專利名稱：消除通信系統(tǒng)的載波間干擾的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于數(shù)字通信，且特別是有關(guān)于一種用于消除諸如正交分頻復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplex；OFDM)系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的載波間干擾的方法及裝置。

背景技術(shù)：
在無線通信中，可將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁波且經(jīng)諸如空氣或其他介質(zhì)的實(shí)體通道而傳輸至接收端。由于多路徑反射、繞射或折射等所引起的通道效應(yīng)，所接收的信號(hào)可能因干擾而受損害。此外，多路徑通道效應(yīng)亦可能變?yōu)轭l率選擇性衰落通道(Frequency Selective Fading Channel)。對于單載波調(diào)制系統(tǒng)，可將接收器設(shè)計(jì)為具有時(shí)域均衡器(Equalizer)，借以均衡由該多路徑反射所引起的通道效應(yīng)。然而，在使用多載波調(diào)制技術(shù)的正交分頻復(fù)用系統(tǒng)中，通過在傳輸正交分頻復(fù)用符號(hào)中的保護(hù)間隔，可顯著減小該多路徑反射通道效應(yīng)。因此，該正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的接收器可能僅需要諸如單一復(fù)數(shù)系數(shù)(One-Tap)均衡器的簡單均衡器來均衡來自通道的相長干擾或相消干擾。因此，正交分頻復(fù)用已成為諸如非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)及電力線通信(Power-Line Communication；PLC)等有線(Wired)通信中，以及諸如基于國際工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.11a/g/n標(biāo)準(zhǔn)的無線區(qū)域網(wǎng)路(Wireless LAN；WLAN)、地面數(shù)字視頻廣播(DVB-T)、手持裝置數(shù)字視頻廣播(DVB-H)及數(shù)字音頻廣播(DAB)等無線通信中的核心調(diào)制技術(shù)。此外，正交分頻復(fù)用技術(shù)亦可應(yīng)用于未來第四代(4G)個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)中。
采用正交分頻復(fù)用為核心技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)中(例如，DVB-H及IEEE 802.16e標(biāo)準(zhǔn))可能會(huì)要求在相對高速移動(dòng)時(shí)，接收器仍需具備優(yōu)越的接收效能。然而，由于在正交分頻復(fù)用系統(tǒng)中接收器相對于發(fā)射器是隨時(shí)可能移動(dòng)的，因此正交分頻復(fù)用符號(hào)期間的通道脈沖響應(yīng)可能較難以保持相同，而這可能導(dǎo)致時(shí)間選擇性衰落通道(Time Selective Fading Channel)。同時(shí)，亦可能發(fā)生杜普勒效應(yīng)，其導(dǎo)致頻率偏移，該頻率偏移為自載波頻率算起約差距一個(gè)杜普勒頻率(fc)的偏移。此外，該頻率偏移在正交分頻復(fù)用的多載波調(diào)制系統(tǒng)中將較為顯著，且將引起載波間干擾效應(yīng)，而該效應(yīng)又將使正交分頻復(fù)用信號(hào)的正交性惡化且引發(fā)“誤差平層(error floor)”現(xiàn)象。
圖1為說明該誤差平層現(xiàn)象的曲線圖。請參看圖1，該曲線為對在杜普勒效應(yīng)所引起的載波間干擾效應(yīng)的影響下，正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的接收器的各個(gè)單一比特的信號(hào)噪聲功率比(SNR per bit)對比特誤差率(BER)的模擬結(jié)果作圖而成，其中可將M電平正交調(diào)幅(M-QAM)調(diào)制機(jī)制中的信號(hào)噪聲功率比界定為log2M×Eb/NO，其中Eb/NO為一個(gè)比特的能量Eb與噪聲功率譜密度NO的比率。曲線102表示接近無載波間干擾的第一狀態(tài)，且曲線104表示發(fā)生該誤差平層現(xiàn)象的第二狀態(tài)，其中比特誤差率在高信號(hào)噪聲功率比下，不隨信號(hào)噪聲功率比提高而降低。比較起來，曲線102上的比特誤差率可隨SNR提高而降低。其可導(dǎo)致杜普勒效應(yīng)所引起的載波間干擾效應(yīng)，可使正交分頻復(fù)用接收器的效果惡化的結(jié)論。
圖2為說明正交分頻復(fù)用系統(tǒng)中包括正交分頻復(fù)用符號(hào)202、204及206的正交分頻復(fù)用序列的示意圖。請參看圖2，為了增強(qiáng)該正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的效果且減輕多路徑反射通道效應(yīng)，該正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的發(fā)射器可在時(shí)域上周期性地復(fù)制有用符號(hào)210的區(qū)段220且將復(fù)本(亦即，保護(hù)間隔208)作為前置項(xiàng)加于有用符號(hào)210上，以形成諸如正交分頻復(fù)用符號(hào)202的完整正交分頻復(fù)用符號(hào)。因此正交分頻復(fù)用符號(hào)202可包括具有長度Tg的保護(hù)間隔208及具有長度Tu的有用符號(hào)210。當(dāng)保護(hù)間隔208長于具有長度τmax的最大延遲214(亦即，Tg>τmax)時(shí)，無符號(hào)間干擾區(qū)域212可存在。接著可將正交分頻復(fù)用符號(hào)202傳輸至通道中。當(dāng)接收到正交分頻復(fù)用符號(hào)202時(shí)，該接收器可通過直接丟棄整個(gè)保護(hù)間隔208，以消除由于該多路徑反射通道效應(yīng)所引發(fā)的符號(hào)間干擾。接著可提取有用符號(hào)210，并且可通過一單一復(fù)數(shù)系數(shù)均衡均衡器來補(bǔ)償由通道所造成的影響，以估計(jì)正交分頻復(fù)用信號(hào)的數(shù)據(jù)。
在接收器以相對高速移動(dòng)的環(huán)境中，最大延遲(Maximum Delay)214的長度τmax可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于保護(hù)間隔208的長度Tg。舉例而言，在一些應(yīng)用中，長度Tg可長達(dá)有用符號(hào)210的長度Tu的四分之一(1/4)。保護(hù)間隔208內(nèi)的無符號(hào)間干擾區(qū)域212可用以重建所傳輸?shù)男盘?hào)且減輕載波間干擾效應(yīng)。已提議一些現(xiàn)有技術(shù)來基于無ISI區(qū)域的使用而減輕載波間干擾效應(yīng)。現(xiàn)有技術(shù)的一范例可在1996年8月的IEEE trans.Consumer Electron，第42卷，第3號(hào)，第259-269頁，C.Muschallik的題為“Improving an OFDM Reception Using anAdaptive Nyquist Windowing”的論文(后文中稱作“Muschallik”)中找到。Muschallik揭示使用2N點(diǎn)快速傅立葉變換(FFT)模塊的正交分頻復(fù)用接收器?，F(xiàn)有技術(shù)的另一范例可在2005年12月的2005 IEEE Globecom proceedings，第5卷，第2680-2684頁，N.C.Beaulieu及P.Tan的題為“Receiver Windowing forReduction of ICI in OFDM Systems with Carrier Frequency Offset”的論文(后文中稱作“Beaulieu”)中找到。Beaulieu及Tan亦揭示使用2N點(diǎn)快速傅立葉變換模塊的正交分頻復(fù)用接收器。
現(xiàn)有技術(shù)的另一范例可在授予Castelain等人的題為“Device for theReception of Digital Data Time Frequency Interlacing，Notably for RadioBroadcasting at High Bit Rate towards Mobile Receivers with Nyquist TemporalWindow”的美國專利第5,357,502A號(hào)(后文中稱作“Castelain”)中找到。Castelain揭示使用奈奎斯特(Nyquist)視窗以折疊相加的方式減小或消除載波間干擾效應(yīng)的方法。在Castelain中，可基于“升余弦系數(shù)(Raised CosineCoefficient)”而獲得視窗系數(shù)。該對升余弦系數(shù)的使用可見于Muschallik的設(shè)計(jì)中。此外，L.Wilhelmsson及M.Faulkner的題為“Low Complexity Inter-CarrierInterference Cancellations”的美國專利申請公開案第2006/0239367A1號(hào)(后文中稱作“Wilhelmsson”)揭示了使用三階(3-Step)視窗以折疊相加的方式減小或消除載波間干擾效應(yīng)的方法。


發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供下述裝置與方法，通過判定視窗函數(shù)，用以視窗處理，以減小或消除時(shí)變通道效應(yīng)，消除通信系統(tǒng)的載波間干擾。
本發(fā)明的實(shí)施例可提供一種能夠消除通信系統(tǒng)的載波間干擾(ICI)的裝置，該裝置可包含一檢測模塊，其經(jīng)組態(tài)以檢測在時(shí)域上一符號(hào)的保護(hù)間隔(GI)中的無符號(hào)間干擾(ISI)的一無符號(hào)間干擾區(qū)域；一視窗模塊，其經(jīng)組態(tài)以在時(shí)域上提供視窗函數(shù)，基于該無符號(hào)間干擾區(qū)域而識(shí)別視窗函數(shù)中的一加權(quán)值且在時(shí)域上使與該符號(hào)相關(guān)的通道響應(yīng)與視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果，其中該視窗結(jié)果可包含對應(yīng)于無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第一部分及對應(yīng)于該符號(hào)的一末端部分的一第二部分，該末端部分與無符號(hào)間干擾區(qū)域具有相同的長度；以及一組合模塊，其可配置成用以在時(shí)域上組合視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分。
本發(fā)明的實(shí)施例可進(jìn)一步提供能夠消除通信系統(tǒng)的載波間干擾(ICI)的裝置，該裝置可包含一檢測模塊，其可配置成用以檢測在時(shí)域上一符號(hào)的保護(hù)間隔(GI)中的一無符號(hào)間干擾(ISI)的無符號(hào)間干擾區(qū)域，該符號(hào)可包括具有與該無符號(hào)間干擾區(qū)域相同長度的一末端部分；一視窗模塊，其可配置成用以在時(shí)域上提供一視窗函數(shù)且在時(shí)域上使與該符號(hào)相關(guān)的通道響應(yīng)與視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果，其中視窗函數(shù)可包括對應(yīng)于無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第一線性區(qū)段、對應(yīng)于除該保護(hù)間隔及該末端部分以外的該符號(hào)的一第二線性區(qū)段以及對應(yīng)于該末端部分的一第三線性區(qū)段，其中該第一線性區(qū)段的斜率具有與該第三線性區(qū)段的斜率正負(fù)號(hào)相反的一數(shù)字；以及一組合模塊，其可配置成用以在時(shí)域上將視窗結(jié)果的該第一線性區(qū)段加至該視窗結(jié)果的該第三線性區(qū)段部分中，其中該第一線性區(qū)段可對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域且該第三線性區(qū)段可對應(yīng)于該符號(hào)的該末端部分。
本發(fā)明的一些實(shí)施例可提供一種消除載波間干擾(ICI)的方法，該方法可包含檢測時(shí)域上該符號(hào)的保護(hù)間隔(GI)中的一無符號(hào)間干擾(ISI)的無符號(hào)間干擾區(qū)域，該符號(hào)可包括具有與該無符號(hào)間干擾區(qū)域相同長度的一末端部分；在時(shí)域上可提供一視窗函數(shù)，基于該無符號(hào)間干擾區(qū)域識(shí)別該視窗函數(shù)中的一加權(quán)值，在時(shí)域上使與該符號(hào)相關(guān)的通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果，其中該視窗結(jié)果可包含對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第一部分及對應(yīng)于該符號(hào)的該末端部分的一第二部分；及在時(shí)域上組合該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分。
本發(fā)明的額外特征及優(yōu)勢將部分陳述于隨后的描述中，且部分將自描述而顯而易見或可通過對本發(fā)明的實(shí)踐而獲得。本發(fā)明的特征及優(yōu)勢將通過在所附申請專利范圍中特別指出的元件及組合而實(shí)現(xiàn)及獲得。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。



圖1為說明“誤差平層”現(xiàn)象的曲線圖； 圖2為說明正交分頻復(fù)用系統(tǒng)中的正交分頻復(fù)用(OFDM)序列的示意圖； 圖3A及圖3B為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例說明判定視窗函數(shù)的方法的示意圖； 圖4A、圖4B及圖4C為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例說明在滾降因數(shù)(α)的不同值處的視窗函數(shù)的示意圖； 圖5A及圖5B為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例說明對正交分頻復(fù)用符號(hào)的無符號(hào)間干擾區(qū)域應(yīng)用循環(huán)移位求和操作的方法的示意圖； 圖6A、圖6B及圖6C為現(xiàn)有技術(shù)及根據(jù)本發(fā)明的方法的在循環(huán)移位求和操作之后的等效通道響應(yīng)的示例性模擬結(jié)果曲線圖； 圖7為說明在現(xiàn)有技術(shù)與根據(jù)本發(fā)明的方法的模擬結(jié)果之間進(jìn)行比較的曲線圖；以及 圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的接收器的系統(tǒng)方塊圖。
其中，附圖標(biāo)記 30 正交分頻復(fù)用符號(hào) 31 保護(hù)間隔(GI) 31-1 延遲擴(kuò)展 31-2 無符號(hào)間干擾的時(shí)段/無符號(hào)間干擾區(qū)域 32 有用符號(hào) 32-1 時(shí)段 32-2 時(shí)段/末端部分 41 第一線性區(qū)段 42 第二線性區(qū)段 43 第三線性區(qū)段 44 第四線性區(qū)段 52 第二線性區(qū)段 54 第四線性區(qū)段 61 線 62 線 63 線 64 區(qū)域 102 曲線 104 曲線 200 正交分頻復(fù)用序列 202 正交分頻復(fù)用符號(hào) 204 正交分頻復(fù)用符號(hào) 206 正交分頻復(fù)用符號(hào) 208 保護(hù)間隔 210 有用符號(hào) 212 無符號(hào)間干擾區(qū)域 214 最大延遲/延遲擴(kuò)展區(qū)域 216 末端部分 220 區(qū)段 402 無符號(hào)間干擾區(qū)域 702 曲線 704 曲線 800 接收器 801 載波間干擾消除裝置 802 視窗模塊 804 檢測模塊 806 組合模塊 808 N點(diǎn)快速傅立葉變換模塊 810 均衡模塊 812 通道估計(jì)模塊 814 單一復(fù)數(shù)系數(shù)均衡均衡器 816 去映射器 Dk 輸出信號(hào) Tu 有效符號(hào)的長度 Tv 無符號(hào)間干擾區(qū)域的長度 Zk 快速傅立葉變換結(jié)果 zn 載波間干擾消除結(jié)果
具體實(shí)施例方式 為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實(shí)施例詳細(xì)說明如下。在適當(dāng)時(shí)，在諸附圖中使用相同參考數(shù)字來指代相同或相似部分。
本發(fā)明的實(shí)施例可提供視窗函數(shù)wn，用以視窗處理以減小或消除時(shí)變通道效應(yīng)。此實(shí)施例可基于通道為時(shí)域上的一階線性時(shí)變通道的合理假設(shè)，因?yàn)槲挥谳d具處的正交分頻復(fù)用接收器可以合理范圍內(nèi)的速度隨載具的移動(dòng)而移動(dòng)。載具的加速度不可過大而使得速度可能在短時(shí)間內(nèi)超過合理范圍，當(dāng)發(fā)生該超過時(shí)，通道可能變?yōu)榉蔷€性時(shí)變通道。圖3A及圖3B為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例說明判定視窗函數(shù)的方法的示意圖。參看圖3A，待傳輸?shù)恼环诸l復(fù)用符號(hào)30可包括保護(hù)間隔(GI)31及有用符號(hào)32。通常稱作循環(huán)前置項(xiàng)(CP)的GI31可為有用符號(hào)32的末端區(qū)段(時(shí)段32-1及32-2)的復(fù)本。假設(shè)保護(hù)間隔31在持續(xù)時(shí)間上長于延遲擴(kuò)展31-1，則可存在無符號(hào)間干擾(ISI)的時(shí)段31-2或無符號(hào)間干擾區(qū)域31-2。經(jīng)一階線性時(shí)變通道假設(shè)而傳輸正交分頻復(fù)用符號(hào)30，可將該通道表達(dá)為 hn＝c0+c1·n 其中hn為一階線性時(shí)變通道響應(yīng)，n為時(shí)間樣本的索引且c0及c1為基于一階線性時(shí)變通道假設(shè)的系數(shù)。如圖3A中所說明的通道響應(yīng)hn具有正斜率，亦即，c1>0。然而，在其他范例中，通道響應(yīng)hn可具有負(fù)斜率，亦即，c1<0。無符號(hào)間干擾區(qū)域31-2可包括數(shù)目為“q”的樣本且有用符號(hào)32可包括自樣本點(diǎn)“0”至“N-1”的數(shù)目為“N”的樣本，q及N為自然數(shù)。該方法的目的為判定視窗函數(shù)wn，可基于其而減輕時(shí)變通道效應(yīng)，亦即載波間干擾(ICI)效應(yīng)。通過視窗函數(shù)wn，可預(yù)期對于“N-q”與“N-1”之間的樣本獲得可獨(dú)立于時(shí)間的等效通道響應(yīng)hn′，此產(chǎn)生改良的效能?？赏ㄟ^在自“-q”至“N-1”的時(shí)段上使通道響應(yīng)hn與視窗函數(shù)wn相乘而獲得等效等效通道響應(yīng)hn′?？蓪⒌刃ǖ理憫?yīng)hn′表達(dá)為 hn′＝wn·hn+wn-N·hn-N，N-q≤n≤N-1 注意部分“wn-N·hn-N”可對應(yīng)于自“-q”至“-1”的時(shí)段(實(shí)質(zhì)上為無符號(hào)間干擾區(qū)域31-2)上的乘積，且另一部分“wn·hn”可對應(yīng)于自“N-q”至“N-1”的時(shí)段(亦即，末端部分32-2)上的乘積。通過以(c0+c1·n)替代hn，可得 hn′＝wn·(c0+c1·n)+wn-N·[c0+c1·(n-N)] ＝(wn+wn-N)·c0+[wn·n+wn-N·(n-N)]·c1(方程式A) 通過使wn+wn-N＝1，可將hn′重寫為 hn′＝c0+[wn·N+(n-N)]·c1 為了滿足對于“N-q”與“N-1”之間的樣本而言hn′獨(dú)立于時(shí)間，可將視窗函數(shù)wn識(shí)別為 wn＝(-1/N)·n+k，k為常數(shù)，且相應(yīng)地 hn′＝k′，k′為常數(shù)(對于N-q≤n≤N-1) 參看圖3B，視窗函數(shù)wn可包括對應(yīng)于延遲擴(kuò)展31-1的具有加權(quán)值零(0)的第一線性區(qū)段41、對于“-q”與“-1”之間的樣本可在線42與52之間調(diào)節(jié)的第二線性區(qū)段(其可具有正斜率，亦即1/N)、對于“1”與“N-q-1”之間的樣本具有加權(quán)值一(1)的第三線性區(qū)段43，及對于“N-q”與“N-1”之間的樣本可在線44與54之間調(diào)節(jié)的第四線性區(qū)段(其可具有負(fù)斜率，亦即-1/N)。線42與52之間及線44與54之間的可調(diào)節(jié)區(qū)域的范圍可視常數(shù)k′而定。此外，鑒于wn+wn-N＝1，第二線性區(qū)段中加權(quán)值與第四線性區(qū)段中加權(quán)值之和等于1。亦即，第二線性區(qū)段中的可調(diào)節(jié)區(qū)域可自線42向線52改變，同樣地，第四線性區(qū)段中的可調(diào)節(jié)區(qū)域可自線44向線54改變。此外，等效通道響應(yīng)hn′可包括對于“N-q”與“N-1”之間的樣本可在線61與62之間調(diào)節(jié)的線性區(qū)段。該線性區(qū)段可大體上獨(dú)立于時(shí)間且線61與62之間的可調(diào)節(jié)區(qū)域可視常數(shù)k′而定。在一實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)區(qū)域可自線61向線62改變，同樣地，第四線性區(qū)段中的可調(diào)節(jié)區(qū)域自線44向線54改變。此外，通過在線44與54之間調(diào)節(jié)第四線性區(qū)段，可獲得等效通道響應(yīng)中的可調(diào)節(jié)區(qū)域中的以虛線說明的線63。
再參看上文的方程式A，可基于以下假設(shè)而計(jì)算視窗函數(shù)wn的特定解決方案?？蓪⒕哂幸蕴摼€說明的線63的等效通道響應(yīng)調(diào)節(jié)為一階線性時(shí)變通道的平均值。
可將方程式(1)重寫為 wn-N＝1-wn......................................................(3) 接著可將方程式(3)代入方程式(2)以獲得 令因此 其中α為等于Tv/Tu的滾降因數(shù)，Tv為無符號(hào)間干擾區(qū)域在時(shí)域上的長度，且Tu為有用符號(hào)在時(shí)域上的長度。
最終，可將視窗函數(shù)wn表達(dá)為
圖4A、圖4B及圖4C為說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在滾降因數(shù)(α)的不同值處，視窗函數(shù)與位移樣本索引n′的相對關(guān)系的圖，其中N＝64。，圖4A為說明α等于1/4的情況下的視窗函數(shù)的示意圖，圖4B為說明α等于1/2的情況下的視窗函數(shù)的示意圖，圖4C為說明α等于1的情況下的視窗函數(shù)的示意圖。參看圖4A、圖4B及圖4C，隨著α增加，Tv可上升且變得較接近于Tu。當(dāng)α等于1時(shí)，Tv＝Tu，此即謂無ISI區(qū)域的長度等于有用符號(hào)的長度。參看圖4C，視窗函數(shù)的曲線在水平軸上關(guān)于其上的樣本點(diǎn)“0”而對稱。
圖5A及圖5B為說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在將接收到的正交分頻復(fù)用符號(hào)乘上相對應(yīng)的視窗函數(shù)后，對正交分頻復(fù)用符號(hào)202的無符號(hào)間干擾區(qū)域212應(yīng)用循環(huán)移位求和操作的方法的示意圖。請參看圖5A，正交分頻復(fù)用序列200可包括正交分頻復(fù)用符號(hào)202、204及206。正交分頻復(fù)用符號(hào)202可包括具有Ng個(gè)樣本的保護(hù)間隔208及具有N個(gè)樣本的有用符號(hào)210。保護(hù)間隔208可包括無符號(hào)間干擾區(qū)域212及延遲擴(kuò)展區(qū)域214?？?例如)通過延遲操作而使無符號(hào)間干擾區(qū)域212移位以在時(shí)域上與有用符號(hào)210的末端部分216對準(zhǔn)。接著可對圖5A所示的經(jīng)移位的無ISI區(qū)域402與有用符號(hào)210的末端部分216求和來減小或消除由一階線性時(shí)變通道所引起的載波間干擾效應(yīng)。參看圖5B，移位求和操作可類似于參看圖3A而描述并說明的對通道響應(yīng)hn′(＝wn·hn+wn-N·hn-N)的計(jì)算。
圖6A、圖6B及圖6C為對于現(xiàn)有技術(shù)及根據(jù)本發(fā)明的方法，對等效通道響應(yīng)hn′的示例性模擬結(jié)果?？稍跐L降因數(shù)(α)為0.25的一階時(shí)變通道的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬。圖6A及圖6B分別關(guān)于上文提及的Castelain及Wilhelmsson的技術(shù)中揭示的方法。參看圖6C，通道響應(yīng)hn′包括區(qū)域64，其可對于在四十八(48)與六十三(63)之間的樣本而獨(dú)立于時(shí)間。
圖7為說明在現(xiàn)有技術(shù)與根據(jù)本發(fā)明的方法的例示性模擬結(jié)果之間進(jìn)行的比較的曲線。參看圖7，根據(jù)模擬結(jié)果，由曲線704表示的本發(fā)明的方法至少相較于由曲線702表示的上文所提的Muschallik、Castelain及Wilhelmsson方法而言可提供具有較佳信號(hào)噪聲比(Eb/No)或較低比特誤差率BER的OFDM接收器。
圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的接收器800的系統(tǒng)方塊圖。參看圖8，接收器800可包括載波間干擾消除裝置801、N點(diǎn)快速傅立葉變換(FFT)模塊808及均衡模塊810。載波間干擾消除裝置801可包括檢測模塊804、視窗模塊802及組合模塊806。此外，均衡模塊810可包括通道估計(jì)模塊812、單一復(fù)數(shù)系數(shù)均衡均衡器814及去映射器816。檢測模塊804可能夠檢測保護(hù)間隔208中的無符號(hào)間干擾區(qū)域212。識(shí)別無符號(hào)間干擾區(qū)域的位置的方法及用于識(shí)別無符號(hào)間干擾區(qū)域的位置的裝置可在(例如)本發(fā)明的發(fā)明者之一，Chorng-Ren Sheu等人的題為“Method and Apparatus forSynchronization of the OFDM Systems”的美國專利申請公開案第20050105659A1號(hào)中找到，該公開案以引用方式并入本文中。視窗模塊802可在時(shí)域上提供視窗函數(shù)，基于無符號(hào)間干擾區(qū)域212的長度而識(shí)別視窗函數(shù)中的加權(quán)值且在時(shí)域上使與正交分頻復(fù)用符號(hào)202相關(guān)的通道響應(yīng)與視窗函數(shù)相乘以形成視窗結(jié)果。視窗結(jié)果可包含對應(yīng)于無符號(hào)間干擾區(qū)域212的第一部分及對應(yīng)于有用符號(hào)210的末端部分216的第二部分。組合模塊806可組合視窗結(jié)果的第一部分與第二部分以形成具有比原始正交分頻復(fù)用符號(hào)202小的載波間干擾的載波間干擾消除結(jié)果zn。其后，可將載波間干擾消除結(jié)果zn饋入執(zhí)行N點(diǎn)快速傅立葉變換的N點(diǎn)快速傅立葉變換模塊808中以形成快速傅立葉變換結(jié)果Zk。可隨后將快速傅立葉變換結(jié)果Zk發(fā)送至均衡模塊810以消除通道效應(yīng)。均衡模塊810是通過使用通道估計(jì)模塊812來估計(jì)通道頻率響應(yīng)且使用單一復(fù)數(shù)系數(shù)均衡均衡器814來減去通道效應(yīng)。再通過使用去映射器816，可獲得正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的輸出信號(hào)Dk。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解可對上文所述的實(shí)施例在不脫離其本發(fā)明的寬廣概念的情況下加以改變。舉例而言，雖然在正交分頻復(fù)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上描述并說明了上文所提的實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解本發(fā)明可應(yīng)用于其他通信系統(tǒng)來減輕通道效應(yīng)。因此，應(yīng)了解本發(fā)明不限于所揭示的特定實(shí)施例，而是其意欲包含如所附申請專利范圍所界定的本發(fā)明的精神及范疇內(nèi)的修改。
此外，在描述本發(fā)明的代表性實(shí)施例中，說明書可能已將本發(fā)明的方法及/或過程提出為步驟的特定序列。然而，就方法或過程不依賴于本文陳述的步驟的特定次序而言，方法或過程不應(yīng)限于所描述的步驟的特定序列。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所應(yīng)了解的，步驟的其他序列為可能的。因此，說明書中所陳述的步驟的特定次序不應(yīng)被解釋為對申請專利范圍的限制。另外，針對本發(fā)明的方法及/或過程的申請專利范圍不應(yīng)限于以所寫次序執(zhí)行其步驟，且本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于了解該序列可變化且仍保持于本發(fā)明的精神及范疇內(nèi)。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種能夠消除一通信系統(tǒng)中的載波間干擾的裝置，其特征在于，該裝置包含
一檢測模塊，其可配置成用以檢測時(shí)域上一符號(hào)的一保護(hù)間隔中的無符號(hào)間干擾的一無符號(hào)間干擾區(qū)域；
一視窗模塊，其可配置成用以提供一視窗函數(shù)，通過該無符號(hào)間干擾區(qū)域識(shí)別該視窗函數(shù)中的一加權(quán)值，以及使與該符號(hào)相關(guān)的一通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果；以及
一組合模塊，其可配置成用以組合該視窗結(jié)果的一第一部分與一第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該視窗模塊，配置成用于在時(shí)域上提供該視窗函數(shù)，通過該無符號(hào)間干擾區(qū)域識(shí)別該視窗函數(shù)中的該加權(quán)值，以及在該時(shí)域上與該符號(hào)相關(guān)的該通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得該視窗結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該視窗結(jié)果包含一對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域的該第一部分及對應(yīng)于該符號(hào)的一末端部分的該第二部分，該末端部分與該無符號(hào)間干擾區(qū)域具有相同的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該保護(hù)間隔的延遲擴(kuò)展的一第一線性區(qū)段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)的該第一線性區(qū)段的一加權(quán)值為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該保護(hù)間隔的該無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第二線性區(qū)段。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于除該保護(hù)間隔及該末端部分以外的符號(hào)的一第三線性區(qū)段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該第三線性區(qū)段的一加權(quán)值為一。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該末端部分的一第四線性區(qū)段。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)的該第二線性區(qū)段的一加權(quán)值與該視窗函數(shù)的該第四線性區(qū)段的一加權(quán)值之和為一。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該組合模塊將該視窗結(jié)果的該第一部分合計(jì)至該視窗結(jié)果的該第二部分中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分之和與時(shí)間無關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該通信系統(tǒng)包括一正交分頻復(fù)用系統(tǒng)。
14.一種能夠消除一通信系統(tǒng)中的載波間干擾的裝置，其特征在于，該裝置包含
一檢測模塊，其可配置成用以檢測一符號(hào)的一保護(hù)間隔中的無符號(hào)間干擾的一無符號(hào)間干擾區(qū)域，該符號(hào)包括具有與該無符號(hào)間干擾區(qū)域相同的長度的一末端部分；
一視窗模塊，其可配置成用以提供一視窗函數(shù)且使與該符號(hào)相關(guān)的一通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果；以及
一組合模塊，其可配置成用以在時(shí)域上將該視窗結(jié)果的一第一部分合計(jì)至該視窗結(jié)果的一第二部分中，其中該第一部分對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域且該第二部分對應(yīng)于該符號(hào)的該末端部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該檢測模塊配置成用以檢測在時(shí)域上該符號(hào)的該保護(hù)間隔中的無符號(hào)間干擾的該無符號(hào)間干擾區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該視窗模塊配置成用以在時(shí)域上提供該視窗函數(shù)且在該時(shí)域上使與該符號(hào)相關(guān)的該通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得該視窗結(jié)果。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第一線性區(qū)段、對應(yīng)于除該保護(hù)間隔及該末端部分以外的符號(hào)的一第二線性區(qū)域及對應(yīng)于該末端部分的一第三線性區(qū)段，且其中該第一線性區(qū)段的斜率具有與該第三線性區(qū)段的斜率正負(fù)號(hào)相反的一數(shù)字。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該保護(hù)間隔的延遲擴(kuò)展的一第四線性區(qū)段。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，該視窗模塊對于該視窗函數(shù)的該第一線性區(qū)段、該第二線性區(qū)段及該第三線性區(qū)段中的每一者識(shí)別一加權(quán)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該視窗函數(shù)的該第一線性區(qū)段的一加權(quán)值與該視窗函數(shù)的該第三線性區(qū)段的一加權(quán)值之和為一。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分之和與時(shí)間無關(guān)。
22.一種消除一符號(hào)的載波間干擾的方法，其特征在于，該方法包含:
檢測在時(shí)域中該符號(hào)的一保護(hù)間隔中的無符號(hào)間干擾的一無符號(hào)間干擾區(qū)域，該符號(hào)包括具有與該無符號(hào)間干擾區(qū)域相同的長度的一末端部分；
在時(shí)域上提供一視窗函數(shù)；
基于該無符號(hào)間干擾區(qū)域識(shí)別該視窗函數(shù)中的一加權(quán)值；
在時(shí)域上使與該符號(hào)相關(guān)的一通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果，其中該視窗結(jié)果包含對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第一部分及對應(yīng)于該符號(hào)的該末端部分的一第二部分；以及
在時(shí)域上組合該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該保護(hù)間隔的延遲擴(kuò)展的一第一線性區(qū)段。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，更包含向該視窗函數(shù)的該第一線性區(qū)段分配一加權(quán)值0。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該保護(hù)間隔的該無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第二線性區(qū)段。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于除該保護(hù)間隔及該末端部分以外的符號(hào)的一第三線性區(qū)段。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，更包含向該第三線性區(qū)段分配一加權(quán)值1。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，該視窗函數(shù)包括對應(yīng)于該符號(hào)的該末端部分的一第四線性區(qū)段。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，該視窗函數(shù)的該第二線性區(qū)段的一加權(quán)值與該視窗函數(shù)的該第四線性區(qū)段的一加權(quán)值之和為一。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，在時(shí)域上組合該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分包括將該視窗結(jié)果的該第一部分合計(jì)至該視窗結(jié)果的該第二部分中。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分之和與時(shí)間無關(guān)。
全文摘要
一種能夠消除通信系統(tǒng)的載波間干擾的裝置，該裝置可包含一檢測模塊，其可配置成用以檢測在時(shí)域上一符號(hào)的保護(hù)間隔中的一無符號(hào)間干擾的無符號(hào)間干擾區(qū)域；一視窗模塊，其可配置成用以在時(shí)域上提供視窗函數(shù)，基于該無符號(hào)間干擾區(qū)域而識(shí)別該視窗函數(shù)中的一加權(quán)值，以及在時(shí)域上使與該符號(hào)相關(guān)的通道響應(yīng)與該視窗函數(shù)相乘以獲得一視窗結(jié)果，其中該視窗結(jié)果可包含對應(yīng)于該無符號(hào)間干擾區(qū)域的一第一部分及對應(yīng)于該符號(hào)的一末端部分的一第二部分，該末端部分與該無符號(hào)間干擾區(qū)域可具有相同的長度；以及一組合模塊，其可配置成用以在時(shí)域上組合該視窗結(jié)果的該第一部分與該第二部分。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101378375SQ20081008543
公開日2009年3月4日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者曾銘健, 林坤毅, 許崇仁 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院