在ofdm系統(tǒng)中用于信道估計的自適應時間濾波的制作方法

專利名稱：在ofdm系統(tǒng)中用于信道估計的自適應時間濾波的制作方法
在OFDM系統(tǒng)中用于信道估計的自適應時間濾波本申請是申請日為2006年4月7日申請?zhí)枮榈?00680011174. I號發(fā)明名稱為“在OFDM系統(tǒng)中用于信道估計的自適應時間濾波”的中國專利申請的分案申請。根據(jù)35U. S. C. § 119的優(yōu)先權(quán)要求本申請要求2005年4月7 日提交的題為“ADAPTIVE TIME-FILTERING FOR CHANNELESTIMATION IN OFDM SYSTEMS”的美國臨時申請60/669，683的優(yōu)先權(quán)，該申請整體引用在此作為參考。
背景技術：
無線通信系統(tǒng)允許在距離相對較遠的各設備之間建立通信鏈路，而無需有線的基礎設施來鏈接這些設備。無線通信系統(tǒng)可以允許從幾乎任何位置建立起通信鏈路。對于任何特定的無線通信鏈路，許多工作條件都可能影響信號質(zhì)量。一些因素包括距離、景觀及周 圍區(qū)域的地形、天氣條件、潛在的干擾源以及無線通信鏈路中的參與人通常無法控制的其它外部條件。特定無線通信鏈路的多個設備可以針對典型的工作環(huán)境來優(yōu)化，其中考慮到各種工作條件的影響以及任何設備經(jīng)歷這些工作條件的幾率。例如，消費類通信設備可以針對典型的工作環(huán)境來優(yōu)化。在其它無線通信系統(tǒng)中，特定的無線通信鏈路可以針對特定的工作條件來優(yōu)化。例如，點對點微波通信鏈路可以針對受地理或潛在干擾源影響的那些參數(shù)來優(yōu)化。然而，在無線通信系統(tǒng)中，參與到通信鏈路中的一個或多個通信設備可能是便攜的或移動的設備。這樣，移動通信設備所經(jīng)歷的工作條件將隨時間而變化，并且可能在通信對話的過程中顯著變化。另外，移動性自身可能對工作條件有貢獻，通信設備需要考慮到這一點。參與到無線通信鏈路中的一個通信設備的移動性在所有參與者看來就是一種相對速度，從而對各參與者之間所傳輸?shù)男盘柕亩嗥绽疹l移有貢獻。期望使無線通信設備在所有工作條件下都能達到最佳。另外，下列做法可能是有優(yōu)勢的使每一個無線通信設備的工作情況都達到最佳，同時不對可能未參與到同一通信鏈路中的任何其它通信設備的工作情況帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
無線通信系統(tǒng)(比如正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng))中的時間濾波信道估計(channel estimate)可以被用于提高信道估計的質(zhì)量。最佳信道估計時間濾波器的特征可能取決于確定信道估計的方式以及多個信道估計的時間相關性。接收機可以實現(xiàn)一種用于信道估計的自適應時間濾波器，其中時間濾波器響應可以基于信道估計參數(shù)而變化。信道估計參數(shù)可以包括確定信道估計的方式、多個信道估計的時間相關性以及估計出的多普勒擴頻。時間濾波器響應可以在響應的范圍中連續(xù)地變化，或者可以在一些預定數(shù)目的時間濾波器響應處分立地變化。揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進行解碼的方法的實施方式。該方法包括確定信道變化。該方法還包括部分基于上述信道變化，改變信道估計時間濾波器特征；以及根據(jù)信道估計時間濾波器特征，對至少一個信道估計進行濾波。揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進行解碼的方法的另一個實施方式。該方法包括利用多個信道估計時間濾波器的每一個對信道估計進行濾波，以產(chǎn)生多個經(jīng)時間濾波的信道估計；選擇多個信道估計時間濾波器之一；以及利用來自所選的多個信道估計時間濾波器之一的經(jīng)時間濾波的信道估計，對接收到的碼元(symbol)進行解碼。還揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進行解碼的方法的實施方式。該方法包括接收正交頻分復用(OFDM)碼元，該碼元包括至少一個導頻副載波；將接收到的碼元轉(zhuǎn)換成多個副載波；提取與該導頻信號相對應的至少一個導頻副載波。該方法進一步包括至少部分基于至少一個導頻副載波，確定信道估計；基于信道估計，確定信道變化；基于信道變化，控制時間濾波器以提供信道估計時間濾波器響應；以及用時間濾波器對信道估計進行濾波。還揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進行解碼 的裝置的實施方式。該裝置包括接收機前端，它被配置成通過通信鏈路接收碼元；信道估計器，它耦合到接收機并且被配置成基于接收到的碼元來確定信道估計；自適應時間濾波器，它耦合到信道估計器并且被配置成對信道估計進行時間濾波；以及切換準則模塊，它耦合到自適應時間濾波器并且被配置成控制自適應時間濾波器的時間濾波特征。揭示了一種優(yōu)化信道估計以對來自無線通信系統(tǒng)的通信鏈路的信號進行解碼的裝置的實施方式。該裝置包括第一變換模塊，它被配置成將多個時域樣本變換成多個頻域副載波；信道估計器，它耦合到第一變換模塊并且被配置成工作在上述頻域副載波的第一子集上以產(chǎn)生信道估計；自適應時間濾波器，它耦合到信道估計器并且被配置成對信道估計進行時間濾波以產(chǎn)生經(jīng)時間濾波的信道估計；切換準則模塊，它被配置成確定工作條件并控制自適應時間濾波器的時間濾波特征；時間提取模塊，它耦合到第一變換模塊并且被配置成提取與數(shù)據(jù)副載波相對應的多個頻域副載波的第二子集；以及解調(diào)器，它耦合到數(shù)據(jù)提取模塊和自適應時間濾波器并且被配置成利用經(jīng)時間濾波的信道估計對數(shù)據(jù)副載波進行解調(diào)。


下文結(jié)合附圖從詳細描述中能更清楚地看到本發(fā)明各實施方式的特點、目標和優(yōu)點，其中相同的兀件用相同的標號來表不。圖I是無線通信系統(tǒng)的一個實施方式的簡化功能框圖。圖2是具有自適應信道估計時間濾波的接收機的一個實施方式的簡化功能框圖。圖3是具有自適應信道估計時間濾波的OFDM接收機的一部分的一個實施方式的簡化功能框圖。圖4A-4B是自適應時間濾波器的各種實施方式的簡化功能框圖。圖5是一種信道估計的自適應時間濾波的方法的一個實施方式的簡化流程圖。
具體實施例方式無線接收機可以對無線信道進行估計并且在對接收到的信號進行解調(diào)時使用該信道估計。時間濾波器可以用于對多個信道估計進行濾波。時間濾波器可以是自適應濾波器，并且自適應濾波器響應可能根據(jù)一個或多個參數(shù)而變化。所述一個或多個參數(shù)可以包括離散命令或指令(比如軟件指令)、接收機模式、或其它離散參數(shù)或離散參數(shù)的組合。所述一個或多個參數(shù)可以動態(tài)地得到確定，并且可以包括諸如信道估計相關系數(shù)、接收機多普勒擴頻等參數(shù)、或其它動態(tài)參數(shù)或動態(tài)參數(shù)的組合。在其它實施方式中，這些參數(shù)可能包括與一個或多個動態(tài)參數(shù)組合起來的一個或多個離散參數(shù)。自適應濾波器可以實現(xiàn)為具有連續(xù)可變響應、預定數(shù)目的離散響應、或一個或多個范圍中的連續(xù)可變響應與一個或多個離散濾波器響應的組合。當多個預定的離散濾波器響應都實現(xiàn)在接收機內(nèi)時，該接收機可以通過并行信號通道來處理接收到的信號，每一個信號通道對應于上述多個預定的離散濾波器響應之一。然后，該接收機可以從上述多個濾波器響應中選擇一個濾波器輸出。在另一個實施方式中，該接收機可以基于這些參數(shù)將時間濾波器配置到一個或多個濾波器響應。例如，該接收機可以從預定數(shù)目的濾波器響應中選擇一個抽頭長度以及一組濾波器抽頭加權(quán)。在另一個實施方式中，該接收機可以被配置成通過在連續(xù)可變范圍中改變一個或多個濾波器抽頭加權(quán)從而改變?yōu)V波器響應。
圖I是無線通信系統(tǒng)100的一個實施方式的功能框圖，該系統(tǒng)具有許多通信設備，這些通信設備所帶的接收機實現(xiàn)了信道估計的自適應濾波。該系統(tǒng)包括能與多個用戶終端IlOa-IlOb進行通信的一個或多個固定的元件。盡管系統(tǒng)100中只描繪了兩個用戶終端IlOa-IlOb,但是應該理解無線通信系統(tǒng)100通?？梢耘c不止兩個用戶終端進行通信。用戶終端IlOa-IlOb可以是像無線電話這樣的無線通信設備，它們被配置成根據(jù)一種或多種通信標準進行工作。用戶終端(比如IlOa)可以是便攜單元、移動單元、或固定單元。用戶終端IlOa也可以被稱為移動單元、移動終端、移動站、用戶設備、便攜電話等。用戶終端IlOa通常與一個或多個基站120進行通信，此處基站120被描繪成分扇區(qū)的蜂窩塔。用戶終端IlOa通常將與在用戶終端IlOa內(nèi)的接收機處提供最強信號強度的那個基站120進行通信?；?20可以耦合到基站控制器(BSC) 130，該控制器130將通信信號路由到合適的基站120并且路由來自合適的基站120的通信信號。BSC 130耦合到移動交換中心(MSC) 140，該中心140可以被配置成充當用戶終端IlOa和公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN) 150之間的接口。MSC 140也可以被配置成充當用戶終端IlOa和耦合到網(wǎng)絡160的網(wǎng)關162之間的接口。網(wǎng)絡160可以是局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。在一個實施方式中，網(wǎng)絡160可以包括互聯(lián)網(wǎng)。因此，MSC 140耦合到PSTN150和網(wǎng)絡160。MSC 140還可以被配置成與其它通信系統(tǒng)(未示出)協(xié)調(diào)系統(tǒng)之間的越區(qū)切換。在另一個實施方式中，基站120可以被稱為節(jié)點B。在另一個實施方式中，系統(tǒng)100可以在恰當?shù)奈恢没虺齈STN 150之外實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)。PDSN可以使分組交換網(wǎng)絡與系統(tǒng)100的無線部分相連。用戶終端IlOa和IlOb也可以被配置成與無線站點180進行通信。無線站點180可以是雙向無線接入點、單向廣播終端、或被配置成與用戶終端IlOa和IlOb進行通信的某個其它無線站。無線站點180可以工作在一個或多個連續(xù)或離散的頻帶上。另外，第一無線站點(比如180)可以工作在第一頻帶中，而第二無線站點(未示出)可以工作在與第一頻帶不同的第二頻帶中。用戶終端IlOa和IlOb可以被配置成支持在與一個或多個無線站點180相對應的多個頻帶上進行通信。在一個實施方式中，無線站點180可以耦合到廣播媒體源182，該廣播媒體源182可以提供被廣播到一個或多個用戶終端IlOa和IlOb處的媒體。無線站點180也可以耦合至Ij網(wǎng)絡160。盡管圖I將無線站點180描繪成耦合到網(wǎng)絡160且網(wǎng)關162和MSC 140也耦合到同一網(wǎng)絡160,但是并不要求網(wǎng)絡160是相同的而可以是不同的。網(wǎng)絡160可以包括一個或多個交換機、集線器、或路由器，它們被配置成允許與耦合到網(wǎng)絡160的一個或多個通信設備(未示出)進行通信。因此，在一些實施方式中，用戶終端IlOa和IlOb可以被配置成通過無線站點180與耦合到網(wǎng)絡160的一個或多個設備進行無線通信。無線站點180可以被配置成在正向鏈路和反向鏈路中使用OFDM通信?；蛘撸敓o線站點180被配置成支持單向通信時，無線通信可以在該通信鏈路上實現(xiàn)OFDM通信。術語正向鏈路是指從無線站點180到用戶終端IlOa和IlOb的通信鏈路，而術語反向鏈路是指從用戶終端IlOa和IlOb到無線站點180的通信鏈路。在提供雙向通信的系統(tǒng)中，無線站點180以及用戶終端IlOa和IlOb都可以分配用于信道和干擾估計的資源。例如，無線站點180以及用戶終端IlOa和IlOb可以廣播導頻信號，相應的接收機將這些導頻信號用于信道和干擾估計。為了清楚，本系統(tǒng)實施方式的描述討論了在正向鏈路中用于信道和干擾估計的資源的分配過程以及在正向鏈路接收機中實現(xiàn)的信道估計的自適應時間濾波。然而，應該理解，信道估計的自適應時間濾波并不限于正向鏈路接收機中的應用，而是可以用于正向鏈路接收機和反向鏈路接收機中，或者可以排他性地僅在一條通信鏈路中加以實現(xiàn)。無線站點180可以被配置成廣播一個公共導頻信號，該導頻信號可作為分配給信道和干擾估計的資源。該公共導頻信號可以包括從OFDM頻率集中選出的許多聲調(diào)。例如，該公共導頻信號可以從OFDM頻率集中選出的均勻間隔的聲調(diào)中形成。這些均勻間隔的配置可以被稱為交錯導頻信號。在其它實施方式中，導頻信號可以包括一個或多個專用導頻信號或者公共導頻信號和一個或多個專用導頻信號的組合。公共導頻信號可以包括從OFDM頻率集中選出的一個或多個聲調(diào)集，并且可以基于預定的順序或算法發(fā)送上述聲調(diào)集之一。在一個實施方式中，公共導頻信號可以是兩個不同聲調(diào)集中的一個，并且無線站點180可以在這兩個不同的聲調(diào)集之間輪換。這種配置可以被稱為交錯導頻配置。公共導頻信號和經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)經(jīng)歷的失真和降級可部分歸因于信道。用戶終端IlOa和IlOb可以接收來自無線站點的公共導頻信號以及經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。用戶終端所接收到的時域信號可以建模成y(t) = s(t)*h(t)+i (t)+n(t),其中s(t)、h(t)、i (t)和n(t)分別代表經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)、信道、干擾以及附加噪聲。碼元"*"是指卷積算子。用戶終端IlOa和IlOb可以基于公共導頻信號來確定信道和干擾估計，并且可以在頻域中確定該估計，當然也可以確定時域估計以替代頻域估計、確定兩種估計、或兩種估計組合起來。然后，用戶終端110可以對接收到的信號進行解調(diào)以恢復出上述數(shù)據(jù)。用戶終端IlOa和IlOb可以利用每一個OFDM碼元中頻域內(nèi)所插入的均勻間隔的導頻聲調(diào)來估計該信道?；诿恳粋€OFDM碼元中出現(xiàn)的導頻聲調(diào)所進行的信道估計可以被稱為粗信道估計。在一些情況下，獲得更長的信道估計可能是有利的。例如，更長的信道估計可以有利于精細定時同步，還有利于像信道具有延遲擴展且該延遲擴展大于OFDM碼元中所用的循環(huán)前綴這樣的場景。時域信道抽頭可以比OFDM系統(tǒng)的循環(huán)前綴要長。在循環(huán)前綴長度之內(nèi)的那些抽頭被稱為實際的信道。多余的抽頭是指時域信道抽頭中超過循環(huán)前綴長度的那部分。如上所述，基于每一個OFDM碼元中的導頻聲調(diào)，便可以獲得具有循環(huán)前綴長度的粗信道估計。粗信道估計是實際信道抽頭和多余信道抽頭的混疊。通過在一個或多個OFDM碼元上用合適的權(quán)重對粗信道估計進行時間濾波，便可以分辨實際和多余信道抽頭的混疊。由此，通過串接實際信道估計和多余信道估計，便可以獲得更長的信道估計。因此，在上述實施方式中，導頻聲調(diào)在OFDM碼元上是交錯的。在連續(xù)的碼元中，無線站點180可以交替地廣播第一導頻聲調(diào)集和第二導頻聲調(diào)集?？梢詫Χ鄠€OFDM碼元上的粗信道估計進行濾波以分辨實際信道和多余信道。實際信道估計可以與多余信道估計組合起來，以產(chǎn)生比僅用實際信道所能獲得的信道估計要更長的信道估計。此處，術語“更長” 是相對于僅基于實際信道的信道估計的長度而言的。每一個用戶終端I IOa和IlOb中的接收機都可以實現(xiàn)信道估計的時間濾波。用戶終端IlOa和IlOb可以對信道估計進行時間濾波以進一步提高信道估計的質(zhì)量。通過噪聲平均，信道估計的時間濾波可以用于抑制信道估計中的噪聲方差。時間平均信道估計也可以消除或有效地減小信道抽頭的線性時間變化。信道估計的時間濾波還可以被用于消除或有效地減少信道混疊并產(chǎn)生比OFDM碼元中所用的循環(huán)前綴要更長的信道估計。在存在過度延遲擴展的情況下，后一個優(yōu)點可能特別有益。接收機單獨為每一個時域抽頭執(zhí)行信道估計的時間濾波。在時域中對信道估計進行濾波可能特別有利于在確定信道估計的過程中允許將實際信道和多余信道組合起來。在頻域中對導頻信號進行濾波是更困難的，因為跨連續(xù)碼元的導頻信號可能不會出現(xiàn)在同
一聲調(diào)中。應用于信道估計的最佳時間濾波器可能根據(jù)接收機的工作條件而變化。在一些條件下三抽頭濾波器可能是有利的，而在其它工作條件下單抽頭濾波器可能是有利的。當接 收機實現(xiàn)了多抽頭濾波器時，該濾波器可以被實現(xiàn)成因果濾波器或非因果濾波器。在本文中，術語“非因果”是指后來到達或后來導出的信息的使用。例如，與特定碼元相對應的用于信道估計的非因果時間濾波器可能依賴于后來導出的信道估計。由此，相對于特定碼元時間，該時間濾波器是非因果的。用戶終端IlOa和IlOb中的接收機可以部分基于工作條件來修改時間濾波器的各項特征。例如，第一用戶終端IlOa可以在第一工作頻帶上與無線站點180進行通信。另外，第一終端用戶IlOa可以在與無線站點180進行通信的同時相對固定。例如，第二用戶終端IlOb可以通過比第一工作頻帶要大的第二工作頻帶與無線站點180進行通信。第二用戶終端IlOb也可以相對于無線站點180具有一定的速度。例如，第二用戶終端IlOb可能位于移動的車輛中。在上述工作條件下，第一用戶終端110可能基本上很少或根本沒有經(jīng)歷非線性信道變化，而第二用戶終端IlOb可能經(jīng)歷了顯著的非線性信道變化。可能有利的是，第一用戶終端IlOa實現(xiàn)了用于信道估計的三抽頭非因果時間濾波器。然而，如果第二用戶終端IlOb經(jīng)歷了相對高的速度，則因相對大的多普勒擴頻而導致的多個碼元上的非線性信道變化可能是顯著的。在這種情況下，第二用戶終端IIOb可以有利地調(diào)節(jié)信道估計時間濾波器以提供單抽頭濾波器響應。與使用三抽頭非因果時間濾波器相比，單抽頭時間濾波器響應可以提供更好的性能。各種用戶終端IlOa和IlOb可以部分基于工作條件來改變信道估計時間濾波器的各項參數(shù)。當?shù)谝挥脩艚K端IlOa變得移動時，第一用戶終端IlOa可以改變時間濾波器的各項特征。相似的是，當?shù)诙脩艚K端IlOb的速度減小或停止時，第二用戶終端IlOb可以改變其時間濾波器的各項特征。用戶終端(比如IlOa)可以被配置成具有多個預定的時間濾波器，并且將要使用哪個時間濾波模式可以由軟件來決定。在另一個實施方式中，在用戶終端IlOa的工作期間，不同模式之間的切換也可以動態(tài)地發(fā)生。速度被用作工作條件的一個示例，它對于信道在跨多個碼元的非線性時間變化有貢獻。用戶終端IlOa和IlOb并不限于基于用戶終端的相對速度來改變自適應時間濾波器 的各項特征。如上所述，在一個實施方式中，用戶終端IlOa和IlOb可以基于已估計的多普勒擴頻/車速來改變時間濾波系數(shù)和/或長度。通過估計信道抽頭在跨多個OFDM碼元的時間相關性，用戶終端IlOa便可以估計該信道的多普勒擴頻。具體來講，用戶終端使用多個OFDM碼元上的信道估計來計算該信道的已估計的時間相關性。然后，將已估計的信道時間相關性與一個或多個預定的閾值進行比較以確定是否需要切換時間濾波模式。用戶終端IlOa或IlOb也可以實現(xiàn)用于信道估計的兩個或更多個時間濾波塊的集合。用戶終端(比如IlOa)可以在每一個塊的輸出處執(zhí)行噪聲估計并且使用該噪聲估計來確定時間濾波模式選擇。相似的是，用戶終端(比如IlOa)可以對這些碼元進行解碼并且為多個時間濾波塊確定PER(分組誤碼率)，并且可以使用該PER來選擇最佳的時間濾波模式。用戶終端IlOa和IlOb也可以應用自適應濾波算法并且適應這些時間濾波系數(shù)。圖2是具有自適應信道估計時間濾波的接收機200的一個實施方式的簡化功能框圖。接收機200可以實現(xiàn)于圖I所示系統(tǒng)100的用戶終端IlOa和IlOb中，以處理來自無線站點180的正向鏈路通信?；蛘撸邮諜C200可以實現(xiàn)于圖I所示系統(tǒng)100的無線站點180中，以處理來自一個或多個用戶終端IlOa和IlOb的反向鏈路通信。關于圖2的接收機200的描述將以接收機200被配置成接收來自無線站點的正向鏈路通信為背景。然而，如上所述，接收機200不限于正向鏈路通信。接收機200包括天線202,該天線被配置成接收感興趣的工作頻帶中的正向鏈路信號。接收機200可以被配置成跨多個頻帶工作，在這些頻帶中都支持無線通信。例如，天線202可以被配置成接收與無線電話系統(tǒng)相對應的工作頻帶中的信號。天線202還可以被配置成支持被分配給來自一個或多個無線站點的正向鏈路信號的一個或多個頻帶。例如，接收機200可以被配置成接收來自第一無線站點的第一無線信號，該第一無線站點工作在第一工作頻帶中，例如，該第一工作頻帶可能是超高頻率(UHF)頻帶。接收機200還可以被配置成接收來自第二無線站點的第二無線信號，該第二無線站點工作在第二工作頻帶中，例如，該第二工作頻帶可能是工作在2. 6GHz附近的微波頻帶處的多信道多點分布服務(MMDS)。天線202可以被配置成多頻帶天線，或者可以被配置成多個天線，每一個天線都配置成支持總工作頻帶中的一個或多個部分。天線202耦合到接收機前端模塊210，該模塊210可以被配置成調(diào)諧到來自工作頻帶的信道并且將接收到的RF信號處理成基帶或近基帶信號。接收機前端模塊210可以被配置成調(diào)諧到期望的工作頻率、濾波、降頻轉(zhuǎn)換、以及放大接收到的信號。例如，接收機前端模塊210可以包括一個或多個可編程本地振蕩器(LO)，這些LO可以選擇性地調(diào)諧到期望的頻率，由此將接收機前端模塊210調(diào)諧到期望的工作頻帶。接收機前端模塊210的輸出耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 220，該ADC被配置成將接收到的信號的模擬表示轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示以便進行數(shù)字信號處理。ADC220的輸出耦合到信道估計器230。ADC 220的輸出也可以耦合到解調(diào)器260。信道估計器230可以被配置成部分基于接收到的信號來確定信道估計。在一個實施方式中，信道估計器230可以被配置成基于接收到的信號的一部分來估計該信道，其中所述這一部分是與接收到的信號中用于傳送數(shù)據(jù)的那些部分同時接收到的。例如，接收到 的信號可以是OFDM信號，這些聲調(diào)的子集可以被配置成導頻聲調(diào)。信道估計器230可以工作在被配置成導頻聲調(diào)的那個聲調(diào)子集上。在另一個實施方式中，接收到的信號可以是時間復用的，并且該復用信號的一部分可以是導頻信號或某種其它預定的信號。信道估計器230可以對接收到的信號進行解復用，并且工作在接收到的信號中具有導頻信號或其它預定信號的那部分上。在一個實施方式中，復用的接收信號可以是碼分多路復用信號，并且導頻信號可以對應于預定的代碼。信道估計器230可以通過相關從接收到的信號中提取導頻信號，并且基于該導頻信號確定信道估計。在另一個實施方式中，接收到的信號可以是時分多路復用信號，并且時分多路復用信號的一部分可以對應于導頻信號或某種其它預定的信號。信道估計器230可以被配置成通過時間同步對接收到的信號進行解復用，以提取導頻信號或其它預定的信號并確定信道估計。信道估計器230的輸出或者信道估計器230所產(chǎn)生或使用的信號或控制都可以耦合到切換準則模塊240。切換準則模塊240可以被配置成確定接收機200的工作條件，并且至少部分基于該工作條件對自適應時間濾波器250進行配置。切換準則模塊240可以包括用于存儲信道估計的存儲器或緩沖器。在一個實施方式中，切換準則模塊240可以基于多個信道估計的相關來確定自適應時間濾波器配置。切換準則模塊240也可以耦合到接收機200內(nèi)的其它模塊。例如，切換準則模塊240可以耦合到接收機前端模塊210或與接收機前端模塊210相耦合的控制器(未示出)。在其它實施方式中，切換準則模塊240可以被配置成接收來自多個源的一個或多個輸入。所述多個源可以包括軟件或經(jīng)用戶接口而接收到的用戶輸入。在其它實施方式中，切換準則模塊240可以被配置成至少部分基于已估計的信道多普勒擴頻、信道時間變化、每一個時間濾波塊的輸出處的噪聲估計、來自解調(diào)器輸出處的解碼后的分組誤碼率或位誤碼率、工作頻帶、或某種其它標準來接收并確定該自適應時間濾波器配置。例如，切換準則模塊240可以確定接收機前端模塊210的工作頻帶，并且可以至少部分基于該工作頻帶來確定該自適應時間濾波器配置。例如，如果接收到的信號處于足夠低的工作頻帶內(nèi)以使多普勒效應可以忽略，則切換準則模塊240可以將自適應時間濾波器配置成第一模式或配置。如果接收到的信號處于一足夠高的工作頻帶內(nèi)以使多普勒效應更為顯著，則切換準則模塊240可以將自適應時間濾波器配置成多個備選模式或配置中的一種。在第二種情況下，當確定自適應時間濾波器配置時，切換準則模塊240可以考慮附加的因素，比如信道估計時間相關性。切換準則模塊240不需要知道實際的工作頻帶，但是可以基于本地振蕩器(LO)控制信息或基于與工作頻帶相關的一些其它信息來做出依賴于頻率的決定。在另一個實施方式中，切換準則模塊240可以被配置成接收用戶輸入或一些其它輸入。然后，切換準則模塊240可以基于該輸入來確定自適應時間濾波器配置。例如，切換準則模塊240可以耦合到一用戶接口，該接口允許自適應時間濾波器配置的軟件控制。例如，該用戶接口可以被配置成提供多種工作模式，比如靜止、移動、車輛等。用戶可以選擇這些工作模式之一，并且與用戶接口相關的軟件可以控制切換準則模塊240從而控制自適應時間濾波器到與所選定的模式相對應的配置。在另一個實施方式中，切換準則模塊240可以被配置成接收來自外部設備或輸入(未示出)的輸入。例如，接收機200可以實現(xiàn)在能充當蜂窩電話的用戶終端中。當用戶終 端位于自動車輛適配器中時，用戶設備可以接收或以其它方式產(chǎn)生一控制信號并將該控制信號傳給切換準則模塊240。然后，切換準則模塊240可以基于外部輸入對自適應時間濾波器進行配置。因此，自適應時間濾波器250的各項特征可以動態(tài)地通過軟件或硬件控制模式來進行修正。信道估計器的輸出耦合到自適應時間濾波器250。自適應時間濾波器250基于切換準則模塊240所提供的控制和參數(shù)對信道估計進行濾波。自適應時間濾波器250可以被配置成具有多個預定的配置或模式。例如，自適應
時間濾波器250可以存儲與多種配置相對應的濾波器系數(shù)，并且切換準則模塊240可以選
擇該配置。自適應時間濾波器250可以被配置成具有如下一般形式
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進行解碼的方法，所述方法包括 利用多個信道估計時間濾波器的每一個對信道估計進行濾波以產(chǎn)生多個經(jīng)時間濾波的信道估計； 選擇多個信道估計時間濾波器之一；以及 利用來自所述多個信道估計時間濾波器中所選中的那個濾波器的經(jīng)時間濾波的信道估計，對接收到的碼元進行解碼。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，利用多個信道估計時間濾波器的每一個對信道估計進行濾波包括 利用多抽頭時間濾波器中的至少一個附加的不同信道估計，對所述信道估計進行時間濾波；以及 利用單抽頭濾波器對所述信道估計進行時間濾波。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，利用多個信道估計時間濾波器的每一個對所述信道估計進行濾波包括 在非因果多抽頭時間濾波器中對所述信道估計進行時間濾波；以及 利用因果時間濾波器對所述信道估計進行時間濾波。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾波器之一包括 確定所述多個信道估計時間濾波器中每一個的輸出處的噪聲估計；以及 基于所述噪聲估計來選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾波器之一包括 利用多個信道估計時間濾波器的每一個對接收到的碼元進行解碼； 確定所述多個信道估計時間濾波器的每一個的輸出處的誤碼率數(shù)值；以及 基于所述多個誤碼率數(shù)值來選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述誤碼率包括分組誤碼率(PER)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述誤碼率包括位誤碼率(BER)。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾波器之一包括 接收用于表示工作模式的控制輸入；以及 基于所述工作模式選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制輸入是經(jīng)用戶接口而接收到的。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，選擇多個信道估計時間濾波器之一包括 確定接收工作頻帶；以及 基于所述接收工作頻帶選擇所述多個信道估計時間濾波器之一。
11.一種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進行解碼的裝置，所述裝置包括 接收機前端，它被配置成通過所述通信鏈路接收碼元； 信道估計器，它耦合到所述接收機并且被配置成基于接收到的碼元來確定信道估計；自適應時間濾波器，它耦合到所述信道估計器并且被配置成對所述信道估計進行時間濾波；以及 切換準則模塊，它耦合到所述自適應時間濾波器并且被配置成控制所述自適應時間濾波器的時間濾波特征。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述接收機前端被配置成接收正交頻分復用(CFDM)碼元。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述接收機前端包括一個可選擇性調(diào)諧的本地振蕩器(LO)。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器被配置成基于接收到的碼元的預定部分來確定信道估計。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器被配置成基于接收到的碼元中所包括的導頻信號來確定信道估計。
16.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器包括 導頻提取模塊，它被配置成從與導頻副載波相對應的多個副載波中提取至少一個頻率副載波；以及 解擾碼器，它耦合到導頻提取模塊并且被配置成對所述至少一個頻率副載波進行解擾。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，還包括變換模塊，它耦合到所述解擾碼器并且被配置成將所述至少一個頻率副載波變換成時域信號。
18.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述自適應時間濾波器包括可重新配置的多抽頭時間濾波器。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述可重新配置的多抽頭時間濾波器包括多個放大器，每一個放大器都具有一個可從多個預定的抽頭權(quán)重中選出的抽頭權(quán)重。
20.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述自適應時間濾波器包括一種可交替配置成多抽頭時間濾波器或單抽頭濾波器之一的時間濾波器。
21.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述自適應時間濾波器包括多個時間濾波器，每一個時間濾波器都具有不同的時間濾波器特征。
22.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述自適應時間濾波器包括 非因果多抽頭時間濾波器；以及 單抽頭時間濾波器，其輸入耦合到所述非因果多抽頭時間濾波器的輸入并且兩者相同。
23.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊耦合到所述信道估計器，并且被配置成基于所述接收到的碼元與先前接收到的碼元的相關性來控制時間濾波特征。
24.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊被配置成確定與多個時間濾波特征相對應的噪聲估計，并且基于所述噪聲估計來控制所述自適應時間濾波器的時間濾波特征。
25.如權(quán)利要求11所述的裝置，還包括解調(diào)器，所述解調(diào)器耦合到所述自適應時間濾波器并且被配置成基于經(jīng)時間濾波的信道估計對所述接收到的碼元進行解調(diào)。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊被配置成針對多個時間濾波器特征的每一個確定所述解調(diào)器的分組誤碼率(PER)數(shù)值，并且基于所述PER數(shù)值來控制所述時間濾波特征。
27.一種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進行解碼的裝置，所述裝置包括 第一變換模塊，它被配置成將多個時域采樣變換成多個頻域副載波； 信道估計器，它耦合到所述第一變換模塊并且被配置成工作在所述頻域副載波的第一子集上以產(chǎn)生信道估計； 自適應時間濾波器，它耦合到所述信道估計器并且被配置成對所述信道估計進行時間濾波以產(chǎn)生經(jīng)時間濾波的信道估計； 切換準則模塊，它被配置成確定工作條件并且控制所述自適應時間濾波器的時間濾波特征； 數(shù)據(jù)提取模塊，它耦合到所述第一變換模塊并且被配置成提取與數(shù)據(jù)副載波相對應的所述多個頻域副載波的第二子集；以及 解調(diào)器，它耦合到所述數(shù)據(jù)提取模塊和所述自適應時間濾波器并且被配置成利用經(jīng)時間濾波的信道估計對所述數(shù)據(jù)副載波進行解調(diào)。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，還包括用于將所述自適應濾波器耦合到所述解調(diào)器的第二變換模塊，所述第二變換濾波器被配置成將經(jīng)時間濾波的信道估計變換成頻域表示。
29.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述信道估計器包括 解擾碼器，它被配置成對所述頻域副載波的第一子集中的每一個副載波進行解擾以產(chǎn)生頻域信道估計；以及 反向變換模塊，它被配置成將所述頻域信道估計變換成時域信道估計。
30.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述自適應時間濾波器包括可重新配置的多抽頭時間濾波器。
31.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述自適應時間濾波器包括多個時間濾波器，每一個時間濾波器都具有不同的時間濾波器特征。
32.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊通過使所述信道估計與至少一個附加的不同信道估計相關來確定所述工作條件。
33.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊通過接收用于指明工作條件的軟件控制來確定所述工作條件。
34.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊基于多個噪聲估計的比較來確定所述工作條件，每一個噪聲估計都對應于特定的時間濾波特征。
35.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述切換準則模塊基于多個分組誤碼率(PER)數(shù)值的比較來確定所述工作條件，每一個PER數(shù)值對應于特定的時間濾波器特征。
36.一種在無線通信系統(tǒng)中優(yōu)化信道估計以便對來自通信鏈路的信號進行解碼的裝置，所述裝置包括 用于根據(jù)多個信道估計時間濾波器特征對信道估計進行濾波以產(chǎn)生多個經(jīng)時間濾波的信道估計的裝置； 用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置；以及 用于利用經(jīng)時間濾波的信道估計對接收到的碼元進行解調(diào)的裝置，其中所述經(jīng)時間濾波的信道估計來自所述多個信道估計時間濾波器中選定的一個時間濾波器。
37.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置包括 用于確定與所述多個信道估計時間濾波器特征的每一個相對應的噪聲估計的裝置；以及 用于基于所述噪聲估計來選擇所述多個信道估計時間濾波器特征之一的裝置。
38.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置包括 利用多個信道估計時間濾波器特征對接收到的碼元進行解調(diào)的裝置； 用于確定與所述多個信道估計時間濾波器特征的每一個相對應的分組誤碼率(PER)數(shù)值的裝置；以及 基于所述多個PER數(shù)值來選擇所述多個信道估計時間濾波器特征之一的裝置。
39.如權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，用于選擇多個信道估計時間濾波器之一的裝置包括 用于接收指明工作模式的控制輸入的裝置；以及 用于基于所述工作模式來選擇所述多個信道估計時間濾波器特征之一的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及在OFDM系統(tǒng)中用于信道估計的自適應時間濾波。無線通信系統(tǒng)(比如正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng))中的時間濾波信道估計可以被用于提高信道估計的質(zhì)量。最佳信道估計時間濾波器的各項特征可以依賴于確定該信道估計的方式以及多個信道估計的時間相關性。接收機可以實現(xiàn)一種用于信道估計的自適應時間濾波器，其中時間濾波器響應可以基于信道估計參數(shù)而變化。上述信道估計參數(shù)可以包括確定信道估計的方式、多個信道估計的時間相關性以及已估計的多普勒頻率。時間濾波器響應可以在響應范圍中連續(xù)地變化，或者可以在預定數(shù)目的時間濾波器響應上離散地變化。
文檔編號H04L27/26GK102685040SQ201210102908
公開日2012年9月19日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者A·曼特里瓦迪, K·K·穆卡維里, L·李, 林福韻 申請人:高通股份有限公司