專利名稱：Ofdm接收機(jī)中的信道估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)，具體地說，涉及使用正交頻域復(fù)用(OFDM)來在有線通信鏈路或無線通信鏈路上實(shí)現(xiàn)高信息吞吐量的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
正交頻域復(fù)用(OFDM)是用于多種商業(yè)意義顯著的系統(tǒng)的通用調(diào)制策略，其中這類系統(tǒng)包括數(shù)字用戶線(DSL)型通信系統(tǒng)和針對使用經(jīng)OFDM調(diào)制的信號的無線通信系統(tǒng)的各種IEEE 802. XX標(biāo)準(zhǔn)的多種實(shí)現(xiàn)方案。通常，OFDM接收機(jī)將執(zhí)行一個或多個功能，這類功能需要參數(shù)估計(jì)以允許接收機(jī)獲取信號并在接收機(jī)開始提取比特之前改善信號質(zhì)量。OFDM接收機(jī)通常需要根據(jù)接收信號獲得信號定時(shí)信息以幫助識別符號在接收信號中的開始。符號是在預(yù)定的有限時(shí)間間隔或持續(xù)時(shí)間上唯一地映射到波形中的預(yù)定數(shù)量 (Nb)個比特。根據(jù)由OFDM策略規(guī)定的映射或調(diào)制策略將每個可能的比特集映射到唯一的信號中。一旦OFDM接收機(jī)確定符號在接收信號中開始的時(shí)間，該接收機(jī)便執(zhí)行附加的處理以改善接收信號的質(zhì)量。在用于改善信號質(zhì)量的處理過程中，接收機(jī)常常通過實(shí)施線性濾波器或均衡器以調(diào)整輸入信號，來嘗試實(shí)現(xiàn)目標(biāo)誤比特率(BER)。接收信號可能由于信道缺陷而明顯地失真。理想情況下，均衡器完全修正由信道產(chǎn)生的失真以使得接收機(jī)能夠以僅受限于噪聲水平的性能來解調(diào)信號。不像通常用在通信系統(tǒng)中的大多數(shù)其它調(diào)制策略，OFDM可以包括兩種均衡器以改善信號質(zhì)量時(shí)間均衡器(TEQ)和頻率均衡器(FEQ)。諸如DSL之類的一些OFDM應(yīng)用包括時(shí)間均衡器，而一些諸如實(shí)現(xiàn)當(dāng)前無線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)則不包括時(shí)間均衡器。所有實(shí)際的OFDM 接收機(jī)都具有頻率均衡器。無論接收機(jī)包括時(shí)間均衡器還是頻率均衡器，接收機(jī)都需要執(zhí)行信道估計(jì)以在均衡器可用以改善信道質(zhì)量之前至少初步確定均衡器系數(shù)的值。對于時(shí)間均衡器和頻率均衡器，通過對信道特征進(jìn)行估計(jì)來確定均衡器系數(shù)是以不同的方式完成的。

圖1示出了不包括TEQ的傳統(tǒng)OFDM接收機(jī)電路圖。更具體地說，圖1表示在對信號(下變換到基帶的信號)的模數(shù)轉(zhuǎn)換之后的電路圖，該信號生成表示為輸入到電路的信息信號s(n)。信號s(n)是用于移除信號s(n)中的循環(huán)前綴(CP)的第一處理元件110的輸入101。傳統(tǒng)的OFDM發(fā)射機(jī)將由最后N。p個采樣組成的長度為N。p的CP添加到長度為N 的唯一信號波形，從而使得由發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)換到模擬的數(shù)字信號具有的長度為N+N。p。于是，接收機(jī)的反向轉(zhuǎn)換過程的初始步驟為移除并丟棄所添加的循環(huán)前綴的N。p個采樣。在該步驟之后，串并轉(zhuǎn)換元件120將串行信號組織并轉(zhuǎn)換成并行信號以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。循環(huán)前綴可以在串并轉(zhuǎn)換之前或之后移除。將從元件120輸出的并行數(shù)據(jù)提供給快速傅里葉變換(FFT)處理器130，快速傅里葉變換處理器130將時(shí)域采樣s (η)變換成頻域采樣集合氏(k) 131以用于處理。假定接收的OFDM信號為信道所損壞，其中針對OFDM假定該信道將振幅和相位失真引入到來自在 OFDM系統(tǒng)中使用的每個頻率的采樣。FEQ 150將特定于在OFDM系統(tǒng)中使用的每個頻率的振幅和相位修正應(yīng)用到在不同頻率上發(fā)送的各種采樣。為了確定由FEQ 150所應(yīng)用的修正，F(xiàn)EQ 150需要在每個頻率處對理想情況下信道的振幅和相位變化的估計(jì)。在圖1中，頻域信道估計(jì)元件140確定由FEQ 150所使用的信道估計(jì)。圖2表示可用作圖1中的估計(jì)器140的傳統(tǒng)OFDM信道估計(jì)器的一個示例。圖2的信道估計(jì)器典型地使用導(dǎo)頻音調(diào)序列或其它具有諸如已知的比特和載波位置之類的可預(yù)測特性的信號。導(dǎo)頻音調(diào)通常由相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。圖2的估計(jì)器包括導(dǎo)頻音調(diào)估計(jì)器202和內(nèi)插器204。導(dǎo)頻音調(diào)估計(jì)器202使用頻域最小二乘(LQ計(jì)算法來估計(jì)在每個Np (Np < N)
導(dǎo)頻音調(diào)的信道
權(quán)利要求
1.一種OFDM接收機(jī)，包括快速傅里葉變換處理器，其適用于接收與從信道接收的信號對應(yīng)的信號采樣，所述快速傅里葉變換處理器輸出頻域采樣集合，每個頻域采樣集合對應(yīng)于接收符號；延遲元件，其被耦合以接收頻域采樣集合并在從由所述快速傅里葉變換處理器輸出所述集合起預(yù)定的延遲時(shí)間間隔之后輸出所述頻域采樣集合中的每個；頻域信道估計(jì)器，其被耦合以接收所述頻域采樣集合并根據(jù)所述頻域采樣集合中的每個來獲得對應(yīng)的信道估計(jì)，所述頻域信道估計(jì)器輸出與所述頻域采樣集合的序列對應(yīng)的信道估計(jì)序列；信道估計(jì)隊(duì)列，其存儲所述信道估計(jì)序列；加權(quán)平均元件，其耦合到所述信道估計(jì)隊(duì)列以接收所述信道估計(jì)序列并輸出經(jīng)平均的信道估計(jì)；以及頻率均衡器，其耦合到所述延遲元件以接收經(jīng)延遲的頻域采樣集合，所述頻率均衡器耦合到所述加權(quán)平均元件以接收所述經(jīng)平均的信道估計(jì)，所述頻率均衡器響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的頻域采樣集合和所述經(jīng)平均的信道估計(jì)而輸出經(jīng)均衡的頻域采樣集合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，所述預(yù)定的延遲足以使得所述經(jīng)平均的信道估計(jì)和所述經(jīng)延遲的頻域采樣集合對應(yīng)于相同的接收符號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，所述加權(quán)平均元件針對固定的接收機(jī)來應(yīng)用相等的權(quán)重對信道估計(jì)進(jìn)行平均。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，所述頻域信道估計(jì)器包括內(nèi)插器，其在第一時(shí)間間隔接收信道估計(jì)并在第二時(shí)間間隔生成信道估計(jì)，并且其中，所述加權(quán)平均元件被耦合以在所述第二時(shí)間間隔接收所述信道估計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收機(jī)，其中，所述第一時(shí)間間隔對應(yīng)于導(dǎo)頻信號在OFDM信號內(nèi)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，所述加權(quán)平均元件應(yīng)用中央加權(quán)權(quán)重對信道估計(jì)進(jìn)行平均。
全文摘要
一種OFDM接收機(jī)包括快速傅里葉變換處理器，其接收信號采樣并輸出對應(yīng)于接收符號的頻域采樣。延遲元件接收頻域采樣集合并在預(yù)定的延遲時(shí)間間隔之后輸出每個頻域采樣集合。頻域信道估計(jì)器接收頻域采樣并從每個頻域采樣集合獲得信道估計(jì)。信道估計(jì)隊(duì)列存儲由信道估計(jì)器提供的信道估計(jì)的序列并將該序列提供給輸出經(jīng)平均的信道估計(jì)的加權(quán)平均元件。頻率均衡器響應(yīng)于經(jīng)延遲的頻域采樣集合和經(jīng)平均的信道估計(jì)而輸出經(jīng)均衡的頻域采樣集合。
文檔編號H04L25/03GK102204196SQ200980142282
公開日2011年9月28日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者F·L·維多利亞, S·C·湯普森 申請人:阿科恩科技公司