CN101512946A

CN101512946A - 用于通信系统接收机的增强的信道估计

Info

Publication number: CN101512946A
Application number: CNA2007800201615A
Authority: CN
Inventors: S·B·任; J·H·朴; J·W·金; H·J·崔
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2027-05-29
Also published as: CA2752630C; RU2411652C2; EP2022204B1; CA2652146C; CA2652146A1; WO2007142913A2; EP2022204A2; CA2752630A1; JP2009539320A; US8428197B2; CN101512946B; KR101125368B1; WO2007142913A3; US20070280363A1; KR20090018196A; JP5006391B2; EP2022204A4; RU2008152406A

Abstract

本发明一实施例是用于在通信系统中处理信号的技术。信道冲激响应(CIR)发生器使用窗函数从收到信号生成时域加窗CIR。取阈器对该时域加窗CIR取阈。补偿器对该经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以提供增强的频域信道估计。

Description

用于通信系统接收机的增强的信道估计

背景

发明领域

本发明的实施例涉及通信领域，尤其涉及正交频分多址(OFDMA)或正交频分复用(OFDM)通信系统。

相关技术的说明

OFDM/OFDMA系统作为下一代的有线和无线或移动通信的关键技术正变得流行。电气电子工程师学会(IEEE)已提供了使用OFDM/OFDMA来支持固定和移动宽带无线接入(BWA)系统的空中接口的若干标准，诸如用于移动BWA系统的IEEE 802.16e。

OFDM/OFDMA系统设计面临的挑战之一是在接收机中估计信道响应。用于提供信道估计的现有技术有数个缺点。一种技术对时域中的所有分量选择小于最大保护带或有效最大长度的分量。该技术可能不可靠，因为所选分量可能不是有效的信道冲激响应(CIR)分量。另外，可能会有频谱漏泄和信号畸变。另一种技术使用最小均方误差(MMSE)来找到最优解。该技术是复杂的，需要耗时的计算并且可能需要诸如信噪比(SNR)或信道信息之类的先验信息才能找到最优的MMSE解。

附图简要说明

本发明的实施例最好通过参考用于图解本发明的实施例的以下说明和附图来理解。在附图中：

图1是图解本发明的一个实施例能在其中被实践的系统的图。

图2是图解根据本发明一个实施例的通信单元系统的图。

图3是图解根据本发明一个实施例的接收机处理单元的图。

图4是图解根据本发明一个实施例的信号处理单元的图。

图5A是图解根据本发明一个实施例的帧结构的图。

图5B是图解根据本发明一个实施例的信道估计器的图。

图6是图解根据本发明一个实施例的使用集群的补偿器的图。

图7是图解根据本发明一个实施例的用于生成群集元素的示例的图。

图8是图解根据本发明一个实施例的使用窗反函数的补偿器的图。

说明

本发明的实施例是用于在通信系统中处理信号的技术。信道冲激响应(CIR)发生器使用窗函数从收到信号生成时域加窗CIR。取阈器对该时域加窗CIR取阈。补偿器对该经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以提供增强的频域信道估计。

在以下描述中阐述众多具体细节。然而应理解，本发明的实施例在没有这些具体细节的情况下也可实践。在其他实例中，公知的电路、结构、和技术未被示出以免湮没对本说明的理解。

本发明的一个实施例可能是作为通常被描绘为流程图、流图、结构图、或框图的过程来描述的。尽管流程图可能会把诸操作描述为顺序过程，但是这些操作中有许多可并行或并发执行。流程图中的循环或迭代可能由单次迭代来描述。应理解维护了一个或多个循环索引或者一个或多个计数器来更新相关联的计数器或指针。另外，这些操作的次序可以被重新编排。过程在其操作完成时终止。过程可对应于方法、程序、工序等。框图可包含描述要素、项、组件、设备、单元、子单元、结构、方法、过程、函数、操作、功能性、或任务等的框或模块。功能性或操作可以自动或手动执行。

本发明一实施例是用于基于OFDM/OFDMA技术进行无线通信的接收机处理单元。该接收机处理单元包括用于处理接收到的射频(RF)信号的信号处理单元、用于使用经处理的收到RF信号来提供增强的信道估计的信道估计器、以及用于使用经处理的信号和增强的信道估计来生成经均衡信号的均衡器。该信号处理单元提供频域收到信号。信道估计器包括用于使用窗函数从该频域收到信号生成时域加窗CIR的信道冲激响应(CIR)发生器、用于对该时域加窗CIR取阈的取阈器、以及用于对该经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以在频域信道估计器中提供增强的信道估计的补偿器。在一个实施例中，补偿器使用预先计算出的逆矩阵在时域中对该经取阈的时域加窗CIR中的每个群集作窗效应补偿。由于这些计算是基于偏维而非整个时域加窗CIR的全维的，并且矩阵求逆是脱机进行的，因此该补偿架构简单且在计算上是高效的。另外，该技术使用自适应取阈方案来从初始估计的信道中移除噪声分量，结果得到有效的性能。此外，该技术不需要诸如SNR或信道信息之类的先验信息。

图1是图解本发明的一个实施例能在其中被实践的系统100的图。系统100包括基站(BS)110和数个移动站。出于说明性目的，仅示出两个移动站120和130。如本领域技术人员所公知的，可使用任何数目的移动站。

基站110有数个天线115₀到115_I-1。移动站(MS)120有数个天线125₀到125_L-1。MS 130有数个天线135₀到135_M-1。I、L、和M是任何正整数。MS 120或130代表诸如蜂窝电话、移动个人数字助理(PDA)、移动手持设备或计算机之类的任何移动单元或子系统。在一个实施例中，BS 110以及MS 120和130与诸如IEEE802.16e或IEEE 802.16d之类的OFDM/OFDMA标准兼容。

MS 120包括用户接口140、输入进口设备145、显示元件150、通信单元160、以及控制器170。用户接口140向用户提供接口。其可以包括图形用户界面(GUI)、菜单、图标等。输入进口设备145可包括诸如键盘、定点设备(例如指示笔)、鼠标等任何输入进口设备以允许用户输进数据或命令。显示元件150提供显示。其可以是适合于移动设备的任何类型的显示器，诸如薄膜晶体管(TFT)液晶显示器(LCD)、彩色超扭曲向列(CSTN)、双层超扭曲向列(DSTN)、高性能寻址(HPA)、或其他任何有源或无源矩阵显示器。通信单元160经由天线125₀到125_L-1接收和传送数据。通信单元160在接收机处理单元中提供增强的信道估计。控制器170控制MS 120的操作，包括处理接收和发射数据、控制输入进口设备145和/或显示元件150、以及执行其他内务。其可以包括处理器、数字信号处理器、微控制器等，以及相关联的存储器和外围设备。

图2是图解根据本发明一个实施例的图1中示出的通信单元160的图。通信单元160包括接收机处理单元210、发射机处理单元220、以及媒体接入控制(MAC)处理器230。术语“接收机”和“发射机”的任命主要是为清楚起见。接收机处理单元210中的元件可以属于发射机处理单元220，反之亦然。

接收机处理单元210处理经由下行链路(DL)接收路径从天线125接收到的RF信号。其向MAC处理器230提供经解码的信号或基带数据流。它还可以向发射机处理单元220提供增强的信道估计。

发射机处理单元220接收来自MAC处理器230的发射数据以经由上行链路(UL)传送路径向天线125生成RF发射信号。发射机处理单元220可以包括映射器、逆频域处理器、保护插入器、以及RF前端处理器。

MAC处理器230对来自接收机处理单元210的经解码信号以及要向发射机处理单元220发送的发射数据执行数据处理。另外，它还可以提供对发射机处理单元220的其他控制数据。

图3是图解根据本发明一个实施例的图2中示出的接收机处理单元210的图。接收机处理单元210包括接收信号处理单元310、信道估计器330、均衡器340、解映射器360、以及解码器370。

信号处理单元310连接到天线125。其处理从天线125接收到的信号并且生成频域信号R_k。频域信号R_k可以是长度为N的数据序列，其中N为正整数。

信道估计器330使用来自信号处理单元310的经处理信号来估计信道响应。信道估计器330向均衡器340生成增强的信道估计uH_k。

均衡器340使用该经处理信号R_k以及由信道估计器330提供的增强信道估计uH_k生成经均衡信号E_k。经均衡信号E_k可以根据下式来计算：

其中N是在信号处理单元310中使用的数据点的数目。

解映射器360对经均衡信号E_k进行解映射。解码器370解码经解映射的信号。该经解码的信号随后由MAC处理器230处理。

图4是图解根据本发明一个实施例的图3中示出的接收信号处理单元310的图。接收信号处理单元310包括RF前端处理器410、保护移除器420、以及频域处理器430。

RF前端处理器410对相应的收到RF信号执行RF功能。这些RF功能可以包括RF信号调理、滤波、下变频、以及模数转换。保护移除器420从收到信号中移除保护带。

频域处理器430将该收到信号转换为具有N个数据点的频域信号R_k。该频域信号即对应于经处理的信号R_k。其被发送给均衡器330和信道估计器340。在一个实施例中，频域处理器430计算代表该收到信号的相应收到数据流的快速傅立叶变换(FFT)，其中FFT大小为N。

图5A是图解根据本发明一个实施例的帧结构510的图。帧结构510代表用于OFDM或OFDMA系统的典型帧。其可以包括一个或两个前同步码码元512以及M个数据码元514₁到514_M，其中M为正整数。

前同步码码元512可以包括前同步码码元520或前同步码码元530。前同步码码元520由等间距的导频副载波构成。前同步码码元530由来自正被使用的副载波的所有导频副载波构成。数据码元514i由标记为“D”的数据副载波以及标记为“P”的被称为数据导频的导频副载波构成。

信道估计可以使用前同步码码元520或530和/或数据码元514_i的导频副载波来执行。一般而言，OFDM或OFDMA系统并不使用其数目为在频域处理器中使用的数据点的数目N的所有副载波。它们从正被使用的副载波中排除保护带540和545中的保护副载波。

图5B是图解根据本发明一个实施例的图3中示出的信道估计器330的图。信道估计器330包括信道冲激响应(CIR)发生器550、取阈器560、以及补偿器570。

CIR发生器550使用窗函数从收到信号生成时域加窗CIR。该窗函数可以是任何适合的窗函数。在一个实施例中，该窗函数是Hanning(汉宁)窗。CIR发生器550包括初始信道估计器552、窗处理器554、以及逆频域处理器556。

初始信道估计器552从收到信号生成初始频域信道估计iH_k。该初始信道估计iH_k可根据下式来计算：

iH_k＝内插(iH_k)，若需要(2b)

其中P_k是由发射机处理单元220发射的原始信号并且是接收机处理单元210先验已知的。

在式(2b)中，取决于帧结构510中的前同步码码元是如何的可能需要对iH_k作内插。若如在帧510中那样使用前同步码并且如前同步码码元520中那样使用等间距的导频副载波，则可对被分配到的导频副载波根据式(2a)来计算初始信道估计，并且随后可使用此结果来对所有其他使用的副载波执行内插以估计信道。若如帧510中那样使用前同步码并且如前同步码码元530中那样使用所有导频副载波，则可对所有被分配到的导频副载波根据式(2a)来计算初始信道估计，并且随后可以省略内插。若不使用前同步码码元并且仅使用数据码元，则信道估计可以仅使用数据导频来进行且随后可以对所有其他副载波执行内插，或可以使用数据导频和数据副载波来进行。

窗处理器554使用窗函数来对初始信道估计加窗。此操作减少有效信号带与保护带之间的区域周围的信号不连续性以减轻频谱漏泄。在一个实施例中，该窗函数是根据下式确定的Hanning窗wF_k：

wF_k＝1+cos(2π(k-1)/N)，k＝1，...，N (3)

窗处理器554通过根据下式将初始信道估计iH_k与窗函数wF_k相乘来执行加窗：

wH_k＝iH_k xwF_k，k＝1，...，N (4)

逆频域处理器560生成时域加窗CIR wh_n。逆频域处理器560可以根据下式计算对加窗信道估计wH_k的IFFT：

wh_n＝IFFT{wH_k}，k＝1，...，N；n＝1，...，N (5)

其中IFFT是傅立叶逆变换。

结果所得的时域加窗CIR wh_n可能有一些噪声分量。这些噪声分量可由取阈器560来移除。

取阈器560对该时域加窗CIR wh_n取阈以移除噪声分量。取阈器520包括阈生成器562和阈逻辑564。

阈生成器562计算要在阈逻辑564中使用的阈值THR。阈值THR可以是固定常数或者可以根据信道环境和/或其他系统动态特性自适应地计算。自适应阈值是优选的，因为其准确地建模信道环境。阈生成器562可以根据下式自适应地计算阈值THR：

THR = P_{p} \times \frac{1}{(N - N_{b} - N_{e})} Σ_{n = N_{b} + 1}^{N_{e}} {Pwh}_{n} - - - (6 a)

Pwh_n＝|wh_n|²，n＝1，2，...，N (6b)

其中N是FFT大小，P_p是比例常数，N_b和N_e分别是时域加窗CIR wh_n的指示类噪声带的起点和终点的起始和结束索引。

因此，只有时域加窗CIRwh_n中其索引在N_b与N_e内的那些元素才被用于计算该阈值。N_b和N_e可以根据一些系统考量来确定。例如，如果OFDM系统采用L_p作为保护区间(或循环前缀)的长度，则N_b和N_e可被设为等于L_p。根据式(6a)计算出的阈值THR计及平均噪声功率。因此，其可适应于信道系统动态特性或环境。

阈逻辑564使用阈值THR对时域加窗CIR wh_n取阈。其将功率值Pwh_n与阈值THR比较并且根据下式生成移除了噪声的时域加窗CIR th_n：

换言之，时域加窗CIR wh_n中的元素在其功率小于阈值THR的情况下被认为是噪声并且被赋予零值。

补偿器530对该经取阈的、或即移除了噪声的时域加窗CIR th_n作窗效应补偿以提供增强的频域信道估计uH_k。有两种技术来实现补偿器530。一种技术在图6中示出，而另一种技术在图8中示出。

图6是图解根据本发明一个实施例的使用集群的补偿器530的图。补偿器530包括群集生成器610、窗补偿器620、以及频域处理器630。

群集生成器610生成经取阈的时域加窗CIR th_n中的群集m的分量的补偿矢量C_m。补偿矢量C_m的长度为cL_m。群集生成器610包括群集索引生成器612和群集元素生成器614。群集索引生成器612生成索引出作为经取阈的时域加窗CIR th_n中的有效分量周围的分量群的群集m的索引矢量xC_m。群集元素生成器614在对应于索引矢量xC_m的分量群中提取补偿矢量C_m。

群集索引生成器612使用该经取阈的、或即移除了噪声的时域加窗CIR th_n中的连贯零元素群来生成索引矢量xC_m。可以使用最少连贯零元素数目Nz。群集索引生成器612包括开始和结束索引生成器，用于使用这些连贯零元素的索引来生成第m个群集的索引矢量xC_m的开始索引xsC_m和结束索引xeC_m。群集生成器610的操作在图7中进一步解释。

窗补偿器620使用来自补偿矢量C_m的uc_m和窗函数的预定逆矩阵A_m ^-1625来从个体的矢量uc_m生成完整的经窗补偿矢量uh_n。逆矩阵A_m ^-1625具有对应于补偿矢量C_m的长度cL_m的维数。换言之，矩阵A_m是维数为cL_mxcL_m的方阵。逆矩阵A_m ^-1625有相同的维数。

对窗效应的补偿在时域中执行。由于频域中的乘法对应于时域中的卷积，因此合需的补偿矢量可以通过对每个群集m作卷积方程求解来获得。每个群集m的卷积矩阵A_m可以使用维数为cL_m xcL_m的窗函数的冲激响应来构建。对于Hanning窗函数，冲激响应可在下式中给出：

wf_n＝0.5δ_n-1+δ_n+0.5δ_n+1，n＝1，...，N (8)

令补偿矢量C_m和经窗补偿的矢量uc_m的元素为：

C_m＝[e_m，1 e_m，2…e_m，cLm-1 em_，cLm]^T (9a)

uc_m＝[uc₁ uc₂…uc_cLm-1 uc_cLm]^T (9a)

其中T表示转置。

窗补偿可以根据下式来执行：

对于Nz＝4可以使用式(10a)，而对于Nz＝2可以使用式(10b)。如以上各式中所示，卷积矩阵A_m的元素可以预先已知。因此，逆矩阵A_m ^-1625可以脱机或预先计算出来。相应地，窗补偿无需矩阵求逆即可高效地执行并且仅包括矩阵与矢量乘法。

在获得所有群集的经窗补偿矢量uc_m后，完整的经窗补偿CIR uh_n可如下地获得。首先，矢量uh_n根据下式用零元素来初始化：

uh_n＝0，n＝1，...，N (11)

然后，根据下式用uc_m中在相关联的索引位置处的相应元素来填充uh_n的元素：

uh_xCm＝uc_m，m＝1，...，M (12)

其中xC_m是第m个群集的索引矢量，M是群集的总数。

频域处理器630从经窗补偿矢量uh_n计算频域矢量uH_k。该频域矢量uH_k即对应于增强的信道估计。频域处理器630可以通过计算经窗补偿矢量uh_n的FFT来计算频域矢量uH_k。结果所得的频域矢量uH_k是在移除了噪声分量和补偿了窗效应后获得的。相应地，其比初始估计的信道iH_k更接近原始信道并且提供性能改善。

该技术首先用相应的索引矢量iV_n获得经取阈的、或即移除了噪声的时域加窗CIR th_n。例如，该th_n序列在th_n 710中有N＝16个元素：

th_n＝[v₁，0，0，0，0，v₆，0，0，v₉，0，v₁₁，0，0，0，0，0]

索引矢量iV_n 720为：

iV_n＝[1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16]

例如，在索引1处的元素为v₁，在索引2处的元素为0，等等。

随后，确定最少Nz个零的游程长度值。选择该值作为该th_n序列中最少连贯零值数目。该值可以根据对该序列中的噪声模式的一些先验知识来选择。在图7中所示的示例中，Nz被选为Nz＝4。获得该th_n序列中连贯零值的长度等于或大于该最小值Nz的群集并且将其索引序列任命为xZ_m，其中m是群集编号。iV_n有两个零游程长度等于或大于4的群集。它们是xZ₁ 730和xZ₂ 740，其中：

xZ₁＝[2，3，4，5]而xZ₂＝[12，13，14，15，16]

开始和结束索引生成器如下地确定第m个群集的开始和结束索引：

xsC_m＝xZ_m-1(结束-Nz/2+1) (13a)

xeC_m＝xZ_m(Nz-Nz/2) (13b)

“结束”是索引矢量xZ_m-1中的索引的总数。令k＝结束-Nz/2+1。注记法xZ_m-1(结束-Nz/2+1)＝xZ_m-1(k)指示矢量xZ_m-1的第k个元素。类似地，令j＝Nz-Nz/2。注记法xZ_m(Nz-Nz/2)＝xZ_m(j)指示矢量xZ_m的第j个元素。当m到达此群集编号的结束时使用该th_n序列的循环性质。例如，若m＝1，则xZ_m-1＝xZ₀，其被视为该序列中的最后群集。在图7中所示的示例中，这对应于xZ₂。

对于群集m＝1，xsC₁和xeC₁被确定为：

xsC₁＝xZ₂(结束-4/2+1)＝[12，13，14，15，16](5-2+1)＝15 (14a)

xeC₁＝xZ₁(4-4/2)＝[2，3，4，5](2)＝3 (14b)

对于群集m＝2，xsC₂和xeC₂被确定为：

xsC₂＝xZ₁(结束-4/2+1)＝[2，3，4，5](4-2+1)＝4 (15a)

xeC₂＝xZ₂(4-4/2)＝[12，13，14，15，16](2)＝13 (15b)

随后，最终的索引矢量xC_m使用xsC_m和xeC_m计及该索引序列的结束回绕性质——即当索引到达结束时，该序列卷绕回另一端——来获得。索引矢量xC_m根据下式来获得：

xC_m＝[xsC_m:xeC_m] (16)

在图7中所示的示例中，获得xC₁ 760和xC₂ 770为：

xC₁＝[15，16，1，2，3] (17a)

xC₂＝[4，5，6，7，8，9，10，11，12，13] (17b)

从索引矢量xC_m，通过提取位于索引矢量xCm中的相应索引处的元素来获得对群集m的补偿矢量C_m。在图7中所示的示例中，获得C₁ 765、cL₁ 768、C₂7 75、和cL₂ 778为：

C₁＝[0，0，v1，0，0]并且cL₁＝5 (18a)

C₂＝[0，0，v6，0，0，v9，0，v11，0，0]并且cL₂＝10 (18b)

图8是图解根据本发明一个实施例的使用窗反函数的补偿器530的图。补偿器530包括频域处理器810和窗补偿器820。

频域处理器810从经取阈的、或即移除了噪声的时域加窗CIR th_n计算出频域矢量。这可以通过根据下式计算序列th_n的FFT来执行：

tH_k＝FFT{th_n}，n，k＝1，...，N (19)

窗补偿器820使用如在上式(3)中给出的窗函数wF_k的窗反函数830来生成经窗补偿矢量uH_k。该经窗补偿矢量即对应于增强的信道估计。经窗补偿矢量uH_k可以根据下式来计算：

{uH}_{k} = \frac{{tH}_{k}}{{wF}_{k}}, k = 1, . . ., N - - - (20)

因此，本发明的实施例在通信单元160的接收机中提供增强的信道估计。该技术在计算上是高效的、具有简单的架构、提供胜于现有技术的性能改善、并且不需要SNR和/或信道信息的知识。

本发明的实施例的要素可由硬件、固件、软件或其任何组合来实现。术语硬件泛指具有物理结构的要素，诸如电子、电磁、光、光电、机械、机电部件、组件、或器件等。术语软件泛指逻辑结构、方法、工序、程序、例程、过程、算法、公式、函数、表达式等等。术语固件泛指在硬件结构(例如闪存)中实现或实施的逻辑结构、方法、工序、程序、例程、过程、算法、公式、函数、表达式等等。固件的示例可包括微代码、可写控制存储、微编程结构。当实现在软件或固件中时，本发明的实施例的要素本质上是用于执行必要任务的代码段。软件/固件可包括用于实行本发明一个实施例中所描述的操作的实际代码，或者仿真或模拟这些操作的代码。这些程序或代码段可被存储在处理器或机器可访问介质中，或由实施在载波中的计算机数据信号、或由载波调制的信号在传输介质上传送。“处理器可读或可访问介质”或“机器可读或可访问介质”可包括能存储、传送、或转移信息的任何介质。处理器可读或机器可访问介质的示例包括电子电路、半导体存储器器件、只读存储器(ROM)、闪存、可擦式ROM(EROM)、可擦式可编程ROM(EPROM)、软盘、压缩盘(CD)ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路等。计算机数据信号可包括能在诸如电子网络信道、光纤、空气、电磁、RF链路等传输介质上传播的任何信号。代码段可以经由诸如因特网、内联网等计算机网络下载。机器可访问介质可以实施在制品中。机器可访问介质可包括当由机器访问时致使该机器执行以上所描述的操作的数据。机器可访问介质还可以包括嵌入其中的程序代码。程序代码可以包括用于执行以上所描述的操作的机器可读代码。术语“数据”在此是指为机器可读目的而编码的任何类型的信息。因此，其可以包括程序、代码、数据、文件等。

本发明的实施例的全部或部分可由硬件、软件、或固件、或其任何组合来实现。硬件、软件、或固件要素可具有耦合到彼此的若干模块。硬件模块由机械、电气、光、电磁或任何物理连接耦合到另一个模块。软件模块由函数、工序、方法、子程序、或子例程调用、跳转、链接、参数、变量、以及自变量传递、函数返回等耦合到另一个模块。软件模块被耦合到另一个模块用于接收变量、参数、自变量、指针等，和/或用于生成或传递结果、更新的变量、指针等。固件模块由以上的硬件和软件耦合方法的任何组合来耦合到另一个模块。硬件、软件、或固件模块可以耦合到另一硬件、软件、或固件模块中的任一者。模块也可以是用于与在平台上运行的操作系统互动的软件驱动程序或接口。模块也可以是用于配置、设置、初始化、向/从硬件设备发送/接收数据的硬件驱动器。装置可以包括硬件、软件、和固件模块的任何组合。

虽然本发明已用若干实施例的形式进行了描述，但本领域普通技术人员将认识到，本发明并不被限定于所描述的实施例，而是可以用落在所附权利要求书的精神和范围内的修改和变更来实践。本说明因此应被视为说明性的而非限定性的。

Claims

1.一种装置，包括：

信道冲激响应(CIR)发生器，用于使用窗函数从收到信号生成时域加窗CIR；

耦合到所述CIR发生器的取阈器，用于对所述时域加窗CIR取阈；以及

耦合到所述取阈器的补偿器，用于对所述经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以提供增强的频域信道估计。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CIR发生器包括：

初始信道估计器，用于从所述收到信号生成初始频域信道估计；

耦合到所述初始信道估计器的窗处理器，用于使用所述窗函数对所述初始信道估计加窗；以及

耦合到所述窗处理器的逆频域处理器，用于生成所述时域加窗CIR。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取阈器包括：

用于计算阈值的阈生成器；以及

耦合到所述阈生成器的阈逻辑，用于使用所述阈值来对所述时域加窗CIR取阈。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿器包括：

耦合到所述取阈器的群集生成器，用于生成所述经取阈的时域加窗CIR中的分量的补偿矢量，所述补偿矢量具有长度；

窗补偿器，用于使用所述窗函数的、维数对应于所述补偿矢量的所述长度的预定逆矩阵来从所述补偿矢量生成经窗补偿的矢量；以及

耦合到所述窗补偿器的频域处理器，用于从所述经窗补偿的矢量计算频域矢量，所述频域矢量即对应于所述增强的信道估计。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述群集生成器包括：

群集索引生成器，用于生成索引出所述经取阈的时域加窗CIR中的有效分量周围的分量群的索引矢量；以及

群集元素生成器，用于在对应于所述索引矢量的所述分量群中提取所述补偿矢量。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述群集索引生成器使用所述经取阈的时域加窗CIR中的连贯零元素群来生成所述索引矢量。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述群集索引生成器包括开始和结束索引生成器，用于使用所述连贯零元素的索引来生成所述索引矢量的开始索引和结束索引。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿器包括：

频域处理器，用于从所述经取阈的时域加窗CIR计算频域矢量；以及

耦合到所述频域处理器的窗补偿器，用于使用所述窗函数的逆来生成经窗补偿的矢量，所述经窗补偿的矢量即对应于所述增强的信道估计。

9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述阈生成器根据信道环境自适应地生成所述阈值。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述收到信号与正交频分调制接入(OFDMA)标准兼容。

11.一种方法，包括：

使用窗函数从收到信号生成时域加窗信道冲激响应(CIR)；

对所述时域加窗CIR取阈；以及

对所述经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以提供增强的频域信道估计。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述生成时域加窗CIR包括：

从所述收到信号生成初始频域信道估计；

使用所述窗函数对所述初始信道估计加窗；以及

使用逆频域函数来生成所述时域加窗CIR。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述取阈包括：

计算阈值；以及

使用所述阈值对所述时域加窗CIR取阈。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述补偿包括：

生成所述经取阈的时域加窗CIR中的分量的补偿矢量，所述补偿矢量具有长度；

使用所述窗函数的、维数对应于所述补偿矢量的长度的预定逆矩阵来从所述补偿矢量生成经窗补偿的矢量；以及

从所述经窗补偿的矢量计算频域矢量，所述频域矢量即对应于所述增强的信道估计。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述生成补偿矢量包括：

生成索引出所述经取阈的时域加窗CIR中的有效分量周围的分量群的索引矢量；以及

在对应于所述索引矢量的所述分量群中提取所述补偿矢量。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述生成索引矢量包括使用所述经取阈的时域加窗CIR中的连贯零元素群来生成所述索引矢量。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述生成索引矢量包括使用所述连贯零元素的索引来生成所述索引矢量的开始索引和结束索引。

18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述补偿包括：

从所述经取阈的时域加窗CIR计算频域矢量；以及

使用所述窗函数的逆来生成经窗补偿的矢量，所述经窗补偿的矢量即对应于所述增强的信道估计。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述计算阈值包括根据信道环境自适应地计算所述阈值。

20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述收到信号与正交频分调制接入(OFDMA)标准兼容。

21.一种系统，包括：

多个天线，用于接收射频(RF)信号；以及

耦合到所述天线的接收机处理单元，所述接收机处理单元包括：

接收信号处理单元，用于处理所述收到RF信号；

信道估计器，用于根据操作模式使用所述经处理的收到RF信号来提供增强的信道估计，以及

耦合到所述信道估计器的均衡器和组合器，用于使用所述经处理的信号和所述增强的信道估计来生成经均衡和组合的信号。

22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述接收信号处理单元包括：

RF前端处理器，用于对所述信号执行RF功能；

耦合到所述RF前端处理器的保护移除器，用于从所述信号中移除保护带；以及

耦合到所述保护移除器的频域处理器，用于将所述信号转换为具有N个数据点的频域信号，所述频域信号即对应于所述经处理的信号。

23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述接收机处理单元还包括：

耦合到所述均衡器和组合器的解映射器，用于对所述经均衡和组合的信号进行解映射；以及

耦合到所述解映射器的解码器，用于解码所述经解映射的信号。

24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述信道估计器包括：

25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述CIR发生器包括：

26.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述取阈器包括：

用于计算阈值的阈生成器；以及

27.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述补偿器包括：

窗补偿器，用于使用所述窗函数的、维数对应于所述补偿矢量的长度的预定逆矩阵来从所述补偿矢量生成经窗补偿的矢量；以及

28.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述补偿器包括：

29.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述阈生成器根据信道环境自适应地生成所述阈值。

30.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述收到信号与正交频分调制接入(OFDMA)标准兼容。