專利名稱：數(shù)字通信系統(tǒng)中相鄰頻道信號(hào)的聯(lián)合解調(diào)方法及裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信，更具體地說(shuō)，涉及數(shù)字通信系統(tǒng)中相鄰頻道信號(hào)的解調(diào)方法。
在所有數(shù)字通信系統(tǒng)里要考慮的主要問(wèn)題是發(fā)射信息所需要的頻道帶寬。一般而言，設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)時(shí)都盡可能有效地利用其頻道帶寬。例如，在采用頻分多路復(fù)用方式的系統(tǒng)里，最高的頻譜效率只有在可用頻譜中的頻道間隔非常小時(shí)才能得到。
然而實(shí)際上最小的載頻間隔受到相鄰頻道干擾的限制。如圖l所示，相鄰頻道干擾是載頻足夠近時(shí)，在載頻上調(diào)制了信息信號(hào)以后，在頻譜上兩個(gè)頻道互相重疊所引起的干擾。在

圖1里，分別用第一個(gè)載頻f1和第二個(gè)載頻f2發(fā)射帶寬為第一個(gè)帶寬B1和第二個(gè)帶寬B2的第一個(gè)和第二個(gè)已調(diào)信號(hào)
、
。第一個(gè)載頻f1和第二個(gè)載頻f2之間的載頻間隔，或者頻道間隔ω太小，使得第一個(gè)已調(diào)信號(hào)和第二個(gè)已調(diào)信號(hào)
、
在干擾區(qū)INT里互相重疊。
事實(shí)上，允許的最小載頻間隔是信息信號(hào)帶寬的函數(shù)，實(shí)際中這一限制與接收機(jī)的濾波能力、信號(hào)調(diào)制方法和編碼方法有關(guān)。任何能夠抑制相鄰頻道干擾的設(shè)計(jì)改進(jìn)都能提高系統(tǒng)容量，降低對(duì)編碼和調(diào)制的設(shè)計(jì)要求，或者提高信號(hào)質(zhì)量。
在傳統(tǒng)的系統(tǒng)里，采用了許多方法來(lái)抑制相鄰頻道干擾。例如，在某些蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)里，相鄰頻道干擾是通過(guò)將相鄰頻道分配給不同的小區(qū)而得以避免的。因此，空間上的分離能夠降低相鄰頻道之間的干擾。例如S.Colestaneh在1984年11月，第43卷《電氣和電子工程師協(xié)會(huì)車載技術(shù)學(xué)報(bào)》(IEEE Transactions on VehicularTechnology)上發(fā)表的文章“相鄰頻道干擾對(duì)頻分多址蜂窩系統(tǒng)容量的影響”中介紹了這樣一種系統(tǒng)，這里將這篇文章引作參考。然而，在其它的通信系統(tǒng)里(例如衛(wèi)星和陸地移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng))，通過(guò)在空間上分開(kāi)相鄰頻道來(lái)抑制相鄰頻道干擾是不可能的。
S.Sampei和M.Yokoyama在1986年5月的《日本電信工程師協(xié)會(huì)學(xué)報(bào))》(The Transactions of the IECE of Japan)，第E69卷第5期第578～580頁(yè)，發(fā)表的文章“數(shù)字陸地移動(dòng)通信中相鄰頻道干擾的抑制方法”中介紹了另一種傳統(tǒng)方法，這里將這篇文章引作參考。對(duì)給定載頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)時(shí)，該方法采用中心頻率在一個(gè)相鄰載頻上的帶通濾波器來(lái)提取相鄰載頻上的相鄰頻道信號(hào)(ACS)。然后用這一提取出來(lái)的信號(hào)估計(jì)相鄰頻道信號(hào)包絡(luò)和載頻，用于對(duì)相鄰頻道信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。然后對(duì)檢測(cè)出來(lái)的相鄰頻道信號(hào)進(jìn)行波形整形，再用包絡(luò)調(diào)制估計(jì)出來(lái)的相鄰載頻。理想情況下，該方法能夠在相鄰頻道上重建相鄰頻道信號(hào)。接著讓重建信號(hào)通過(guò)中心頻率為感興趣的頻率的帶通濾波器，從接收信號(hào)中減去這一濾過(guò)波的信號(hào)，從而消除相鄰頻道干擾。
但是，這種方法有幾個(gè)缺點(diǎn)。例如，利用濾波器和混頻器處理模擬信號(hào)增加了無(wú)線電接收機(jī)的成本和尺寸，而且由于模擬元件存在制造公差，因此這樣的接收機(jī)其性能難以預(yù)測(cè)。另外，減去一個(gè)射頻信號(hào)需要高精度的載頻重建和時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，因?yàn)榘雮€(gè)射頻周期那樣小的誤差就會(huì)導(dǎo)致相鄰頻道信號(hào)的強(qiáng)度加倍。此外，這樣使用相鄰頻道載波(相位和頻率)和包絡(luò)(幅度)意味著假定這些無(wú)線電頻道是非色散的。然而在許多實(shí)際的無(wú)線系統(tǒng)(例如D-AMPS和GSM)里，碼元速率非常高，傳輸媒介模型里必須用時(shí)間色散將信號(hào)回波考慮在內(nèi)。因此，前面建議的技術(shù)在現(xiàn)在的許多應(yīng)用中并不總是實(shí)用的。
另一個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)利用解調(diào)參數(shù)，例如線性或判定反饋平衡濾波器系數(shù)，來(lái)降低噪聲和相鄰頻道干擾。例如，可以參考B.R.Petersen在1994年12月COM-42卷的《電氣和電子工程師協(xié)會(huì)通信學(xué)報(bào)》(IEEE Transactions on Communications)上發(fā)表的文章“利用平衡器和線性組合器抑制相鄰頻道、同頻道和碼間干擾”。另外還可以采用頻譜效率很高的連續(xù)相位調(diào)制(CPM)技術(shù)來(lái)降低相鄰頻道干擾的影響。例如可以參考V.K.Varma和S.C.Gupta在1986年11月COM-34卷的《電氣和電子工程師協(xié)會(huì)通信學(xué)報(bào)》上發(fā)表的文章“存在相鄰頻道干擾和高斯噪聲的情況下部分響應(yīng)連續(xù)相位調(diào)制的性能”。
然而如上所述，就頻譜效率而言，利用上述系統(tǒng)來(lái)降低和避免相鄰頻道干擾的效果非常有限，而且它們的應(yīng)用范圍也很窄。因此，為了顯著地降低相鄰頻道干擾的影響，需要改進(jìn)方法和裝置。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明用一種新穎的無(wú)線電接收機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)滿足上述需要和其它需要。在一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例里，用一個(gè)最大似然序列估計(jì)接收機(jī)來(lái)聯(lián)合估計(jì)需要的頻道參數(shù)和相鄰頻道參數(shù)，并聯(lián)合檢測(cè)需要的數(shù)據(jù)位和相鄰頻道的數(shù)據(jù)位。跟現(xiàn)有技術(shù)里的系統(tǒng)相比，與相鄰頻道干擾和容量有關(guān)的系統(tǒng)性能都得到了顯著的提高。
在一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例里，用一個(gè)基帶處理器接收包括第一個(gè)信號(hào)分量和第二個(gè)信號(hào)分量的基帶信號(hào)，其中第一個(gè)信號(hào)分量相應(yīng)于用第一個(gè)頻帶發(fā)射的第一個(gè)信息信號(hào)，第二個(gè)信號(hào)分量相應(yīng)于用第二個(gè)頻帶發(fā)射的第二個(gè)信息信號(hào)。該基帶處理器實(shí)例還包括一個(gè)聯(lián)合度量處理器，用于根據(jù)收到的基帶信號(hào)計(jì)算聯(lián)合度量。該聯(lián)合度量能夠提供第一個(gè)信息信號(hào)和第二個(gè)信息信號(hào)的有關(guān)信息，基帶處理器內(nèi)的一個(gè)序列估計(jì)處理器根據(jù)這一聯(lián)合度量提供第一個(gè)信息信號(hào)和第二個(gè)信息信號(hào)的估計(jì)。這樣就可以有效和精確地獲得所需信號(hào)和相鄰頻道信號(hào)的精確估計(jì)，顯著地降低相鄰頻道的干擾。
下文將用實(shí)施方案實(shí)例并參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的上述特征和其它特征。本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白這些實(shí)施方案只是說(shuō)明性的，它們可以有各種其它形式。
附圖簡(jiǎn)述圖1說(shuō)明的是調(diào)制在兩個(gè)相鄰載頻上兩個(gè)信號(hào)之間的相鄰頻道干擾。
圖2說(shuō)明的是可以利用本發(fā)明的一個(gè)無(wú)線電通信系統(tǒng)。
圖3說(shuō)明的是一個(gè)普通的基帶處理器。
圖4說(shuō)明的是本發(fā)明中的基帶處理器。
圖5舉例說(shuō)明圖4中基帶處理器的一個(gè)實(shí)施方案。
圖6是本發(fā)明中一個(gè)聯(lián)合頻道估計(jì)器的實(shí)例。
圖7舉例說(shuō)明如何生成圖6中聯(lián)合頻道估計(jì)器里使用的R參數(shù)。
圖8舉例說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)度量處理器。
圖9說(shuō)明圖4中基帶處理器的另一個(gè)實(shí)施方案。
發(fā)明詳述圖2說(shuō)明的是采用了本發(fā)明的一個(gè)無(wú)線電通信系統(tǒng)200。如圖所示，無(wú)線電系統(tǒng)200包括有第一付發(fā)射天線206的第一個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)202、有第二付發(fā)射天線208的第二個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)204和一個(gè)無(wú)線電接收機(jī)。該無(wú)線電接收機(jī)有一付接收天線210、一個(gè)射頻處理器211和一個(gè)基帶處理器218。射頻處理器211有一個(gè)功率分配器212、第一個(gè)無(wú)線電處理器214和第二個(gè)無(wú)線電處理器216。
第一個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)202的一個(gè)輸出端跟第一付發(fā)射天線206相連，第二個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)204的一個(gè)輸出端跟第二付發(fā)射天線208相連。接收天線210跟功率分配器212的一個(gè)輸入端相連，功率分配器212的一個(gè)輸出端跟第一個(gè)和第二個(gè)無(wú)線電處理器214、216的輸入端相連。第一個(gè)和第二個(gè)無(wú)線電處理器214、216的輸出端跟基帶處理器218的輸入端相連。
工作的時(shí)候，第一個(gè)發(fā)射機(jī)202用第一個(gè)發(fā)射天線206發(fā)射第一個(gè)信息信號(hào)(調(diào)制在第一個(gè)載頻f1上)，第二個(gè)發(fā)射機(jī)204用第二個(gè)發(fā)射天線208發(fā)射第二個(gè)信息信號(hào)(調(diào)制在第二個(gè)載頻f2上)。經(jīng)過(guò)傳播媒介以后(例如一個(gè)移動(dòng)無(wú)線電信道)，發(fā)射出來(lái)的信號(hào)到達(dá)無(wú)線電接收機(jī)。接收天線210收到兩個(gè)發(fā)射信號(hào)，也收到了噪聲。射頻處理器211處理收到的信號(hào)，生成對(duì)應(yīng)于不同載頻f1、f2的多個(gè)基帶信號(hào)。
具體而言，功率分配器212將收到的信號(hào)分成兩路，提供給無(wú)線電處理器214和216。第一個(gè)無(wú)線電處理器214對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大、混頻、濾波、取樣和量化，提取出來(lái)對(duì)應(yīng)于第一個(gè)載頻f1的第一個(gè)基帶信號(hào)s1，第二個(gè)無(wú)線電處理器216對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行放大、混頻、濾波、取樣和量化，提取出來(lái)對(duì)應(yīng)于第二個(gè)載頻f2的第二個(gè)基帶信號(hào)s2。將得到的基帶信號(hào)s1、s2交給基帶處理器218解調(diào)出發(fā)射的信息信號(hào)。盡管這里采用了一個(gè)具體的射頻處理器結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白還可以采用其它的已知結(jié)構(gòu)(例如寬帶數(shù)字化和數(shù)字信道化)。此外，還可以只用一個(gè)發(fā)射機(jī)來(lái)發(fā)射兩個(gè)載頻f1和f2。
圖3說(shuō)明的是一個(gè)普通的雙頻道解調(diào)器300，它可以包括在圖2中的基帶處理器218里。如圖所示，雙頻道解調(diào)器300有第一個(gè)單信號(hào)解調(diào)器302和第二個(gè)單信號(hào)解調(diào)器304。將收到的對(duì)應(yīng)于第一個(gè)載頻f1的第一個(gè)基帶信號(hào)s1傳遞給第一個(gè)單信號(hào)解調(diào)器302的一個(gè)輸入端，第一個(gè)單信號(hào)解調(diào)器302提供第一個(gè)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)sd。將收到的對(duì)應(yīng)于第二個(gè)載頻f2的第二個(gè)基帶信號(hào)s2提供給第二個(gè)單信號(hào)解調(diào)器304的一個(gè)輸入端，第二個(gè)單信號(hào)解調(diào)器304提供第二個(gè)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)sa。
在工作過(guò)程中，第一個(gè)單信號(hào)解調(diào)器302用大家所熟知的技術(shù)處理收到的第一個(gè)基帶信號(hào)s1，以確定頻道參數(shù)和用第一個(gè)載頻f1發(fā)射的信息位。同樣，第二個(gè)單信號(hào)解調(diào)器處理收到的第二個(gè)基帶信號(hào)s2，以確定頻道參數(shù)和第二個(gè)載頻f2上的信息位。值得注意的是，兩個(gè)信息信號(hào)的解調(diào)是完全分開(kāi)的，使用傳統(tǒng)的解調(diào)器會(huì)受到相鄰頻道的干擾。
圖4是本發(fā)明的一個(gè)雙頻道解調(diào)器400。如圖所示，這一雙頻道解調(diào)器400有一個(gè)聯(lián)合多信號(hào)解調(diào)器402，接收第一個(gè)和第二個(gè)基帶信號(hào)s1、s2作為輸入，提供第一個(gè)和第二個(gè)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)sd、sa作為輸出。在工作過(guò)程中，兩個(gè)基帶信號(hào)s1、s2都用來(lái)聯(lián)合解調(diào)前面介紹過(guò)的每一個(gè)發(fā)射信息信號(hào)。這里應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的解決方案(也就是對(duì)相鄰頻帶中發(fā)射的信息信號(hào)的聯(lián)合解調(diào))跟對(duì)公用頻帶中發(fā)射的同頻道信息信號(hào)的聯(lián)合解調(diào)有明顯的差別。利用單一頻帶信號(hào)進(jìn)行同頻道信號(hào)聯(lián)合解調(diào)的方法可以在，例如，S.W.Wales在1995年4月第142卷第2期的《電氣和電子工程師協(xié)會(huì)通信學(xué)報(bào)》上發(fā)表的文章“時(shí)分多址移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)中抑制同頻道干擾的技術(shù)”，和P.A.Ranta在1995年的電氣和電子工程師協(xié)會(huì)國(guó)際通信會(huì)議論文集(ICC)上發(fā)表的文章“時(shí)分多址移動(dòng)系統(tǒng)中的同頻道干擾消除接收機(jī)”中找到。然而，同頻道信號(hào)的聯(lián)合解調(diào)要相對(duì)容易一些，因?yàn)橥l道信號(hào)占用的是同樣的頻帶，不需要進(jìn)行依賴于載頻間隔的碼元糾正。另外，在這樣的系統(tǒng)中只采用一個(gè)無(wú)線電處理器。對(duì)比起來(lái)，本發(fā)明的方法和裝置是用來(lái)對(duì)多個(gè)頻帶里發(fā)射的信息信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的。
圖5是本發(fā)明中多信號(hào)解調(diào)器的一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例。如圖所示，雙頻道解調(diào)器500有一個(gè)頻道估計(jì)器502、一個(gè)聯(lián)合度量處理器504和一個(gè)序列估計(jì)處理器506。將收到的第一個(gè)頻帶里的信號(hào)s1傳送給聯(lián)合度量處理器504的第一個(gè)輸入端和頻道估計(jì)器502的第一個(gè)輸入端。將收到的第二個(gè)頻帶里的信號(hào)s2傳遞給聯(lián)合度量處理器504的第二個(gè)輸入端和頻道估計(jì)器502的第二個(gè)輸入端。頻道估計(jì)器502提供4個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)DSCP-B1、ASCP-B1、DSCP-B2和ASCP-B2，它們被輸入到聯(lián)合度量處理器504的4個(gè)相應(yīng)輸入端。這4個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)分別對(duì)應(yīng)于第一個(gè)頻帶B1上所需信號(hào)的響應(yīng)、第一個(gè)頻帶B1上相鄰頻帶信號(hào)的響應(yīng)、第二個(gè)頻帶B2上所需信號(hào)的響應(yīng)和第二個(gè)頻帶B2上相鄰頻帶信號(hào)的響應(yīng)。
將載頻間隔ω從另一個(gè)輸入端輸入聯(lián)合度量處理器504，將聯(lián)合度量處理器504提供的聯(lián)合度量MT輸送給序列估計(jì)處理器506的一個(gè)輸入端。序列估計(jì)處理器506輸出第一個(gè)和第二個(gè)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)sd、sa，為了方便說(shuō)明，這里假定在第一個(gè)載頻f1上發(fā)射的信息信號(hào)是所需要的信號(hào)，在第二個(gè)載頻f2上發(fā)射的信息信號(hào)是相鄰頻道信號(hào)(即第一個(gè)頻帶B1里的干擾信號(hào))。
在工作過(guò)程中，度量處理器504給出聯(lián)合度量，下文將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)介紹。這些聯(lián)合度量能夠綜合進(jìn)多個(gè)載波和多付天線。聯(lián)合度量使用所需信號(hào)(即帶內(nèi))和干擾信號(hào)的頻道分支系數(shù)估計(jì)(channel tapcoefficient estimates)。頻道估計(jì)器502提供頻道分支估計(jì)。將得到的聯(lián)合度量MT提供給序列估計(jì)處理器506，序列估計(jì)處理器506提供所需信息序列和相鄰頻道信息序列的估計(jì)sd、sa。具體而言，序列估計(jì)處理器506根據(jù)聯(lián)合度量MT進(jìn)行最大似然序列估計(jì)(MLSE)。
在存在碼間串?dāng)_(ISI)和加性高斯白噪聲(AWGN)的情況下，最大似然序列估計(jì)是最佳的檢測(cè)算法。在上述實(shí)施方案實(shí)例里，最大似然序列估計(jì)是用一種遞歸方式進(jìn)行的，例如利用G.D.Forney在1973年3月第61卷《，電氣與電子工程師學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)》(Proceedings ofthe IEEE)上發(fā)表的文章“Viterbi算法”所介紹的算法，這里將這篇文章引作參考。另外，采用一種次優(yōu)精簡(jiǎn)狀態(tài)Viterbi平衡器可以降低最大似然序列估計(jì)處理器的復(fù)雜性。也可以采用其它的已知次優(yōu)平衡技術(shù)。例如，見(jiàn)J.Wu和H.Aghvami在1996年8月第16卷第45期《電氣和電子工程師協(xié)會(huì)車載技術(shù)學(xué)報(bào)》上發(fā)表的文章“用于移動(dòng)無(wú)線電通信，具有頻道估計(jì)器的一種新的自適應(yīng)平衡器”，這里將這篇文章引作參考。
在序列估計(jì)處理器506后面還可以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。例如在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中序列估計(jì)后通常都有去交織、解碼和轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音。在這種情況下，序列估計(jì)處理器506還可以提供跟真實(shí)比特值的可靠性和似然性有關(guān)的軟信息。如果編碼和交織是在頻帶間交叉的，就可以采用利用了506的兩個(gè)輸入的聯(lián)合解碼。
對(duì)于頻道估計(jì)器502的頻道估計(jì)處理，在發(fā)射機(jī)202、204里可以將數(shù)據(jù)序列周期性地插入發(fā)射信息序列中。這些數(shù)據(jù)序列，通常叫做同步序列，對(duì)于接收機(jī)來(lái)說(shuō)是已知的，所需信號(hào)和每一個(gè)相鄰頻道信號(hào)都使用不同的序列。因此可以利用同步序列和其它的已知參數(shù)來(lái)進(jìn)行頻道估計(jì)。一般而言，可以采用最小二乘估計(jì)(存在加性高斯白噪聲時(shí)最常用最有效的方法)來(lái)估計(jì)頻道參數(shù)。下面將介紹一個(gè)新的聯(lián)合頻道估計(jì)方案。
在以下說(shuō)明中假定在發(fā)射同步序列的過(guò)程中獲得的頻道估計(jì)在隨后的信息序列的發(fā)射過(guò)程中維持常數(shù)(直到發(fā)射下一同步序列)。然而有可能利用已知的自適應(yīng)頻道估計(jì)方法來(lái)修改頻道估計(jì)。例如見(jiàn)G.E.Bottomley和S.Chennakeshu在1995年5月31～6月2號(hào)的Virginia Tech的第五屆無(wú)線個(gè)人通信研討會(huì)(Virginia Tech’sFifth Symposium on Wireless Personal Communications)上的文章“用于無(wú)線通信的自適應(yīng)最大似然序列估計(jì)平衡形式”，這里將它引作參考。此外，如果沒(méi)有同步序列，就可以采用已知的盲頻道估計(jì)技術(shù)(blind channel estimation techniques)。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然，以下聯(lián)合頻道估計(jì)方案只是一個(gè)可以用在本發(fā)明聯(lián)合解調(diào)方法中的方案。
為了提供頻道估計(jì)，對(duì)發(fā)射機(jī)202、204和無(wú)線電處理器214、216的某些特征進(jìn)行了模擬。例如在發(fā)射前通常讓信息碼元經(jīng)過(guò)脈沖整形濾波器。所選脈沖形狀使得發(fā)射的信號(hào)有緊湊的功率譜，這些脈沖通常都占用一個(gè)以上的碼元間隔(即部分響應(yīng)脈沖整形)。在無(wú)線電處理器214、216里，選擇的接收機(jī)濾波器通常都能收集信號(hào)能量。如果用另一個(gè)濾波器來(lái)模擬無(wú)線電頻道或媒介，那么收到的基帶信號(hào)通常都可以用信息碼元的卷積來(lái)表示，這些信息碼元是在對(duì)應(yīng)的頻帶里發(fā)射的，攜帶了發(fā)射機(jī)脈沖形狀tx、媒介響應(yīng)g和接收機(jī)濾波器rx的總的效果接收信號(hào)＝發(fā)射碼元(txgrx)(1)這里表示卷積運(yùn)算。如上所述，同步碼元、發(fā)射脈沖形狀和接收機(jī)濾波器特性對(duì)接收機(jī)來(lái)說(shuō)都是已知的。但是媒介響應(yīng)g卻隨著環(huán)境改變，因此要對(duì)它進(jìn)行動(dòng)態(tài)估計(jì)，從而更精確地估計(jì)信息碼元。這樣，可以將公式(1)中的已知項(xiàng)放在一起，而將未知項(xiàng)分開(kāi)，從而更方便地寫(xiě)成以下形式接收信號(hào)＝[發(fā)射碼元(txrx)]g (2)為了使說(shuō)明本發(fā)明更加方便，對(duì)發(fā)射脈沖形狀tx和接收機(jī)濾波器rx進(jìn)行卷積運(yùn)算得到的具有基帶碼元間隔的取樣用R參數(shù)表示，對(duì)R參數(shù)跟基帶中同步碼元作卷積運(yùn)算得到的取樣用X參數(shù)表示。注意，所有的參數(shù)都是在基帶里得到的，因?yàn)檩斎虢o多信號(hào)解調(diào)器500的信號(hào)s1、s2都是基帶信號(hào)。結(jié)果，在獲得所需信號(hào)和相鄰頻道信號(hào)即相應(yīng)參數(shù)的本地副本時(shí)，采用了在載波間隔ω基礎(chǔ)上的旋轉(zhuǎn)(在接收機(jī)里它是已知的，或者在接收機(jī)里對(duì)它進(jìn)行估計(jì))。下面更詳細(xì)地介紹這種旋轉(zhuǎn)。
圖6是聯(lián)合頻道估計(jì)器600的一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例，可以用它來(lái)實(shí)現(xiàn)圖5中的頻道估計(jì)器502。如圖所示，聯(lián)合頻道估計(jì)器600包括有第一個(gè)和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置606、608的一個(gè)X參數(shù)處理器，還包括4個(gè)R參數(shù)裝置r21、r11、r22、r12。這一聯(lián)合頻道估計(jì)器600還有第三個(gè)和第四個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置610和612、一個(gè)組合起來(lái)的聯(lián)合最小二乘估計(jì)器614以及第一和第二個(gè)耦合器616、618。第一個(gè)基帶信號(hào)s1的同步位被傳遞給第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置606的一個(gè)輸入端和第二個(gè)R參數(shù)裝置r11。第二個(gè)基帶信號(hào)s2的同步位被提供給第三個(gè)R參數(shù)裝置r22和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置608的一個(gè)輸入端。
將載頻間隔ω提供給第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置606的第二個(gè)輸入端，將第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置606的一個(gè)輸出信號(hào)傳遞給第一個(gè)R參數(shù)裝置r21的一個(gè)輸入端。還將載頻間隔ω提供給第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置608的第二個(gè)輸入端，將第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置608的一個(gè)輸出提供給第四個(gè)R參數(shù)裝置r12的一個(gè)輸入端。將第一個(gè)R參數(shù)裝置r21輸出的第一個(gè)X參數(shù)x21傳遞給第三個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置610的一個(gè)輸入端，將第四個(gè)R參數(shù)裝置r12輸出的第四個(gè)X參數(shù)x12提供給第四個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置612的一個(gè)輸入端。將第二個(gè)和第三個(gè)R參數(shù)裝置r11、r22輸出的第二個(gè)和第三個(gè)X參數(shù)x11、x22分別提供給組合起來(lái)的聯(lián)合最小二乘估計(jì)器614的輸入端。
將載頻間隔ω和分支數(shù)L(對(duì)應(yīng)于模擬媒介響應(yīng)的頻道系數(shù)或分支的個(gè)數(shù))傳遞給第三個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置610的輸入端。將第三個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置610的一個(gè)輸出提供給組合起來(lái)的聯(lián)合最小二乘估計(jì)器614的一個(gè)輸入端。也將載頻間隔ω和分支數(shù)L輸入到第四個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置612中去。將第四個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置612的一個(gè)輸出耦合給上述組合起來(lái)的聯(lián)合最小二乘估計(jì)器614的一個(gè)輸入端。組合起來(lái)的聯(lián)合最小二乘估計(jì)器614接收第一個(gè)和第二個(gè)基帶信號(hào)s1、s2，并產(chǎn)生第一和第二個(gè)媒介響應(yīng)的估計(jì)(g1、g2)(分別對(duì)應(yīng)第一和第二個(gè)發(fā)射信號(hào))。將第一個(gè)媒介響應(yīng)估計(jì)g1傳送給第一個(gè)耦合器616，產(chǎn)生所需信號(hào)sd的兩個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)DSCP-B1、DSCP-B2。將第二個(gè)媒介響應(yīng)估計(jì)g2提供給第二個(gè)耦合器618，產(chǎn)生相鄰頻道信號(hào)s2的兩個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)ASCP-B1和ASCP-B2。
在工作過(guò)程中，X參數(shù)是利用兩個(gè)信號(hào)的同步位、發(fā)射脈沖形狀、接收機(jī)濾波器特性和載頻間隔ω這些先驗(yàn)知識(shí)在本地接收機(jī)(在單元602里)里獲得的。因此，X參數(shù)表示每一個(gè)頻帶里在本地生成的信號(hào)，受媒介響應(yīng)的影響較小。換句話說(shuō)，最初將媒介響應(yīng)假設(shè)為幅度為1的德?tīng)査憫?yīng)，δ(t)。由于接收機(jī)里一般使用已知的固定濾波器(在無(wú)線通信工業(yè)里一般都是這樣)，而且X參數(shù)的其它分量都是已知的、固定的，因此可以將X參數(shù)計(jì)算出來(lái)一次，儲(chǔ)存在接收機(jī)中的一個(gè)存儲(chǔ)器里。這樣就不必實(shí)時(shí)地計(jì)算X參數(shù)，而且可以降低接收機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。如果不知道接收機(jī)濾波器響應(yīng)，可以對(duì)它們進(jìn)行周期性的估計(jì)，并用估計(jì)周期性地更新R參數(shù)和X參數(shù)。
如圖6所示，將(本地已知的)兩個(gè)基帶信號(hào)s1、s2的同步位分成兩個(gè)副本。在第一個(gè)旋轉(zhuǎn)單元606里將第一個(gè)基帶信號(hào)s1同步位的一個(gè)副本旋轉(zhuǎn)載頻間隔ω。同樣，在第二個(gè)旋轉(zhuǎn)單元608里將第二個(gè)信息信號(hào)s2同步位的一個(gè)副本旋轉(zhuǎn)載頻間隔ω。然后讓同步位的這四個(gè)副本通過(guò)R參數(shù)裝置(在R參數(shù)單元604內(nèi))，產(chǎn)生四個(gè)X參數(shù)x21、x11、x22、x12。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然，這里的取樣率可以是一個(gè)碼元間隔或者小數(shù)碼元間隔。
注意，第一個(gè)X參數(shù)x21表示本地產(chǎn)生的，在接收到以后在第二個(gè)頻帶B2里經(jīng)過(guò)移相、濾波和取樣，已經(jīng)沒(méi)有相應(yīng)的媒介響應(yīng)g1的影響的第一個(gè)基帶信號(hào)。同樣，第二個(gè)X參數(shù)x11表示本地產(chǎn)生的，在接收到以后在第一個(gè)頻帶B1里經(jīng)過(guò)濾波和取樣，已經(jīng)沒(méi)有相應(yīng)的媒介響應(yīng)g1的影響的第一個(gè)基帶信號(hào)。第三個(gè)X參數(shù)x22表示本地產(chǎn)生的，在接收到以后在第二個(gè)頻帶B2里經(jīng)過(guò)移相、濾波和取樣，已經(jīng)沒(méi)有相應(yīng)的媒介響應(yīng)g2的影響的第二個(gè)基帶信號(hào)。最后，第四個(gè)X參數(shù)x12表示本地產(chǎn)生的，在接收到以后在第一個(gè)頻帶B1里經(jīng)過(guò)濾波和取樣，已經(jīng)沒(méi)有相應(yīng)的媒介響應(yīng)g2的影響的第二個(gè)基帶信號(hào)。
如圖所示，第三個(gè)和第四個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置610、612用于按照載頻間隔ω和媒介分支數(shù)L的個(gè)數(shù)，旋轉(zhuǎn)第一個(gè)和第四個(gè)X參數(shù)x21、x12。然后組合起來(lái)的聯(lián)合最小二乘估計(jì)器614用以下等式為第一條和第二條信號(hào)傳輸路徑估計(jì)第一個(gè)和第二個(gè)媒介沖擊響應(yīng)g1、g2s^1(n)=Σl=0L-1g1(l)x11(n-l)+Σl=0L-1g2(l)x12(n-l)ejωlT------(3)]]>s^2(n)=Σl=0L-1g1(l)x21(n-l)e-jωlT+Σl=0L-1g2(l)x22(n-l)------(4)]]>其中
和
分別表示本地生成(估計(jì))的第一個(gè)和第二個(gè)頻帶B1、B2里的信號(hào)，g1和g2分別表示第一個(gè)和第二個(gè)信號(hào)傳輸路徑的取樣間隔的媒介響應(yīng)，L表示用來(lái)模擬媒介響應(yīng)的分支數(shù)，n是取樣周期指數(shù)，T是取樣周期。雖然在這里等式(3)和(4)中兩個(gè)媒介響應(yīng)的分支數(shù)L都相等，顯然，兩個(gè)媒介響應(yīng)的分支數(shù)不必相同。
最小二乘估計(jì)器614能夠通過(guò)讓第一個(gè)和第二個(gè)接收信號(hào)s1(n)、s2(n)跟第一個(gè)和第二個(gè)模擬信號(hào)
和
之間的方差最小來(lái)聯(lián)合獲得媒介響應(yīng)?？梢岳盟梅讲畹募訖?quán)和來(lái)獲得組合起來(lái)的最小二乘費(fèi)用函數(shù)。一旦估計(jì)出來(lái)媒介響應(yīng)分支，就在第一個(gè)和第二個(gè)耦合器616、618里將第一個(gè)和第二個(gè)媒介響應(yīng)g1、g2分別跟R參數(shù)耦合，以得到兩個(gè)頻帶B1、B2里每一個(gè)信號(hào)的總的頻道分支估計(jì)。
圖7是一個(gè)示例性的R參數(shù)處理器702，圖6中的實(shí)施方案可以用它來(lái)產(chǎn)生四個(gè)R參數(shù)r21、r11、r22、r12。如圖所示，R參數(shù)處理器702包括第一個(gè)頻帶-2接收濾波器710、第一個(gè)頻帶-1接收濾波器704、第二個(gè)頻帶-2接收濾波器708、第二個(gè)頻帶-1接收濾波器706以及第一個(gè)和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置714、712(其中頻帶-1和頻帶-2分別表示第一個(gè)和第二個(gè)頻帶B1和B2)。第一個(gè)頻帶-2接收濾波器710接收頻帶-1的發(fā)射脈沖P(t)(對(duì)應(yīng)于第一個(gè)發(fā)射機(jī)使用的發(fā)射脈沖波形)和，作為響應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)輸出，通過(guò)一個(gè)取樣器耦合給第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置714。第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置714的一個(gè)輸出表示第一個(gè)R參數(shù)r21。
第一個(gè)頻帶-1接收濾波器704也接收頻帶-1的發(fā)射脈沖P(t)，第一個(gè)頻帶-1接收濾波器704的一個(gè)取樣輸出表示第二個(gè)R參數(shù)r11。第二個(gè)頻帶-2接收濾波器708接收頻帶-2的一個(gè)發(fā)射脈沖(對(duì)應(yīng)于第二個(gè)發(fā)射機(jī)使用的發(fā)射脈沖波形)和，作為響應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)輸出，通過(guò)一個(gè)取樣器耦合給第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置712。第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置712的一個(gè)輸出表示第三個(gè)R參數(shù)r22。第二個(gè)頻帶-1接收濾波器706也接收頻帶-2的發(fā)射脈沖
，第二個(gè)頻帶-1接收濾波器706的一個(gè)取樣輸出表示第四個(gè)R參數(shù)r12。
這樣，通過(guò)讓第一個(gè)頻帶B1的發(fā)射脈沖波形通過(guò)第一個(gè)頻帶-2接收濾波器710(然后取樣)并在第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置714里將得到的取樣旋轉(zhuǎn)載頻間隔ω，得到第一個(gè)R參數(shù)r21。讓第一個(gè)頻帶B1的發(fā)射脈沖波形通過(guò)第一個(gè)頻帶-1的接收濾波器704(然后取樣)，得到第二個(gè)R參數(shù)r11。同樣，讓第二個(gè)頻帶B2的發(fā)射脈沖波形通過(guò)第二個(gè)頻帶-2接收濾波器708(然后取樣)，并在第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置712里將這些取樣旋轉(zhuǎn)載頻間隔ω，得到第三個(gè)R參數(shù)r22。讓第二個(gè)頻帶B2的發(fā)射脈沖通過(guò)第二個(gè)頻帶-1接收濾波器706(然后取樣)，得到第四個(gè)R參數(shù)r12。
雖然聯(lián)合頻道估計(jì)方案是針對(duì)本發(fā)明中聯(lián)合多信號(hào)解調(diào)方案介紹的，但是本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，這里的聯(lián)合頻道估計(jì)方案還可以用于其它的多信號(hào)和單信號(hào)解調(diào)技術(shù)。還要指出，對(duì)于采用多接收天線的系統(tǒng)，可以針對(duì)每一付天線或每一個(gè)天線單元使用這一聯(lián)合頻道估計(jì)方法。
圖8描述的是一個(gè)示例性的度量處理器800，可以用它來(lái)實(shí)現(xiàn)圖5中的聯(lián)合度量處理器504。如圖所示，度量處理器800有一個(gè)本地所需位序列發(fā)生器802、一個(gè)本地相鄰位序列發(fā)生器804、第一個(gè)和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置806和808、四個(gè)濾波器810、812、814和816、第一個(gè)和第二個(gè)幅度平方裝置818和820以及五個(gè)求和裝置813、815、817、819和822。將第一個(gè)和第二個(gè)基帶信號(hào)s1、s2分別耦合到第三個(gè)和第四個(gè)求和裝置817、819的正輸入端。將(第一個(gè)頻帶B1里所需信號(hào)的)第一個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)DSCP-B1耦合給第一個(gè)濾波器810的一個(gè)輸入端，將(第一個(gè)頻帶B1里相鄰頻道信號(hào)的)第二個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)ASCP-B1耦合給第二個(gè)濾波器812的一個(gè)輸入端。將(第二個(gè)頻帶B2里的相鄰頻帶信號(hào)的)第三個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)ASCP-B2耦合給第三個(gè)濾波器814的一個(gè)輸入端，將(第二個(gè)頻帶B2里所需信號(hào)的)第四個(gè)頻道參數(shù)估計(jì)DSCP-B2耦合給第四個(gè)濾波器816的一個(gè)輸入端。
將本地所需位序列發(fā)生器802的輸出傳遞給第一個(gè)濾波器810的第二個(gè)輸入端和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置808的第一個(gè)輸入端。將本地相鄰位序列發(fā)生器804的一個(gè)輸出耦合給第一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置806的第一個(gè)輸入端和第三個(gè)濾波器814的第二個(gè)輸入端。將載頻間隔ω耦合給每一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置806、808的第二個(gè)輸入端，將第一個(gè)和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置806、808的輸出分別耦合給第二個(gè)和第四個(gè)濾波器812、816的第二個(gè)輸入端。將第一個(gè)和第二個(gè)濾波器810、812的輸出耦合給第一個(gè)求和裝置813的正輸入端，將第一個(gè)求和裝置813的一個(gè)輸出耦合給第三個(gè)求和裝置817的一個(gè)負(fù)輸入端。將第三個(gè)和第四個(gè)濾波器814、816的輸出耦合給第二個(gè)求和裝置815的正輸入端，將第二個(gè)求和裝置815的一個(gè)輸出耦合給第四個(gè)求和裝置819的一個(gè)負(fù)輸入端。將第三和第四個(gè)求和裝置817、819的輸出分別耦合給幅度平方裝置818、820的輸入端，將第一個(gè)和第二個(gè)幅度平方裝置818、820的輸出耦合給第五個(gè)求和裝置822的正輸入端。第五個(gè)求和裝置822的輸出代表總的聯(lián)合度量MT。
在工作過(guò)程中，本地所需位序列發(fā)生器802和本地相鄰位序列發(fā)生器804分別產(chǎn)生假設(shè)的所需位和相鄰位。為了產(chǎn)生在第一個(gè)頻帶B1(對(duì)應(yīng)于第一個(gè)載頻f1)里收到的第一個(gè)信息信號(hào)的一個(gè)估計(jì)，在第一個(gè)旋轉(zhuǎn)單元806里按照頻道間隔ω對(duì)相鄰位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在第一個(gè)頻帶B1里，調(diào)整無(wú)線電處理器214，讓它接收所需信號(hào)。但由于頻道相隔太近，相鄰頻道信號(hào)分量也會(huì)出現(xiàn)在第一個(gè)頻帶B1里，給所需信號(hào)帶來(lái)干擾。
讓產(chǎn)生的所需位和旋轉(zhuǎn)過(guò)的相鄰位分別通過(guò)第一個(gè)和第二個(gè)濾波器810、812。第一個(gè)和第二個(gè)濾波器810、812的參數(shù)(即頻帶-1的所需信號(hào)頻道參數(shù)DSCP-B1和頻帶-1的相鄰信號(hào)頻道參數(shù)ASCP-B1)，是通過(guò)例如上述聯(lián)合頻道估計(jì)單元600獲得的。這樣第一個(gè)和第二個(gè)濾波器810、812模擬第一個(gè)頻帶B1中所需和相鄰頻道的效果。在第一個(gè)加法器813里將第一和第二個(gè)濾波器810、812的輸出相加，得到第一個(gè)發(fā)射信號(hào)的估計(jì)，并(在第三個(gè)求和裝置817里)從第一個(gè)頻帶B1的實(shí)際接收信號(hào)中減去該估計(jì)。然后在第一個(gè)幅度平方裝置818里計(jì)算這一差的幅度平方，獲得第一個(gè)分支度量(度量1)。
為了產(chǎn)生第二個(gè)頻帶B2(對(duì)應(yīng)于第二個(gè)載頻f2)里第二個(gè)信號(hào)的一個(gè)估計(jì)，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置808將所需位旋轉(zhuǎn)頻道間隔ω。在第二個(gè)頻帶B2里，調(diào)整無(wú)線電處理器216，讓它接收相鄰頻道信號(hào)。但由于頻道相隔太近，第二個(gè)頻帶B2中也會(huì)出現(xiàn)所需信號(hào)分量，給相鄰頻帶信號(hào)帶來(lái)干擾。
讓產(chǎn)生的相鄰位和旋轉(zhuǎn)過(guò)的所需位分別通過(guò)第三個(gè)和第四個(gè)濾波器814、816。第三個(gè)和第四個(gè)濾波器814、816(也就是頻帶-2的相鄰信號(hào)頻道參數(shù)ASCP-B2和頻帶-2的所需信號(hào)頻道參數(shù)DSCP-B2)通過(guò)例如聯(lián)合頻道估計(jì)單元600而獲得。這樣，第三個(gè)和第四個(gè)濾波器814、816模擬第二個(gè)頻帶B2中相鄰和所需頻道的效果。第二個(gè)求和裝置815將第三個(gè)和第四個(gè)濾波器814、816的輸出相加，獲得第二個(gè)發(fā)射信號(hào)的估計(jì)，并從第二個(gè)頻帶B2的實(shí)際接收信號(hào)中(在第四個(gè)求和裝置819中)減去這一估計(jì)。然后第二個(gè)幅度平方裝置820計(jì)算出得到的差的幅度平方，以獲得第二個(gè)分支度量(度量2)。
第五個(gè)求和裝置822將第一個(gè)分支度量跟第二個(gè)分支度量(度量1和度量2)相加，得到總的分支度量MT。在相加之前可以對(duì)分支度量加權(quán)，將例如噪聲電平考慮在內(nèi)。在采用多付天線的系統(tǒng)中，可以將其它天線的度量加權(quán)合并。將總的分支度量MT提供給上述序列估計(jì)處理器506。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白還可以采用其它的度量。例如，可以采用G.E.Bottomley和S.Chennakeshu的文章里介紹的一種“部分Ungerboeck”形式，前面已經(jīng)將這篇文章引作參考。也可以采用歐幾里得度量。
雖然介紹實(shí)施方案時(shí)針對(duì)的是兩個(gè)信息信號(hào)和兩個(gè)基帶信號(hào)，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然，本發(fā)明可以用于任意個(gè)信息信號(hào)和載頻。要注意，例如，可以只用只對(duì)應(yīng)于兩個(gè)載頻之一的一個(gè)基帶信號(hào)對(duì)兩個(gè)相鄰頻道信號(hào)聯(lián)合解調(diào)。本發(fā)明還可以用于對(duì)同頻道和相鄰頻道信號(hào)解調(diào)。
通過(guò)擴(kuò)展G.Ungerboeck的文章“載頻調(diào)制數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的自適應(yīng)最大似然接收機(jī)”中介紹的修正度量，可以構(gòu)成本發(fā)明的另一個(gè)多信號(hào)解調(diào)器，該文章發(fā)表在1974年5月第COM-22卷的《電氣和電子工程師協(xié)會(huì)通信學(xué)報(bào)》上，這里將它引作參考。根據(jù)本發(fā)明，這另一個(gè)解調(diào)器使用跟整個(gè)頻道響應(yīng)匹配的接收機(jī)濾波器(同時(shí)反映了發(fā)射脈沖波形和媒介響應(yīng)的影響)。例如，可以把跟(固定的)發(fā)射脈沖波形相匹配的接收機(jī)濾波器跟第二級(jí)濾波器一起使用，這第二級(jí)濾波器是按照最佳檢測(cè)媒介響應(yīng)估計(jì)設(shè)計(jì)的。
圖9說(shuō)明的是這種可選雙頻道解調(diào)器900。如圖所示，這一雙頻道解調(diào)器900有一個(gè)頻道估計(jì)器902、第一個(gè)和第二個(gè)媒介匹配濾波器904和906、一個(gè)S參數(shù)計(jì)算裝置908、一個(gè)擴(kuò)展了的修正度量處理器910和一個(gè)序列估計(jì)處理器912。將第一個(gè)基帶信號(hào)s1傳遞給第一個(gè)媒介匹配濾波器904的一個(gè)輸入端和頻道估計(jì)器902的第一個(gè)輸入端。將第二個(gè)基帶信號(hào)s2傳遞給第二個(gè)媒介匹配濾波器906的一個(gè)輸入端和頻道估計(jì)器902的第二個(gè)輸入端。將頻道估計(jì)器902的第一個(gè)輸出送給第一個(gè)媒介匹配濾波器904的第二個(gè)輸入端和S參數(shù)計(jì)算裝置908的第二個(gè)輸入端。將頻道估計(jì)器902的第二個(gè)輸出耦合給第二個(gè)媒介匹配濾波器906的第二個(gè)輸入端和S參數(shù)計(jì)算裝置908的第一個(gè)輸入端。
將第一個(gè)和第二個(gè)媒介匹配濾波器904、906的輸出提供給擴(kuò)展了的修正度量處理器910的第一個(gè)和第二個(gè)輸入端。將載頻間隔ω和發(fā)射脈沖P(t)耦合給S參數(shù)計(jì)算裝置908的第三個(gè)和第四個(gè)輸入端，并將S參數(shù)計(jì)算裝置908輸出的四個(gè)S參數(shù)s11、s21、s22、s12耦合給擴(kuò)展了的修正度量處理器910的其它輸入端。將擴(kuò)展了的修正度量處理器910的一個(gè)輸出提供給序列估計(jì)處理器912的一個(gè)輸入端，序列估計(jì)處理器912的第一個(gè)和第二個(gè)輸出表示檢測(cè)出來(lái)的第一個(gè)和第二個(gè)信號(hào)sd、sa。
工作的時(shí)候，通過(guò)上述估計(jì)單元獲得第一個(gè)和第二個(gè)媒介響應(yīng)g1、g2。然后利用媒介響應(yīng)參數(shù)為最佳解調(diào)設(shè)置時(shí)變媒介匹配濾波器。代表頻帶B1跟B2中發(fā)射機(jī)濾波器、媒介響應(yīng)、接收機(jī)濾波器和媒介匹配濾波器總效果的四個(gè)S參數(shù)s11、s21、s22、s12，是利用發(fā)射脈沖波形、載頻間隔ω和媒介響應(yīng)估計(jì)這些先驗(yàn)知識(shí)獲得的。
第一個(gè)S參數(shù)s11代表第一個(gè)頻帶B1內(nèi)發(fā)射機(jī)濾波器、第一個(gè)發(fā)射信號(hào)的媒介響應(yīng)、第一個(gè)頻帶B1中的接收機(jī)濾波器和第一個(gè)媒介匹配濾波器的總效果。第二個(gè)S參數(shù)s21代表第二個(gè)頻帶B2內(nèi)發(fā)射機(jī)濾波器、第二個(gè)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)媒介響應(yīng)、第一個(gè)頻帶B1內(nèi)的接收機(jī)濾波器和第一個(gè)媒介匹配濾波器的總效果。第三個(gè)S參數(shù)s22代表第二個(gè)頻帶B2內(nèi)發(fā)射機(jī)濾波器、第二個(gè)發(fā)射信號(hào)的媒介響應(yīng)、第二個(gè)頻帶B2內(nèi)的接收機(jī)濾波器和第二個(gè)媒介匹配濾波器的總效果。第四個(gè)S參數(shù)s12代表第一個(gè)頻帶B1內(nèi)發(fā)射機(jī)濾波器、第一個(gè)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)媒介響應(yīng)、第二個(gè)頻帶B2內(nèi)的接收機(jī)濾波器和第二個(gè)媒介匹配濾波器的總效果。
利用以下公式在修正度量處理器910里利用媒介匹配濾波器的輸出和S參數(shù)計(jì)算擴(kuò)展了的修正分支度量M1、M2{dn*(2z1(n)-dns11(0)-2Σu=1Ldn-us11(u)-a^ns21(0)-2Σu=1Ka^n-us21(u))]]>{an*(2z2(n)-ans22(0)-2Σu=1Lan-us22(u)-d^ns12(0)-2Σu=1Kd^n-us12(u))]]>其中z1和z2都是媒介匹配濾波器的輸出，dn和an是本地生成的所需位和相鄰位，“*”表示共軛運(yùn)算，
和
是旋轉(zhuǎn)過(guò)的本地生成的所需和相鄰位，Re{x}表示{x}的實(shí)部，n是碼元周期指數(shù)。通過(guò)將分支度量M1跟M2相加獲得總度量MT。將總度量提供給序列估計(jì)處理器912，用于估計(jì)所需信息位和相鄰信息位。
本領(lǐng)域里的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，采用分集或相控陣天線時(shí)接收機(jī)可以采用本發(fā)明。在這種系統(tǒng)里有多個(gè)接收信號(hào)，對(duì)應(yīng)于不同的天線或波束。每一付天線上預(yù)期信號(hào)跟接收信號(hào)的差都可以在普通的序列估計(jì)過(guò)程里用來(lái)形成分支度量。可以將天線信號(hào)組合起來(lái)，例如通過(guò)為每一天線形成度量(幅度平方)并對(duì)這些度量求和從而形成一個(gè)組合分支度量。例如參考1993年3月2日頒發(fā)給Bckstrm等的第5191598號(hào)美國(guó)專利，這里將它引作參考。還可以采用其它的天線組合方法。例如見(jiàn)G.E.Bottomley和K.Jamal的文章“自適應(yīng)陣和最大似然序列估計(jì)平衡”，這篇文章發(fā)表在第45屆電氣和電子工程師協(xié)會(huì)車載技術(shù)會(huì)議(VCT’95)論文集上，該會(huì)議于1995年7月25～28日在芝加哥召開(kāi)，這里將這篇文章引作參考。
雖然說(shuō)明本發(fā)明時(shí)針對(duì)的是混合型頻分多址/時(shí)分多址系統(tǒng)，對(duì)于本領(lǐng)域里的技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明可以用于采用了頻分多址成分(即多載頻)的任何系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還可以用于有直接序列碼分多址(DS-CDMA)、跳頻、正交頻分多路復(fù)用(OFDM)和其它成分的系統(tǒng)里。
另外，雖然介紹本發(fā)明時(shí)針對(duì)的是最大似然序列估計(jì)(MLSE)解調(diào)方法，也可以采用其它的解調(diào)方法。例如，可以采用判定反饋平衡(DFE)或者線性平衡(LE)。
此外，還可以采用其它頻道估計(jì)方法來(lái)提供上述解調(diào)系統(tǒng)里使用的頻道參數(shù)估計(jì)DSCP-B1、ASCP-B1、DSCP-B2、ASCP-B2。例如參考序列號(hào)為08/901693，題目為“數(shù)字通信系統(tǒng)里消除相鄰頻道信號(hào)的方法和裝置”的美國(guó)專利申請(qǐng)，這一申請(qǐng)跟本申請(qǐng)同時(shí)提交(filed oneven date herewith)，這里將這一整個(gè)申請(qǐng)引作參考。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明并不局限于這里的具體實(shí)施方案實(shí)例，舉出這些實(shí)例的目的只是為了進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的范圍由后面的權(quán)利要求限定，而不是前面的說(shuō)明。而且本發(fā)明權(quán)利要求的所有等價(jià)品都屬于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)中的基帶處理器包括接收至少一個(gè)載頻的基帶取樣的裝置；和利用所述基帶取樣，聯(lián)合解調(diào)至少兩個(gè)信息流的裝置，其中至少兩個(gè)信息流中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的載頻。
2.權(quán)利要求1的基帶處理器，其中的聯(lián)合解調(diào)裝置包括利用所述基帶取樣估計(jì)頻道系數(shù)的裝置；利用所述頻道系數(shù)估計(jì)和所述基帶取樣計(jì)算聯(lián)合分支度量的裝置；和利用所述聯(lián)合分支度量聯(lián)合估計(jì)所述至少兩個(gè)信息流的序列估計(jì)裝置。
3.權(quán)利要求2的基帶處理器，其中估計(jì)頻道系數(shù)的所述裝置是一個(gè)聯(lián)合頻道估計(jì)器。
4.一種在接收機(jī)里的處理方法，包括以下步驟接收相應(yīng)于至少一個(gè)載頻信號(hào)的基帶取樣；和利用所述基帶取樣聯(lián)合解調(diào)至少兩個(gè)信息流，其中至少兩個(gè)信息流中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的載頻。
5.權(quán)利要求4的方法，其中的聯(lián)合解調(diào)步驟包括以下步驟利用所述基帶取樣估計(jì)頻道系數(shù)；利用所述頻道系數(shù)估計(jì)和所述基帶取樣計(jì)算聯(lián)合分支度量；和利用所述聯(lián)合分支度量聯(lián)合估計(jì)所述信息流。
6.權(quán)利要求5的方法，其中估計(jì)頻道系數(shù)的步驟包括利用聯(lián)合頻道估計(jì)估計(jì)頻道系數(shù)的步驟。
7.一種無(wú)線電接收機(jī)，包括至少一個(gè)天線單元，用來(lái)接收無(wú)線電信號(hào)并提供相應(yīng)的天線信號(hào)；跟至少一個(gè)天線單元相連的一個(gè)無(wú)線電處理器，用于處理所述天線信號(hào)，并提供一個(gè)無(wú)線電載頻的至少一個(gè)基帶取樣流；跟所述無(wú)線電處理器相連的一個(gè)聯(lián)合解調(diào)器，用于處理所述至少一個(gè)基帶取樣流，以檢測(cè)至少兩個(gè)信息流，每一個(gè)信息流都對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的射頻。
8.權(quán)利要求7的無(wú)線電接收機(jī)，其中的聯(lián)合解調(diào)器包括利用所述至少一個(gè)基帶取樣流估計(jì)頻道系數(shù)的裝置；利用所述頻道系數(shù)估計(jì)和所述至少一個(gè)基帶取樣流計(jì)算聯(lián)合分支度量的裝置；和用所述聯(lián)合分支度量聯(lián)合估計(jì)所述至少兩個(gè)信息流的序列估計(jì)裝置。
9.接收無(wú)線電信號(hào)的一種方法，包括以下步驟從至少一個(gè)天線單元上接收一個(gè)無(wú)線電信號(hào)，提供至少一個(gè)天線信號(hào)；處理所述至少一個(gè)天線信號(hào)，以提供一個(gè)無(wú)線電載頻的至少一個(gè)基帶取樣流；利用所述至少一個(gè)基帶取樣流聯(lián)合解調(diào)至少兩個(gè)信息流，其中每一個(gè)信息流都對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的射頻。
10.權(quán)利要求9的方法，其中的聯(lián)合解調(diào)步驟包括以下步驟利用所述至少一個(gè)基帶取樣流估計(jì)頻道系數(shù)；利用所述頻道系數(shù)估計(jì)和所述至少一個(gè)頻帶取樣流計(jì)算聯(lián)合分支度量；和利用所述聯(lián)合分支度量聯(lián)合估計(jì)信息碼元序列。
11.一種聯(lián)合頻道估計(jì)器，包括接收至少兩個(gè)基帶取樣流的裝置，每一個(gè)基帶取樣流都對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的頻帶；利用所述至少兩個(gè)基帶取樣流為至少量個(gè)信息信號(hào)中的每一個(gè)聯(lián)合估計(jì)媒介響應(yīng)的裝置，其中每一個(gè)所述信息信號(hào)都是在不同的頻帶里發(fā)射的。
12.權(quán)利要求11的聯(lián)合頻道估計(jì)器，其中的聯(lián)合估計(jì)裝置包括補(bǔ)償頻帶間隔效應(yīng)的裝置。
13.一種接收機(jī)基帶處理器，包括用于接收基帶信號(hào)的一個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，該基帶信號(hào)包括用第一個(gè)頻帶發(fā)射的第一個(gè)信息信號(hào)和用第二個(gè)頻帶發(fā)射的第二個(gè)信息信號(hào)；跟所述輸入節(jié)點(diǎn)相連的一個(gè)聯(lián)合度量處理器，用來(lái)利用所述基帶信號(hào)計(jì)算聯(lián)合度量，其中的聯(lián)合度量提供與第一個(gè)和第二個(gè)信息信號(hào)有關(guān)的信息；和用所述聯(lián)合度量估計(jì)第一和第二個(gè)信息信號(hào)的一個(gè)序列估計(jì)處理器。
14.權(quán)利要求13的基帶無(wú)線電處理器，還包括一個(gè)頻道估計(jì)器，用于計(jì)算在基帶信號(hào)的一個(gè)頻帶里收到的第一個(gè)和第二個(gè)信息信號(hào)的頻道估計(jì)。
15.權(quán)利要求14的基帶無(wú)線電處理器，其中的頻道估計(jì)器是一個(gè)聯(lián)合頻道估計(jì)器。
16.用于無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種聯(lián)合頻道估計(jì)器，其中第一個(gè)和第二個(gè)信息信號(hào)分別是在第一個(gè)和第二個(gè)頻帶里發(fā)射給接收機(jī)的，該接收機(jī)包括接收濾波器，所述聯(lián)合頻道估計(jì)器包括第一個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，用于接收第一個(gè)頻帶中的第一個(gè)基帶信號(hào)；第二個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，用于接收第二個(gè)頻帶中的第二個(gè)基帶信號(hào)；估計(jì)發(fā)射和接收濾波器濾波效果的一個(gè)參數(shù)處理器；利用上述第一個(gè)和第二個(gè)基帶信號(hào)和上述濾波效果估計(jì)計(jì)算信號(hào)傳輸路徑上媒介響應(yīng)的一個(gè)聯(lián)合估計(jì)器；和一個(gè)耦合器，利用媒介響應(yīng)為第一個(gè)和第二個(gè)頻帶中的每一個(gè)里收到的第一個(gè)和第二個(gè)信息信號(hào)中的每一個(gè)計(jì)算頻道估計(jì)。
全文摘要
接收相鄰頻道信號(hào)的方法和裝置,其中通過(guò)對(duì)相鄰頻道信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合解調(diào)將相鄰頻道干擾效應(yīng)降低到了最小。對(duì)每一個(gè)信號(hào)和每一個(gè)對(duì)應(yīng)頻帶的一個(gè)頻道進(jìn)行估計(jì),并利用它為聯(lián)合序列估計(jì)形成一個(gè)聯(lián)合分支度量。在一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例里,一個(gè)基帶處理器接受至少一個(gè)載頻里的基帶取樣,然后利用收到的基帶取樣聯(lián)合解調(diào)不同載頻的至少兩個(gè)信息流。在另一個(gè)實(shí)施方案里,一個(gè)聯(lián)合頻道估計(jì)器接受至少兩個(gè)基帶取樣流,每一個(gè)取樣流對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的頻帶,并為用不同頻帶發(fā)射的至少兩個(gè)信息信號(hào)中的每一個(gè)聯(lián)合估計(jì)媒介響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04B1/10GK1265797SQ98807703
公開(kāi)日2000年9月6日 申請(qǐng)日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月28日
發(fā)明者H·阿斯蘭, S·C·古普塔, G·E·博頓利, S·岑納克舒 申請(qǐng)人:艾利森公司