小空間間隔，接收信號通常呈 現(xiàn)在天線上的非相關衰落行為，因此每個天線提供用于處理的不同的分 集信號。
然而，多天線設計帶給它們固有的成本的缺點。而且，作為實際的 問題，即使把最上等的性能的天線適配于小的便攜式通信設備也是很大 的挑戰(zhàn)。很少有設計者會歡迎為附加的空間分隔開的分集天線發(fā)現(xiàn)空間 而增加負擔。
然而，即使不存在多個接收天線，接收機也可以以分集接收的形式 工作。例如，接收信號的同相(I)和正交(Q)分量可以在空間-時間-白化 (STW)過程中作為分集信號對待。的確，STW處理代表在諸如GSM和
才支術的核心方面。
這樣的網(wǎng)絡使用時分多址(TDMA)傳輸?shù)男问?，其中在?一個小區(qū) 或扇區(qū)中的多個用戶共享同 一個載波頻率，但被分配以不同的時間-時 隙-用于發(fā)送和接收數(shù)椐。然而，在網(wǎng)絡內(nèi)的頻率復用意味著附近的扇 區(qū)使用相同的頻率和時隙來發(fā)送不同的數(shù)據(jù)到其它用戶，造成顯著的同 信道干擾電平，這連同由于頻譜散射和其它現(xiàn)象造成的相鄰信道干擾一 起約束系統(tǒng)容量和/或損害服務質(zhì)量。
在這些和其它類型的通信網(wǎng)中較好的干擾抵銷直接改進網(wǎng)絡容量 和服務質(zhì)量。因此，圍繞改進接收機性能的主題有相當大的興趣。例如， 下行鏈路高級接收機性能(DARP)標準大大地加緊對于工作在 GSM/EDGE系統(tǒng)的那種類型的接收機的干擾抵銷的性能要求。
8過采樣代表用于進一步改進SAIC處理的一種機制，作為滿足由 DARP標準要求的增強的干擾抵銷性能的措施。以多個最小采樣速率采 樣接收信號"人工地"創(chuàng)建分集信號，即，分集樣本組，其中每個分集信 號代表過采樣信號的不同的采樣相位。
無論是通過過采樣人工地創(chuàng)建的，還是從多個接收機天線得到的， 分集信號的使用可以改進接收機性能。然而， 一個典型的假設，特別是 在過采樣接收機的情形下，是分集信號自然地是互相對準的碼元。然而， 在傳播信道中的延時變化、在抗混疊濾波器中采樣相位的誤匹配、模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器和抽取濾波器誤匹配等等，都會造成分集信號之間的碼元誤 對準。因此，在分集信號之間的自然碼元對準的假設可能是不正確的， 這意味著，對分集信號執(zhí)行的任何信號組合或其它分集處理操作將產(chǎn)生 次于最佳的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
這里教導的方法和設備提供在通信接收機中分集信號之間的碼元 對準。對于特定的信道實現(xiàn)方案可能存在較好的碼元對準的這樣的認 識，允許通信接收機改進它的接收信號處理性能。接收機還通過利用聯(lián) 合確定優(yōu)選的相對碼元對準和同步位置用于處理分集信號而得到改進 的計算效率。通過認識到諸如在相位排序的過采樣被使用來生成分集信 號的場合下可能的碼元對準的范圍可以被限制，在至少一些實施例中， 這種聯(lián)合確定的計算效率被進一 步改進。
因此，在通信接收機中碼元對準分集信號的方法的一個實施例包括 生成接收信號的分集樣本組，和假設對于分集樣本組的兩個或多個相對 碼元對準。該方法還包括通過依照假設的相對碼元對準和多個候選的同 步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分 集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
因此，被包括在無線通信設備中的通信接收機電路的一個或多個實 施例包括一個或多個處理電路，其被配置成生成分集樣本組，假設相對 碼元對準，和聯(lián)合確定優(yōu)選的同步位置和相對碼元對準，如在以上的方 法中描述的。雖然接收機電路的不同實施例可以使用不同的評估方法來 確定優(yōu)選的相對碼元對準和同步位置，但一個或多個實施例聯(lián)合確定組 合的相對碼元對準和同步位置選擇，其產(chǎn)生在分集樣本組與在定義的同步窗口上的已知訓練序列之間的最大相關響應。
例如，對于每個假設的相對碼元對準，可以對于作為同步位置候選 者保持的多個識別的信道延時的各個延時確定相關響應。通過評估對于 不同的假設的相對碼元對準和候選的同步位置的相關響應，適當?shù)嘏渲?的接收機可以確定對應于最有利的相關結(jié)果的同步和相對碼元對準組 合，并使用該組合用于處理分集樣本組。
作為非限制性例子，按照以上的方法和設備或它們的變例的通信接 收機可被配置成以突發(fā)型接收信號運行，諸如由全球移動通信服務標準
(GSM)規(guī)定的通信信號。在至少一個這樣的實施例中，通信接收機被 配置成聯(lián)合確定同步位置作為信道延時或抽頭選擇，它們與相對碼元對 準選擇相組合，對于在接收的信號突發(fā)內(nèi)的定義的同步窗口產(chǎn)生在分集 樣本與已知的訓練序列之間的最高相關響應。
在這些和其它實施例中，可以利用信號-天線-干擾-抵銷(SAIC)處理 的通信接收機可被配置成通過過采樣接收信號而生成分集樣本組。在其 它實施例中，通過在多個天線上對所接收的信號進行接收和生成相應的 天線特定的樣本組而生成分集樣本組。因此，這里教導的方法和設備可 被應用于單天線接收機，其"創(chuàng)建"分集信號作為通過過采樣單天線接收 信號而得到的子信道信號；和應用于包括兩個或多個天線和/或接收機前 端的實際的多分支分集接收機。
當然，本發(fā)明不限于以上的特征和優(yōu)點。實際上，本領域技術人員 在閱讀以下的詳細說明后和在觀看附圖后將會認識到附加的特征和優(yōu) 點。


圖1是發(fā)射和接收系統(tǒng)或設備的一個實施例的框圖，其中接收系統(tǒng) 或設備包括接收機電路，被配置成實行分集信號碼元對準。
圖2是用于在基于分集的通信接收機中碼元對準分集信號的方法的 一個實施例的邏輯流程圖。
圖3是例如圖1所示的、被配置成碼元對準的接收機電路的一個 SAIC實施例的框圖。
圖4是用于碼元對準由例如圖3的接收機生成的分集信號的方法的 一個實施例的邏輯流程圖。圖5是對于接收的(多徑)信號的假設的信道脈沖響應(CIR)的波形圖。
圖6是示例性分集樣本組的圖。
圖7是相對于接收的信號的N碼元時間持續(xù)時間的假設的同步窗口 (W)的圖。
圖8A-8D是對于圖6的分集信號樣本組的相對碼元對準假設的圖。
具體實施例方式
圖1顯示發(fā)射系統(tǒng)10，該發(fā)射系統(tǒng)IO把通信信號發(fā)送到接收系統(tǒng) 12,接收系統(tǒng)12包括一個或多個接收機天線14和相關聯(lián)的接收機16， 該接收機包括前端電路18、分集處理器20、和一個或多個附加接收機 電路22,諸如解調(diào)器、譯碼器等等。在圖示的實施例的上下文，分集處 理器20對于從接收的通信信號得到的分集信號提供碼元對準和選擇的 其它處理。
例如，在其中接收系統(tǒng)12包括兩個或多個接收機天線14以及前端 電路8包括相應數(shù)目的前端分支的實施例中，被提供到分集處理器20 的接收信號可包括兩個或多個天線特定的信號樣本流。進到分集處理器 20的每個這樣的天線特定的樣本流代表不同的分集信號樣本組。在其中 接收系統(tǒng)12利用單接收天線14的其它實施例中，前端電路18和/或分 集處理器20通過過采樣接收信號而"創(chuàng)建"分集信號，例如，4x過采樣 產(chǎn)生四個分集樣本組，每組對應于接收信號的不同的采樣相位。
對于接收系統(tǒng)12實現(xiàn)的具體的實施例取決于它的打算的使用。在 無線通信網(wǎng)的上下文中，接收系統(tǒng)12可包括全部或部分移動通信終端 或其它無線通信設備。這樣的實施例可以或不一定使用多個接收天線 14,取決于所關心的組和尺寸。在至少一個這樣的實施例中，接收系統(tǒng) 12包括移動站或其它通信終端，諸如蜂窩無線電話，被配置成在 GSM/EDGE通信網(wǎng)中運行。因此，發(fā)射系統(tǒng)10可包括全部或部分無線 基站。當然，這里特別感興趣的、包括分集處理器20的接收機電路可 以在基站和其它固定的通信接收機中，以及在移動接收機中被實施。
因此，圖2圖示分集信號處理，它可應用于固定和移動實施例以及 代表用硬件、軟件、或它們的任何組合實施的信號處理操作。例如，分 集處理器20可包括微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場可編程門陣列(FPGA)、或按照計算機程序指令和/或?qū)Ｓ糜布?運行的其它處理電路的全部或部分。在至少一個實施例中，分集處理器 包括在本身可包括一個或多個物理處理電路的通信接收機電路的基帶 處理系統(tǒng)內(nèi)的功能性資源。
不管它的實施方案細節(jié)，分集處理器20生成接收信號的分集樣本 組(步驟100)。在一個或多個實施例中，這個操作可包括僅僅根據(jù)多天 線特定的接收信號樣本流是可得到的，或根據(jù)過采樣進入到一個接收機 天線的接收信號以創(chuàng)建分集信號，適當?shù)鼐彺鎻那岸穗娐方邮盏姆旨瘶?本組。當然，分集處理器20可包括沒有具體地顯示的功能性電路，諸 如抽取濾波等等，正如對于從前端電路18進入的過采樣的復合樣本流 形成分集樣本組所需要的。
無論如何，分集處理器20假設對于分集樣本組的兩個或多個相對 碼元對準(步驟102)。處理過程繼續(xù)進行，通過按照假設的相對碼元對 準和多個候選同步位置估計取決于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而 聯(lián)合確定分集樣本組的優(yōu)選相對碼元對準和優(yōu)選同步位置(步驟104)。
在這個上下文中，術語"優(yōu)選"例如暗示相應于由函數(shù)評估引起的最
有利的評估準則值-這可以是最大或最小值，取決于所使用的特定函數(shù)
—的組合的相對碼元對準和同步位置選擇。例如，在分集處理器20確定
評估準則為接收信號相關響應的場合下，產(chǎn)生在分集樣本組與已知的訓
練序列之間的最高的或最強的相關響應的相對碼元對準和同步位置可
被選擇為優(yōu)選的對準/同步。應當指出，接收機16可以存儲訓練序列信 白
因此，應當理解的是，接收信號可包括導頻數(shù)據(jù)、訓練序列或其它 已知的信息，它提供用于將已知的信息進行相關的基礎。例如，在一個 或多個實施例中，每個分集樣本組包括在包含對應于訓練序列碼元的傳 輸?shù)耐酱翱跁r間期間的多個接收信號碼元時間間隔上取的多個碼元 間隔的接收信號樣本。
雖然在接收信號內(nèi)的已知信息的接收提供了基于相關的評估的基 礎，但也可以使用其它評估函數(shù)。例如，可以通過使用最小平方(LS)估 計、最小噪聲協(xié)方判決計算、或聯(lián)合信號干擾估計而生成用于假設的相 對碼元對準的評估準則。任何或所有的這樣的方法在這里打算用于功能 地評估假設的相對碼元對準，并提供用于聯(lián)合確定被使用于處理接收信
12號的優(yōu)選的同步位置和優(yōu)選的相對碼元對準的不同基礎。因此，不管生 成用于不同的相對碼元對準假設的評估準則所使用的具體算法，處理過
程繼續(xù)進行，分集處理器20評估對于假設的相對碼元對準所確定的評 估準則，以確定優(yōu)選的相對碼元對準。
在使用基于相關的評估的一個或多個實施例中，分集處理器20通 過把分集樣本組的不同時滯的版本相對已知的訓練序列進行相關而識 別對于分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。對于不同 的接收信號同步位置可以生成對于每個相對碼元對準假設的相關值。換 句話說，可以對于多個可能的部分的突發(fā)同步位置生成相關值—它可被 表示為對應于不同的相對碼元對準假設的相關向量 這樣的部分的突發(fā) 同步位置例如可以根據(jù)接收機16識別與接收信號的多徑接收相關聯(lián)的 主要信道延時而被識別。換句話說， 一個或多個實施例執(zhí)行多徑信道估 計，以識別感興趣的信道抽頭，并使用估計的信道抽頭作為候選的同步 位置。
因此，通過評估對于在分集樣本組之間的不同的相對碼元對準的相 關結(jié)果和對于每個這樣的對準，生成對于不同信道延時的相關結(jié)果，分 集處理器20可以聯(lián)合確定對于接收信號的最佳相對碼元對準和同步位 置。更廣義地，不管是使用基于相關的評估，還是使用不同的處理過程 用于生成評估準則，在這里教導的方法和設備提供聯(lián)合同步過程，在其 中根據(jù)所選擇的準則在假設的相對碼元對準中間搜索最好的碼元對準， 由此導致更好的接收機性能。
記住以上的廣義的實施例，圖3顯示接收系統(tǒng)12的實施例，其中 它包括移動站或終端，諸如蜂窩無線電話、尋呼器、PDA、膝上/掌上電 腦、或其它類型的無線通信設備。更具體地，接收系統(tǒng)12被配置為在 基于TDMA的、突發(fā)型無線通信系統(tǒng)中使用的通信終端，具有SAIC處 理，正如通過以前描述的分集處理器20的實施例增強的。在一個或多 個具體的實施例中，接收系統(tǒng)12包括GSM/EDGE通信終端，它使用分 集處理器20,與SAIC處理相結(jié)合，以抑制同信道和相鄰信道千擾。
圖示的接收系統(tǒng)12包括單接收機天線14，以及前端電路18包括(低 噪聲)放大器30、混頻器電路32、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)34、和低通濾 波器電路36。而且，圖示的分集處理器20包括，至少在功能上，分集 樣本組生成器40、和對準/相關處理器42。圖示的附加接收機處理電路
1322又包括，至少在功能上，信道延時/抽頭估計電路44、 SAIC處理電路 46、均衡器48、和譯碼器50。(應當理解的是，另外的電路，諸如用 于雙向通信的傳輸電路和用戶接口電路，如顯示屏幕、小鍵盤、音頻輸 入/輸出等等，可被包括在接收系統(tǒng)12中，取決于它的打算的使用。
工作時，接收系統(tǒng)12使用分集處理器20來識別對于處理(過采樣的) 接收信號要使用的優(yōu)選的同步位置和相對碼元對準選擇。在這上下文 中，前端電路18提供在接收信號的同步窗口上取得的接收信號樣本， 其可包括多個碼元時間，在該時間期間發(fā)射系統(tǒng)10發(fā)送訓練信息，或 否則發(fā)送對于接收系統(tǒng)12事先已知的數(shù)據(jù)。GSM/EDGE系統(tǒng)例如周期 地發(fā)送訓練序列代碼(TCS)，由遠端接收機使用來用于突發(fā)同步。
因此，分集處理器20有利地使得聯(lián)合處理方法能夠用于聯(lián)合確定 在分集樣本組中間的對于信道延時選擇的優(yōu)選選擇-即，優(yōu)選的子碼元 同步位置-和相對碼元對準。被使用來得到分集樣本組的過采樣的相位 潛在地穿過接收信號的碼元時間邊界的認識，允許分集處理器20比起 通常假設分集信號碼元對準的傳統(tǒng)的接收機改進接收性能。作為另一個 優(yōu)點，通過把相對碼元對準處理合并到同步位置相關處理，接收性能的 這些改進只帶來處理復雜性的適度的增加。
為了更好地理解這些和其它特征與優(yōu)點，圖4圖示分集處理器20 的處理邏輯的一個實施例，其中這樣的邏輯以硬件、軟件或它們的任何 混合被實施。作為非限制性例子，這樣的處理被設置在諸如由圖3所示 的接收系統(tǒng)12支持的GSM/EDGE通信信號的單天線接收的上下文中。
處理過程從過采樣在發(fā)送突發(fā)(在GSM中稱為"正常突發(fā)")內(nèi)想要 的數(shù)目的碼元時間上的接收信號以便生成代表接收信號的子信道信號 的分集樣本組(步驟IIO)開始。每個這樣的分集樣本組代表在多個過采 樣相位的不同 一 個過采樣相位上取得的接收信號的碼元間隔的樣本(步 驟112)。
處理過程繼續(xù)進行，計算對于假設的相對碼元對準的接收信號相關 值(步驟114),以及選擇對于分集樣本組的相對碼元對準和根據(jù)評估相 關值確定對于接收信號的同步位置(步驟U6)。有利地，在分集處理器 20的一個或多個實施例中，被表示為步驟114和116的處理動作代表聯(lián) 合確定過程，其中根據(jù)所選擇的準則，諸如最大相關響應，搜索"最好 的"相對碼元對準。在從接收信號經(jīng)由過采樣生成子信道信號時，過采樣的接收信號可
以在基帶中通過使用向量化的有限脈沖響應(FIR)信道被建模。因此，以 數(shù)字基帶形式的過采樣的接收信號被給出為
x(w) =Sh(/w)+-w) + u( ) 公式(l)
其中"n"代表對于接收信號"s"的長度N的碼元突發(fā)的碼元位置標號， "h"代表對于信道抽頭(延時擴展)m-O，...,M的信道抽頭"m"的傳播信道 估值，以及"u(n)"代表噪聲項。("M，，可被看作為信道"階數(shù)"，假定它指 示信道抽頭的數(shù)目，其中總共有M+l個信道抽頭)
圖5例如顯示如由公式(l)中的"h"值代表的、假設的信道脈沖響應 (CIR)。信道圖解顯示分散的多徑信道可以由它的延時擴展表征，其中延 時擴展可以根據(jù)碼元時間被量化-即，通過碼元持續(xù)時間的數(shù)目。按照 該圖解，"M+1"的最大延時擴展被使用來確定信道抽頭數(shù)以在信道估計 和其它處理中使用。
因此，接收信號向量x(n)的元素是按照它們的采樣相位排列的碼元 間隔的子信道信號--即，分集樣本組。以向量形式的分集樣本組x(n)被 給出為
x(") =, ... 公式(2)
其中"K"代表所使用的過采樣相位的數(shù)目，即，過采樣因子，這樣，xk(n) 代表從在第k個過采樣相位處的接收信號收集的碼元間隔的樣本組。因 此，由相應的分集樣本組代表的每個子信道信號被給出為
〃 n人 "+丄r 尺J
》
/w=0 、
a:
"H——
乂、
A:-o,…,a:-i公式(3)
對于復數(shù)子信道信號，xk(n)可以在基帶中被表示為
""X(如《(") 公式(4)
其中上標'T，表示同相(實部)分量，以及下標"Q"表示正交(虛部)分量。
圖6圖示這樣的采樣，圖上畫出在擴展的同步窗口上取的四個分集 樣本組(K^4, k-0， 1, 2, 3)。圖7幫助理解窗口， ^出N個碼元時間的接收信號突發(fā)，包括兩個(未知的)數(shù)椐部分和中間的TSC部分-即，已知 的訓練數(shù)據(jù)。"正常的"突發(fā)長度隨信號類型變化 例如，在GSM系統(tǒng) 中，可以使用156個碼元的突發(fā)長度。
接收機16使用同步窗口 "W"檢測來訓練序列的開始，但因為多徑， 這樣的同步必須考慮信道的延時擴展。在接收信號/TSC相關被使用于同 步檢測的場合下，接連的M+l個相關的能量之和被使用來檢測同步位
置Psync。
在傳統(tǒng)的同步方法中，對于W+(M+1)-1個位置，即，在W+M個位 置執(zhí)行對于同步檢測的相關。然而，按照這里教導的、對于與同步位置 確定聯(lián)合地確定優(yōu)選的相對碼元對準的一個或多個實施例，在一個(或多 個)附加位置，例如在W+M+l個位置處執(zhí)行同步相關。(在這里教導的 至少一個實施例中，每個這樣的相關牽涉到把L個訓練碼元與接收信號 進行相關。)典型的(但不限于)W的數(shù)值是"3"或"5",而對于典型的城 市設置，M的典型的(但不限于)數(shù)值是"3",并且對于山地設置是"6"。
無論如何，擴展的同步窗口，比起由標稱的同步窗口所跨越的碼元 時間，包括更多的碼元時間。擴展窗口允許分集處理器20根據(jù)相對于 其它分集樣本組移位一個或多個單獨分集樣本組，假設在分集樣本組中 間的不同的相對碼元對準。同步窗口為了支持相對碼元對準假設而應當 擴展的碼元時間的數(shù)目是信號類型、信道的延時擴展、和在多天線實施 例中還是接收天線14的空間間隔的函數(shù)。
記住以上內(nèi)容，圖8A-8D圖示對于諸如圖6所示的、具有四個分集 樣本組的實施例的四個不同的相對碼元對準假設。具體地，圖8A所示 的假設l,假設在過采樣相位0， 1, 2和3處得到的分集樣本組全部是 碼元對準的。因此，第一假設可被看作為缺省的或標稱的對準條件。相 反，圖8B所示的假設2，假設在過采樣相位0處得到的分集樣本組相對 于對應于過采樣相位1， 2和3的其余分集樣本組被左移一個碼元時間。 同樣地，圖8C假設在頭兩個過采樣相位(0和l)處得到的分集樣本組相 對于在最后兩個過采樣相位(2和3)得到的分集樣本組被左移一個碼元 時間。最后，圖8D假設在過采樣相位1, 2和3處得到的分集樣本組都 相對于對應于過采樣相位3的其余分集樣本組被左移一個碼元時間。
顯然，例如，諸如工作的例子，分集樣本組是通過以已知的決定性 采樣次序過采樣接收信號而得到的，這限制了對于分集樣本組可能的相
16對碼元對準的數(shù)目。因此，在一個或多個實施例中，分集處理器20被 配置成假設相對碼元對準(其對于已知的過采樣相位次序被使用來生成 分集樣本組是可能的)，并且由此限制了要被評估的假設的數(shù)目。
在一個或多個實施例中，分集處理器20被配置成選擇用于分集樣 本組的相對碼元對準，和聯(lián)合確定對于接收信號的同步位置。具體地， 分集處理器20的一個或多個實施例聯(lián)合確定相對碼元對準和信道延時 值，它產(chǎn)生最高("最好的")評估準則，諸如在分集樣本組與在定義的同 步窗口內(nèi)取的已知訓練序列之間的最大相關響應，諸如圖7所示的。
作為非限制性例子和作為用于理解使用用于假設的碼元對準的相 關響應作為評估準則的實施例的基礎，傳統(tǒng)的同步位置確定可被給出 為
/ sync = argmax Z |c(" + w)| , " = 0，'.'，^-1 公式(5)
、 "w=()
其中W是同步窗口， n是碼元時間，以及m是信道抽頭延時的索引。 在以下表示的向量中的每個元素
C(")=[C0(rt) ...C"(rt)] 公式(6)
可以從在每個分集樣本組(子信道信號)中TSC的L個碼元與接收信 號的相關按照下式得到
厶一i
其中i代表對于訓練序列的碼元時間索引，范圍從i-0到i=L-l, t(i)是對 于位置i的訓練碼元值，以及Xk(.)是如在公式(3)給出的，但其中接收信 號碼元時間是用于相關評估的n+i。
與以上相反，這里建議的用于根據(jù)相關處理聯(lián)合確定相對碼元對準 和同步位置的方法加上至少一個多個碼元位置用于相關計算。因此，相 關向量項被給出為
" 、i-
c*(")= S^(" + ')";), w = 0,...,A/+, + 1;/t = 0，.-.,-1 公式(8)
17(M+W+1)。公式(8)允許分集處理器 20構(gòu)建具有c(n)的時滯的元素的新的向量，它被給出為
dA(") = ["(" + i) ... q—,(" + i)... c尺'-,(")
公式(9)
公式(9)可被理解為提供用于確定在分集樣本組之間的多個假設的 相對碼元對準中間的哪個是優(yōu)選的。例如，回到圖8A-8D有助于理解公 式(9)。在圖8A上，公式(9)的相關響應向量被確定為沒有分集樣本組被 相對移位；在圖8B上，相關響應向量被確定為第一分集樣本組相對于 其余三個分集樣本組左移一個碼元時間。同樣地，在圖8C和8D上，前 兩個和前三個分集樣本組分別相對于其余分集樣本組左移一個碼元時間。
因此，分集處理器20的一個或多個實施例被配置成使用時滯的相 關響應向量，以通過執(zhí)行二自變量(two-argument)搜索以下公式的最 大化而聯(lián)合確定優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置
M 2 、丄、
p，c:argmax + ，" = 0,..，『—1 乂丄式(IO)
(應當指出，由于生成對于本例使用的分集信號所使用的排序的采
樣，搜索空間的尺寸僅僅是WxK。)一旦利用kX)確定了同步位置，在 前k個子信道中的信號就被移位一個碼元，因此得到按照最大信道抽頭 能量的具有最佳碼元對準的聯(lián)合多信道同步。也就是，通過評估在信道 抽頭的范圍內(nèi)對于每個假設的相對碼元對準的相關響應，分集處理器20 聯(lián)合確定優(yōu)選的同步位置和相對碼元對準。
當然，如上所述，除了相關響應以外的其它方法也可以被使用來評 估優(yōu)選的相對碼元對準和同步位置。通常，本領域技術人員將會認識到， 分集信號碼元對準和同步位置確定涉及到信道估計處理。因此，相關函
數(shù)代表依賴于信道能量的聯(lián)合確定函數(shù)的僅僅一個例子。因此，優(yōu)選的 同步位置和相對碼元對準的聯(lián)合確定可以使用不同于接收信號相關響 應的函數(shù)。作為非限制性例子，分集處理器20可被配置成使用最小平 方估計函數(shù)、最小預測誤差函數(shù)、最大似然函數(shù)、或最小噪聲協(xié)方差函 數(shù)之一。
18在所有的這樣的情形下，函數(shù)直接或間接依賴于相對碼元對準和同 步位置。通過那些依賴性，可以對于不同的假設的相對碼元對準和候選 同步位置評估函數(shù)結(jié)果，以便聯(lián)合確定對于那些項目的優(yōu)選的選擇。因
此，本領域技術人員將意識到，分集處理器20可被配置成按照以多個 不同的方式開發(fā)的評估準則實行聯(lián)合確定優(yōu)選的相對碼元對準和同步 位置。
無論如何，分集處理器20確定同步位置和相對分集樣本組對準， 以使用于處理分集樣本組，包括對應于接收信號的非訓練(數(shù)據(jù))部分的 樣本。例如，在如圖3所示的接收系統(tǒng)12的實施例中，SAIC電路46 按照所確定的相對碼元對準和同步位置對分集樣本組施加SAIC處理， 包括空間時間白化。由SAIC電路46輸出的干擾抑制的樣本進到均衡電 路48，以及最終得到的均衡的接收信號樣本被譯碼器50譯碼。然后譯 碼的信息隨之被處理。例如，在接收系統(tǒng)12的移動站實施例中，這樣 的數(shù)據(jù)可以是信令或控制信息、話音數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)分組數(shù)據(jù)等 等。
當然，本發(fā)明既不由上述的討論限制，也不由附圖限制。實際上， 本發(fā)明僅僅由以下的權(quán)利要求及其合法的等價物限制。
權(quán)利要求
1.在通信接收機中碼元對準分集信號的方法，包括生成接收信號的分集樣本組；假設對于分集樣本組的兩個或多個相對碼元對準；以及通過按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中生成接收信號的分集樣本組包括過采樣 接收信號，以使得每個分集樣本組包括在公共的采樣窗口上以不同的采 樣相位取得的碼元間隔的樣本。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中假設對于分集樣本組的兩個或多個相對 碼元對準包括假設相對碼元對準，其對于已知的過采樣相位次序被使用 來生成分集樣本組是可能的。
4. 權(quán)利要求3的方法，還包括在通信接收機中實施的單天線干擾抵 銷(SAIC)過程中使用優(yōu)選的同步位置和優(yōu)選的相對碼元對準來處理分 集樣本組。
5. 權(quán)利要求1的方法，還包括根據(jù)估計與接收信號相關聯(lián)的多徑傳 播信道延時確定候選的同步位置。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中按照假設的相對碼元對準和多個候選的 同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)包括依賴于假設 的相對碼元對準和候選的同步位置評估分集樣本組相對于已知的訓練 序列的相關響應。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中通過按照假設的相對碼元對準和多個候 選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定 對于分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置包括對于每 個假設的相對碼元對準和對于每個候選同步位置確定相對于已知的訓 練序列的接收信號相關響應，以及選擇導致最大的接收信號相關響應的 假設的相對碼元對準和候選同步位置的組合作為優(yōu)選的相對碼元對準 和同步位置。
8. 權(quán)利要求l的方法，還包括定義所述函數(shù)是接收信號相關函數(shù)， 以及其中評估所述函數(shù)包括識別產(chǎn)生在定義的同步窗口內(nèi)相對于已知 的訓練序列的最大相關響應的候選同步位置與假設的相對碼元對準的組合。
9. 權(quán)利要求8的方法，還包括定義同步窗口比起標稱同步窗口長度 長一個或多個碼元時間，以使得分集樣本組可以互相相對移位一個或多 個碼元時間，正如對于實現(xiàn)^_設的相對碼元對準所需要的。
10. 權(quán)利要求1的方法，其中通信接收機包括在兩個或多個天線上 對所述接收信號進行接收的分集接收機，以及其中生成接收信號的分集 樣本組包括生成對于兩個或多個天線的天線特定的樣本組。
11.權(quán)利要求i的方法，其中通信接收機包括單天線接收機，以及 其中生成接收信號的分集樣本組包括生成接收信號的一個或多個同相 樣本組和一個或多個正交樣本組。
12. 權(quán)利要求11的方法，其中生成接收信號的分集樣本組還包括通 過以想要的過采樣因子過采樣接收信號而生成兩個或多個同相子信道 信號和同樣數(shù)目的正交子信道信號。
13. 權(quán)利要求1的方法，其中通信接收機包括突發(fā)型接收機，以及 其中聯(lián)合確定分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置包 括與識別假設的相對碼元對準中的優(yōu)選之一相結(jié)合地聯(lián)合確定接收信 號的優(yōu)選的突發(fā)同步位置。
14. 權(quán)利要求1的方法，其中按照假設的相對碼元對準和多個候選 的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)包括評估接收 信號相關響應函數(shù)、最小平方估計函數(shù)、最小預測誤差函數(shù)、最大似然 函數(shù)、或最小噪聲協(xié)方差函數(shù)之一，其中所有的這樣函數(shù)直接或間接依 賴于相對碼元對準和同步位置。
15. 在通信接收機中的接收機電路，被配置用于碼元對準分集信號， 所述接收機電路包括一個或多個處理電路，所述處理電路被配置成生成接收信號的分集樣本組；假設對于分集樣本組的兩個或多個相對碼元對準；以及 通過按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
16. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路被配置成通過過采 樣接收信號生成接收信號的分集樣本組以使得每個分集樣本組包括在 公共的采樣窗口內(nèi)以不同的采樣相位取得的碼元間隔的樣本組。
17. 權(quán)利要求16的接收機電路，其中接收機電路被配置成通過假設 對于過采樣相位次序被使用來生成分集樣本組可能的相對碼元對準來 假設對于分集樣本組的兩個或多個相對碼元對準。
18. 權(quán)利要求17的接收機電路，其中接收機電路被配置成指示在通 信接收機中實施的單天線干擾抵銷(SAIC)過程中用于處理分集樣本組 的優(yōu)選的同步位置和優(yōu)選的相對碼元對準。
19. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路被配置成根據(jù)估計 與接收信號相關聯(lián)的多徑傳播信道延時確定候選的同步位置。
20. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路被配置成通過依賴 于假設的相對碼元對準和候選的同步位置評估分集樣本組相對于已知 的訓練序列的相關響應而按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步 位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)。
21. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路被配置成通過對于 每個假設的相對碼元對準和對于每個候選同步位置確定相對于已知的 訓練序列的接收信號相關響應以及選擇導致最大的接收信號相關響應 的假設的相對碼元對準和候選的同步位置的組合作為優(yōu)選的相對碼元 對準和同步位置，來通過按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步位 置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分集樣 本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
22. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路被配置成把所述函 數(shù)定義為接收信號相關函數(shù)，以及通過識別產(chǎn)生在定義的同步窗口上相 對于已知的訓練序列的最大相關響應的候選同步位置與假設的相對碼 元對準的組合而評估所述函數(shù)。
23. 權(quán)利要求22的接收機電路，其中接收機電路被配置成定義同步 窗口比起標稱同步窗口長度長一個或多個碼元時間，以使得分集樣本組 能夠互相相對移位一個或多個碼元時間，正如對于實現(xiàn)假設的相對碼元 對準所需要的。
24. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路包括被配置成在兩 個或多個天線上對所述接收信號進行接收的分集接收機的至少一部分， 以及其中接收機電路被配置成通過生成對于兩個或多個天線的天線特 定的樣本組而生成接收信號的分集樣本組。
25. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路包括單天線接收機的至少一部分，以及其中接收機電路被配置成通過生成接收信號的一個 或多個同相樣本組和一個或多個正交樣本組而生成接收信號的分集樣 本組。
26. 權(quán)利要求25的接收機電路，其中接收機電路被配置成通過根據(jù) 以想要的過采樣因子過采樣接收信號，進一步生成兩個或多個同相子信 道信號和同樣數(shù)目的正交子信道信號而生成接收信號的分集樣本組。
27. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路包括突發(fā)型接收機 的至少 一部分，以及其中接收機電路被配置成通過與識別假設的相對碼 元對準中的優(yōu)選之一相結(jié)合地聯(lián)合確定接收信號的優(yōu)選的突發(fā)同步位 置而聯(lián)合確定分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
28. 權(quán)利要求15的接收機電路，其中接收機電路被配置成通過評估 接收信號相關響應函數(shù)、最小平方估計函數(shù)、最小預測誤差函數(shù)、最大 似然函數(shù)、或最小噪聲協(xié)方差函數(shù)之一而按照假設的相對碼元對準和多 個候選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)，其中所 有的這樣函數(shù)直接或間接依賴于相對碼元對準和同步位置。
29. 無線通信設備，包括 通信接收機；和被包括在通信接收機中或與通信接收機相關聯(lián)的接收機電路，所述 接收機電路被配置用于碼元對準在通信接收機中的分集信號，以及包括 一個或多個處理電路，；波配置成生成接收信號的分集樣本組；假設對于分集樣本組的兩個或多個相對碼元對準；以及通過按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
30. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過過 采樣接收信號生成接收信號的分集樣本組以使得每個分集樣本組包括 在公共的采樣窗口上以不同的采樣相位取得的碼元間隔的樣本組。
31. 權(quán)利要求30的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過假 設對于過采樣相位次序被使用來生成分集樣本組可能的相對碼元對準 來假設對于分集樣本組的兩個或多個相對碼元對準。
32. 權(quán)利要求31的無線通信設備，其中接收機電路被配置成指示在通信設備中實施的單天線干擾抵銷(SAIC)過程中用于處理分集樣本組 的優(yōu)選的同步位置和相對碼元對準。
33. 權(quán)利要求32的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過對 于每個假設的相對碼元對準，確定對于多個不同的傳播信道延時的相關 響應而計算對于假設的相對碼元對準的接收信號相關值。
34. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中接收機電路被配置成根椐估 計與接收信號相關聯(lián)的多徑傳播信道延時確定候選的同步位置。
35. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過依 賴于假設的相對碼元對準和候選的同步位置評估分集樣本組相對于已 知的訓練序列的相關響應而按照假設的相對碼元對準和多個候選的同 步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)。
36. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過對 于每個假設的相對碼元對準和對于每個候選同步位置確定相對于已知 的訓練序列的接收信號相關響應以及選擇導致最大的接收信號相關響 應的假設的相對碼元對準和候選的同步位置的組合作為優(yōu)選的相對碼 元對準和同步位置，來通過按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步 位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分集 樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
37. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中接收機電路被配置成把所述 函數(shù)定義為接收信號相關函數(shù)，以及通過識別產(chǎn)生在定義的同步窗口上 相對于已知的訓練序列的最大相關響應的候選同步位置與假設的相對 碼元對準的組合而評估所述函數(shù)。
38. 權(quán)利要求37的無線通信設備，其中接收機電路被配置成定義同 步窗口比起標稱同步窗口長度長一個或多個碼元時間，以使得分集樣本 組可以互相相對移位一個或多個碼元時間，正如對于實現(xiàn)假設的相對碼 元對準所需要的。
39. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中無線通信設備包括被配置成 在兩個或多個天線上對接收信號進行接收的分集接收機，以及其中接收 機電路被配置成通過生成對于兩個或多個天線的天線特定的樣本組而 生成接收信號的分集樣本組。
40. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中無線通信設備包括單天線接 收機，以及其中接收機電路被配置成通過生成接收信號的一個或多個同相樣本組和一個或多個正交樣本組而生成接收信號的分集樣本組。
41. 權(quán)利要求40的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過根 據(jù)以想要的過采樣因子過采樣接收信號，進一步生成兩個或多個同相子 信道信號和同樣數(shù)目的正交子信道信號而生成接收信號的分集樣本組。
42. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中無線通信設備包括突發(fā)型接 收機，以及其中接收機電路被配置成通過與識別假設的相對碼元對準中 的優(yōu)選之一相結(jié)合地聯(lián)合確定接收信號的優(yōu)選的突發(fā)同步位置而聯(lián)合 確定分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
43. 權(quán)利要求29的無線通信設備，其中接收機電路被配置成通過評 估接收信號相關響應函數(shù)、最小平方估計函數(shù)、最小預測誤差函數(shù)、最 大似然函數(shù)、或最小噪聲協(xié)方差函數(shù)之一而按照假設的相對碼元對準和 多個候選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)，其中 所有的這樣函數(shù)直接或間接依賴于相對碼元對準和同步位置。
全文摘要
這里教導的方法和設備提供在通信接收機中分集信號之間的碼元對準。在通信接收機中的碼元對準分集信號的方法包括生成接收信號的分集樣本組，和假設對于分集樣本組的兩個或多個相對碼元對準。該方法還包括通過按照假設的相對碼元對準和多個候選的同步位置評估依賴于相對碼元對準和同步位置的函數(shù)而聯(lián)合確定對于分集樣本組的優(yōu)選的相對碼元對準和優(yōu)選的同步位置。
文檔編號H04B7/08GK101496307SQ200780028084
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者何首生 申請人:艾利森電話股份有限公司