專利名稱：用于量化軟譯碼器的輸入的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于量化軟譯碼器的輸入的方法與設(shè)備，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于量化Viterbi(韋特比)譯碼器的輸入的方法與設(shè)備。這一方法與設(shè)備工作在衰落信道上。
背景技術(shù)：
繼Shannon關(guān)于速率失真理論(1948年C.E.Shannon的名為"通信的數(shù)學(xué)理論"的文章發(fā)表于BellSystemTechnicalJournal雜志1948年27期上)的前期研究工作，把一個(gè)模擬信號(hào)量化為某一組事前選擇的離散字母字母符號(hào)值的經(jīng)典的問(wèn)題已廣泛得以研究。
各種量化的方法已為那些熟悉這一技術(shù)的人所了解，其中每一種方法都利用了一個(gè)具體的成本函數(shù)。量化器的目標(biāo)是最小化相應(yīng)的量化的成本。
在數(shù)字通信應(yīng)用中，把數(shù)字信息調(diào)制成一個(gè)載波信號(hào)，然后把這一載波信號(hào)在一個(gè)模擬信道上加以傳輸。由一個(gè)接收器對(duì)信道的輸出進(jìn)行取樣、量化以及處理，以便恢復(fù)所傳輸?shù)臄?shù)字信息。
在這一情況中所使用的自然的成本函數(shù)是錯(cuò)誤的概率。量化策略的目標(biāo)是最小化非正確接收所傳輸?shù)男畔⒌母怕省?br> 然而令人感到遺憾的是，解析地最小化這一成本函數(shù)在數(shù)學(xué)上是很難加以處理的，甚至是對(duì)于那些相當(dāng)簡(jiǎn)單的情況(例如，參見(jiàn)Salz和Zehavi)，因此常常使用一些特別的方案。
現(xiàn)在參照

圖1。圖1是對(duì)這一技術(shù)所熟悉的一個(gè)數(shù)字通信接收器的概略說(shuō)明，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字10對(duì)其加以參照。
系統(tǒng)10包括一個(gè)模擬到數(shù)字的(A/D)轉(zhuǎn)換器12、一個(gè)解調(diào)器14、一個(gè)自動(dòng)增益控制(AGC)單元15、一個(gè)量化器16、以及一個(gè)譯碼器18。
接收器的天線把所傳輸?shù)男盘?hào)拾取出來(lái)，然后在接收器的前端(未在圖1中加以顯示)加以放大和過(guò)濾。在A/D 12的輸入端把結(jié)果信號(hào)饋入系統(tǒng)10。
A/D 12把信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字樣本，并把它們提供給解調(diào)器14。解調(diào)器14處理量化的信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)的信號(hào)Y[n]。AGC單元15正交化所解調(diào)的信號(hào)Y[n]，以適合量化器16的動(dòng)態(tài)范圍，如下Y~[n]=AGC_Gain•Y[n]]]>方程1其中，AGC_Gain隨樣本的不同而不同。
量化器16處理正交化的樣本Y~[n]]]>，從而產(chǎn)生量化的樣本QY~[n]]]>，以致于可由B比特來(lái)代表每一樣本。在大多數(shù)情況中，QY~[n]]]>簡(jiǎn)單地為2B個(gè)可能的量化級(jí)的集合中最接近于Y~[n]]]>的元素。把量化的樣本提供給譯碼器17，隨后該譯碼器17試圖恢復(fù)所傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 值的注意的是，系統(tǒng)10僅僅是這一技術(shù)中人們所熟悉的系統(tǒng)的一個(gè)例子。那些熟悉這一技術(shù)的人也將熟悉其它一些配置。例如，在一個(gè)工作在多路衰落信道上的擴(kuò)頻CDMA(碼分多路存取)環(huán)境中，由一個(gè)分離多徑解調(diào)器取代解調(diào)器。一個(gè)分離多徑解調(diào)器包括一系列解調(diào)指狀接頭，每一個(gè)指狀接頭試圖檢測(cè)和解調(diào)所傳輸?shù)男盘?hào)的一個(gè)不同的復(fù)本。
根據(jù)另一個(gè)例子，可以利用一個(gè)模擬解調(diào)器。在這一情況中，把一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器放置在解調(diào)器之后，有時(shí)候也做為一個(gè)量化器。
然而，不管具體的接收器類型與結(jié)構(gòu)、它的復(fù)雜性、或更具體地說(shuō)，譯碼器的復(fù)雜性隨B(用于表示每一量化后的樣本QY~[n]]]>的比特?cái)?shù)目)的增加而增加。因此，最好選擇一個(gè)可最小化B的量化策略。
B的最小的可能值是B=1，這一值叫做“硬決定”。在這一情況中，由量化器所產(chǎn)生的數(shù)字被限制為僅擁有"1"和"0"兩個(gè)可能的值。把所有其它情況叫做“軟決定”，并相應(yīng)于B＞1的情況。當(dāng)使用硬決定時(shí)，僅把X~[n]]]>的符號(hào)饋入譯碼器，于是，可完全忽視由它的幅度所傳達(dá)的任何信息。因此，硬決定譯碼，盡管實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，但可能會(huì)導(dǎo)致性能的顯著下降。
另一方面，當(dāng)B為非常大時(shí)，可利用代碼的全部潛力。然而，將需要加以注意的是，在這一情況中，譯碼器是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，最好提供一個(gè)允許在譯碼器的復(fù)雜性和量化損失之間進(jìn)行很好折衷的有效的量化策略。
在Onyszchuket.al.中描述了用于在一個(gè)靜態(tài)AWGN信道上量化一個(gè)軟譯碼器的輸入的方法。在這一情況中，可由Y[n]=h·S[n]+W[n]方程2代表所解調(diào)的信號(hào)。
其中，S[n]是所希望的需要加以譯碼的(信號(hào)關(guān)系)信號(hào)，h是復(fù)雜值的信道增益，W[n]是一個(gè)附加的白高斯噪音項(xiàng)。
針對(duì)這樣的信道的傳統(tǒng)的量化器策略，基于首先把Y[n]的RMB(均方根)值正交于由Desire_RMB所表示的一個(gè)預(yù)確定的值。然后，施用一個(gè)統(tǒng)一的量化器，例如，一個(gè)傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器。正交化操作是由AGC根據(jù)方程1通過(guò)設(shè)置AGC_Gain=Desired_RMSEstimated_RMS]]>方程3加以執(zhí)行的。
其中，Estimated_RMB可按多種方式加以計(jì)算，例如Estimated_RMS=√1N•Σn=lN|Y[n]|2]]>方程4當(dāng)信道是靜態(tài)的(即方程2中的模型成立)，這一量化策略可以很好地加以執(zhí)行。
然而，當(dāng)針對(duì)非靜態(tài)信道加以實(shí)現(xiàn)時(shí)，這一方案可能導(dǎo)致性能的顯著下降。為了弄清楚這一點(diǎn)，現(xiàn)在我們考慮方程2的一個(gè)簡(jiǎn)單的一般化的形式，其中Y[n]=h[n]·S[n]+W[n]方程5如先前所述，其中，Y[n]是已解調(diào)的信號(hào)；S[n]是信息關(guān)系信號(hào)；W[n]是一個(gè)附加的白高斯噪音項(xiàng)；h[n]是復(fù)雜值的信道增益，目前允許這一增益隨時(shí)間變化。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2A、2B、2C以及2D。
圖2A是對(duì)一個(gè)所傳輸?shù)男盘?hào)的一個(gè)幀的說(shuō)明，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字140A對(duì)其加以參照。把信號(hào)劃分成一系列段150A、152A、154A、156A、158A以及160A，每一段包括一系列由點(diǎn)所代表的符號(hào)。例如，段150A包括5個(gè)符號(hào)。前3個(gè)符號(hào)和第5個(gè)符號(hào)為值+1，而第4個(gè)符號(hào)為值-1。
圖2B是對(duì)一個(gè)動(dòng)態(tài)衰落信道的說(shuō)明。其中，我們僅標(biāo)出了它的幅度|h[n]|，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字142對(duì)其加以參照。沿線的每一個(gè)點(diǎn)代表對(duì)應(yīng)于信號(hào)的符號(hào)140A(圖2A)的時(shí)間中的一個(gè)點(diǎn)的信道的增益。
圖2C是在不存在符合方程5的簡(jiǎn)單模型的噪音的情況下，對(duì)所接收的幀的已解調(diào)過(guò)的信號(hào)Y[n]的一個(gè)說(shuō)明。在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字140B對(duì)其加以參照。在解調(diào)過(guò)的信號(hào)140B中的每一個(gè)樣本一般都是信號(hào)140A(圖2A)的一個(gè)選定傳輸?shù)姆?hào)和相應(yīng)的信道142(圖2B)的衰落值的乘積。
圖2D是對(duì)量化的信號(hào)Q(Y~[n])]]>的一個(gè)說(shuō)明，這一量化的信號(hào)是當(dāng)把AGC_Gain設(shè)計(jì)為一致的以及使用了下列5級(jí)統(tǒng)一量化器時(shí)，由信號(hào)140B產(chǎn)生的， 方程6
如從方程5、方程6以及圖2D可以看出的，對(duì)于那些衰落幅度小于0.25的所有樣本，例如在段158B(圖2C)中的樣本，量化器將把它們映象到值"0"(段158C)。
這些叫做刪除，因?yàn)樗鼈儾话嘘P(guān)實(shí)際所傳輸?shù)谋忍?它可能等于一個(gè)"1"或一個(gè)"-1")的信息。
如果刪除的數(shù)目大于某一與代碼的最小距離相關(guān)的極限，那么即使一個(gè)優(yōu)化的代碼也可能出錯(cuò)。這一看法將得到那些熟悉這一技術(shù)的人的贊同(作為例子，可參見(jiàn)G.C.ClarkJr和J.BibbCain的“針對(duì)數(shù)字通信的糾錯(cuò)編碼”，第5章)。
于是，凡當(dāng)一個(gè)深度信道衰落出現(xiàn)了足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間時(shí)，由于在衰落到刪除這段時(shí)間樣本數(shù)據(jù)的量化，一個(gè)譯碼錯(cuò)誤將會(huì)出現(xiàn)。不管具體的譯碼方法與/或譯碼結(jié)構(gòu)如何，這一現(xiàn)象都將會(huì)發(fā)生。而且，即使刪除不出現(xiàn)，譯碼器錯(cuò)誤仍很可能出現(xiàn)在信道衰落期間，因?yàn)樵谶@些期間SNR(信噪比)是低的。
因此，很顯然在一個(gè)衰落環(huán)境中，造成量化損失的主要是對(duì)應(yīng)于低信道增益的樣本的量化。
減少量化損失的一種簡(jiǎn)單的方法是，使用方程3中的Desired_RMS的一個(gè)較大的值。使用這一方法，對(duì)信號(hào)加以放大，以致于可把它的低幅度部分較好地映象到量化器的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)。代價(jià)是使導(dǎo)致夾斷效應(yīng)的信號(hào)的大幅度部分的映象變?cè)恪＿@樣的夾斷效應(yīng)對(duì)整個(gè)性能擁有一個(gè)可忽略的影響，因?yàn)楫?dāng)SNR相當(dāng)高時(shí)，它們才會(huì)出現(xiàn)。因此，得到了性能上的一個(gè)整體改進(jìn)。然而，如果信道恰好是靜態(tài)的，那么Desired RMS值將不再對(duì)應(yīng)于它的導(dǎo)致量化損失增加的最佳值。而且，即使使用衰落信道，也需要針對(duì)不同的衰落特性的Desired_RMS值。以下所介紹的方案回避了這些問(wèn)題。
發(fā)明概述提供一種新的用于量化軟譯碼器的輸入信號(hào)的系統(tǒng)是本發(fā)明的一個(gè)目的。這一系統(tǒng)將操作在衰落信道上，它克服了先有技術(shù)的許多缺點(diǎn)。
尤其是，提供一種用于量化軟Viterbi譯碼器的輸入信號(hào)的方法是本發(fā)明的目的。這一方法操作在衰落信道上，它克服了先有技術(shù)的許多缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，于是提供了一種用于處理一個(gè)所接收的信號(hào)的方法，其中信號(hào)是從一個(gè)動(dòng)態(tài)衰落信道加以接收的，這一方法包括下列步驟檢測(cè)衰落信道的衰落特性，以及確定針對(duì)至少一段所接收的信號(hào)的一個(gè)量化糾正命令。
該方法還可包括根據(jù)量化糾正命令對(duì)所分析的段進(jìn)行量化，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)，接下來(lái)是一個(gè)譯碼量化后的信號(hào)的步驟。
可在考慮與譯碼后的段相關(guān)的量化糾正命令的同時(shí)，執(zhí)行譯碼量化后的信號(hào)的步驟。
符合本發(fā)明的方法也可以包括在量化步驟之前或之后解調(diào)所接收的信號(hào)的步驟。
為了符合本發(fā)明的另一個(gè)方面，檢測(cè)的步驟包括估計(jì)所接收的信號(hào)的RMS和計(jì)算所接收的信號(hào)的最小和最大量的樣本的子步驟。
另外，確定步驟可以包括估計(jì)一個(gè)推薦的RMS值的子步驟。
該方法還可以包括根據(jù)所建議的RMS值正交化所接收的信號(hào)的步驟。
檢測(cè)步驟可以包括下列估計(jì)所接收的信號(hào)的RMS的子步驟，從而產(chǎn)生一個(gè)Estimated_RMS值；以及根據(jù)所接收的信號(hào)估計(jì)信道抽頭(tap)值h^[n]]]>。確定步驟包括下列子步驟計(jì)算Θmin和Θmax值，其中，Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin≡Minn{Θ[n]}；并根據(jù)Θmin和Θmax以及Θ[n]確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。
而且，本發(fā)明的方法還可以包括正交化樣本的步驟，其中，正交化的步驟是根據(jù)下列表達(dá)式Y(jié)‾[n]=Desired_RMS_FadeEstimated_RMS•Y[n]]]>加以執(zhí)行的。
其中，Y[n]表示一個(gè)選定的樣本的一個(gè)預(yù)量化的值，Y~[n]]]>表示選定的樣本的一個(gè)正交化的預(yù)量化的值。
可以根據(jù)一個(gè)查找表由Θmin和Θmax以及Θ[n]確定Desired_RMS_Fade值，這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmin，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，于是，提供了一種用于在一個(gè)接收器中安裝的量化設(shè)備。接收器還包括一個(gè)信號(hào)接收單元、一個(gè)解調(diào)器以及一個(gè)譯碼器。接收器從一個(gè)動(dòng)態(tài)的衰落信道接收一個(gè)信號(hào)，其中，解調(diào)器解調(diào)所接收的信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)過(guò)的信號(hào)。
量化設(shè)備包括一個(gè)信道衰落檢測(cè)單元，連接于信號(hào)接收單元，用于檢測(cè)動(dòng)態(tài)衰落信道的衰落特性；一個(gè)處理器，連接于信道衰落檢測(cè)單元，用于處理衰落特性，從而產(chǎn)生一個(gè)針對(duì)至少一段所接收的信號(hào)的糾正命令，一個(gè)量化單元，連接于該處理器、一個(gè)解調(diào)器以及一個(gè)譯碼器，用于量化已解調(diào)過(guò)的信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)。
量化單元還根據(jù)糾正命令糾正這一段信號(hào)，而譯碼器譯碼量化后的信號(hào)。
處理器還可向譯碼器提供糾正命令，于是，譯碼器根據(jù)糾正命令譯碼量化后的信號(hào)。
處理器通過(guò)計(jì)算Θmin和Θmax來(lái)確定糾正命令，其中Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin-Minn{Θ[n]}。接下來(lái)，根據(jù)Θmin和Θmax以及Θ[n]確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。
根據(jù)一個(gè)查找表由Θmin和Θmax以及Θ[n]確定Desired_RMS_Fade值，這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmin，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，于是還提供了一種衰落補(bǔ)償設(shè)備，用于安裝在一個(gè)接收器中。這樣的一個(gè)接收器包括一個(gè)信號(hào)接收單元、一個(gè)解調(diào)器、一個(gè)量化單元以及一個(gè)譯碼器。接收器從一個(gè)動(dòng)態(tài)衰落信道接收一個(gè)信號(hào)。解調(diào)器解調(diào)所接收的信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)過(guò)的信號(hào)。
衰落補(bǔ)償設(shè)備包括一個(gè)信道衰落檢測(cè)單元，連接于信號(hào)接收單元，用于檢測(cè)動(dòng)態(tài)衰落信道的衰落特性；一個(gè)處理器，連接于信道衰落檢測(cè)單元，用于處理衰落特性，從而產(chǎn)生一個(gè)針對(duì)至少一段所接收的信號(hào)的糾正命令；一個(gè)糾正單元，連接于處理器；解調(diào)器和量化單元，用于根據(jù)糾正命令糾正對(duì)應(yīng)于這一段的已解調(diào)的段，從而產(chǎn)生一個(gè)已糾正的段。
糾正單元使用在量化單元的輸入端糾正過(guò)的段取代已解調(diào)過(guò)的段。
處理器通過(guò)計(jì)算Θmin和Θmax值來(lái)確定糾正命令，其中Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin-Minn{Θ[n]}。接下來(lái)根據(jù)Θmin和Θmax以及Θ[n]確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。
如以上所描述的，根據(jù)一個(gè)查找表由Θmin和Θmax以及Θ[n]確定Desired_RMS_Fade值，這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmin，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，還把處理器連接于譯碼器，從而向譯碼器提供一個(gè)糾正命令，用于譯碼糾正過(guò)的段的量化表示，譯碼過(guò)程是相對(duì)于糾正命令進(jìn)行的。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一個(gè)接收器。這一接收器包括一個(gè)信號(hào)接收單元，用于接收一個(gè)來(lái)自動(dòng)態(tài)衰落信道的信號(hào)；一個(gè)解調(diào)器，連接于信號(hào)接收單元，用于解調(diào)所接收的信號(hào)，從而在那里產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)過(guò)的信號(hào)；一個(gè)量化處理器，連接于解調(diào)器以及信號(hào)接收單元，用于分析所接收的信號(hào)和量化所解調(diào)的信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)；以及一個(gè)譯碼器，連接于量化處理器，用于譯碼量化的信號(hào)。
量化處理器根據(jù)所接收信號(hào)的估計(jì)的衰落正交化所解調(diào)的信號(hào)。
將需要加以注意的是，例如，所接收的信號(hào)可以是一個(gè)DS-CDMA信號(hào)，其中，解調(diào)器是一個(gè)分離多徑接收器等。因此，量化處理器通過(guò)加總所選擇的指狀接頭(finger)的信道抽頭分析所接收的信號(hào)。
還將需要加以注意的是，譯碼器可以是一個(gè)Viterbi譯碼器等。
附圖簡(jiǎn)要描述通過(guò)以下的詳細(xì)描述，并結(jié)合附圖，可以對(duì)本發(fā)明更充分地加以理解和評(píng)價(jià)。在這些附圖中圖1是對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域所熟悉的信號(hào)譯碼系統(tǒng)的概略說(shuō)明；圖2A是對(duì)一個(gè)所傳輸?shù)男盘?hào)的一個(gè)幀的說(shuō)明；圖2B是對(duì)一個(gè)動(dòng)態(tài)衰落信道的說(shuō)明；圖2C是對(duì)所接收的信號(hào)在通過(guò)了圖2B的衰落信道之后的一個(gè)幀的說(shuō)明；圖2D是對(duì)一個(gè)量化后的幀的一個(gè)說(shuō)明，這一量化后的幀是從圖2C的所接收的信號(hào)的幀所產(chǎn)生的；圖3是對(duì)一個(gè)接收器的概略說(shuō)明，這一接收器是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施例加以構(gòu)造和運(yùn)行的；圖4是對(duì)操作圖3的接收器的一個(gè)方法的概略說(shuō)明，這一方法的操作符合本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施例；圖5是對(duì)一個(gè)方法的概略說(shuō)明，這一方法的操作符合本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施例；圖6是對(duì)一個(gè)其上安裝了一個(gè)量化器的接收器的概略說(shuō)明，這一接收器是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施例加以構(gòu)造和運(yùn)行的；圖7是對(duì)一個(gè)接收器的概要說(shuō)明，這一接收器是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)推薦的實(shí)施例加以構(gòu)造和運(yùn)行的；優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述通過(guò)提供一種新的可動(dòng)態(tài)檢測(cè)傳輸信道的特性，并因此把所接收的信號(hào)量化為一組預(yù)選擇的字母符號(hào)值的方法，本發(fā)明克服了先有技術(shù)的許多缺點(diǎn)。
符合本發(fā)明的方法，在所接收的幀中估計(jì)傳輸信道的動(dòng)態(tài)特性，并因此提供了量化策略。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，它是對(duì)一個(gè)方法的概略說(shuō)明，這一方法的操作符合本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施例。量化器操作在一系列N個(gè)樣本塊上。根據(jù)下列步驟處理這些塊中的每一個(gè)塊在步驟250中，對(duì)所接收的信號(hào)的RMS進(jìn)行估計(jì)，例如，根據(jù)方程4。
在步驟252中，對(duì)量Θmin和Θmax進(jìn)行計(jì)算，其中Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin≡Minn{Θ[n]}方程7對(duì)于1≤n≤N，Θ[n]由Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>方程8給出。其中，h^[n]]]>表示對(duì)信道抽頭值h[n]的一個(gè)估計(jì)。
在步驟254中，Desired_RMS值是由Desired_RMS_fade=F(Θmin,Θmax)方程9所確定的。
其中，F(xiàn)(，)是某一函數(shù)，其目的是凡當(dāng)Θmin和Θmax接近時(shí)，使Desired_RMS_Fade等于用于靜態(tài)信道的Desired_RMS值，并當(dāng)Θmin和Θmax不同時(shí)增加Desired_RMS值。
在步驟256中，根據(jù)Y‾[n]=Desired_RMS_FadeEstimated_RMS•Y[n]]]>方程10對(duì)所接收的信號(hào)加以正交化。
在步驟258中，正交化的樣本是通過(guò)把Q(Y~[n])]]>設(shè)置成最接近于一個(gè)預(yù)確定的量化器符號(hào)表中的Y~[n]]]>的值而加以量化的。
將需加以注意的是，對(duì)于靜態(tài)信道(忽略估計(jì)誤差)，Θmax=Θmin。因此，把上述的過(guò)程縮減到以上所描述的傳統(tǒng)的量化策略。
然而，如果信道增益變化出現(xiàn)在所接收的幀中，那么Θmax≠Θmin，并將使用Desired_RMS的一個(gè)較大的值，于是強(qiáng)調(diào)了衰落區(qū)域，這確實(shí)是所希望的。
總而言之，本發(fā)明的方法為衰落信道提供了改進(jìn)的量化，而且未為靜態(tài)信道增加量化損失。
Θmax-Θmin的差可以做為所接收的幀中的衰落的變化的一個(gè)容易計(jì)算的措施。在步驟254中，F(xiàn)(Θmin,Θmax)可以通過(guò)一個(gè)在其輸入端擁有Θmax-Θmin以及在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade的查找表簡(jiǎn)單地加以實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)接收器必須處理不同的代碼時(shí)，可以使用不同的表。這是在IS-95 Rate-set2環(huán)境中的情況，其中，代碼特性(削弱程度)可能會(huì)隨幀的不同而不同，取決于數(shù)據(jù)率。
本發(fā)明的量化方法，提供了依賴于代碼、依賴于信道的量化，可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整查找表的值，把這一方法調(diào)諧到具體的代碼和信道條件，以至于可在廣泛的實(shí)踐情況中獲得低量化損失。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，可以使用更復(fù)雜的函數(shù)檢測(cè)信道衰落特性。這樣一種函數(shù)的一個(gè)例子是由取代方程8中的函數(shù)的Θ[n]≡|h^[n]|]]>給定的。
這一函數(shù)較難加以計(jì)算，但它提供了對(duì)衰落變化的較好的估計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，對(duì)衰落期進(jìn)行測(cè)量，并且將其并入F(Θmin,Θmax)中。
在另一個(gè)推薦的實(shí)施例中，由分離多徑接收器對(duì)解調(diào)器加以取代。除方程8中Θ[n]的定義外，上述的量化過(guò)程保持不變，方程8現(xiàn)在應(yīng)為Θ[n]=Σk=lF|Real{hk^[n]}|+|Imag{hk^[n]}|]]>方程11其中，F(xiàn)表示工作的指狀接頭的數(shù)目，h^[n]]]>表示第k個(gè)指狀接頭的信道開關(guān)估計(jì)器。
在另一個(gè)推薦的實(shí)施例中，可以把數(shù)據(jù)塊劃分成大小為N1,N2……Nk的子數(shù)據(jù)塊，以至于N=Σi=lkNi]]>然后，可針對(duì)K個(gè)子塊中的每一個(gè)子塊執(zhí)行方程7中的最大化與最小化，針對(duì)一個(gè)給定的數(shù)據(jù)幀，得到最多K個(gè)不同的Desired_RMS_Fade的值，K是一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)。在這一情況中，量化器應(yīng)該向譯碼器提供關(guān)于在數(shù)據(jù)塊中所使用的不同增益的信息。于是，可使譯碼器在譯碼過(guò)程期間補(bǔ)償這些增益變化。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3。圖3是對(duì)一個(gè)接收器的概略說(shuō)明，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字100對(duì)其加以參照。這一接收器是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施例加以構(gòu)造和運(yùn)行的。
接收器100包括一個(gè)解調(diào)器102、一個(gè)幀緩沖器104、一個(gè)模擬到數(shù)字(A/D)的轉(zhuǎn)換器106、一個(gè)譯碼器108、以及一個(gè)信道處理器110。幀緩沖器104連接于A/D轉(zhuǎn)換器106以及解調(diào)器102。A/D轉(zhuǎn)換器106還連接于信道處理器110和譯碼器108。
接收器100接收來(lái)自一個(gè)未知?jiǎng)討B(tài)信道的一個(gè)信號(hào)。解調(diào)器102解調(diào)所接收的信號(hào)，并把已解調(diào)的信號(hào)存儲(chǔ)在幀緩沖器104中。與此同時(shí)，信道處理器110分析所接收的信號(hào)，從而檢測(cè)它的衰落特性，并把它們提供給A/D轉(zhuǎn)換器106。
A/D轉(zhuǎn)換器106檢索已解調(diào)的信號(hào)，并根據(jù)衰落特性量化已解調(diào)的信號(hào)。例如，一方面，當(dāng)衰落特性指明衰落信道把信號(hào)加以減弱時(shí)，那么，A/D轉(zhuǎn)換器106在量化過(guò)程之前或量化過(guò)程期間加強(qiáng)已解調(diào)的信號(hào)。另一方面，當(dāng)衰落特性指明一個(gè)靜態(tài)(即非衰落)信道時(shí)，那么，A/D轉(zhuǎn)換器106采取一個(gè)傳統(tǒng)的量化器策略。
最后，A/D轉(zhuǎn)換器106把量化的信號(hào)提供給譯碼器108，反過(guò)來(lái)，譯碼器108對(duì)這一信號(hào)進(jìn)行譯碼，并在其輸出端提供一個(gè)譯碼過(guò)的信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4。圖4是對(duì)用于操作圖3的接收器100的一個(gè)方法的概略說(shuō)明。
在步驟170中，接收器接收來(lái)自一個(gè)未知信道的一個(gè)信號(hào)的一部分。這一信道可以施加一個(gè)減弱的或放大信號(hào)的影響，因而使其變形。
在步驟172中，接收器把所接收的部分按所接收的格式或一個(gè)解調(diào)的格式加以存儲(chǔ)。
在步驟174中，接收器分析所接收的信號(hào)，從而檢測(cè)其信道特性。
在步驟176中，接收器根據(jù)信道特性確定信道(信號(hào)通過(guò)它加以傳輸)是否有問(wèn)題，如果有問(wèn)題，那么接收器前進(jìn)到步驟178。否則，接收器前進(jìn)到步驟180。
在步驟180中，接收器根據(jù)所估計(jì)的糾正動(dòng)作處理所接收的信號(hào)。將需要加以注意的是，當(dāng)接收器確定信道是無(wú)問(wèn)題的，那么，糾正動(dòng)作為空。
將需要加以注意的是，可以以多種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，為了符合本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供了一個(gè)新型的信道量化器，這一信道量化器取代了解調(diào)器和譯碼器之間的一個(gè)傳統(tǒng)的量化器。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6。圖6是對(duì)一個(gè)接收器的概略說(shuō)明，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字200對(duì)其加以參照，在接收器上安裝了一個(gè)量化器，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字216對(duì)其加以參照，這一量化器是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)推薦的實(shí)施例加以構(gòu)造和運(yùn)行的。量化器216連接在一個(gè)解調(diào)器202和一個(gè)譯碼器208之間。在本例中，譯碼器208是一個(gè)Viterbi譯碼器。
量化器216包括一個(gè)信道估計(jì)器210、一個(gè)控制器212、一個(gè)幀緩沖器204、一個(gè)量化單元206?？刂破?12連接在量化單元206和信道估計(jì)器210之間。量化單元還連接于幀緩沖器204。
信道估計(jì)器210還連接于所接收的信號(hào)的源(例如一個(gè)天線一未在圖中加以顯示)。這一信號(hào)還反饋于解調(diào)器202。幀緩沖器204還連接于解調(diào)器202。量化單元206還連接于譯碼器208。
信道估計(jì)器210檢測(cè)所接收的信號(hào)的一部分的信道特性，并把它們提供給控制器212。控制器212分析這些特性，從而確定一組糾正參數(shù)。與此同時(shí)，解調(diào)器202解調(diào)所接收的信號(hào)的這一部分，并把解調(diào)過(guò)的信號(hào)提供給依賴于量化器信道的量化器216。在那里，把已解調(diào)的信號(hào)存儲(chǔ)在幀緩沖器204中。
當(dāng)量化單元206從控制器212接收一組糾正參數(shù)時(shí)，它從幀緩沖器204檢索相應(yīng)的所解調(diào)的信號(hào)。然后，量化單元206根據(jù)一組糾正參數(shù)量化所解調(diào)的信號(hào)，并把量化的信號(hào)提供給譯碼器208。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在譯碼階段也使用關(guān)于信道特性的信息。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7。圖7是對(duì)一個(gè)接收器的一個(gè)概略說(shuō)明，在本專利申請(qǐng)中全部以數(shù)字300對(duì)其加以參照。這一接收器是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)推薦的實(shí)施例加以構(gòu)造和操作的。
接收器300包括一個(gè)解調(diào)器302、一個(gè)幀緩沖器304、一個(gè)量化器306、一個(gè)譯碼器308、以及一個(gè)信道抽頭估計(jì)器312。
幀緩沖器304連接于解調(diào)器302和量化器306。Viterbi譯碼器308連接于量化器306和信道開關(guān)估計(jì)器312。
解調(diào)器302和信道開關(guān)估計(jì)器312接收所接收的信號(hào)的一個(gè)部分，這一部分是通過(guò)一個(gè)未知?jiǎng)討B(tài)信道加以傳輸?shù)?。解調(diào)器302解調(diào)所接收的信號(hào)，并把解調(diào)過(guò)的信號(hào)存儲(chǔ)在幀緩沖器304中。信道開關(guān)估計(jì)器312分析所接收的信號(hào)，產(chǎn)生一組信糾正參數(shù)，并把它們提供給量化器306和譯碼器308。
量化器306從幀緩沖器304檢索所解調(diào)的信號(hào)，并根據(jù)從信道開關(guān)估計(jì)器312所接收的一組糾正參數(shù)對(duì)其量化，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)。然后，量化器306把量化的信號(hào)提供給譯碼器308。
譯碼器308鑒于從信道開關(guān)估計(jì)器312所接收的一組糾正參數(shù)對(duì)量化的信號(hào)進(jìn)行譯碼。
那些熟悉這一技術(shù)的人應(yīng)明白本發(fā)明并不局限于以上特別加以展示和描繪的。相反，本發(fā)明的范圍僅由以下的權(quán)利要求加以定義。
權(quán)利要求
1．一種用于處理所接收的信號(hào)的方法，信號(hào)是從一個(gè)動(dòng)態(tài)衰落信道接收的，該方法包括下列步驟檢測(cè)上述的衰落信道的衰落特性；以及針對(duì)至少一段上述所接收的信號(hào)確定一個(gè)量化糾正命令。
2．符合權(quán)利要求1的一個(gè)方法，還包括根據(jù)上述量化糾正命令量化上述至少一段的步驟，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)。
3．符合權(quán)利要求2的一個(gè)方法，該方法還包括譯碼上述量化的信號(hào)的步驟。
4．符合權(quán)利要求3的一個(gè)方法，其中，在執(zhí)行上述量化信號(hào)譯碼步驟的同時(shí)，考慮與上述的至少一個(gè)段相關(guān)的上述的量化糾正命令。
5．符合權(quán)利要求1的一個(gè)方法，還包括解調(diào)上述所接收的信號(hào)的步驟。
6．符合步驟1的一個(gè)方法，其中，上述的檢測(cè)步驟包括子步驟估計(jì)上述所接收的信號(hào)的RMB；以及計(jì)算上述所接收的信號(hào)的樣本的最小量和最大量。
7．符合權(quán)利要求1的一個(gè)方法，其中，上述的確定步驟包括估計(jì)一個(gè)推薦的RMS值的子步驟。
8．符合權(quán)利要求7的一個(gè)方法，還包括根據(jù)上述推薦的RMS值正交化上述所接收的信號(hào)的步驟。
9．符合權(quán)利要求1的一個(gè)方法，其中，檢測(cè)步驟包括下例子步驟估計(jì)上述所接收的信號(hào)的RMS，從而產(chǎn)生一個(gè)Estimated_RMS值，以及根據(jù)上述所接收的信號(hào)估計(jì)信道抽頭值h^[n]]]>。
10．符合權(quán)利要求9的一個(gè)方法，其中，上述的確定步驟包括下列子步驟計(jì)算Θmin和Θmax值，其中，Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin≡Minn{Θ[n]}，以及根據(jù)上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。
11．符合權(quán)利要求9的一個(gè)方法，還包括正交化上述樣本的步驟。
12．符合權(quán)利要求11的一個(gè)方法，其中，上述的確定步驟包括下列子步驟計(jì)算Θmin和Θmax值，其中，Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin≡Minn{Θ[n]}，以及根據(jù)上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。其中，上述的正交化步驟是根據(jù)下列表達(dá)式加以執(zhí)行的Y~[n]=Desired_RMS_FadeEstimated_RMS•Y[n]]]>其中，Y[n]表示一個(gè)選定的樣本的一個(gè)預(yù)量化的值，以及Y~[n]]]>表示上述選定的樣本的一個(gè)正交化的預(yù)量化的值。
13．符合權(quán)利要求10或12的一個(gè)方法，其中，上述的Desired_RMS_Fade值是根據(jù)一個(gè)查找表由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定的。這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmin，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
14．在一個(gè)包括信號(hào)接收單元、解調(diào)器、以及譯碼器的接收器中，接收器接收一個(gè)來(lái)自動(dòng)態(tài)衰落信道的信號(hào)，解調(diào)器解調(diào)上述的所接收的信號(hào)，從而產(chǎn)生所解調(diào)的信號(hào)，一個(gè)量化設(shè)備包括一個(gè)信道衰落檢測(cè)單元，連接于上述的信號(hào)接收單元，用于檢測(cè)上述的動(dòng)態(tài)衰落信道的衰落特性；一個(gè)處理器，連接于上述的信道衰落檢測(cè)單元，用于處理上述的衰落特性，從而產(chǎn)生一個(gè)針對(duì)至少一段上述所接收的信號(hào)的糾正命令；一個(gè)量化單元，連接于上述的處理器、上述的解調(diào)器、以及上述的譯碼器，用于量化上述的解調(diào)的信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)；其中，上述的量化單元還根據(jù)上述的糾正命令糾正上述的至少一段；以及其中，上述的譯碼器譯碼上述的量化的信號(hào)。
15．符合權(quán)利要求14的一個(gè)量化設(shè)備，其中，上述的處理器把上述的糾正命令提供給上述的譯碼器，上述的譯碼器根據(jù)上述的糾正命令譯碼上述的量化的信號(hào)。
16．符合權(quán)利要求15的一個(gè)量化設(shè)備，其中，上述的處理器通過(guò)計(jì)算Θmin和Θmax值來(lái)確定上述的糾正命令，其中，Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin≡Minn{Θ[n]}，以及接下來(lái)由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]，確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。
17．符合權(quán)利要求16的一個(gè)量化設(shè)備，其中，上述的Desired_RMS_Fade值是根據(jù)一個(gè)查找表由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定的。這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmin，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
18．在一個(gè)包括信號(hào)接收單元、解調(diào)器、量化單元、以及譯碼器的接收器中，接收器接收一個(gè)來(lái)自動(dòng)態(tài)衰落信道的信號(hào)，解調(diào)器解調(diào)上述所接收的信號(hào)，從而產(chǎn)生所解調(diào)的信號(hào)，一個(gè)衰落補(bǔ)償設(shè)備包括一個(gè)信道衰落檢測(cè)單元，連接于上述的信號(hào)接收單元，用于檢測(cè)上述的動(dòng)態(tài)衰落信道的衰落特性；一個(gè)處理器，連接于上述的信道衰落檢測(cè)單元，用于處理上述的衰落特性，從而產(chǎn)生一個(gè)針對(duì)至少一段上述所接收的信號(hào)的糾正命令；一個(gè)糾正單元，連接于上述的處理器、上述的解調(diào)器、以及上述的量化單元，用于根據(jù)上述的糾正命令糾正對(duì)應(yīng)于上述至少一個(gè)段的所解調(diào)的段，從而產(chǎn)生一個(gè)糾正的段；其中，上述的糾正單元還使用在上述量化器的輸入端糾正的段取代上述所調(diào)解的段；
19．符合權(quán)利要求18的一個(gè)衰落補(bǔ)償設(shè)備，其中，上述的處理器通過(guò)計(jì)算Θmin和Θmax值來(lái)確定上述的糾正命令，其中，Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin-Minn{Θ[n]}，以及接下來(lái)由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定一個(gè)Desired_RMS-Fade值。
20．符合權(quán)利要求19的一個(gè)量化設(shè)備，其中，上述的Desired_RMS_Fade值是根據(jù)一個(gè)查找表由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定的。這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmin，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
21．符合權(quán)利要求18的一個(gè)衰落補(bǔ)償設(shè)備，其中，上述的處理器還連接于上述的譯碼器，從而把上述的糾正命令提供給上述的譯碼器，用于相對(duì)于上述的糾正命令對(duì)上述糾正的段的量化表示進(jìn)行譯碼。
22．一個(gè)接收器包括一個(gè)信號(hào)接收單元，用于接收一個(gè)來(lái)自動(dòng)態(tài)衰落信道的信號(hào)；一個(gè)解調(diào)器，連接于上述的信號(hào)接收單元，用于解調(diào)上述所接收的信號(hào)，從而由其產(chǎn)生解調(diào)的信號(hào)；一個(gè)量化處理器，連接于上述的解調(diào)器和上述的信號(hào)接收單元，用于分析上述所接收的信號(hào)和用于量化上述所解調(diào)的信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào)；以及一個(gè)譯碼器，連接于上述的量化處理器，用于譯碼上述的量化的信號(hào)。其中，上述的量化處理器根據(jù)上述所接收的信號(hào)的估計(jì)衰落而正交化上述所解調(diào)的信號(hào)。
23．符合權(quán)利要求22的一個(gè)接收器，其中，上述所接收的信號(hào)是一個(gè)DS-CDMA信號(hào)，而且其中上述的解調(diào)器是一個(gè)分離多徑接收器。
24．符合權(quán)利要求23的一個(gè)接收器，其中，上述的量化處理器通過(guò)加總所選擇的指狀接頭的信道抽頭分析上述所接收的信號(hào)。
25．符合權(quán)利要求22的一個(gè)接收器，其中，上述的譯碼器是一個(gè)Viterbi譯碼器。
26．符合權(quán)利要求22或25的一個(gè)接收器，其中，量化處理器通過(guò)計(jì)算Θmin和Θmax值來(lái)分析上述所接收的信號(hào)，其中，Θ[n]=|Real{h^[n]}|+|Imag{h^[n]}|]]>、Θmax≡Maxn{Θ[n]}、Θmin≡Minn{Θ[n]}，以及接下來(lái)由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]，確定一個(gè)Desired_RMS_Fade值。
27．符合權(quán)利要求26的一個(gè)接收器，其中，上述的量化處理器計(jì)算上述的Desired_RMS_Fade值，上述的Desired_RMS_Fade值是根據(jù)一個(gè)查找表由上述的Θmin和Θmax以及Θ[n]確定的。這一查找表在其輸入端擁有Θmax-Θmi，在其輸出端擁有Desired_RMS_Fade。
全文摘要
一個(gè)接收器(200)包括一個(gè)信號(hào)接收單元,用于接收來(lái)自一個(gè)動(dòng)態(tài)衰落信道的一個(gè)信號(hào);一個(gè)解調(diào)器(202),連接于信號(hào)接收單元,用于解調(diào)所接收的信號(hào),從而從那里產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)過(guò)的信號(hào);一個(gè)量化處理器(206),連接于解調(diào)器(202)和一個(gè)信號(hào)接收單元,用于分析所接收的信號(hào),并用于量化所解調(diào)的信號(hào),從而產(chǎn)生一個(gè)量化的信號(hào);以及一個(gè)譯碼器(208),連接于量化處理器(206),用于譯碼量化的信號(hào),其中,量化處理器(206)根據(jù)所接收的信號(hào)的所估計(jì)的衰落正交化已解調(diào)的信號(hào)。
文檔編號(hào)H04L25/06GK1305667SQ99807424
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期1999年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月15日
發(fā)明者丹尼爾·耶林 申請(qǐng)人:Dspc技術(shù)有限公司