專利名稱：用于mimo系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器及其系數(shù)生成電路、方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種用于多輸入多車lr出
(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO )系統(tǒng)的自適應(yīng)均4釺器及其 系凄t生成電^各、方法。
背景技術(shù)：
為滿足未來(lái)無(wú)線通訊的需要，突破系統(tǒng)容量的瓶頸，同時(shí)提高 通訊的可靠性，MIMO才支術(shù)正逐漸4皮引入到例如WLAN和3G移動(dòng) 通iK系纟克的無(wú)線通ifl系鄉(xiāng)克中。
現(xiàn)有的用于MIMO系統(tǒng)的包括自適應(yīng)均衡器的接收機(jī)通常包 括均#!"接收機(jī)，RAKE接收才幾，G-RAKE 4妄收才幾，SIC-GRAKE 4妄收4幾，SIC-均衡接收機(jī)等。
如圖1所示，相關(guān)技術(shù)中用于MIMO系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器通常 是通過(guò)對(duì)經(jīng)脈沖成形的接收數(shù)據(jù)和經(jīng)脈沖成形、均衡濾波、速率轉(zhuǎn) 換及合并后的多路數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來(lái)得到均衡濾波器的系數(shù)。
相關(guān)才支術(shù)中用于MIMO系統(tǒng)的均4軒濾波器的系數(shù)生成電路生 成系數(shù)的頻率固定，使得均衡濾波器的系數(shù)更新頻率固定，不能隨 信道環(huán)境的變化而變化，佳_得在信道環(huán)境變化4交快時(shí)，由于均4軒濾波器的系數(shù)更新頻率相對(duì)于信道環(huán)境變化慢，自適應(yīng)均衡器輸出數(shù) 據(jù)誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于MIMO系統(tǒng)的自適應(yīng)均;衡器 及其系數(shù)生成電路、方法，能夠解決相關(guān)技術(shù)中的均衡濾波器的系 數(shù)更新頻率固定導(dǎo)致的在信道環(huán)境變化快時(shí)，輸出數(shù)據(jù)誤差大等技 術(shù)問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面，提供了 一種用于多輸入多輸出系統(tǒng)的 均衡濾波器的系數(shù)生成電路，包括滑窗濾波器，用于對(duì)合并后的 數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù)據(jù)比較才莫塊，用于對(duì)估 計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；插值濾波器，用于 對(duì)經(jīng)自適應(yīng)均衡器的脈沖成形濾波器處理后的凄史據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生 插值信號(hào)，插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；自適應(yīng)運(yùn) 算模塊，用于對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的 系數(shù)，其中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
優(yōu)選地，滑窗濾波器、插值濾波器均為有限沖擊響應(yīng)濾波器。
優(yōu)選地，自適應(yīng)運(yùn)算模塊采用最小二乘法或最小均方差算法對(duì) 誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
優(yōu)選i也，滑窗濾波器的長(zhǎng)度為以下之一16、 32、 64、 128或
256。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種用于多輸入多輸出系 統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器，包括均衡濾波器，用于對(duì)經(jīng)脈沖成形濾波器 處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡；系數(shù)生成電路，用于向均衡濾波器才是供系 數(shù)，系數(shù)生成電路包括滑窗濾波器，用于對(duì)經(jīng)多路信號(hào)合并模塊合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù)據(jù)比較才莫塊， 用于對(duì)估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；插值濾波 器，用于對(duì)經(jīng)脈沖成形濾波器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信 號(hào)，插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；自適應(yīng)運(yùn)算才莫塊， 用于對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均-衡濾波器的系凄t，其 中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
優(yōu)選地，自適應(yīng)均衡器還包括脈沖成形濾波器，用于對(duì)經(jīng)多 輸入多輸出系統(tǒng)的天線接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖成形濾波；速率轉(zhuǎn)換模
率轉(zhuǎn)換；多路信號(hào)合并模塊，用于對(duì)經(jīng)速率轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的^t據(jù) 進(jìn)行合并。
優(yōu)選地，均衡濾波器、滑窗濾波器、脈沖成形濾波器、插值濾 波器均為有限沖擊響應(yīng)濾波器。
優(yōu)選地，自適應(yīng)運(yùn)算模塊采用最小二乘法或最小均方差算法對(duì) 誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還4是供了一種用于多輸入多l(xiāng)俞出系 統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成方法，包括利用滑窗濾波器對(duì)合并后 的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；對(duì)估計(jì)值與預(yù)定期望值 進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；利用插值濾波器對(duì)經(jīng)自適應(yīng)均;衡器的 脈沖成形濾波器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，插zf直濾波 器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì) 算以得到均衡濾波器的系數(shù)，其中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
優(yōu)選地，對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的 系數(shù)具體包括對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)采用最小二乘法或最小均方 差算法進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。優(yōu)選地，滑窗濾波器的長(zhǎng)度為以下之一16、 32、 64、 128或
256。
借助于本發(fā)明的上述至少 一個(gè)技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變 且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和插值濾波器分別產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值 信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾波器的系數(shù)，使得均衡濾波器的系數(shù)更 新頻率可變，從而避免了在信道環(huán)境變化較快時(shí)，由于均衡濾波器 的系凄t更新頻率相對(duì)于信道環(huán)境變4匕十曼導(dǎo)致的自適應(yīng)均:衡器津ir出凝: 據(jù)誤差較大的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差、提高自 適應(yīng)均衡收斂速度的技術(shù)效果。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部 分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。在附圖中
圖1是相關(guān)技術(shù)中用于MIMO系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器的結(jié)構(gòu)示意
圖2是根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡 濾波器的系數(shù)生成電路的方框圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適 應(yīng)均衡器的方框圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適 應(yīng)均4軒器的系凄t生成方法的流程圖5是4艮據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的兩路車餘入兩路豐命出的用于 WCDMA通信系統(tǒng)的自適應(yīng)均纟軒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行"^兌明，應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。
在以下的描述中，為了解釋的目的，描述了多個(gè)特定的細(xì)節(jié)， 以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，很顯然，在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié) 的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，此外，在不沖突的情況下，即在不 背離所附斥又利要求闡明的4青神和范圍的情況下，下述實(shí)施例以及實(shí)
施例中的各個(gè)細(xì)節(jié)可以進(jìn)4亍各種iE合。 第一實(shí)施例
圖2是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡 濾波器的系數(shù)生成電路的方框圖。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng) 的均衡濾波器的系數(shù)生成電路200包括滑窗濾波器202，用于對(duì) 合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù)據(jù)比4支才莫塊 204,用于對(duì)估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；插值 濾波器206，用于對(duì)經(jīng)自適應(yīng)均^"器的脈沖成形濾波器處理后的數(shù) 據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng) 度相等；自適應(yīng)運(yùn)算模塊208，用于對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì) 算以得到均衡濾波器的系數(shù)，其中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器 的系數(shù)生成電路通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和插 值濾波器分別產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均纟軒濾波 器的系數(shù)，使得均衡濾波器的系數(shù)更新頻率可變，從而避免了在信 道環(huán)境變化專交快時(shí)，由于均衡濾波器的系凄t更新頻率相對(duì)于4言道環(huán)境變化慢導(dǎo)致的自適應(yīng)均衡器輸出數(shù)據(jù)誤差較大的4支術(shù)問(wèn)題，達(dá)到 降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差、提高自適應(yīng)均衡收斂速度的技術(shù)效果。
例如，在信道環(huán)境變化較慢或信道環(huán)境較好時(shí)，才艮據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路可以通 過(guò)增大滑窗濾波器和插值濾波器的長(zhǎng)度來(lái)使得均衡濾波器的系凄丈更 新頻率變慢，從而在不影響接收性能的同時(shí)，降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算
復(fù)雜度；在信道環(huán)境變化較快或信道環(huán)境較差時(shí)，才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路可以通過(guò) 減小滑窗濾波器和插值濾波器的長(zhǎng)度來(lái)使得均衡濾波器的系數(shù)更新 頻率變快，從而使得自適應(yīng)均衡器能夠更好的跟蹤信道的改變，從 而減少自適應(yīng)均衡器的輸出數(shù)據(jù)誤差；總之，通過(guò)改變滑窗濾波器 和插值濾波器的長(zhǎng)度，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng) 的均衡濾波器的系數(shù)生成電路能夠在性能和運(yùn)算負(fù)荷之間達(dá)到最佳 平衡。
優(yōu)選地，滑窗濾波器、插值濾波器均為有限沖擊響應(yīng)(Finite Impulse Response, FIR)濾波器。
滑窗濾波器、脈沖成形濾波器、插值濾波器均為FIR濾波器使 得MIMO系統(tǒng)中各個(gè)天線對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)完全相同，對(duì)其控制 基本相似，從而達(dá)到使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的目的。
優(yōu)選地，自適應(yīng)運(yùn)算^t塊采用最小二乘法或最小均方差算法對(duì) 誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
采用最小二乘法或最小均方差算法可以以較低的運(yùn)算復(fù)雜度實(shí) 現(xiàn)良好的"^妄收性能，如果采用最小二乘法自適應(yīng)算法，則系統(tǒng)主要 包含乘法和加法，避免了如G-RAKE接收機(jī)等相關(guān)技術(shù)中矩陣反轉(zhuǎn)
10的復(fù)雜運(yùn)算，降低了運(yùn)算復(fù)雜度?？蛇x地，還可以采用恒包絡(luò)算法 對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
優(yōu)選i也，滑窗濾波器的長(zhǎng)度為以下之一16、 32、 64、 128或
256。
滑窗濾波器的長(zhǎng)度可以隨信道環(huán)境的變化而改變，例如，當(dāng)信 道環(huán)境變化4交快或信道環(huán)境專交差時(shí)，可以取16個(gè)碼片作為滑窗濾波 器的長(zhǎng)度，由于插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等，所以 此時(shí)插值濾波器的長(zhǎng)度也為16個(gè)碼片；當(dāng)信道環(huán)境變化較慢或信道 環(huán)境較好時(shí)，可以取256個(gè)碼片作為滑窗濾波器的長(zhǎng)度，由于4翁值 濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等，所以此時(shí)插值濾波器的長(zhǎng) 度也為256個(gè)碼片。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡 濾波器的系數(shù)生成電^^的處理單位是碼片，與相關(guān)4支術(shù)中以符號(hào)作 為處理單位的均衡濾波器的系數(shù)生成電路相比，具有更高的處理精 度，從而使得誤塊率更低。
根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器
值濾波器分別產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾波 器的系數(shù)，從而達(dá)到降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差，提高系統(tǒng)性能的 技術(shù)效果。
第二實(shí)施例
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適 應(yīng)均衡器的方框 。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng) 的自適應(yīng)均衡器包括均衡濾波器302，用于對(duì)經(jīng)脈沖成形濾波器 處理后的凄t據(jù)進(jìn)^于均tf;系凄t生成電路200,用于向均tf濾波器提 供系數(shù)，系數(shù)生成電路200包括滑窗濾波器202,用于對(duì)經(jīng)多路 信號(hào)合并模塊合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù) 據(jù)比較模塊204,用于對(duì)估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤 差信號(hào)；插值濾波器206，用于對(duì)經(jīng)脈沖成形濾波器處理后的^t據(jù) 進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度 相等；自適應(yīng)運(yùn)算模塊208，用于對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算 以得到均衡濾波器的系數(shù)，其中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡 器通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和插值濾波器分別 產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾波器的系數(shù)，使 得均衡濾波器的系數(shù)更新頻率可變，從而避免了在信道環(huán)境變化較 快時(shí)，由于均衡濾波器的系數(shù)更新頻率相對(duì)于信道環(huán)境變化慢導(dǎo)致 的自適應(yīng)均衡器輸出數(shù)據(jù)誤差較大的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到降低自適應(yīng)均 衡器輸出誤差、提高自適應(yīng)均衡收斂速度的技術(shù)效果。
例如，在信道環(huán)境變化較慢或信道環(huán)境較好時(shí)，根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路可以通 過(guò)增大滑窗濾波器和插值濾波器的長(zhǎng)度來(lái)使得均衡濾波器的系數(shù)更 新頻率變慢，從而在不影響接收性能的同時(shí)，降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算 復(fù)雜度；在信道環(huán)境變化較快或信道環(huán)境較差時(shí)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路可以通過(guò) 減小滑窗濾波器和插值濾波器的長(zhǎng)度來(lái)使得均^f濾波器的系凄t更新 頻率變快，從而使得自適應(yīng)均衡器能夠更好的跟蹤信道的改變，從 而減少自適應(yīng)均衡器的輸出數(shù)據(jù)誤差；總之，通過(guò)改變滑窗濾波器 和插值濾波器的長(zhǎng)度，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路能夠在性能和運(yùn)算負(fù)荷之間達(dá)到最佳 平衡。
優(yōu)選地，自適應(yīng)均;斷器還包括脈沖成形濾波器304,用于對(duì) 經(jīng)多輸入多輸出系統(tǒng)的天線接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖成形濾波；速率轉(zhuǎn)
據(jù)進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換；多路信號(hào)合并模塊308,用于對(duì)經(jīng)速率轉(zhuǎn)換模塊 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。
在本發(fā)明實(shí)施例中，脈沖成形濾波器的個(gè)凄丈與MIMO系統(tǒng)中接 收天線的l欠目相等；均4軒濾波器的l丈目等于MIMO系統(tǒng)中的4妻收天 線數(shù)N乘以發(fā)射天線數(shù)M,即，每個(gè)接收天線與M個(gè)均衡濾波器 相連。
優(yōu)選地，均-衡濾波器、滑窗濾波器、脈沖成形濾波器、插值濾 波器均為FIR濾波器。
均衡濾波器、滑窗濾波器、脈沖成形濾波器、插值濾波器均為 FIR濾波器使得MIMO系統(tǒng)中各個(gè)天線對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)完全相 同，對(duì)其控制基本相似，乂人而達(dá)到^吏得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的目的。另 外，由于各部分的濾波器均為FIR濾波器，所以可以套用J見(jiàn)有的IP CORE系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)可適用于基 于不同廠家，不同類型FPGA或ASIC的實(shí)現(xiàn)。可選地，均4軒濾波 器也可以采用無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器。
優(yōu)選地，自適應(yīng)運(yùn)算模塊采用最小二乘法或最小均方差算法對(duì) 誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
采用最小二乘法或最小均方差算法可以以較低的運(yùn)算復(fù)雜度實(shí) 現(xiàn)良好的接收性能，如果采用最小二乘法自適應(yīng)算法，則系統(tǒng)主要 包含乘法和加法，避免了如G-RAKE接收4幾等相關(guān)4支術(shù)中矩陣反轉(zhuǎn)的復(fù)雜運(yùn)算，降低了運(yùn)算復(fù)雜度?？蛇x地，還可以采用恒包絡(luò)算法 對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡 器通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和插值濾波器分別 產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾波器的系數(shù)，從 而達(dá)到降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差、提高自適應(yīng)均衡收斂速度、提 高系統(tǒng)性能的技術(shù)效果。
第三實(shí)施例
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適 應(yīng)均-衡器的系凄t生成方法的流程圖。
如圖4所示，才艮據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng) 的自適應(yīng)均;斷器的系凄丈生成方法，包括以下步驟
步驟S402，利用滑窗濾波器對(duì)合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得 到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；
步驟S404，對(duì)估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比專交，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；
步驟S406，利用插值濾波器對(duì)經(jīng)多輸入多輸出系統(tǒng)的脈沖成形 濾波器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，插值濾波器的長(zhǎng)度 與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；
步驟S408,對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到自適應(yīng)均衡 器的系數(shù)，其中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡 器的系數(shù)生成方法通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和
14值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均;斷濾 波器的系數(shù)，使得均衡濾波器的系數(shù)更新頻率可變，從而避免了在 信道環(huán)境變化較快時(shí)，由于均衡濾波器的系數(shù)更新頻率相對(duì)于信道 環(huán)境變化慢導(dǎo)致的自適應(yīng)均衡器輸出數(shù)據(jù)誤差較大的技術(shù)問(wèn)題，達(dá) 到降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差的技術(shù)效果。
優(yōu)選地，對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到自適應(yīng)均4軒器
的系數(shù)具體包括對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)采用最小二乘法或最小均 方差算法進(jìn)行計(jì)算以得到自適應(yīng)均衡器的系數(shù)。
采用最小二乘法或最小均方差算法可以以較低的運(yùn)算復(fù)雜度實(shí) 現(xiàn)良好的接收性能，如果采用最小二乘法自適應(yīng)算法，則系統(tǒng)主要 包含乘法和加法，避免了如G-RAKE接收機(jī)等相關(guān)技術(shù)中矩陣反轉(zhuǎn) 的復(fù)雜運(yùn)算，降低了運(yùn)算復(fù)雜度?？蛇x地，還可以采用恒包絡(luò)算法 對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到均衡濾波器的系數(shù)。
優(yōu)選;也，滑窗濾波器的長(zhǎng)度為以下之一16、 32、 64、 128或
256。
滑窗濾波器的長(zhǎng)度可以隨信道環(huán)境的變化而改變，例如，當(dāng)信 道環(huán)境變化較快或信道環(huán)境較差時(shí)，可以取16個(gè)碼片作為滑窗濾波 器的長(zhǎng)度，由于插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等，所以 此時(shí)插值濾波器的長(zhǎng)度也為16個(gè)碼片；當(dāng)信道環(huán)境變化較慢或信道 環(huán)境較好時(shí)，可以取256個(gè)碼片作為滑窗濾波器的長(zhǎng)度，由于插值 濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等，所以此時(shí)插值濾波器的長(zhǎng) 度也為256個(gè)碼片。
根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均4軒 插值濾波器分別產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾波器的系數(shù)，從而達(dá)到降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差、提高自適應(yīng)均 衡收斂速度、提高系統(tǒng)性能的技術(shù)效果。
第四實(shí)施例
下文中將結(jié)合圖5所示的兩路輸入兩路輸出的用于WCDMA通 信系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器的結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)對(duì)才艮據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的 用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器的系數(shù)生成方法進(jìn)行詳細(xì)描 述。根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡 器的系凄t生成方法包4舌以下步驟
步驟1: WCDMA通信系統(tǒng)的接收才幾的接收天線1和2接收數(shù) 據(jù)，并分別送入FIR濾波器S1和S2進(jìn)行脈沖成形濾波；
步驟2:對(duì)天線1接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波后，將其分別送入與該 脈沖成形濾波器相連的2個(gè)均衡濾波器Fll和F21，對(duì)天線2接收 的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波后，將其分別送入與該脈沖成形濾波器相連的2個(gè) 均衡濾波器F12和F22,均衡濾波器系數(shù)可以是任意設(shè)定的初始值；
步驟3: Fll和F12均衡后的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)換后合并，F(xiàn)21 和F22均4軒后的ft據(jù)在速率轉(zhuǎn)換單元降釆樣到正常碼片速率 3.84Mcps后合并；
步驟4:對(duì)合并后的兩路數(shù)據(jù)分別在滑窗濾波器Cl中進(jìn)行滑窗 濾波，以生成數(shù)據(jù)的估計(jì)值；滑窗濾波器的長(zhǎng)度根據(jù)信道環(huán)境可取 16、 32、 64、 128或256,可以預(yù)先生成該滑窗濾波器的系凄t，使用 時(shí)按順序讀出；
步驟5:分別將生成的數(shù)據(jù)的估計(jì)值與期望信號(hào)dl進(jìn)行比較， 以生成兩路"i吳差4言號(hào)el和e2;步驟6:經(jīng)脈沖成形濾波器濾波后的天線凄t據(jù)在送入均4軒濾波 器的同時(shí)也分別送入插值濾波器Il進(jìn)行插值，以生成四路插值信號(hào) ull、 u12、 u21、 u22, 一#值濾》皮器也4吏用FIR濾波器，濾》皮器長(zhǎng)度 可變，與滑窗濾波器長(zhǎng)度相同，可以預(yù)先生成該滑窗濾波器的系數(shù)， 4吏用時(shí)按順序讀出；
步驟7:將誤差信號(hào)el和相應(yīng)的插值信號(hào)ull和u12送入對(duì)應(yīng) 的自適應(yīng)運(yùn)算單元Wl， <吏用LMS或RLS算法計(jì)算相應(yīng)的均衡器 Fll和F12系數(shù)；將誤差信號(hào)e2和相應(yīng)的插值信號(hào)u21和u22送入 對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)運(yùn)算單元，使用LMS或RLS算法計(jì)算相應(yīng)的均衡器 F21和F22系數(shù)；
步驟8:根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新對(duì)應(yīng)的均衡濾波器系數(shù)；
步驟9:重復(fù)步驟1-8以處理下一凄史才居。
才艮據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于多i俞入多ilr出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡
器的系數(shù)生成方法通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和 插值濾波器分別產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾 波器的系數(shù)，從而達(dá)到降低自適應(yīng)均衡器輸出誤差，提高系統(tǒng)性能 的4支術(shù)效果。
借助于本發(fā)明的上述至少一個(gè)技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)利用長(zhǎng)度可變 且長(zhǎng)度相等的滑窗濾波器和插值濾波器分別產(chǎn)生的誤差信號(hào)和插值 信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)得到均衡濾波器的系數(shù)，從而達(dá)到降低自適應(yīng)均衡 器輸出誤差、提高自適應(yīng)均衡收斂速度、提高系統(tǒng)性能的技術(shù)效果； 總之，通過(guò)改變滑窗濾波器和插值濾波器的長(zhǎng)度，才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路能夠在性 能和運(yùn)算負(fù)荷之間達(dá)到最佳平衡。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或 各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算 裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)
在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成 電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模 塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述〗又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的4呆護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系數(shù)生成電路，其特征在于，包括滑窗濾波器，用于對(duì)合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到所述數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù)據(jù)比較模塊，用于對(duì)所述估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；插值濾波器，用于對(duì)經(jīng)自適應(yīng)均衡器的脈沖成形濾波器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，所述插值濾波器的長(zhǎng)度與所述滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；自適應(yīng)運(yùn)算模塊，用于對(duì)所述誤差信號(hào)和所述插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到所述均衡濾波器的系數(shù)，其中，所述滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系數(shù)生成電路，其特征在于，所述滑窗 濾波器、所述插值濾波器均為有限沖擊響應(yīng)濾波器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系數(shù)生成電路，其特征在于，所述自適 應(yīng)運(yùn)算^^莫塊采用最小二乘法或最小均方差算法對(duì)所述誤差信 號(hào)和所述插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到所述均衡濾波器的系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系數(shù)生成電路，其特征在于，所述滑窗 濾波器的長(zhǎng)度為以下之一16、 32、 64、 128或256。
5. —種用于多輸入多輸出系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，包 括均衡濾波器，用于對(duì)經(jīng)脈沖成形濾波器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)^f亍 均衡；系數(shù)生成電路，用于向所述均衡濾波器提供系數(shù)，所述系 數(shù)生成電路包括滑窗濾波器，用于對(duì)經(jīng)多路信號(hào)合并模塊合并后的數(shù) 據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到所述數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù)據(jù)比較模塊，用于對(duì)所述估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行 比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；插值濾波器，用于對(duì)經(jīng)脈沖成形濾波器處理后的凄史據(jù) 進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，所述插值濾波器的長(zhǎng)度與所述 滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；自適應(yīng)運(yùn)算模塊，用于對(duì)所述誤差信號(hào)和所述插值信 號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到所述均-斷濾波器的系數(shù)，其中，所述滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，還包括所述脈沖成形濾波器，用于對(duì)經(jīng)所述多輸入多輸出系統(tǒng)的 天線4妄收的凄t據(jù)進(jìn)^f于樂(lè):K沖成形濾波；速率轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)經(jīng)對(duì)經(jīng)所述自適應(yīng)均衡器的均4軒濾 波器均衡后的數(shù)據(jù)進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換；所述多路信號(hào)合并模塊，用于對(duì)經(jīng)所述速率轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換 后的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并；
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，所述均衡 濾波器、所述滑窗濾波器、所述脈沖成形濾波器、所述插值濾 波器均為有限沖擊響應(yīng)濾波器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，所述自適 應(yīng)運(yùn)算模塊采用最小二乘法或最小均方差算法對(duì)所述誤差信 號(hào)和所述插值信號(hào)進(jìn)^f亍計(jì)算以得到所述均;衡濾波器的系^:。
9. 一種用于多輸入多輸出系統(tǒng)的均衡濾波器的系^:生成方法，其 特4正在于，包4舌利用滑窗濾波器對(duì)合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)^f亍滑窗濾波以得到所 述凄t據(jù)的估計(jì)值；對(duì)所述估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比4交，以產(chǎn)生誤差4言號(hào)；利用插值濾波器對(duì)經(jīng)自適應(yīng)均衡器的脈沖成形濾波器處 理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，所述插值濾波器的長(zhǎng)度 與所述滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；對(duì)所述誤差信號(hào)和所述插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得S 'J所述均 衡濾波器的系數(shù)，其中，所述滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系數(shù)生成方法，其特征在于，對(duì)所述誤 差信號(hào)和所述插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到所述均衡濾波器的系 凄丈具體包4舌對(duì)所述誤差信號(hào)和所述插值信號(hào)采用最小二乘法或最小 均方差算法進(jìn)行計(jì)算以得到所述均衡濾波器的系數(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系數(shù)生成方法，其特征在于，所述滑窗 濾波器的長(zhǎng)度為以下之一16、 32、 64、 128或256。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于MIMO系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器及其系數(shù)生成電路、方法，該方法包括滑窗濾波器，用于對(duì)經(jīng)多輸入多輸出系統(tǒng)的多路信號(hào)合并模塊合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑窗濾波以得到數(shù)據(jù)的估計(jì)值；數(shù)據(jù)比較模塊，用于對(duì)估計(jì)值與預(yù)定期望值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生誤差信號(hào)；插值濾波器，用于對(duì)經(jīng)多輸入多輸出系統(tǒng)的脈沖成形濾波器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以產(chǎn)生插值信號(hào)，插值濾波器的長(zhǎng)度與滑窗濾波器的長(zhǎng)度相等；自適應(yīng)運(yùn)算模塊，用于對(duì)誤差信號(hào)和插值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以得到自適應(yīng)均衡器的系數(shù)，其中，滑窗濾波器的長(zhǎng)度可變。本發(fā)明達(dá)到了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，自適應(yīng)濾波器系數(shù)計(jì)算復(fù)雜度低，自適應(yīng)收斂速度可調(diào)的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101616107SQ20091016080
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
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