CN101548470B

CN101548470B - 用于通信系统中信号和干扰能量估计的方法和装置

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Publication number: CN101548470B
Application number: CN2007800439040A
Authority: CN
Inventors: A·曼物里瓦迪; 林福韵; K·K·穆卡维里; R·克里希纳穆斯
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-11-26
Also published as: TW200838162A; US20080123540A1; WO2008067255A1; JP2010511355A; CN101548470A; KR20090086123A; EP2097986A1; US8229708B2; KR101082687B1

Abstract

用于通信系统中信号和干扰能量估计的方法和装置。在一方面，方法包括：设置阈值；以及将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)。该方法还包括：对干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)；以及基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。在另一方面，装置包括配置成设置阈值并将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)的取阈逻辑。该装置包括：取平均逻辑，配置成对干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)；以及求和逻辑，配置成基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。

Description

用于通信系统中信号和干扰能量估计的方法和装置

背景

领域

本申请一般涉及通信系统的操作，尤其涉及用于通信系统中信号和干扰估计的方法和装置。

背景

诸如无线通信网络等数据网络不得不在为单个终端定制的服务与提供给大量终端的服务之间进行折衷。例如，将多媒体内容分发至大量资源有限的便携式设备(订户)是一个复杂的问题。因此，对于网络管理员、内容零售商、以及服务供应商而言，能够以快速并且高效的方式分发内容和/或其它网络服务并由此增加带宽利用率和功率效率是至关重要的。

在当前内容投递/媒体分发系统中，实时和非实时服务被打包成传输帧并在网络上被投递至各设备。例如，通信网络可利用正交频分复用(OFDM)来在网络服务器与一个或多个移动设备之间提供通信。该技术提供一种具有数据隙的传输帧，该数据隙打包有要在分发网络上作为传输波形投递的服务。

通信系统的性能可能取决于网络与设备之间通信信道的性能。为了表征此性能，估计信道(信号)和干扰(噪声)能量是合需的。例如，干扰能量包括接收机噪声以及来自环境中不合意信号的干扰。一旦确定干扰能量，则其可被用于助益解调、现场测试、或其它与通信系统的操作或提升的性能有关的功能。遗憾的是，虽然相对较容易获得对组合的信号和干扰能量的估计，但是较难确定个体估计。

因此，期望具备一种用于高效确定通信系统中的信号和干扰能量以使得该系统的性能能被确定和/或最优化的系统。

概述

在一个或多个方面，提供了一种用于确定通信系统中信号和干扰能量的估计系统。在一方面，系统利用自适应阈值来从信道估计确定信号能量估计和干扰能量估计。干扰能量估计随后被用于补偿信号估计以确定信号能量。干扰估计也被补偿以确定干扰能量。自适应阈值还允许系统针对改变的传输环境进行调节。作为结果，预定信号和干扰能量可被用于助益现场测试、数据解调或与通信系统的操作或性能有关的其它功能。

在一方面，提供了一种用于确定信号和干扰能量的方法。该方法包括：设置阈值；以及将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)。该方法还包括：对干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)；以及基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。

在另一方面，提供了一种用于确定信号和干扰能量的装置。该装置包括配置成设置阈值并将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)的取阈逻辑。该装置还包括：取平均逻辑，配置成对干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)；以及求和逻辑，配置成基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。

在另一方面，提供了一种用于确定信号和干扰能量的装置。该装置包括：用于设置阈值的装置；用于将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)的装置。该装置还包括：用于对干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)的装置；以及用于基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)的装置。

在另一方面，提供了一种具有包括在由至少一个处理器执行时用于确定信号和干扰能量的指令的计算机程序的计算机可读介质。该计算机程序包括：用于设置阈值的指令；以及用于将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)的指令。该计算机程序还包括：用于对干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)的指令；以及用于基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)的指令。

在又一方面，提供了配置成执行用于确定信号和干扰能量的方法的至少一个处理器。该方法包括：设置阈值；将信道估计与该阈值作对比以确定干扰估计(I_est)；以及对该干扰估计(I_est)取平均以确定平均信道干扰(I_c)。该方法还包括基于干扰估计(I_est)和平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。

其它方面将在检阅了下文中所阐述的附图简述、描述、以及权利要求之后而变得显而易见。

附图简述

通过参照以下结合附图考虑的描述，本文所述的以上方面将变得更易于显而易见，附图中：

图1示出了包括估计系统的方面的网络；

图2示出了用在估计系统中的接收机的方面；

图3图解了用在估计系统中的滤波信道估计；

图4示出了用在估计系统中的估计逻辑的方面；

图5示出了用在估计系统中的估计逻辑的方面；

图6示出了用在估计系统中的补偿逻辑的方面；

图7示出了用在估计系统中的方法；

图8示出了用在估计系统中的估计逻辑的方面；以及

图9示出了估计系统的方面。

详细描述

在一个或多个方面，提供了一种用于确定通信系统中的信道和干扰能量的估计系统。为了描述目的，本文参照利用OFDM在网络服务器与一个或多个移动设备之间提供通信的通信网络对估计系统的各方面进行描述。例如，在OFDM系统的方面中，帧被定义成包括时分复用(TDM)导频信号、频分复用(FDM)导频信号、广域标识符(WIC)、局域标识符(LIC)、开销信息码元(OIS)、以及数据码元。数据码元被用来从服务器向接收设备传输服务。数据隙被定义为出现在一个OFDM码元时间上的一组500个数据码元。另外，帧中的OFDM码元时间携带7个数据隙和1个导频码元隙。

图1示出了包括估计系统的方面的网络100。网络100包括移动设备102、104、106、服务器108、以及通信网络110。为了描述目的，假定数据网络110用以使用OFDM技术提供与一个或多个移动设备之间的通信；然而，该噪声估计系统的方面也适用于其它传输技术。

在一方面中，服务器108用以提供可能由与网络110通信的设备预订的服务。服务器108通过包括任意合适通信链路的通信链路112耦合至网络110。网络110包括允许从服务器108向诸如设备102等与网络110通信的设备投递服务的有线和/或无线网络的任意组合。

在此方面，设备102、204和106包括通过无线链路114与网络110通信的移动电话。无线链路114包括基于OFDM技术的无线通信链路；然而，在其它方面中，该无线链路114可包括用以允许各设备与网络110通信的其他合适的无线技术。对于此描述的剩余部分，噪声估计系统的方面参照设备102进行描述；然而，这些方面同样适用于设备104和106。

应该注意，网络110可与各方面的范围内的任意数目和/或类型的设备通信。例如，适于与该噪声估计系统的方面一起使用的其它设备包括但并不限于，个人数字助理(PDA)、电子邮件设备、寻呼机、笔记本计算机、mp3播放器、视频播放器、或台式计算机。

服务器108包括内容，后者包括实时和非实时服务。例如，服务包括含新闻、体育、天气、财经信息、电影的多媒体内容、和/或应用、程序、脚本、或者任何其它类型的合适内容或服务。因此，服务可包括视频、音频或以任何合适格式进行格式化的其它信息。

内容被输入传输逻辑116，后者处理该内容以产生如上所描述的传输帧。传输逻辑116用于将传输帧作为传输波形118在网络106上传送。例如，传输帧可在网络110使用广播信道来分发。

设备102在估计逻辑120处接收传输波形118。估计逻辑120用于确定设备102处体验到的信号能量和干扰能量。例如，信号能量是基于设备处接收到的信号功率。干扰能量指示一个或多个噪声源，诸如热噪声、RF噪声、和/或任何其它同道干扰。

在一方面，以传输波形118的形式接收到的三个连续码元被转换成滤波信道估计122。对滤波信道估计122更为详细的描述在本文献的另一部分提供。滤波信道估计122被输入自适应估计器124。自适应估计器124用于对滤波信道估计122自适应地取阈以产生信号和干扰估计126。信号和干扰估计126被输入到补偿器128。补偿器128用于使用干扰估计来补偿信号估计以产生信号能量(C)。干扰估计也被补偿以产生干扰能量(I)。信号(C)和干扰(I)能量描述设备102所体验到的传输信道性能，因此可被用来确定以及提升接收机性能。

因此，估计系统的各方面用于通过执行一个或多个以下功能来确定信号和干扰能量。

a.接收传输波形。

b.处理接收到的传输波形以产生滤波信道估计。

c.对滤波信道估计自适应地取阈以确定信号能量估计和干扰能量估计。

d.补偿信号能量估计和干扰能量估计以确定信号能量和干扰能量。

如以上所描述的，滤波信道估计由自适应估计器124来处理。阈值被用于对滤波信道估计进行取阈处理以产生信号能量估计。在一方面，自适应估计器124用于基于先前的信号能量估计来调节阈值。例如，在一方面，如果信号能量估计高，则减小阈值。如果信号能量估计低，则增大阈值。

因此，估计系统的各方面用于高效确定接收设备处的信号和干扰能量。应该注意，该估计系统并不限于参照图1所述的实现，且其它实现也是可能的。

图2示出了估计系统中所用的接收逻辑200的方面。接收逻辑200包括码元接收机204和时域变换器208。在一方面，接收机204包括硬件、软件、或其组合，且用于接收传输波形。例如，传输波形可通过图1中所示的OFDM网络110接收到。码元接收机204用于处理传输波形202以输出来自三个(3个)连续OFDM码元的导频码元206。例如，码元接收机204包括被用于接收和处理传输波形202的自动增益控制(AGC)电路212。假定干扰跨三个码元不相关。

时域变换器208包括硬件、软件或其任何组合，并用于接收导频码元206以及将其变换至时域以产生滤波信道估计210。例如，滤波信道估计210包括1024个抽头(tap)，其中每个抽头包括表示信号、干扰或信号与干扰的某种组合的能量。

图3示出了用在估计系统中的滤波信道估计300的方面。例如，滤波信道估计300可由如上所描述的接收逻辑200来生成。

滤波信道估计300包括1024个抽头处的能量水平。例如，滤波信道估计300包括如302处所示的具有相对较大的能量水平的抽头，其指示信号能量(C)。滤波信道估计300还包括如304处所示的具有相对较小的能量水平的抽头，其指示干扰能量。

在一方面，估计系统用于设置自适应阈值306的水平，该自适应阈值306被用于标识主要具有干扰能量(I)的抽头和主要具有信号能量(C)的抽头。例如，低于阈值306的能量水平被确定为干扰能量，而高于或等于阈值306的能量水平被确定为信号能量。在一个或多个方面，阈值的水平被自适应地调节。例如，在一方面，阈值306在所确定的信号能量低的情况下被增大，而在所确定的信号能量高的情况下被减小。

图4示出了估计系统中所用的估计逻辑400的方面。例如，估计逻辑400适合用作图1中所示的自适应估计器124。在一个或多个方面，估计逻辑400包括CPU、处理器、门阵列、硬件逻辑、虚拟机、软件、和/或硬件与软件的任意组合。例如，在一方面，估计逻辑400可通过使用模拟和/或数字电路完全在硬件中实现。在另一方面，估计逻辑400可通过使用可编程门阵列、存储器和/或可编程逻辑来用硬件和软件的组合实现。在另一方面，估计逻辑400可作为包括由至少一个处理器执行的指令的计算机程序来完全以软件来实现。

乘法器404、406分别用于对滤波信道估计402的I和Q样本求平方，并将结果提供给加法器408。加法器408将平方和输出到选择器414和取阈逻辑412。取阈逻辑412用于将加法器408的输出与自适应阈值作对比。

在一方面，取阈逻辑412用于基于基准信号426设置初始阈值水平。例如，基准信号426可以基于收到信号强度指示符(RSSI)的基准目标。然而，初始阈值水平可以基于任何其它参数或指示符。取阈逻辑412将加法器408的输出与当前阈值作对比，并产生选择信号428，该选择信号428在加法器408的输出大于或等于阈值的情况下被设为第一状态(A)而在加法器408的输出小于阈值的情况下被设为第二状态(B)。取阈逻辑412还保持对大于或等于阈值的样本数目(N_c)以及小于阈值的样本数目(N_i)的跟踪。

选择信号428被输出到选择器414。选择器414用于接收来自加法器408的输出以及固定的零值(0)。选择器414用于基于选择信号428选择在其输出处提供其输入之一。如果选择信号428是处在第一状态(A)，则选择器414选择在选择器414的输出处提供加法器408的输出。如果选择信号428是处在第二状态(B)，则选择器414选择在选择器414的输出处提供固定值(0)。因此，基于取阈逻辑412所用的阈值，选择器414将仅通过那些输出自加法器408的大于或等于该阈值的“平方和”值。

选择器414的输出被输入加法器416。加法器416用于将选择器414的输出与代表信号估计(C_est)422的反馈信号相加。信号估计(C_est)代表大部分信号能量加上某一少量的干扰能量。加法器416的输出被输入饱和逻辑418，后者提供信号限幅功能。饱和逻辑418的输出被输入累积逻辑420，后者累积数个样本上的能量以产生信号估计(C_est)422。

作为取阈逻辑412的操作的一部分，信号估计(C_est)422还在通过延迟逻辑430之后被输入取阈逻辑412。例如，在一方面，基于先前帧中的信号估计确定来调节阈值。因此，信号估计(C_est)422被输入延迟逻辑420，并且信号估计(C_est)422的延迟版本424自延迟逻辑430被输出并输入到取阈逻辑412。取阈逻辑412用于基于信号估计(C_est)422的延迟版本424来调节当前阈值。例如，当信号估计(C_est)422增大时，取阈逻辑412减小阈值，而当信号估计(C_est)422减小时，取阈逻辑412用于增大阈值。

在一方面中，估计系统包括具有存储在计算机可读介质上的一个或多个程序指令(“指令”)的计算机程序，该程序在由至少一个处理器执行时提供本文所述的估计系统的功能。例如，指令可从诸如软盘、CDROM、存储卡、闪存设备、RAM、ROM、或任何其它类型的存储设备的计算机可读介质被加载到估计逻辑400中。在另一方面中，指令可从外部设备或网络资源被下载到估计逻辑400中。指令在由估计逻辑400执行时用以提供如本文所述估计系统的各方面。

因此，估计逻辑400用于确定通信系统中接收设备处所体验到的信号估计(C_est)。应当注意，估计逻辑400仅是一种实现，且落在各方面的范围内的其它实现是可能的。

图5示出了用在估计系统中的估计逻辑500的方面。例如，估计逻辑500适于用作图1中的自适应估计器124。估计逻辑500包括估计逻辑400并外加有用于确定干扰估计(I_est)512的功能。

估计逻辑500包括CPU、处理器、门阵列、硬件逻辑、虚拟机、软件、和/或硬件与软件的任意组合。例如，在一方面，估计逻辑500可通过使用模拟和/或数字电路完全在硬件中实现。在另一方面，估计逻辑500可通过使用可编程门阵列、存储器和/或可编程逻辑来用硬件和软件的组合实现。在另一方面，估计逻辑500可作为包括由至少一个处理器执行的指令的计算机程序来完全以软件来实现。

如以上所描述的，加法器408将平方和输出到取阈逻辑412。平方和也被输入到选择器504。选择器504接收选择信号428，后者在加法器408的输出大于或等于当前阈值的情况下被设为第一状态(A)而在加法器408的输出小于当前阈值的情况下被设为第二状态(B)。选择器504接收加法器408的输出以及固定的零值(0)作为输入。基于选择信号408，选择器504在其输出处选择提供其输入之一。例如，如果选择信号428是处在第一状态(A)，则选择器504输出固定值(0)。如果选择信号428是处在第二状态(B)，则选择器504输出从加法器408接收到的值。因此，基于取阈逻辑412所用的当前阈值，选择器504将仅通过小于阈值的那些“平方和”值。

选择器504的输出被输入加法器506。加法器506用于将选择器504的输出与代表干扰估计(I_est)512的反馈信号相加。干扰估计(I_est)512代表被认为是干扰的能量。加法器506的输出被输入饱和逻辑508，后者提供信号限幅。饱和逻辑508的输出被输入累积逻辑510，后者累积数个样本上的能量以产生干扰估计(I_est)512。

如上所描述的，取阈逻辑412用于基于信号估计(C_est)422的延迟版本来调节当前阈值。例如，当信号估计422增大时，取阈逻辑412用于减小阈值，而当信号能量422减小时，取阈逻辑412用于增大阈值。

在一方面中，估计系统包括具有存储在计算机可读介质上的一个或多个程序指令(“指令”)的计算机程序，该程序在由至少一个处理器执行时提供本文所述的估计系统的功能。例如，指令可从诸如软盘、CDROM、存储卡、闪存设备、RAM、ROM、或任何其它类型的存储设备的计算机可读介质被加载到估计逻辑500中。在另一方面中，指令可从外部设备或网络资源被下载到估计逻辑500中。指令在由估计逻辑500执行时用以提供如本文所述估计系统的各方面。

因此，估计逻辑500用于确定通信系统中接收设备处所体验到的信道估计和干扰估计。应该注意，估计逻辑500仅是一种实现，而落在各方面范围内的其它实现也是可能的。

信号和干扰能量确定

一旦确定信号和干扰估计，估计系统的各方面用于确定信号(C)和干扰(I)能量。

图6示出了估计系统中所用的补偿逻辑600的方面。例如，补偿逻辑600适合用作图1中所示的补偿器128。

补偿逻辑600包括CPU、处理器、门阵列、硬件逻辑、虚拟机、软件、和/或硬件与软件的任意组合。例如，在一方面，补偿逻辑600可通过使用模拟和/或数字电路完全在硬件中实现。在另一方面，补偿逻辑600可通过使用可编程门阵列、存储器和/或可编程逻辑来用硬件和软件的组合实现。在另一方面，补偿逻辑600可作为包括由至少一个处理器执行的指令的计算机程序来完全以软件来实现。

在一方面，可处理干扰估计I_est以提供平均干扰估计I_avg。例如，除法逻辑610用于将干扰估计602除以样本数目(N_i)604以产生平均干扰估计I_avg 612。

例如，平均干扰估计I_avg可被表达如下。

I_avg＝I_est/N_i

一旦确定I_avg，就可确定信号估计(C_est)中干扰能量的量。在一方面，乘法器614用于将样本数目(N_c)606乘以I_avg 612。这得到信号干扰(I_c)616，其可被表达如下。

I_c＝I_avg*N_c

一旦确定I_c，就可确定信号能量(C)。在一方面，减法逻辑622用于从信号估计(C_est)608减去信号干扰(I_c)616。这得到信号能量(C)624，其可被表达如下。

C＝C_est-I_c

此外，可用I_c来确定干扰能量(I)。在一方面，加法器618用于将信号干扰(I_c)616加到干扰估计(I_est)602上。这得到干扰能量(I)620，其可被表达如下。

I＝I_est+I_c

在一方面中，估计系统包括具有存储在计算机可读介质上的一个或多个程序指令(“指令”)的计算机程序，该程序在由至少一个处理器执行时提供本文所述的估计系统的功能。例如，指令可从诸如软盘、CDROM、存储卡、闪存设备、RAM、ROM、或任何其它类型的存储设备的计算机可读介质被加载到补偿逻辑600中。在另一方面中，指令可从外部设备或网络资源被下载到补偿逻辑600中。指令在由补偿逻辑600执行时用以提供如本文所述估计系统的各方面。

因此，补偿逻辑600用于确定通信系统中接收设备处所体验到的信号能量和干扰能量。应该注意，补偿逻辑600仅是一种实现，而落在各方面范围内的其它实现也是可能的。

图7示出了用于提供估计系统的方法700的方面。例如，在一方面，估计逻辑500和补偿逻辑600被配置成执行如以下所描述的方法700。

在框702，接收传输波形。例如，传输波形通过OFDM网络被接收到，并且包括数个OFDM码元。在一方面，在接收逻辑200处接收到波形。

在框704，生成滤波信道估计。例如，滤波信道估计包括1024个抽头，其中每个抽头包括一定量的能量。在一方面，接收逻辑200用于从收到传输波形生成滤波信道估计。

在框706，设置一阈值。例如，该阈值被用来处理滤波信道估计。例如，可基于与RSSI相关联的基准目标来将阈值设成初始值。在一方面，阈值是基于在框708处确定的信号估计的延迟版本来设置的。在一方面，取阈逻辑412用于设置阈值。

在框708，计算信号估计(C_est)。例如，通过累积滤波信道估计中大于或等于阈值的能量来计算信号估计(C_est)。在一方面，估计逻辑500用于计算信号估计(C_est)。

在框710，计算干扰估计(I_est)。例如，通过累积滤波信道估计中小于阈值的能量来计算干扰估计(I_est)。在一方面，估计逻辑500用于计算干扰估计(I_est)。

在框712，计算信号能量(C)和干扰能量(I)。例如，通过从信号能量估计(C_est)中移除信道干扰(I_c)能量来计算信号能量(C)。通过将信道干扰(I_c)能量加到干扰能量估计(I_est)上来计算干扰能量(I)。在一方面，补偿逻辑600用于计算信号(C)和干扰(I)能量。

在框714，执行测试以确定是否需要调节阈值。例如，可基于信号估计或干扰估计来调节阈值。在一方面，如果阈值需要调节，则方法行进至框716。如果阈值不需要调节，则方法行进至框708。

在框716，延迟信号能量估计(C_est)。例如，取阈逻辑412用于基于在先前帧中确定的信号能量估计(C_est)来调节阈值。在一方面，延迟逻辑430用于延迟信号能量估计(C_est)并将信号能量估计的延迟版本提供给取阈逻辑412。

因此，方法700用于确定通信系统中接收设备所体验到的信号和干扰能量。应该注意，方法700仅表示一种实现，而方法700的改变、添加、删减、组合或其它变形在各方面的范围内是可能的。

替换性估计器

图8示出了估计系统中所用的估计逻辑800的方面。例如，估计逻辑800适合用作图1中所示的自适应估计器124的部分。在一个或多个方面，估计逻辑800包括CPU、处理器、门阵列、硬件逻辑、虚拟机、软件、和/或硬件与软件的任意组合。例如，在一方面，估计逻辑800可通过使用模拟和/或数字电路完全在硬件中实现。在另一方面，估计逻辑800可通过使用可编程门阵列、存储器和/或可编程逻辑来用硬件和软件的组合实现。在另一方面，估计逻辑800可作为包括由至少一个处理器执行的指令的计算机程序来完全以软件来实现。

乘法器804、806分别用于对滤波信道估计802的I和Q样本求平方，并将结果提供给加法器808。加法器808将平方和输出到选择器810。

选择器810用于接收来自加法器808的输出以及固定的零值(0)。选择器810用于基于选择信号812在其输出处选择提供其输入之一。选择信号812是基于k值，该k值形成截取窗。例如假定落在截取窗内的干扰估计部分中没有信号分量。如果k大于或等于开头索引且小于末尾索引，其中该开头索引和末尾索引定义该截取窗，则选择器信号812被设为第一状态(A)。否则，选择器信号812被设为第二状态(B)。如果选择器信号812是处在第一状态(A)，则选择器810选择在选择器810的输出处提供加法器408的输出。如果选择信号812是处在第二状态(B)，则选择器810选择在选择器810的输出处提供固定的零值(0)。因此，选择器810将仅在k落于截取窗内时传递加法器808所提供的“平方和”值。

选择器810的输出被输入到加法器814。加法器814用于将选择器810的输出与代表干扰估计(I_est)820的反馈信号相加。加法器814的输出被输入饱和逻辑816，后者提供信号限幅功能。饱和逻辑816的输出被输入累积逻辑818，后者累积数个样本上的能量以产生干扰估计(I_est)820。

结果，估计逻辑800用于根据下式基于截取窗来提供干扰估计(I_est)：

I_{est} = \frac{4}{3} (\frac{1024}{W}) Σ_{k = n_{0}}^{n_{0} + W - 1} {| {\tilde{h}}_{k} |}^{2}

其中n₀为截取窗的开头索引，W为截取窗的长度，而

代表滤波信道估计中的抽头k。截取窗中的累积能量被定标以反映接收机处看见的总干扰电平。

信号和干扰能量的总和是总收到能量(R)，并且是在自动增益控制(AGC)框(即，图2中所示的框212)中从收到信号样本的能量估计出的。

在上式中，AGC 212尝试定标收到信号以使其具有能量水平20.33。明显地，目标20.33对于一种实现是特有的，且在其它实现中可以是任何其它数值。比率E_平均/E_基准是指示实际收到能量已偏离目标多少的度量，并且可在AGC212中被估计出。

基于对干扰和总收到功率的估计，信号能量可被估计如下：

C_est＝R-I_est

以上用于干扰和信号能量的估计器具有这样的优点：其不依赖于阈值设置。然而，其假定截取窗口中不存在信号分量。

在一方面，将估计逻辑800与估计逻辑500相组合。在此方面，小于所选取的阈值或(OR)落在截取窗中的信道估计抽头被认为是干扰且其能量被累积以产生干扰能量。信号能量是从大于所选取的阈值且(AND)落在截取窗之外的抽头获得的。信号能量也可从干扰能量和来自AGC 212的对总能量的估计获得。

在一方面中，估计系统包括具有存储在计算机可读介质上的一个或多个程序指令(“指令”)的计算机程序，该程序在由至少一个处理器执行时提供本文所述的估计系统的功能。例如，指令可从诸如软盘、CDROM、存储卡、闪存设备、RAM、ROM、或任何其它类型的存储设备的计算机可读介质被加载到估计逻辑800中。在另一方面中，指令可从外部设备或网络资源被下载到估计逻辑800中。指令在由估计逻辑800执行时用以提供如本文所述估计系统的各方面。

因此，估计逻辑800用于确定通信系统中接收设备处所体验到的干扰估计(I_est)。应该注意，估计逻辑800仅是一种实现，而落在各个方面的范围内的其它实现也是可能的。

在其它方面，可修改估计系统以基于其它算法来确定干扰估计(I_est)。例如，系统可用于基于以下来确定干扰估计(I_est)。

A.基于信道估计的差异的干扰估计(I_est)。

I_{est} = 4 (\frac{512}{W}) Σ_{k = n_{0}}^{n_{0} + W - 1} {| {\tilde{h}}_{k} (n) - {\tilde{h}}_{k} (n - 1) |}^{2}

B.基于时间滤波之前信道估计的差异的干扰估计(I_est)。

I_{est} = \frac{1}{2} (\frac{512}{W}) Σ_{k = n_{0}}^{n_{0} + W - 1} {| {\hat{h}}_{k} (n) - {\hat{h}}_{k} (n - δ) |}^{2}

其中通常δ＝1或2。时间滤波之前的信道估计可通过在用以计及导频交织的交错相位的相位斜坡操作之后对导频载波观测作IFFT来获得。

以上的估计器A和B是基于取用源自不同OFDM码元的信道估计的差异。如果抽头包含信号分量，则干扰估计具有来自此分量跨不同OFDM码元的变动的贡献。通过仅累积截取窗上的干扰来使此贡献最小化。另外，由于不同OFDM码元中所应用的AGC增益的差异，干扰能量会跨这些码元变化。由于AGC增益在接收机处是已知的，因此可补偿增益变动。例如，可将估计器B修改为：

I_{est} = \frac{Σ_{k = n_{0}}^{n_{0} + W - 1} {| {\hat{h}}_{k} (n) - {\hat{h}}_{k} (n - 1) |}^{2}}{G_{n - 1} + G_{n}}

其中G_n为OFDM码元n中的AGC增益。

在另一方面，可基于进行时间滤波之前三个OFDM码元中的信道估计来设置估计器。

I_{esr} = \frac{1}{6 P} Σ_{k = 0}^{P - 1} {| {\hat{h}}_{k} (n) - 2 {\hat{h}}_{k} (n - 1) + {\hat{h}}_{k} (n - 2) |}^{2}

其中

为进行时间滤波之前OFDM码元n中信道估计的抽头k。如此的估计器具有这样的优点：其从干扰估计中移除信号以及信号的任何线性时间变动，但是需要附加计算。

图9示出了估计系统900的方面。估计系统900包括用于设置阈值的装置(902)。例如，在一方面，装置902包括取阈逻辑412。估计系统900还包括用于将滤波信道估计与阈值作对比的装置(904)。例如，在一方面，装置904包括取阈逻辑412。估计系统900还包括用于对干扰估计取平均的装置(906)。例如，在一方面，装置906包括除法逻辑610。估计系统900还包括用于确定干扰能量的装置(908)。例如，在一方面，装置908包括求和逻辑608。

在一方面中，装置902、904、906、和908是由配置成执行用以提供本文所述的估计系统的方面的程序指令的至少一个处理器实现的。

因此，结合本文中公开的方面描述的各个说明性逻辑、逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文公开的方面描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质。示例性存储介质被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

提供前面对所公开的方面的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他方面——例如即时消息接发服务或任何普通无线数据通信应用中，而不会脱离本发明的精神或范围。由此，本发明并非旨在被限定于本文中示出的方面，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。本文中专门使用措辞“示例性”用来表示起到示例、实例、或例示的作用。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。

相应地，尽管已在此说明和描述了估计系统的各方面，但应将认识到可在不脱离其精神实质或本质特征的前提下对各方面作出各种修改。因此，这里的公开和描述旨在为说明性而非限制在所附权利要求中阐述的本发明的范围。

Claims

1.一种用于确定信号和干扰能量的方法，所述方法包括：

设置阈值；

将信道估计与所述阈值作对比；

累积所述信道估计中小于所述阈值的能量以确定干扰估计(I_est)；

对所述干扰估计(I_est)取平均以确定干扰平均(I_avg)；

将所述干扰平均(I_avg)乘以指示所述信道估计的样本中有多少个高于或等于所述阈值的第二计数(N_c)以确定平均信道干扰(I_c)；以及

基于所述干扰估计(I_est)和所述平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

累积所述信道估计中大于或等于所述阈值的能量以确定信号估计(C_est)；

基于所述信号估计(C_est)和所述平均信道干扰(I_c)确定信号能量(C)。

3.如权利要2所述的方法，其特征在于，还包括基于所述信号估计(C_est)调节所述阈值。

4.如权利要2所述的方法，其特征在于，还包括从所述信号估计(C_est)减去所述平均信道干扰(I_c)以确定所述信号能量(C)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定干扰能量(I)包括将所述平均信道干扰(I_c)加到所述干扰估计(I_est)上以确定所述干扰能量(I)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取平均包括：

将所述干扰估计(I_est)除以指示所述信道估计的样本中有多少个低于所述阈值的第一计数(N_i)以确定所述干扰平均(I_avg)。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置包括基于基准指示符来设置所述阈值。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括生成将所述信道估计的一部分标识为干扰部分的截取窗，并且其中所述干扰部分被用于确定所述干扰估计(I_est)。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过对一个或多个码元进行时间滤波来获得所述信道估计。

10.一种用于确定信号和干扰能量的装置，所述装置包括：

取阈逻辑，配置成设置阈值并将信道估计与所述阈值作对比；

累积逻辑，配置成累积所述信道估计中小于所述阈值的能量以确定干扰估计(I_est)；

取平均逻辑，配置成对所述干扰估计(I_est)取平均以确定干扰平均(I_avg)；

乘法逻辑，配置成将所述干扰平均(I_avg)乘以指示所述信道估计的样本中有多少个高于或等于所述阈值的第二计数(N_c)以确定平均信道干扰(I_c)；以及

求和逻辑，配置成基于所述干扰估计(I_est)和所述平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述累积逻辑还被配置成累积所述信道估计中大于或等于所述阈值的能量以确定信号估计(C_est)。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括减法逻辑，所述减法逻辑被配置成基于所述信号估计(C_est)和所述平均信道估计(I_c)来确定信号能量(C)。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述取阈逻辑还被配置成基于所述信号估计(C_est)来调节所述阈值。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述取平均逻辑包括：

除法逻辑，配置成将所述干扰估计(I_est)除以指示滤波信道估计的样本中有多少个低于所述阈值的第一计数(N_i)以确定所述干扰平均(I_avg)。

15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述取阈逻辑还被配置成基于基准指示符来设置所述阈值。

16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括截取逻辑，所述截取逻辑被配置成生成将所述信道估计的一部分标识为干扰部分的截取窗以及使用所述干扰部分来确定所述干扰估计(I_est)。

17.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括配置成通过对一个或多个码元进行时间滤波来获得所述信道估计的逻辑。

18.一种用于确定信号和干扰能量的装置，所述装置包括：

用于设置阈值的装置；

用于将信道估计与所述阈值作对比的装置；

用于累积所述信道估计中小于所述阈值的能量以确定干扰估计(I_est)的装置；

用于对所述干扰估计(I_est)取平均以确定干扰平均(I_avg)的装置；

用于将所述干扰平均(I_avg)乘以指示所述信道估计的样本中有多少个高于或等于所述阈值的第二计数(N_c)以确定平均信道干扰(I_c)的装置；以及

用于基于所述干扰估计(I_est)和所述平均信道干扰(I_c)确定干扰能量(I)的装置。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括：

用于累积所述信道估计中大于或等于所述阈值的能量以确定信号估计(C_est)的装置；

用于基于所述信号估计(C_est)和所述平均信道干扰(I_c)确定信号能量(C)的装置。

20.如权利要19所述的装置，其特征在于，还包括用于基于所述信号估计(C_est)调节所述阈值的装置。

21.如权利要19所述的装置，其特征在于，还包括用于从所述信号估计(C_est)减去所述平均信道干扰(I_c)以确定所述信号能量(C)的装置。

22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于确定干扰能量(I)的装置包括用于将所述平均信道干扰(I_c)加到所述干扰估计(I_est)上以确定所述干扰能量(I)的装置。

23.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于取平均的装置包括：

用于将所述干扰估计(I_est)除以指示滤波信道估计的样本中有多少个低于所述阈值的第一计数(N_i)以确定所述干扰平均(I_avg)的装置。

24.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于设置的装置包括用于基于基准指示符来设置所述阈值的装置。

25.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括用于生成将所述信道估计的一部分标识为干扰部分的截取窗以及用于使用所述干扰部分来确定所述干扰估计(I_est)的装置。

26.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括用于通过对一个或多个码元进行时间滤波来获得所述信道估计的装置。

27.一种用于确定信号和干扰能量的方法，所述方法包括：

设置阈值；

定义截取窗；

累积滤波信道估计中小于所述阈值或落在所述截取窗内的能量以确定干扰估计(I_est)；

对所述干扰估计(I_est)取平均以确定干扰平均(I_avg)；

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，还包括：

累积所述信道估计中大于所述阈值且落在所述截取窗之外的能量以确定信号估计(C_est)；以及

29.如权利要28所述的方法，其特征在于，还包括从所述信号估计(C_est)减去所述平均信道干扰(I_c)以确定所述信号能量(C)。