CN101156323B - 载波与干扰的同时信道估计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在利用训练序列进行同步和信道估计的无线网络的接收机中的干扰抑制，其中干扰信道的训练序列与所需信道的训练序列重叠使信道估计降级，干扰抑制通过以下步骤实现：生成所接收信号载波部分的信道估计；生成已从所接收信号去除载波部分的残余信号；生成干扰信道估计候选的协方差矩阵估计；选择协方差矩阵中具有最低能量的载波和干扰信道估计；以及显式生成所选干扰信道估计。

Description

载波与干扰的同时信道估计

技术领域

本发明一般涉及可操作以接收在易受诸如同信道干扰等干扰影响的信道上发射的信号的数字接收机。更具体地说，本发明涉及识别接收机所接收信号的干扰信号分量部分以及选择性地从所接收信号抑制干扰信号分量部分的设备和相关方法。

背景技术

即使在先前未知与干扰信号分量部分相关联并形成其一部分的训练序列的情况下，也可识别干扰信号分量部分。接收信号被进行分析，先是识别与干扰信号分量部分相关联的训练序列。此外，确定以最佳效果恢复所接收信号所需信号分量的方式。要选择是例如通过一起联合检测干扰信号分量部分和所需信号分量并由此抑制干扰信号分量部分而恢复所接收信号的所需信号分量，还是通过只检测所接收信号的所需信号分量而恢复所需信号分量。

在蜂窝通信系统中实施时，本发明实施例的操作便于更好地抑制同信道干扰。由于同信道干扰最好能够被抑制，因此在蜂窝通信系统中定义的信道可以更有效的方式再用，由此增加了系统容量。例如，可减少形成小区簇模式的小区数量。

近年来，利用数字通信技术在发送站与接收站之间传递信息已变得越来越普遍。诸如蜂窝通信系统等无线电通信系统是越来越多地构建为利用数字通信技术的通信系统示范。

在无线电通信系统的发送站与接收站之间形成的通信信道定义在分配给该系统称为“带宽”的电磁频谱的一部分上。信道至少在一定程度上定义在该分配带宽内称为“载波”的载波频率上。分配给无线电通信系统且可供其使用的带宽通常是有限的。此外，无线电通信系统的通信容量和其它因素由分配给系统的带宽定义并受其限制。

在诸如蜂窝通信系统等多用户无线电通信系统中，通信容量限制有时由于带宽限制而禁止附加的用户利用通信系统。通过更有效地利用分配给通信系统的带宽，系统的通信容量可增加。

如果数字通信技术用于在形成发送站与接收站之间链路的信道上发射包含通信信号的信息，分配给无线电通信系统的带宽可得到更有效地利用。

在利用数字通信技术形成通信信号时，有时会将信息信号数字化并利用如QPSK(正交相移键控)或GMSK(高斯最小频移键控)技术等所选调制技术在载波上对其进行调制。有时也可利用其它调制技术的使用。由于信息信号被数字化，因此可由发送站在通信信道上以离散突发形式发射由此形成的通信信号。当通信信号以离散突发形式发射时，突发在接收站级联在一起。

由于可以离散突发形式发射通信信号，因此允许载波的时分复用。两个或更多个信道可定义在单个载波上。

在至少一种类型蜂窝通信系统，即根据全球移动通信系统(GSM)操作规范构建的系统中，利用了数字通信技术。分配给通信系统的带宽载波分成八个时隙。八路时分复用在此类通信系统中提供，并且通信信号部分的突发在此类时隙的所选时隙上在发送站与接收站之间发射。载波/时隙组合形成了通信信号发射时使用的通信信道。

GSM操作规范中所述的标准协议定义了在GSM系统定义的时隙期间传递的正常突发结构。在GSM系统定义的时隙期间发射的通信信号部分至少分成数据字段和训练序列字段。训练序列字段由接收站已知的一连串比特形成。发射已知比特到接收机的目的是允许接收机均衡信道。一般情况下，信号在通过无线电媒体传播时会失真，并且均衡使得接收机可估计信道脉冲响应，即，此失真在信号传输到接收机期间如何影响信号。

此类训练序列比特在接收站用于便于检测与训练序列字段一起传递的数据字段信息内容。

蜂窝通信系统包括利用常规模拟技术的那些蜂窝通信系统还有利用数字通信技术的那些蜂窝通信系统，定义了蜂窝通信系统包括的整个地理区域的小区。小区集合形成了小区簇。在每个小区簇中，利用了分配给通信系统的总可用带宽。在连续的小区簇中，分配的带宽会进行再用。通过再用每个小区簇中的信道，可有效地增加受分配带宽上可定义的信道数量限制的通信容量。

与带宽再用有时相关联的一个问题是同信道干扰。当通信信号在同一通信信道上在不同小区内并发发射时，此类并发发射的信号有时会相互干扰；此类干扰称为同信道干扰。同信道干扰使得检测在接收站接收的所需信号变得更加困难。如果同信道干扰电平大，则信号检测的质量可能不足。

接收利用数字通信技术生成的通信信号的接收站有时包括均衡器电路，以便于在接收站接收的通信信号信息内容的信号检测。一般情况下，形成通信信号一部分的训练序列由均衡器用于便于检测在接收站接收的所需信号的信息内容。

在接收站接收的接收信号形成所需信号分量，并且也形成干扰信号分量时，均衡器可构建为联合检测所需信号分量和干扰信号分量。然而，在此类均衡器中，与所需信号分量和干扰信号分量均相关联的训练序列一般均必须已知。虽然与所需信号分量相关联的训练序列一般为接收站已知，但与至少形成干扰信号分量一部分的干扰信号分量部分相关联的训练序列不必且一般不为接收站所知。在不知道干扰信号分量部分训练序列的情况下，现有接收站一般无法适当地检测和抑制接收信号的此类干扰信号分量部分。

因此，允许接收站更好地确定在接收站接收的接收信号干扰信号分量部分的方式将是有利的。通过更好地检测干扰信号分量部分，此类干扰信号分量部分的抑制可更好地实现。因此，带宽再用变得更有效，从而增加了通信系统的通信容量。

正是鉴于与数字接收机有关的这种背景信息，发展出了本发明的重大改进。

发明内容

本文要求的发明是对与本申请共同转让的美国专利No.5933768的改进；该专利的公开内容通过引用结合于本文中。有利的是，本发明提供了在利用训练序列进行同步和信道估计的无线网络的接收机中进行干扰抑制的设备和方法，其中干扰信道的训练序列与所需信道的训练序列重叠使信道估计降级，干扰抑制通过以下步骤实现：生成所接收信号载波部分的信道估计；生成已从所接收信号去除载波部分的残余信号；生成干扰信道估计候选的噪声协方差矩阵估计；选择协方差矩阵中具有最低能量的载波和干扰信道估计；以及显式生成所选干扰信道估计。该方法可在无线电接收机中实施，特别是在改进的估计器电路内以便于无线电信号的处理。

在一个实施例中，该方法还包括选择残余信号中具有最低能量的载波信道估计的步骤，该步骤可在生成残余信号的步骤后且在生成噪声协方差矩阵估计的步骤前执行。

该方法还包括精炼载波信道估计的步骤。在此类实施例中，精炼载波信道估计的过程包括以下步骤：生成已去除干扰部分的残余信号；生成残余信号载波部分的信道估计；生成已去除载波和干扰部分的残余信号；选择残余信号中具有最低能量的载波信道估计。精炼载波信道估计步骤可在显式生成所选干扰信道估计步骤后执行。

从下面简要概述的附图、下面本发明目前优选实施例的详细说明和所附权利要求书中，可得到本发明及其范围的更完整理解。

附图说明

图1示出有时用于分配可在蜂窝通信系统中使用的信道的4∶12小区再用模式；

图2示出一种小区再用模式，类似于图1所示模式，但为1∶3信道再用模式；

图3示出在通信系统的发送站与接收站之间发射的比特格式化成的突发的示范帧结构；

图4示出具有在其上同信道干扰信号分量与所需信号分量一起在接收站接收的通信信道的通信信系统模型的功能方框图；

图5示出实施本发明并形成图4所示接收站一部分的设备的功能方框图；

图6示出实施本发明并形成图4所示接收站一部分的设备的另一功能方框图；

图7示出用于确定与所接收信号干扰分量部分相关联的训练序列值的现有技术方法流程图；以及

图8A、8B和8C示出根据本发明原理的示范方法。

具体实施方式

先参照图1，一般显示为10的示范网格模式示出了在示范蜂窝通信系统中定义的信道分配模式。网格模式以图示方式示出在系统所包围的整个地理区域内再用信道群组的方式。

六边形小区12由无线电基站14定义。一般情况下，六边形模式仅用于小区规划目的，并且要理解的是，基站和天线站点提供的实际覆盖范围一般不是六边形。无线电基站14形成蜂窝通信系统的部分蜂窝网络基础设施设备。

在图1所示的网格模式10中，每个无线电基站14定义3个小区12。一般而言，位于小区12之一中的移动终端(未示出)从和向无线电基站14收发通信信号，而无线电基站14定义移动终端所处的小区。由于即使在移动终端通过连续几个小区12时，与移动终端的持续通信也是可能的，因此利用蜂窝通信系统是有利的。在定义连续几个小区12的无线电基站14之间的通信“切换”允许此类持续通信，都不会出现正在进行通信的明显中断。

如上所述，蜂窝通信系统由于能够再用分配给通信系统的带宽中定义的信道而带来了重大优势。不同的信道群组分配在不同小区12使用。此外，此类信道分配在连续的小区群组中重复。虽然一般情况下，相邻小区12的信道分配不同，但信道分配在连续的小区群组上会重复。

图1所示的网格模式10有时称为“4∶12”方案。在此类方案中，分配给蜂窝通信系统的信道分成十二个信道群组。这些群组在图中标示为A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2及D3。在整个模式10内定义了诸如由图中以粗体轮廓线所示群组22等十二个小区的群组。分配给十二个小区群组中每个小区的信道被分配了不同的信道集合，并且位置相邻的小区未分配有相同的信道。在位置相邻小区中生成的信号之间的干扰因此减少了。

也如前面所述一样，要增加蜂窝通信系统的容量，可更频繁地再用小区，但并发生成的通信信号的干扰更可能发生的可能性会增大。

图2示出一般示为30，说明另一信道分配模式的另一示范网格模式。模式30有时称为“1∶3”方案。类似于图1所示的布置，无线电基站14定义了六边形小区12。每个基站14定义三个小区12，方式类似于图1示图中基站14定义小区12的方式。

在1∶3方案中，分配给蜂窝通信系统的带宽信道分成三个群组。在此类方案中，分配给通信系统的信道分成三个信道群组。这些群组在图中标示为A、B和C。在整个网格模式30内形成了诸如由粗体轮廓线所示的群组42等三个小区的群组。群组42的每个小区定义有三个已分配信道集合中的一个不同集合。同样地，信道集合分配的方式为使得相邻小区不会分配有相同的频率信道集合。

由于已分配信道被分成三个信道集合而不是十二个信道集合，因此，在任一特定小区可供发射通信信号的信道成倍增加。也就是说，可能实现多达四倍的通信容量增加。然而，与图1所示4∶12方案的再用模式相比，再用相同信道集合的小区之间的间隔距离缩短了。

因此，在利用1∶3方案而不是4∶12方案的蜂窝通信系统中，由于同信道干扰而产生的通信质量降级可能具有更大意义。如果在利用1∶3通信方案时，增加的同信道干扰电平严重干扰了通信，则利用1∶3通信方案允许的通信容量增加的益处可能由增加的同信道干扰电平而被抵消。实际上，严重时，同信道干扰电平可能严重降级通信的质量，完全排除了1∶3分配方案增加通信容量的可能性。

本发明实施例的操作提供了一种在接收站识别同信道干扰信号由此允许更好地抑制此类干扰信号的方式。

图3示出一个突发50，示范说明了在示范蜂窝通信系统中通信信号的数据比特格式化成的突发。突发50表示在GSM蜂窝通信系统的发射机设备操作期间格式化的突发。可格式化通信信号的其它方式可以类似地表示。

如图所示，突发50包括两个数据字段52，每个为五十七比特长。二十六比特长的训练序列54位于两个数据字段52之间。三个比特长的尾部56形成于突发50的相对端。尾部56的比特值为零值。形成数据字段52的比特包含语音或其它类型的源信息或信令信息。位于数据字段52与训练序列54之间的单比特长标记58具有指示形成字段52的信息类型的值。连续的突发或由此格式化的“帧”在诸如图1和图2所示的无线电基站14与移动终端等发站站与接收站之间传递，以在其间传递信息。

图4示出一般示为70的示范通信系统，表示具有诸如图2所示网格模式30表示的小区再用规划的蜂窝通信系统。在所示系统70中，所需信号发射站72生成在通信信道74上发射到接收站76的发射信号。所需信号发射站72例如表示图2所示的无线电基站14，其生成下行链路信号以便传输到例如此处表示为接收站76的移动终端。在移动终端可操作以向无线电基站发射上行链路信号时，站72可转为表示移动终端。

附加的发射站78表示生成干扰信号的发射站，干扰信号干扰发射站72生成的所需信号。图中示出K个干扰信号发射站78。每个此类发射站78在通信信道74上发射干扰信号，并且这些干扰信号由接收站76接收。此类发射站78例如表示在发射站72发射信号所用的同一信道上生成信号由此形成干扰发射站72生成的所需信号的同信道干扰信号的无线电基站。

发射站72和站78发射信号所用的信道82可由包含信道脉冲响应的离散时间信道滤波器建模。此类滤波器在模型中例如由多抽头FIR(有限脉冲响应)滤波器表示。图中所示信道82表示发射信号所用的信道，且此类信道由标号h₀、h₁...h_k表示。每个信道82响应于信号发射到接收站76所用的路径可能具有不同的特征。总之，发射分别由发射站72和78生成的信号所用的信道82形成通信信道74。

虽然接收站76打算只接收发射站72生成的所需信号，但接收站76实际接收的接收信号是在不同信道82上发射的所有信号总和。此类不同信号的总和在图中表示为求和元件84。白高斯噪声引起的附加失真形成了总和信号的附加分量，而总和信号形成在接收站76接收的接收信号。

图5示出在本发明的示范实施例中形成图4所示接收站76一部分的设备85。设备85可操作以识别并可能抑制在接收站接收的接收信号的一个或多个干扰信号分量部分。

虽然下面的示范实施例说明参照其中通常希望抑制干扰信号分量部分的通信系统进行了概括描述，但在本发明例如可在CDMA通信系统中操作的实施例中，所接收信号包含至少一个所需信号分量部分和可能多个干扰信号分量部分。

所接收信号在下变换器(未示出)执行的下变换操作后通过线路87施加到估计器86。估计器86可操作以估计发射接收信号的所需信号分量部分和至少一个干扰信号分量部分所用的通信信道的信道脉冲响应。信道脉冲响应例如可通过利用干扰信号分量部分的训练序列或其它序列进行估计。估计器86在线路88上生成施加到干扰检测器89的信号。此信号通过作为例如检测后所需信号分量部分的质量估计而形成所接收信号的质量度量。对于估计器86估计的所需信号分量和干扰信号分量部分的每个组合，生成一个单独的质量度量。由此，估计器86形成信号质量确定器，其中在那里形成的信号是检测后所需信号分量的质量指示。干扰检测器89可操作以选择性地抑制接收信号的一个或多个干扰信号分量部分。干扰抑制器例如可由联合检测器、干扰消除器、多用户检测器或减法解调器形成。下面将参照图6描述干扰抑制器由联合检测器形成的实施例。

在线路88上生成信号的估计器86可操作以估计发射所需信号分量和一个或多个干扰信号分量部分所用的信道的信道脉冲响应。在一个实施例中，通过利用允许估计信道脉冲响应的序列器信号，诸如干扰信号分量部分的训练序列，来确定信道脉冲响应。

图6示出在本发明的示范实施例中形成图4所示接收站76一部分的设备92。设备92可操作以确定在接收站接收的接收信号的一个或多个干扰信号分量部分。通过确定接收信号中为干扰信号分量部分的分量部分，此类分量部分可与所需信号分量一起联合检测，并由此被抑制。

所接收信号在下变换器(未示出)执行的下变换操作后通过线路96施加到估计器94。估计器94可操作以确定在线路96上生成的接收信号的一个或多个干扰信号分量部分的训练序列。

估计器94包括信道估计器98。信道估计器可操作以估计发射接收信号的所需信号分量和干扰信号分量部分所用的信道。也就是说，信道估计器98可操作以估计图4所示的信道82。此处通过线路102示出信道估计器98提供有要由接收站接收的所需信号分量训练序列的信息，而设备92形成了接收站的一部分。

然而，与干扰信号分量部分相关联的训练序列未知。只有可供通信系统使用的训练序列集合已知。与干扰信号分量部分中各个部分相关联的训练序列从此类集合中选择。信道估计器98形成估计器94的一部分，估计器94可操作以提取与一个或多个干扰信号分量部分相关联的训练序列。

信道估计器98估计信道群组，这些信道形成了所需信号分量与关联有每个可能训练序列的干扰信号分量部分一起发射所用的被估计信道。

例如，通过联合估计所需信号分量和至少一个干扰信号分量部分，可对估计群组进行估计。但是，通过分别组合所需信号分量的各个估计和干扰信号分量部分的估计，也可形成估计群组。

在一个实施例中，基于使用以下等式计算的最小均方误差估计，得出信道估计

$\hat{h}={\left(M^{H}M\right)}^{-1}{M}^H{r}_T$

其中^H表示Hermetian转置，并且M是定义如下的矩阵：

M＝[M₀.M₁.....M_K]

其中每个M_i，i＝0，1...，K是通过以下方式包含用户i，mi(n)，n∈[0，N-1]的训练序列的矩阵：

L是信道内存，即，对于每个用户，为信道脉冲响应估计了L+1个抽头。N是训练序列的长度。

此外，r_T是包含在训练序列期间的所接收信号的长度为N-L的列向量。采用上述定义，r_T可表示为：

r_T＝Mh+w

其中w是未检测到的噪声和干扰。

同样地，在数据序列期间的所接收信号可表示为：

r_D＝Dh+w

其中D是定义如下的矩阵：

D＝[D₀，D₁，...，D_K]

其中每个D_i，i＝0，1，...，K是包含用户i，d_i(n)，n∈[0，N-1]数据序列的矩阵，定义如下：

训练序列期间的残余干扰为：

$R_T={(r_T-M\hat{h})}^H(r_T-M\hat{h})$

并且类似地对于数据序列：

$R_D={(r_D-D\hat{h})}^H(r_D-D\hat{h})$

训练序列的残余干扰的预期值为：

E{R_T}＝...＝(N-L-(L+1)(K+1))σ²＝uσ²其中σ²是未检测到的信号w的功率。

对于数据序列，可进行同样的操作：

E{R_T}＝...＝(R-L)(Trace{(M^HM)^-1}+1)σ²＝vσ²

通过组合上面两个等式可得出数据序列的残余干扰的估计

${\hat{R}}_D=\frac{v}{u}{R}_T$

虽然所需信号分量的训练序列已知，但干扰信号分量部分的训练序列必须确定。

要确定干扰信号分量部分的训练序列，在假设干扰信号分量部分具有特定训练序列的情况下执行联合信道估计。就是说，

可计算得出，其中M＝[M₀M₁]，并且M₁担任所有可能的训练序列。那么对于所有信道估计，数据序列部分期间的残余干扰值可计算得出。在数据序列期间展示残余干扰最低估计的干扰信号分量部分的训练序列估计可选择为对接收机性能具有最大降级影响的干扰信号分量。

在第二实施例中，不从下式估计联合信道估计：

$\hat{h}={\left(M^{H}M\right)}^{-1}{M}^H{r}_T$

和将训练序列期间的残余干扰计算为：

$R_T={(r_T-M\hat{h})}^H(r_T-M\hat{h})$

而是可使用具有更低计算复杂性的信道估计算法来计算残余干扰，特别是要尝试干扰训练序列的几种假设时。在下面的等式中，由于目标定位于单个干扰信号，因此M＝[M₀M₁]。

载波和干扰信道可直接使用下式估计：

$\hat{h}={\left(M^{H}M\right)}^{-1}{M}^H{r}_T$

然而，这要求载波和干扰标准等式的逆，其是一个(2L+2)×(2L+2)矩阵。相反，载波的最小平方估计先计算，而不管干扰：

${\hat{f}}_0={\left({M_0}^H{M}_0\right)}^{-1}{M_0}^H{r}_T$

和信道估计后的残余信号：

$e_0=r_T-M_0{\hat{f}}_0$

随后，重新估计载波，现在包括干扰：

$\hat{g}={\left(M^{H}M\right)}^{-1}{M}^H{e}_0$

并且随后估计训练序列期间的残余干扰：

$R_T={(e_0-M\hat{g})}^H(e_0-M\hat{g})={e_0}^H{e}_0-{e_0}^{H}M{\left(M^{H}M\right)}^{-1}{M}^H{e}_0$

由于e₀是载波最小平方估计后的残余信号，因此M₀ ^He₀＝0，并且残余干扰表达式简化为：

R_T＝e₀ ^He₀-e₀ ^HM₁WM₁ ^He₀

其中W是以下分块矩阵的逆的子矩阵：

${\left(M^{H}M\right)}^{-1}={\left[\begin{array}{cc}{M_0}^H{M}_0& {M_0}^H{M}_1\\ {M_1}^H{M}_0& {M_1}^H{M}_1\end{array}\right]}^{-1}=\left[\begin{array}{cc}X& Y\\ Z& W\end{array}\right]$

在已确定干扰训练序列时，可通过先计算以下干扰信道估计而随后得出载波和干扰信道估计：

${\hat{h}}_1=W{M_1}^H{e}_0$

随后，通过从所接收信号减去干扰并随后使用最小平方估计而得出载波信道估计：

$w_1=r_T-M_1{\hat{h}}_1.$

${\hat{h}}_0={\left({M_0}^H{M}_0\right)}^{-1}{M_0}^H{w}_1.$

联合载波和干扰信道估计则为：

$\hat{h}=\left[\begin{array}{c}{\hat{h}}_0\\ {\hat{h}}_1\end{array}\right]$

除了测试所有可能的训练序列外，也应考虑不同的同步位置。这么做的一种方式是移位干扰训练序列符号，在训练序列外的位置插入零。前面的计算对于所有可能的同步位置重复进行以找出残余干扰。本领域的技术人员将认识到，在此步骤中，在R_T的计算中可在连续同步位置之间再用大量计算。

上述计算基于单根接收天线的假设。然而，本领域的技术人员将认识到，对于多根天线的计算极其类似。变化是信号r_T、r_D、w和e_o、w_i及信道估计

和

变成矩阵，其中每列表示一根天线。残余干扰R_T和R_D变成协方差矩阵，并且在选择使用哪个训练序列和同步位置时，这些的决定因素应考虑在内。

选择器108通过线路112连接到残余干扰估计器106。选择器108在一定程度上可操作以选择与最低电平残余干扰值相关联的训练序列，并在线路114上生成表示此类训练序列的信号。表示信道估计的信号也在线路114上生成。

设备92还包括联合检测器118。联合检测器118被连接以接收选择器108选择的训练序列和信道估计的指示，并且还至少选择性地连接到提供接收信号的线路96。联合检测器108可操作以联合检测具有已知训练序列的所需信号分量和与选择器108选择的一个或多个训练序列相关联的一个或多个干扰信号分量部分。联合检测器例如可通过常规方式利用维特比算法实现。

通过联合检测所需信号分量部分和至少一个干扰信号分量部分，由干扰信号分量部分引起的所需信号分量部分的降级可大大降低，即，实现了从所需信号分量部分中抑制干扰信号分量部分。

在所示实施例中，设备92还包括单信道检测器128。并且，在此类实施例中，信道估计器98还可操作以估计所需信号信道，在该信道上接收信号的所需信号分量被估计以进行发射，而完全不考虑任何干扰信号分量部分。

残余干扰估计器106还可操作以计算此类被估计信道的残余干扰，并且选择器108还可操作以在包括此类单信道估计的信道估计当中进行选择。如果选择器108确定单信道估计展示最低电平的残余干扰，则选择器108在线路134上生成控制开关元件136开关位置的控制信号。

备选地，开关元件136将线路136连接到联合检测器118或单信道确定器128。在单信道估计的残余干扰值为最低值时，选择器108使开关元件136定位为将线路96和检测器128互联。在另一信道估计展示更低电平的残余干扰时，选择器108使开关元件136的开关位置定位为将线路96与联合检测器118互联。这样，设备适当地联合或单个检测接收信号。

图7示出用于确定与所接收信号干扰分量部分相关联的训练序列值的现有技术方法200的流程图。方法200可操作以确定与接收信号干扰分量部分相关联的训练序列值。接收信号由所需信号分量和至少一个干扰信号分量部分形成。

首先，并且如方框202所示，响应于接收信号的指示，生成信道估计群组。信道估计是估计接收信号分量发射到接收机所用的信道。随后，并且如方框204所示，为每个信道估计群组生成残余干扰值。此外，并且如方框206所示，选择展示残余干扰最低值的信道估计群组。此类残余干扰电平指示干扰信号分量部分。与信道估计相关联的训练序列确定为训练序列的值。

现在转到图8A、8B和8C，图中所示为根据本发明原理的示范方法，涉及在利用训练序列进行同步和信道估计的无线网络的无线电接收机中的干扰抑制，其中干扰信道的训练序列与所需信道的训练序列重叠使信道估计降级。

在图8A中，测试了载波和干扰信道估计的所有组合。方法包括以下步骤：生成所接收信号载波部分的信道估计(810)；生成已从所接收信号去除载波部分的残余信号(820)；生成干扰信道估计候选的噪声协方差矩阵估计(830)；选择协方差矩阵中具有最低能量的载波和干扰信道估计(840)；以及显式生成所选干扰信道估计(850)。

在图8B中，只对所选载波信道估计测试干扰信道估计。方法还包括选择残余信号中具有最低能量的载波信道估计的步骤(825)。在图8B所示实施例中，此步骤在生成残余信号的步骤后且在生成噪声协方差矩阵估计的步骤前执行。

在图8C所示的又一实施例中，通过精炼载波信道估计改进了图8B所示的方法。载波信道估计可通过以下步骤精炼：生成已去除干扰部分的残余信号(860)；生成残余信号载波部分的信道估计(870)；生成已去除载波和干扰部分的残余信号(880)；以及选择残余信号中具有最低能量的载波信道估计(890)。在图8C所示实施例中，这些步骤在显式生成所选干扰信道估计的步骤后立即执行。

本发明实施例的操作允许检测干扰信号分量部分，甚至在先前未知与干扰信号分量部分相关联的训练序列的情况下也可。在接收机接收的接收信号要进行分析，以便先确定与干扰信号分量部分相关联的训练序列。此外，确定最佳地恢复所接收信号所需信号分量的方式。选择是通过联合检测还是通过只检测接收信号的所需信号分量来恢复所需信号分量。

在诸如移动终端的接收机部分或无线电基站的接收机部分等蜂窝通信系统的接收站部分中实施时，便于更好地抑制同信道干扰。由于同信道干扰能够更好地得到抑制，因此在此系统中定义的信道可以更有效的方式再用，如图2中所示的1∶3小区再用模式。

虽然本发明及其示范实施例在解释时主要考虑TDMA通信系统，但它同样可在利用其它种类接入方案的通信系统中实施，如时隙CDMA系统，其中每个时隙/频率分到至少两个业务信道中，例如，至少两个用户。时隙/频率内的用户间隔在此类情况下通过代码分隔实现，即，同一时隙/频率的每个用户分配有用户特定的扩频码。此类情况下，所需信号分量易受同信道和小区内干扰影响。如果本发明实施例在例如此类系统中实施，则应理解，至少对于希望检测所有分量的上行链路的情况，前面已称作干扰信号分量部分实际上可以为干扰信号和有用信号的任意混合。

上述说明是实施本发明的优选示例，并且本发明的范围不应一定受此说明书限制。本发明的范围由所附权利要求书定义。

Claims (10)

1.一种在利用训练序列进行同步和信道估计的无线网络的接收机中进行干扰估计的方法，其中干扰信道的训练序列与所需信道的训练序列重叠从而使信道估计降级，所述方法包括以下步骤：

生成所接收信号的载波部分的信道估计；

生成已从所接收信号去除所述载波部分的残余信号；

生成干扰信道估计候选的残余干扰协方差矩阵估计；

选择协方差矩阵中具有最低能量的载波和干扰信道估计；及

显式生成所选干扰信道估计。

2.如权利要求1所述的方法，还包括选择所述残余信号中具有最低能量的载波信道估计的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其中选择所述残余信号中具有最低能量的载波信道估计的所述步骤在生成残余信号的所述步骤之后并在生成残余干扰协方差矩阵估计的所述步骤之前执行。

4.如权利要求2所述的方法，还包括在干扰训练序列已被识别后重新估计所述载波信道估计的步骤。

5.如权利要求4所述的方法，其中精炼所述载波信道估计的步骤包括以下步骤：

生成已去除干扰部分的残余信号；

生成所述残余信号的载波部分的信道估计；

生成已去除所述载波部分和干扰部分的残余信号；以及

选择所述残余信号中具有最低能量的所述载波信道估计。

6.如权利要求5所述的方法，其中精炼所述载波信道估计的所述步骤在显式生成所选干扰信道估计的所述步骤之后执行。

7.一种在利用训练序列进行同步和信道估计的无线网络的接收机中进行干扰估计的设备，其中干扰信道的训练序列与所需信道的训练序列重叠从而使信道估计降级，所述设备包括：

用于生成所接收信号的载波部分的信道估计的部件；

用于生成已从所接收信号去除所述载波部分的残余信号的部件；

用于生成干扰信道估计候选的残余干扰协方差矩阵估计的部件；

用于选择协方差矩阵中具有最低能量的载波和干扰信道估计的部件；以及

用于显式生成所选干扰信道估计的部件。

8.如权利要求7所述的设备，还包括用于选择所述残余信号中具有最低能量的载波信道估计的部件。

9.如权利要求7所述的设备，还包括用于在干扰训练序列已被识别后重新估计所述载波信道估计的部件。

10.如权利要求9所述的设备，其中用于精炼所述载波信道估计的部件包括：

用于生成已去除干扰部分的残余信号的部件；

用于生成所述残余信号的载波部分的信道估计的部件；

用于生成已去除所述载波部分和干扰部分的残余信号的部件；以及

用于选择所述残余信号中具有最低能量的所述载波信道估计的部件。

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