專利名稱：時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法及接收設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)，特別涉及時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的 接收技術(shù)。
背景技術(shù)：
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國(guó)際電信聯(lián)盟提出的國(guó)際移動(dòng)通信
(International Mobile Telecommunication 2000，簡(jiǎn)稱"IMT-2000") /未來(lái)公眾 陸地移動(dòng)電話系統(tǒng)(Future Public Land Mobile Telephone Systems,簡(jiǎn)稱 "FPLMTS")系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能 夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速 率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，目前世界上已提 出了寬帶碼分多址(Wide-band Code Division Multiple Access,簡(jiǎn)稱 "WCDMA")、時(shí)分同步碼分多址(Time Division Synchronous CodeDivision Multiple Access SCDMA,筒稱"TD-SCDMA")等第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案。
其中，TD-SCDMA (時(shí)分雙工同步碼分多址接入)技術(shù)作為由中國(guó)提出的 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了時(shí)分雙工、碼分多址、聯(lián)合檢測(cè)、智 能天線、接力切換等一系列高新技術(shù)，具有頻譜利用率高、開發(fā)成本低、適應(yīng) 非對(duì)稱傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。TD-SCDMA系統(tǒng)中的傳輸接收技術(shù) 可參見專利號(hào)為11061257的美國(guó)專利。
聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)作為TD-SCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上的難 點(diǎn)。其作用是根據(jù)接收到的信號(hào)以及信道、碼道信息，同時(shí)檢測(cè)出發(fā)送端的多 個(gè)用戶或者碼道上攜帶的數(shù)據(jù)信息，TD-SCDMA系統(tǒng)的時(shí)隙格式如圖1所示。
7在接收端，目前采用的聯(lián)合檢測(cè)方法如圖2 (其中的ESA和ESB分別表示對(duì)上 三角和下三角方程組的回代求解)所示，在聯(lián)合檢測(cè)中使用了 MMSE-BLE (最 小均方誤差分塊線性均衡)算法，為避免大矩陣求逆造成的復(fù)雜度，根據(jù)相關(guān) 矩陣的特殊結(jié)構(gòu)使用Cholesky (喬利斯基)分解方法將其分解為上三角和下三 角矩陣，然后使用兩次回代進(jìn)行求解。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種傳統(tǒng) 處理方法具有以下缺點(diǎn)
1) 運(yùn)算基本上在維度較大的矩陣上進(jìn)行操作，需要極大的運(yùn)算量；
2) 計(jì)算過程中為了簡(jiǎn)化，根據(jù)矩陣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用了一些近似計(jì)算，進(jìn)一 步降低了接收性能；
3) 實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)以串行為主，并行化程度不高，不便于硬件實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法及 接收設(shè)備，降低TD-SCDMA聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了 一種時(shí)分同步碼分多址 系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，包含以下步驟
將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)；
根據(jù)變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，對(duì)所述構(gòu)造的分塊對(duì)角矩陣 進(jìn)行求逆運(yùn)算，將所述求逆運(yùn)算的結(jié)杲與經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸 出相乘；
將所述相乘后的結(jié)果重新排序，并分解為K個(gè)等長(zhǎng)小段，所述K為用戶
數(shù)；
將每個(gè)所述小段變換為時(shí)域信號(hào)，根據(jù)變換為時(shí)域信號(hào)的每個(gè)小段，得 到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了 一種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，包
含
第一變換模塊，用于將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域
信號(hào)；
計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第 一 變換模塊變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角 矩陣，對(duì)所述構(gòu)造的分塊對(duì)角矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算，將所述求逆運(yùn)算的結(jié)果與 經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸出相乘；
分解模塊，用于將所述計(jì)算模塊得到的相乘結(jié)果重新排序，并分解為K 個(gè)等長(zhǎng)小段，所述K為用戶數(shù)；
第二變換模塊，用于將經(jīng)所述分解模塊分解得到的每個(gè)所述小段變換為 時(shí)域信號(hào)；
數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)經(jīng)所述第二變換模塊變換后的每個(gè)小段，得到 每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于
接收端通過將收到的時(shí)域接收信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)， 利用變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，從而將TD-SCDMA時(shí)域聯(lián)合檢 測(cè)問題轉(zhuǎn)換到頻域處理。由于通過時(shí)域信號(hào)到頻域信號(hào)的變換，將聯(lián)合檢測(cè) 問題轉(zhuǎn)換為了分塊對(duì)角矩陣求逆的問題，而分塊對(duì)角矩陣的構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此 大大降低了運(yùn)算量，從而降低了 TD-SCDMA聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。 而且，對(duì)分塊對(duì)角矩陣的求逆實(shí)際上可通過對(duì)一系列小矩陣求逆獲得，每個(gè) 小矩陣的單獨(dú)求逆復(fù)雜度低，可以通過并行計(jì)算，從而充分利用了硬件實(shí)現(xiàn) 高效求解。
通過在信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的尾部填零后作FFT變換，使得接收端可利用 高效的F FT算法將時(shí)域系統(tǒng)矩陣變?yōu)轭l域系統(tǒng)矩陣。在將收到的時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)時(shí)，將發(fā)送端對(duì)用戶的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行
的擴(kuò)頻運(yùn)算等效為為每個(gè)用戶的每個(gè)數(shù)據(jù)后補(bǔ)充e-i個(gè)o所形成的序列，與
擴(kuò)頻碼的巻積，可方便地實(shí)現(xiàn)使用FFT將擴(kuò)頻運(yùn)算等效為頻域乘法。
利用尾部添零的信道響應(yīng)和尾部添零的擴(kuò)頻碼的頻域形式來(lái)構(gòu)造正定的子矩陣，使得矩陣的構(gòu)造過程更為簡(jiǎn)單，并且求逆運(yùn)算的運(yùn)算量也較小。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的TD-SCDMA的時(shí)隙格式示意圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)聯(lián)合檢測(cè)算法示意圖3是根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施方式的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法流程圖4是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施方式的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法示意圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施例方式
在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保
護(hù)的技術(shù)方案。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的第 一 實(shí)施方式涉及一種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，
10具體如圖3所示。
在步驟310中，接收端將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域 信號(hào)。具體地說(shuō)，假設(shè)發(fā)送端在時(shí)刻n (is"saO發(fā)給第/( (ls;^K )個(gè)用戶 的數(shù)據(jù)表示為^"，其擴(kuò)頻碼為c(",擴(kuò)頻因子為Q，擴(kuò)頻后的信號(hào)為xf)，相應(yīng) 的信道響應(yīng)為/^,信道響應(yīng)的長(zhǎng)度為接收端的加性白高斯噪聲為。，接收 端收到的信號(hào)為r, N實(shí)際上為一個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度，K為用戶數(shù)。
由于發(fā)送端在發(fā)送信號(hào)前，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻運(yùn)算，在本實(shí)施方式 中，將發(fā)送端對(duì)用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行的擴(kuò)頻運(yùn)算等效為為每個(gè)用戶的每個(gè)數(shù)據(jù) 后補(bǔ)充g-i個(gè)0所形成的序列，與擴(kuò)頻碼的巻積。記 ("=[《>即？ ("為
將每個(gè)4"補(bǔ)充Q-1個(gè)0形成的序列，則有
<formula>formula see original document page 11</formula>
(2)
其中g(shù)"0,"贈(zèng)表示從向量O^(8)c叼中取出前Q項(xiàng)組成的序列，^表示
巻積運(yùn)算。對(duì)(2)式中的接收序列^ 、 ,>、 (;^》分別補(bǔ)o至長(zhǎng)度M，
可以導(dǎo)出當(dāng)補(bǔ)0的個(gè)數(shù)足夠多使得M^^v + z-i時(shí)，式(2)中的線性巻積運(yùn)算
與長(zhǎng)度為M的循環(huán)巻積運(yùn)算等價(jià)，實(shí)際中M取為0的整數(shù)倍。
對(duì)補(bǔ)零后的^作快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform,簡(jiǎn)稱"FFT")
變換，將收到的時(shí)域信號(hào)、變換為頻域信號(hào)&,得到
<formula>formula see original document page 11</formula>(3)
其中&"、 C("、 ^分別由補(bǔ)零后的d c("、 {^)}、 {"}的M點(diǎn)FFT得到。當(dāng)然，在為收到的時(shí)域接收信號(hào)尾部添零，以便變換為頻域信號(hào)之前，還需利用訓(xùn)練序列進(jìn)行信道估計(jì)、并使用估計(jì)出來(lái)的信道進(jìn)行Midamble(中導(dǎo)碼)千擾抵消。
在本步驟中，將發(fā)送端對(duì)用戶的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的擴(kuò)頻運(yùn)算等效為為每個(gè)用戶的每個(gè)數(shù)據(jù)后補(bǔ)充2-i個(gè)0所形成的序列，與擴(kuò)頻碼的巻積，可方便地實(shí)現(xiàn)使用FFT將擴(kuò)頻運(yùn)算等效為頻域乘法。并且，通過在信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的尾部填零后作FFT變換，以便于在后續(xù)中接收端可利用高效的FFT算法將時(shí)域系統(tǒng)矩陣變?yōu)轭l域系統(tǒng)矩陣。
在步驟320中，接收端根據(jù)變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，對(duì)構(gòu)造的分塊對(duì)角矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算，將求逆運(yùn)算的結(jié)果與經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸出相乘，并將相乘后的結(jié)果重新排序。具體地說(shuō)，接收端根據(jù)以頻域信號(hào)表示的信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼構(gòu)建頻域系統(tǒng)矩陣，該頻域系統(tǒng)矩陣由多個(gè)對(duì)角矩陣構(gòu)成，^使用該頻域系統(tǒng)矩陣中的對(duì)角子矩陣進(jìn)行乘法和加法形成一個(gè)正定矩陣，并將其行與列進(jìn)行以q=M/Q為間隔的抽取構(gòu)造出q個(gè)K x K的小矩陣，對(duì)經(jīng)運(yùn)算和排列后得到的各個(gè)小矩陣分別進(jìn)行求逆運(yùn)算。對(duì)頻域系統(tǒng)矩陣進(jìn)行共軛轉(zhuǎn)置后，與以頻域信號(hào)表示的接收信號(hào)相乘，得到頻域匹配濾波的輸出，將頻域匹配濾波輸出序列分別以第1到q個(gè)元素為起始位置，以q=M/Q為間隔進(jìn)行抽取，得到的q個(gè)序列，將q個(gè)小矩陣的求逆運(yùn)算結(jié)果與q個(gè)由頻域匹配濾波抽取得到的輸出序列相乘，并將相乘得到的q個(gè)序列級(jí)聯(lián)，級(jí)聯(lián)后再重新排序。
針對(duì)上述案例，令八^-C^/C，貝'J(3)式可寫成矩陣形式為
、-<formula>formula see original document page 12</formula>由于 ,) ^",o剛一)]，其特征是在有用數(shù)據(jù)中間填充Q-1個(gè)0而組成，根據(jù)FFT性質(zhì)可以導(dǎo)出，其FFT是由Q個(gè)相同的頻域序列組成，即
(5)
L"-;v ，由矩陣
0jV < "《
性質(zhì)可知(5)式可化為
s'
，其中p-
,代入(4)可得
L ^」Wm
R = [A(1)P， A(2)P，…，A("P]
^2)
S
(6)
其中T-[A("P, A(2)P，…，A("P],"
^2)
S'<formula>formula see original document page 14</formula>
，可知矩陣T由gx《個(gè)子塊組成，且
每個(gè)子塊為《x《的對(duì)角陣。 一般情況下，可以保證矩陣T為列滿秩矩陣,根據(jù)式(6)可以導(dǎo)出迫零解表達(dá)式為
<formula>formula see original document page 14</formula>
MMSE解表達(dá)式為:
(7)
<formula>formula see original document page 14</formula>
(8)
其中P為信噪比，》為頻域匹配濾波，而
<formula>formula see original document page 14</formula>
(9)
由于矩陣T的分塊對(duì)角特性，上述迫零解與MMSE解都是容易求解的，具體計(jì)算過程如下。
對(duì)于迫零解，關(guān)鍵是求出(rwr)-'，從上述推導(dǎo)過程可知，r"r為尺x/c的分塊矩陣，而每個(gè)分塊都為"《的對(duì)角陣，其中第(a， b)個(gè)子塊可以表示為U。力
'=0
八<。) +i
，H
+2
A(。)
+i
八("
+2
八("
2-1
,■=0
+i +i
",々+2 +l
八(。)，八(*)
(10)
則有
fj^T 一
U21 U2
… UU^
u
(11)
記對(duì)角陣c/^的對(duì)角線上第/個(gè)元素為[t/。A (B_/^《)，且7，且s乂 ，&"， "f (isy、)則迫零解滿足如下式子
、
=
-、A.
，該式等價(jià)于
(13)
15fiA"y ) (14)
把^ (Bys《)中的元素重新排列，按照(13)式構(gòu)造出f，也就是說(shuō)，根 據(jù)式(14)求得 7. (lsys《)之后，就可以等價(jià)得到頻域符號(hào)5。
在本步驟中，利用尾部添零的信道響應(yīng)和尾部添零的擴(kuò)頻碼的頻域形式 來(lái)構(gòu)造正定的子矩陣，使得矩陣的構(gòu)造過程更為簡(jiǎn)單，并且求逆運(yùn)算的運(yùn)算 量也較小。
接著，在步驟330中，將頻域符號(hào)g分解為K個(gè)等長(zhǎng)小段，其中，K為用 戶數(shù)，即將S劃分為/<個(gè)長(zhǎng)度為c/的子序列。
接著，在步驟340中，通過逆向快速傅立葉變換(Inverse Fast Fourier Transform,簡(jiǎn)稱"IFFT"),將步驟330中得到的K個(gè)等長(zhǎng)小段變換為時(shí)域信 號(hào)，對(duì)變換后的K段時(shí)域信號(hào)分別取前面的A/ (—個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度)個(gè)數(shù) 據(jù)即得到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)。針對(duì)上述案例，將S劃分為K個(gè)長(zhǎng)度為(7的子 序列后分別進(jìn)行g(shù)點(diǎn)的IFFT就可以得到每個(gè)用戶時(shí)域的發(fā)送符號(hào)，如果(p/V 則對(duì)于每個(gè)用戶的IFFT的輸出只需取前A/項(xiàng)即可。
本實(shí)施方式的聯(lián)合;f企測(cè)方法示意圖如圖4所示，由于在本實(shí)施方式中，充 分利用了成熟的FFT/IFFT快速運(yùn)算來(lái)對(duì)聯(lián)合檢測(cè)問題進(jìn)行處理，從而方便地將 時(shí)域大矩陣求逆的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)個(gè)頻域小矩陣的求逆問題，而這些小矩陣求逆 的過程完全相同，可以并行處理。由于在本實(shí)施方式中，將聯(lián)合檢測(cè)所需的大 矩陣求逆運(yùn)算分解為g個(gè)KxK的小矩陣求逆，運(yùn)算量大大減少，從而降低了 TD-SCDMA聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，并且求解過程中沒有引入近似運(yùn)算， 計(jì)算精度較高。此外計(jì)算過程中的絕大部分都是在較低維度的矩陣上進(jìn)行，因 此具有運(yùn)算速度快、精度高和便于硬件并行實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的案例中針對(duì)的是迫零解，而對(duì)于MMSE解， 只是在r":r上疊加了 一個(gè)單位陣，僅僅影響對(duì)角線上的分塊矩陣/q ，
16而7^r的形狀和分塊對(duì)角特性都沒有變化，因此，計(jì)算過程也與上述過程完全一樣。
另外，值得一提的是，本發(fā)明的方法實(shí)施方式可以以軟件、硬件、固件等等方式實(shí)現(xiàn)。不管本發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實(shí)現(xiàn)，指令代碼都可以存儲(chǔ)在任何類型的計(jì)算機(jī)可訪問的存儲(chǔ)器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可是換的介質(zhì)等等)。同樣，存儲(chǔ)器可以例如是可編程陣列邏輯(Programmable Array Logic,簡(jiǎn)稱"PAL")、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,簡(jiǎn)稱"RAM")、可編程只讀存儲(chǔ)器(Programmable Read Only Memory,簡(jiǎn)稱"PROM")、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory,簡(jiǎn)稱"ROM")、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(Electrically Erasable Programmable ROM,簡(jiǎn)稱"EEPROM")、磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(Digital Versatile Disc,簡(jiǎn)稱"DVD")等等。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，如圖5所示，包含第一變換模塊，用于將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)第一變換模塊變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，對(duì)構(gòu)造的分塊對(duì)角矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算，將求逆運(yùn)算的結(jié)果與經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸出相乘；分解模塊，用于將計(jì)算模塊得到的相乘結(jié)果重新排序，并分解為K個(gè)等長(zhǎng)小段，其中K為用戶數(shù)；
第二變換模塊，用于將經(jīng)分解模塊分解得到的每個(gè)小段變換為時(shí)域信
號(hào)；
數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)經(jīng)第二變換模塊變換后的每個(gè)小段，得到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)。
其中，第一變換模塊通過FFT將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)；第二變換模塊通過IFFT將每個(gè)小段變換為時(shí)域信號(hào)。數(shù)據(jù)獲取模塊通過提取經(jīng)第二變換模塊變換后的每個(gè)小段中的前N個(gè)數(shù)據(jù)，得到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，N為一個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度。
本實(shí)施方式中的接收設(shè)備還包含填零模塊和獲取模塊。
其中，填零模塊用于在收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的尾部分別 補(bǔ)充零，將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的長(zhǎng)度分別增至為M, M大 于或等于2^ + i:-i且為Q的整數(shù)倍，其中，e為擴(kuò)頻因子，N為一個(gè)用戶數(shù) 據(jù)塊的長(zhǎng)度；L為信道響應(yīng)的長(zhǎng)度。該填零模塊將尾部補(bǔ)充零后的時(shí)域信號(hào)、 信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼輸出給第一變換模塊。第一變換模塊在將收到的時(shí)域信號(hào) 變換為頻域信號(hào)時(shí)，將發(fā)送端對(duì)用戶的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的擴(kuò)頻運(yùn)算等效為為每個(gè) 用戶的每個(gè)數(shù)據(jù)后補(bǔ)充g -1個(gè)0所形成的序列，與擴(kuò)頻碼的巻積。
在計(jì)算模塊中包含以下子模塊
頻域系統(tǒng)矩陣構(gòu)建子模塊，用于根據(jù)以頻域信號(hào)表示的信道響應(yīng)、擴(kuò)頻 碼構(gòu)建頻域系統(tǒng)矩陣，頻域系統(tǒng)矩陣由多個(gè)對(duì)角矩陣構(gòu)成；
小矩陣構(gòu)建子模塊，用于使用頻域系統(tǒng)矩陣中的對(duì)角子矩陣進(jìn)行乘法和 加法形成一個(gè)正定矩陣，并將其行與列進(jìn)行以q=M/Q為間隔的抽取構(gòu)造出q 個(gè)KxK的小矩陣；
求逆運(yùn)算子模塊，用于對(duì)小矩陣構(gòu)建子模塊所構(gòu)建的各個(gè)小矩陣分別進(jìn) 行求逆運(yùn)算；
排序子模塊，用于將頻域匹配濾波輸出序列分別以第1到q個(gè)元素為起 始位置，以q-M/Q為間隔進(jìn)行抽取，得到的q個(gè)序列；
乘法運(yùn)算子模塊，用于將求逆運(yùn)算子模塊得到的q個(gè)小矩陣的求逆運(yùn)算 結(jié)果，與排序子模塊得到的q個(gè)序列相乘，并將相乘得到的q個(gè)序列級(jí)聯(lián)。
本實(shí)施方式中的獲取模塊用于對(duì)頻域系統(tǒng)矩陣進(jìn)行共軛轉(zhuǎn)置后，與經(jīng)第 一變換模塊變換后的以頻域信號(hào)表示的接收信號(hào)相乘，得到頻域匹配濾波的 輸出；獲取模塊通過與第 一 變換模塊的交互，獲取到以頻域信號(hào)表示的接收信
號(hào)；通過與計(jì)算模塊的交互，獲取到頻域系統(tǒng)矩陣，并將頻域匹配濾波的輸出發(fā)送給該計(jì)算模塊。
需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中提到的各模塊都是邏輯單元，在物理上，一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元，也可以是一個(gè)物理單元的一部分，還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)，這些邏輯單元本身的物理實(shí)現(xiàn)方式并不是最重要的，這些邏輯單元所實(shí)現(xiàn)的功能的組合是才解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題的關(guān)鍵。
此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實(shí)施方式并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，這并不表明本實(shí)施方式并不存在其它的單元。本實(shí)施方式所涉及的設(shè)備可以用于完成第一實(shí)施方式中提到的方法流程。因此在第一實(shí)施方式中提到的所有技術(shù)細(xì)節(jié)及其達(dá)到的效果在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
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權(quán)利要求
1.一種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，包含以下步驟將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)；根據(jù)變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，對(duì)所述構(gòu)造的分塊對(duì)角矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算，將所述求逆運(yùn)算的結(jié)果與經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸出相乘；將所述相乘后的結(jié)果重新排序，并分解為K個(gè)等長(zhǎng)小段，所述K為用戶數(shù)；將每個(gè)所述小段變換為時(shí)域信號(hào)，根據(jù)變換為時(shí)域信號(hào)的每個(gè)小段，得到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，其 特征在于，通過快速傅里葉變換FFT將所述收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼 變換為頻域信號(hào)；通過逆向快速傅立葉變換IFFT將每個(gè)所述小段變換為時(shí)域信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，其 特征在于，在將所述收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)之 前，還包括以下步驟在收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的尾部分別補(bǔ)充零，將所述收到 的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的長(zhǎng)度分別增至為M，M大于或等于2iV +丄-i， 并且M為Q的整數(shù)倍，其中，e為擴(kuò)頻因子，N為一個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度； L為信道響應(yīng)的長(zhǎng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，其 特征在于，在將收到的時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)時(shí)，將發(fā)送端對(duì)用戶的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的擴(kuò)頻運(yùn)算等效為為每個(gè)用戶的每個(gè)數(shù)據(jù)后補(bǔ)充e-i個(gè)o所形成的序 列，與擴(kuò)頻碼的巻積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，其 特征在于，所述根據(jù)變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，對(duì)所述構(gòu)造的分 塊對(duì)角矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算的步驟中，包含以下子步驟根據(jù)以頻域信號(hào)表示的信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼構(gòu)建頻域系統(tǒng)矩陣，所述頻域 系統(tǒng)矩陣由多個(gè)對(duì)角矩陣構(gòu)成；使用所述頻域系統(tǒng)矩陣中的對(duì)角子矩陣進(jìn)行乘法和加法形成一個(gè)正定 矩陣，并將其行與列進(jìn)行以q=M/Q為間隔的抽取構(gòu)造出q個(gè)KxK的小矩陣；對(duì)經(jīng)所述運(yùn)算和排列后得到的各個(gè)小矩陣分別進(jìn)行求逆運(yùn)算；所述將所述求逆運(yùn)算的結(jié)果與經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸出相 乘的步驟中，包含以下子步驟將頻域匹配濾波輸出序列分別以第1到q個(gè)元素為起始位置，以q=M/Q 為間隔進(jìn)行抽取，得到的q個(gè)序列；將所述q個(gè)小矩陣的求逆運(yùn)算結(jié)果與所述q個(gè)由頻域匹配濾波抽取得到 的輸出序列相乘，并將相乘得到的q個(gè)序列級(jí)聯(lián)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法，其 特征在于，還包含以下步驟對(duì)所述頻域系統(tǒng)矩陣進(jìn)行共軛轉(zhuǎn)置后，與以頻域信號(hào)表示的接收信號(hào)相 乘，得到所述頻域匹配濾波的輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合 檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)變換為時(shí)域信號(hào)的每個(gè)小段，得到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟中，包含以下子步驟提取所述變換為時(shí)域信號(hào)的每個(gè)小段中的前N個(gè)數(shù)據(jù)，得到每個(gè)用戶 的發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，N為一個(gè)用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度。
8. —種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，其特征在于，包含第一變換模塊，用于將收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域 信號(hào)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第 一 變換模塊變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角 矩陣，對(duì)所述構(gòu)造的分塊對(duì)角矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算，將所述求逆運(yùn)算的結(jié)果與 經(jīng)過重新排序的頻域匹配濾波的輸出相乘；分解模塊，用于將所述計(jì)算模塊得到的相乘結(jié)果重新排序，并分解為K 個(gè)等長(zhǎng)小段，所述K為用戶數(shù)；第二變換模塊，用于將經(jīng)所述分解模塊分解得到的每個(gè)所述小段變換為 時(shí)域信號(hào)；數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)經(jīng)所述第二變換模塊變換后的每個(gè)小段，得到 每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，其特征 在于，所述第一變換模塊通過快速傅里葉變換FFT將所述收到的時(shí)域信號(hào)、 信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)；所述第二變換模塊通過逆向快速傅立葉變換IFFT將每個(gè)所述小段變換 為時(shí)域信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，其特 征在于，所述接收設(shè)備還包含填零模塊，用于在收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的尾部分別補(bǔ)充零，將所述收到的時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼的長(zhǎng)度分別增至為M, M大 于或等于2iV + z-l，并且M為Q的整數(shù)倍，其中，2為擴(kuò)頻因子，N為一個(gè) 用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度；L為信道響應(yīng)的長(zhǎng)度；所述填零模塊將尾部補(bǔ)充零后的所述時(shí)域信號(hào)、信道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼輸出 給所述第一變換模塊。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，其特 征在于，所述第一變換模塊在將收到的時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)時(shí)，將發(fā)送端對(duì)用戶的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的擴(kuò)頻運(yùn)算等效為為每個(gè)用戶的每個(gè)數(shù)據(jù)后補(bǔ)充e-l個(gè)0所形成的序列，與擴(kuò)頻碼的巻積。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，其特 征在于，所述計(jì)算模塊包含以下子模塊頻域系統(tǒng)矩陣構(gòu)建子模塊，用于根據(jù)以頻域信號(hào)表示的信道響應(yīng)、擴(kuò)頻 碼構(gòu)建頻域系統(tǒng)矩陣，所述頻域系統(tǒng)矩陣由多個(gè)對(duì)角矩陣構(gòu)成；小矩陣構(gòu)建子模塊，用于使用所述頻域系統(tǒng)矩陣中的對(duì)角子矩陣進(jìn)行乘 法和加法形成一個(gè)正定矩陣，并將其行與列進(jìn)行以q-M/Q為間隔的抽取構(gòu) 造出q個(gè)KxK的小矩陣；求逆運(yùn)算子模塊，用于對(duì)所述小矩陣構(gòu)建子模塊所構(gòu)建的各個(gè)小矩陣分 別進(jìn)行求逆運(yùn)算；排序子模塊，用于將頻域匹配濾波輸出序列分別以第1到q個(gè)元素為起 始位置，以q=M/Q為間隔進(jìn)行抽取，得到的q個(gè)序列；乘法運(yùn)算子模塊，用于將所述求逆運(yùn)算子模塊得到的所述q個(gè)小矩陣的 求逆運(yùn)算結(jié)果，與所述排序子模塊得到的q個(gè)序列相乘，并將相乘得到的q 個(gè)序列級(jí)聯(lián)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接收設(shè)備，其特 征在于，還包含獲取模塊，用于對(duì)頻域系統(tǒng)矩陣進(jìn)行共軛轉(zhuǎn)置后，與經(jīng)所述第一變換模 塊變換后的以頻域信號(hào)表示的接收信號(hào)相乘，得到所述頻域匹配濾波的輸 出；所述獲取模塊通過與所述第 一 變換模塊的交互，獲取到所述以頻域信號(hào) 表示的接收信號(hào)；通過與所述計(jì)算模塊的交互，獲取到所述頻域系統(tǒng)矩陣， 并將所述頻域匹配濾波的輸出發(fā)送給該計(jì)算模塊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的接 收設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取模塊通過提取經(jīng)所述第二變換模塊變換 后的每個(gè)小段中的前N個(gè)數(shù)據(jù)，得到每個(gè)用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，N為一個(gè) 用戶數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)，公開了一種時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)的聯(lián)合檢測(cè)方法及接收設(shè)備。本發(fā)明中，接收端通過將收到的時(shí)域接收信號(hào)、信394道響應(yīng)、擴(kuò)頻碼變換為頻域信號(hào)，利用變換后的頻域信號(hào)構(gòu)造分塊對(duì)角矩陣，從而將TD-SCDMA時(shí)域聯(lián)合檢測(cè)問題轉(zhuǎn)換到頻域處理。由于通過時(shí)域信號(hào)到頻域信號(hào)的變換，將聯(lián)合檢測(cè)問題轉(zhuǎn)換為了分塊對(duì)角矩陣求逆的問題，而分塊對(duì)角矩陣的構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此大大降低了運(yùn)算量，從而降低了TD-SCDMA聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101677249SQ20081004379
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者張小東, 亮 董 申請(qǐng)人:展訊通信(上海)有限公司