CN101548475B - 在通用的rake接收机中用于共享参数估计的方法和设备 - Google Patents

Abstract

对于在接收的多径中的多个信号的信号损害相关通过把与多径中的每个高数据速率信号相关联的参数模型适配于测量的损害相关而被构建。估计的模型拟合参数被应用来形成对于所有信号的损害相关估计。该模型包括对于每个高数据速率信号由模拟拟合参数缩放的分开的损害协方差矩阵和由噪声元素模型拟合参数缩放的噪声协方差矩阵。模型拟合参数可以通过最小平方公式被估计，并被应用来形成对于感兴趣的所有信号的损害相关估计。最终得到的损害相关估计可被提供到G-RAKE接收机或联合缩放解调器，用来解调信号而同时抑制来自高数据速率信号的干扰。

Description

在通用的RAKE接收机中用于共享参数估计的方法和设备

本申请是2005年2月13日提交的、题目为“ReducedComplexity Interference Suppression for Wireless Communications”的美国专利申请序列号11/276,069的继续部分，该专利申请其全部内容在此引用以供参考。本申请的新的主题要求在2006年9月13日提交的、临时申请序列号60/825,441的优先权。

发明背景

本发明总的涉及无线通信系统，并且具体地，涉及使得在上行链路中来自高数据速率用户的干扰最小化。

无线通信系统被广泛地部署，为移动用户提供话音和数据通信服务。随着无线通信技术进步，除了传统的话音通信以外，移动用户可以发送和接收各种各样的数据--诸如音频、视频、图像、电子邮件、网络浏览器内容等等。许多这样的数据传送比起数字编码的话音需要高得多的带宽。例如，在宽带码分多址(WCDMA)3GPP Release 6中介绍了增强的上行链路(EUL)分组接入。对于EUL，在上行链路(从移动终端到基站的数据传输)上，高达5.76Mb/sec的分组比特速率是可能的。

在基站处需要的接收功率电平(并且从而每个移动终端必须发送它的信号所采用的功率电平)与传输数据速率成比例。典型地，在上行链路有大量话音用户以低数据速率发送，同时有少量高数据速率用户。在这种情形下，低数据速率信号易受到来自更高功率的高数据速率信号的严重干扰。同样地，高数据速率用户易受到来自另一个高数据速率用户的严重干扰。

用于减小或消除这种干扰的几个方法是已知的。被转让给本申请的受让人的、2005年4月22日提交的、题目为“Method and Apparatusfor Canceling Interference From High-Power，High Data Rate Signals”的美国专利申请序列号11/112,578公开了连续的干扰抵销方案，该专利申请其全部内容在此引用以供参考。高数据速率信号首先被检测。当高数据速率信号被正确地检测时(即，例如通过CRC检验被指示)，接收机重新生成高数据速率信号和把它从接收信号中去除。低数据速率信号然后根据接收信号的减小干扰的版本被检测。

被转让给本申请的受让人的、2005年2月13日提交的、题目为“Reduced Complexity Interference Suppression for WirelessCommunications”的母案美国专利申请序列号11/276,069公开了用于在多个用户之间共享统计干扰信息的各种方案，该专利申请其全部内容在此引用以供参考。在一个或多个实施例中，来自高数据速率信号的干扰作为彩色噪声对待，并在诸如通用RAKE接收机或码片均衡器那样的白化匹配滤波器中被抑制。

 RAKE接收机在通信技术中是熟知的，并在CDMA系统中，诸如在IS-95、IS-2000(cdma2000)和WCDMA无线通信网中找到广泛的使用。名称是从这样的接收机的像齿耙那样的外貌得到的，其中多个并行的接收机指(finger)被使用来接收在接收的多径信号中的多个信号图像。通过在加权RAKE组合器中相干组合指输出，传统的RAKE接收机可以使用多径接收来改进接收的多径信号的信号噪声比(SNR)。RAKE接收机把干扰建模为白色噪声，它们在要被抑制的干扰和噪声是白色时最好地工作。通用RAKE(G-RAKE)接收机在某些情形下(诸如彩色干扰/噪声)通过提高组合权重生成的完善性而比起传统的RAKE接收机提高干扰抑制性能。

在G-RAKE结构中，组合权重计算考虑在RAKE指中一个或多个信号损害的相关性。例如，G-RAKE接收机可以跟踪在这些指上高数据速率信号干扰相关性。G-RAKE接收机也可以包括相当大数目的指，以使得额外的指可以被放置远离信号路径延时。通过使用关于选择的信号损害在指上如何进行相关的知识，G-RAKE接收机可以补偿指组合权重，这样，接收机干扰抑制性能被改进。

传统上，G-RAKE组合权重可以以公式表示为 $w=R_u^{-1}h---\left(1\right)$ 其中R_u是损害协方差矩阵以及h是纯响应。G-RAKE组合权重处在线性最小均方误差(MMSE)码片均衡器的抽头系数的缩放因子内，w＝aw’，其中a是正的缩放因子，w’是线性MMSE码片均衡器的抽头系数向量， $w^{\′}=R_d^{-1}h---\left(2\right)$ 以及R_d是接收信号样本相关值。因此， $w=a{R}_d^{-1}h---\left(3\right)$

认识到接收信号样本相关值Rd对于所有的上行链路GTAKE接收机是相同的，母案申请公开了计算在上行链路中由各种G-RAKE接收机需要的指延时的联合的R_d。因此，如果两个G-RAKE接收机具有相同的指延时对，或具有相同的差分延时的指延时对，它们可以共享接收信号样本相关值的相同的估计。这可以减小或消除计算对于每个接收机的相关值R_d的需要。

然而，当按照各种接收机的G-RAKE指延时有大量指延时对时，估计R_d变为计算上费时的。另外，在G-RAKE组合权重公式中使用R_d需要附加的缩放因子α，以便产生最大似然(ML)码元估计。α的计算消耗附加资源，诸如数字信号处理器(DSP)计算周期。因此，以足够的精度和快速地有效地估计损害协方差矩阵R_u的--根据公式(1)可以从该矩阵R_u直接计算组合权重--的能力成为与G-RAKE接收机的实施方案相关联的主要挑战。

发明概要

本发明提供通过利用基于模型的参数技术来对于多个信号估计信号损害相关的方法和设备。在一个或多个示例性实施例中，本发明包括确定在生成与一个或多个信号相关联的、用于多个G-RAKE接收机的RAKE组合权重时使用的接收信号损害相关，以使得在信号之间的干扰被减小的方法。

在一个实施例中，本发明涉及处理包括第一信号与第二信号的接收的多径信号的方法。测量与第一和第二信号的每个相关联的相关。响应于与第一和第二信号的每个相关联的相关的测量联合估计拟合参数(fitting parameter)值。通过应用拟合参数的估计值，对于第一和第二信号的每个估计接收信号损害相关。

在另一个实施例中，本发明涉及在无线通信网基站中使用的无线通信接收机。接收机包括无线电前端电路，被配置成提供包括第一信号与第二信号的接收的多径信号。接收机还包括接收机电路，被配置成通过G-RAKE处理感兴趣的接收信号而生成一个或多个组合信号。接收机电路被配置成通过测量每个与第一和第二信号相关联的相关；响应于与第一和第二信号的每个相关联的相关的测量联合估计拟合参数的值；以及通过应用拟合参数的估计值对于第一和第二信号的每个估计接收信号损害相关，而计算组合权重。

在再一个实施例中，本发明涉及到接收信号处理的方法。接收包括至少一个高数据速率信号和至少一个低数据速率信号的多径信号。测量与每个高数据速率信号相关联的导频信道。对于每个高数据速率信号计算介质响应(medium response)估计和测量的损害协方差矩阵。计算包括干扰和噪声协方差矩阵的损害项。计算拟合参数的估计。然后，根据拟合参数的估计对于高数据速率和/或低数据速率信号构建损害协方差矩阵。

当然，本发明包括如在以下的详细讨论中凸显的附加特征和优点。本领域技术人员在阅读所述讨论和在观看附图后将认识到附加特征和优点。

附图简述

图1是示例性无线通信网的功能性框图。

图2是接收信号处理的流程图。

图3是示出按照本发明的实施例的各种解调技术的参数特性的功能性框图。

图4是包括本发明的通用RAKE处理器电路的多个发射机和接收机的功能性框图。

图5是图4的G-RAKE处理器的功能性框图。

图6是被包括在图5的电路中的示例性组合权重和SIR生成器的功能性框图。

发明详细说明

图1示出示例性无线通信网10，它可以被配置为WCDMA无线蜂窝网，IS-95/IS-2000无线蜂窝网，或可以按照某种其它公开或专用通信标准被配置。网络10提供话音和数据通信服务给在被称为扇区或小区的无线服务区域内运行的多个移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k。本领域技术人员将意识到，在这里使用的术语“小区”和/或“扇区”应当被给予广泛解释，通常，术语“扇区”应当被理解为标识在给定的载频下给定的无线覆盖区域。因此，给定的小区可以具有对应于多个载频的多个重叠的无线扇区。

网络10将移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k通信地互相耦合，耦合到网络10的其它移动终端，或耦合到一个或多个外部网络14，诸如公共交换电话网(PSTN)、互联网或其它公共数据网、基于ISDN的网络等等。这样的耦合由无线接入网(RAN)16支持，该无线接入网提供连接到移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k的一个(或多个)无线链路，并与一个或多个核心网(CN)18相对接，该核心网又链接到外部网络14。本领域技术人员将理解，所采用的具体地网络结构和所使用的实体命名按照所牵涉的网络标准而变化，但这样的变化与理解或说明本发明没有密切关系。而且，应当理解，所显示的网络被简化，以及实际的网络实施方案或许具有这里为了简明起见没有显示的附加实体。

示例性RAN 16包括一个或多个基站，每个典型地包括控制实体和一个或多个分布的无线电收发信机实体。在图1的网络10中，这些实体被显示为基站控制器(BSC)或无线网控制器RNC 20，和多个相关联的无线基站(RBS)或节点B12，22，24。移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k，每个经由网络10参与话音或数据通信。

具体地，移动终端A和B在上行链路上以伴随的高功率电平发送高数据速率信号到RBS 12。移动终端C₁，C₂，...C_k在上行链路上以较低的功率电平发送低数据速率信号(例如，语音)到RBS 12。正如本领域已知的，在RBS 12处从低数据速率用户C₁，C₂，...C_k接收的信号可能经受来自由高数据速率用户A和B发送的信号的相当大的干扰。正如这里使用的，在低数据速率和高数据速率信号之间的区别由预定的阈值确定。例如，大于1Mbps的数据速率可被认为是高数据速率信号。该数据速率可以是所准予的数据速率或实际的传输数据速率。

在另一个实施例中，移动终端A和B对应于贡献给接收信号以高接收功率的终端，以及移动终端C₁，C₂，...C_k对应于贡献给接收信号以低接收功率的终端。正如本领域已知的，在RBS 12处从用户C₁，C₂，...C_k接收的信号可以经受来自由用户A和B发送的信号的相当大的干扰。正如这里使用的，在高接收功率与低接收功率信号之间的区别由在基站处接收的信号功率确定。具体地，具有处在预定阈值或大于预定阈值，诸如，例如高于噪声基底3dB，的接收功率的信号是高接收功率信号。具有低于该阈值的接收功率电平的所有信号是低接收功率信号。

RBS 12或BSC 20，在这里一起被称为“基站”，包括无线电接收机，用来解扩频、解调、和译码从移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k接收的无线信号，这可以通过使用包括A/D转换器、滤波器、DSP或其它数字处理器、存储器等等的各种处理电路来实施。在至少一个示例性实施例中，基站包括一个或多个DSP和/或专用集成电路(ASIC)、或其它可编程装置，用来实施包括参量G-RAKE处理器的无线接收机，该参量G-RAKE处理器根据参数地估计的接收信号损害相关值，生成组合权重。因此，应当理解的是，本发明的功能的至少一部分可被体现为具有微代码、固件、软件等等的形式的存储的计算机指令。

正如在RAKE接收机领域中已知的，从各个RAKE指得到的输出信号可包括互相关的“损害”。正如这里使用的，术语“损害”具有广泛的定义，它包括，但不限于，自干扰、来自其它信号(具体地，高数据速率信号)的干扰和噪声。对于关于示例性G-RAKE操作的附加基础知识，可以参考美国专利No.6,714,585，“Rake Combining Methods andApparatus Using Weighting Factors Derived From Knowledge of SpreadingSpectrum Signal Characteristics”，该专利其全部内容在此引用以供参考。

在G-RAKE结构中，组合RAKE指输出所使用的组合权重补偿在这些损害项目的一个或多个中的指相关值，以及本发明提供用于通过使用参量的基于模型的方法实行这样的补偿以便抑制来自在同一个上行链路上发送的高数据速率信号的干扰的方法和设备。

图2广泛地概述用来实施本发明的对于图1的基站的损害相关值估计的基于模型的参量方法的示例性方法。如上所述，移动终端A和B在上行链路上发送高数据速率信号，以及移动终端C₁，C₂，...C_k发送低数据速率，例如话音。测量RAKE指被分配给移动终端A和B(即，专用物理控制信道，DPCCH)的导频信号(即，包括导频码元的信号)，以及被使用来通过解扩频导频信号测量导频信道(方块100)。正如这里使用的，“测量”RAKE指是对于给定的一组延时解扩频具体移动终端的导频信道(导频和可能检测的控制码元)所指配的指。测量指与组合的RAKE指不同，其解扩频来自移动终端的通信量信道的信号。

测量指产生介质响应估计和

(方块102)以及损害协方差测量R’_u(A)和R’_u(B)(方块104)。测量指的延时按照移动终端A和B的DPCCH信号的多径分布图形被单独地确定。可以示出R’_u(A)和R’_u(B)可被表示为： $R_u^{\′}\left(A\right)\≈{\mathrm{\α}}_A{R}_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_A)+{\mathrm{\α}}_B{R}_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_A)+\mathrm{\β}{R}_n\left(d_A\right)---\left(4\right)$ $R_u^{\′}\left(B\right)\≈{\mathrm{\α}}_B{R}_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_B)+{\mathrm{\α}}_A{R}_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_B)+\mathrm{\β}{R}_n\left(d_B\right)---\left(5\right)$ 其中d_A是对于移动终端A的DPCCH的测量指延时，d_B是对于移动终端B的DPCCH的测量指延时，τ_A＝(τ_A(0)，τ_A(1)，...τ_A(L_A-1))^T是对于移动终端A的信号的多径延时，τ_B＝(τ_B(0)，τ_B(1)，...τ_B(L_B-1))^T是对于移动终端B的信号的多径延时，和说明自干扰，

和说明来自另一个高数据速率移动终端的干扰，R_n(d_A)和R_n(d_B)说明来自其它低数据速率移动终端和热噪声的干扰，以及L_A和L_B分别是对于来自移动终端A和B的信号的可解析的多径的数目。

公式(4)和(5)包括对于高数据速率信号的接收信号损害相关值的模型或拟合公式，每个模型包括与每个高数据速率信号(A，B)相关联的分开的损害项(R_own(*)，R_other(*))，每个损害项被相应的模型拟合参数(α_A，α_B)缩放。该模型还包括噪声损害项(R_n(*))，其被相应的模型拟合参数(β)缩放。按照一个实施例，确定在接收信号处理中使用的接收信号损害相关值的方法包括响应于与每个高数据速率信号(A，B)相关联的接收信号损害相关值(R’_u(A)和R’_u(B))的测量估计每个模型拟合参数(α_A，α_B，β)，和使用该模型拟合参数估计以通过把该估计应用到对于低数据速率的接收的损害相关值的模型而构建对于所有信号的损害协方差矩阵(正如下面讨论的)。注意：可以生成对应于低数据速率用户的附加拟合方程(类似于(11)，但用测量的损害相关值替代方程的左端)。

本领域技术人员将理解的是，提供接收信号损害相关值的模型和根据测量的信道特性估计模型拟合参数，在本上下文中可包括配置数字信号处理器(DSP)、微处理器、或其它处理逻辑，用来按照存储的计算机指令实施损害相关值模型和估计它们的模型拟合参数。

更详细地考虑模型，对应于延时d_A(i)和d_A(j)的

的元素可被表示为： $r_{\mathrm{own}}(d_A\left(i\right),d_A\left(j\right))=\underset{l_1=0}{\overset{L_A-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l_2=0}{\overset{L_A-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{g}}_A\left(l_1\right){{\tilde{g}}_A}^{*}\left(l_2\right)\underset{m\≠0}{\mathrm{\Σ}}{R}_p(d_A\left(i\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_A\left(l_1\right))R_p(d_A\left(j\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_A\left(l_2\right))---\left(6\right),$ 其中R_p(t)是码片波形的自相关函数。

对应于延时d_A(i)和d_A(j)的

的元素可被表示为： $r_{\mathrm{other}}(d_A\left(i\right),d_A\left(j\right))=\underset{l_1=0}{\overset{L_B-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l_2=0}{\overset{L_B-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{g}}_B\left(l_1\right){{\tilde{g}}_B}^{*}\left(l_2\right)\underset{m}{\mathrm{\Σ}}{R}_p(d_A\left(i\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_B\left(l_1\right))R_p(d_A\left(j\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_B\left(l_2\right))---\left(7\right)$

类似地，对应于延时d_B(i)和d_B(j)的

和

的元素可被表示为： $r_{\mathrm{own}}(d_B\left(i\right),d_B\left(j\right))=\underset{l_1=0}{\overset{L_B-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l_2=0}{\overset{L_B-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{g}}_B\left(l_1\right){{\tilde{g}}_B}^{*}\left(l_2\right)\underset{m\≠0}{\mathrm{\Σ}}{R}_p(d_B\left(i\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_B\left(l_1\right))R_p(d_B\left(j\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_B\left(l_2\right))---\left(8\right)$ $r_{\mathrm{other}}(d_B\left(i\right),d_B\left(j\right))=\underset{l_1=0}{\overset{L_A-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l_2=0}{\overset{L_A-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{g}}_A\left(l_1\right){{\tilde{g}}_A}^{*}\left(l_2\right)\underset{m}{\mathrm{\Σ}}{R}_p(d_B\left(i\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_A\left(l_1\right))R_p(d_B\left(j\right)-m{T}_c-{\mathrm{\τ}}_A\left(l_2\right))---\left(9\right)$

对于被指配给同一个接收天线的指，对应于指延时d₁和d₂的R_n(d)的元素是：r_n(d₁，d₂)＝R_p(d₁-d₂).(10)对应于被指配给不同接收天线的指的R_n(d)的元素具有0的数值。

损害协方差测量R’_u(A)和R’_u(B)以及介质响应估计

和

是从被分配给来自移动终端A和B的导频信号的测量指得到的。相关的指延时d和路径延时τ是从测量和/或组合指得到的。利用这些测量的量，项 $R_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_A),R_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_A),R_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_B),R_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_B),$ R_n(d_A)和R_n(d_B)通过使用公式(4)-(10)被求解(方块106)。仅仅模型拟合参数α_A，α_B，和β保持为未知的。这些量可以通过使用联合最小平方估计(LSE)处理被求解(方块108)。

模型拟合参数，或缩放因子，α_A，α_B，和β可被显示为：α_A＝E_c(A)/E_p(A)α_B＝E_c(B)/E_p(B)β＝N_o其中E_c(k)和E_p(k)分别是来自用户k的全部接收的码片能量和导频码元能量，以及N₀是一边的噪声功率频谱密度。这里，其它低数据速率信号的功率被折叠到N₀。在α_k中需要E_p(k)的归一化，因为估计的介质响应通过E_p(k)的平方根被缩放。结果， $R_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_A),R_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_A),R_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_B),$ 和

都通过E_p(A)或E_p(B)被缩放。

按照本发明的一个实施例，模型拟合参数的最小平方解

和

被使用来构建由G-RAKE接收机需要的、打算用于高数据速率信号(A与B)和/或低数据速率信号(C₁，C₂，...C_k)的损害协方差矩阵(方块110)。令R_u(k)表示对于G-RAKE接收机的、打算用于第k个上行链路信号的损害协方差矩阵。对于低数据速率信号， $R_u\left(C_k\right)={\widetilde{\mathrm{\α}}}_A{R}_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_k)+{\widetilde{\mathrm{\α}}}_B{R}_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_k)+\widetilde{\mathrm{\β}}{R}_n\left(d_k\right).---\left(11\right)$ 然后通过使用损害协方差矩阵生成用于解调低数据速率信号的RAKE组合权重，正如本领域已知的。对于高数据速率信号A和B，对于G-RAKE接收机的损害协方差矩阵可被估计为： $R_u\left(A\right)={\widetilde{\mathrm{\α}}}_A{R}_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_A)+{\widetilde{\mathrm{\α}}}_B{R}_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_A)+\widetilde{\mathrm{\β}}{R}_n\left(d_A\right)$ $R_u\left(B\right)={\widetilde{\mathrm{\α}}}_B{R}_{\mathrm{own}}({\tilde{g}}_B,{\mathrm{\τ}}_B,d_B)+{\widetilde{\mathrm{\α}}}_A{R}_{\mathrm{other}}({\tilde{g}}_A,{\mathrm{\τ}}_A,d_B)+\widetilde{\mathrm{\β}}{R}_n\left(d_B\right).$ 然后通过使用这些损害协方差矩阵生成用于解调高数据速率信号的RAKE组合权重，正如本领域已知的。

图2的本发明的处理可以按希望或按需要重复进行，并且在一个实施例中，本发明的处理可以被有规律地调度，例如，每WCDMA时隙或每子帧(即，几个时隙)(方块112)。本领域技术人员将会认识到，更经常地执行计算将允许基站接收机更动态地跟踪改变的信道条件(即，来自高数据速率用户的干扰的改变和衰落等等)。另一方面，处理在计算上费时，相比于必须性，更经常地重复该处理，可能是计数器造成的。而且，不是所有的项目都需要以相同的速率更新。例如，热噪声特性典型地随着时隙没有很大的改变，因此可以更慢地更新。本领域技术人员可以对于给定的实施方案确定对于模型拟合参数的最佳更新频率。在一个或多个实施方案中，模型拟合参数的值可以通过连续估计参数的瞬时值而被滤波或平滑，这样模型动态地跟踪改变的信道条件和干扰。

图1的情形--两个移动终端A和B发送高数据速率信号以及多个移动终端C₁，C₂，...C_k发送低数据速率信号--当然是仅仅示例性和不是限制性的。本发明的干扰抑制的基于模型的方法通过在用于每个这样的高数据速率信号的公式(4)、(5)和(11)中添加附加的R_other项而可以容易地扩展到两个以上的移动终端发送高数据速率信号的情形。本方法也可以适于仅仅一个高数据速率信号的情形。在这种情形下，在公式(4)中的R_other项被省略，以及公式(5)是不必要的。另外，仅仅一个R_other项出现在公式(11)中。

这样，模型拟合参数α_A，α_B，β响应于接收信号损害相关值(R’_u(A)和R’_u(B))的测量被估计，并且被使用来构建对于所有信号的损害协方差矩阵。这个方法被显示于图3。测量指200，202被分配给高数据速率移动终端A和B。联合拟合参数估计单元204，诸如适当地编程的DSP等等，生成模型拟合参数的估计和

它们被提供到被分配给高数据速率信号A和B的G-RAKE接收机206，208，而且也被提供到被分配给低数据速率信号C₁，C₂，...C_k的G-RAKE接收机210，212。

如图3所示，不同于G-RAKE接收机的解调方法可以有利地利用模型拟合参数估计和

来抑制在低数据速率信号中的干扰。参照以上公式(1)，和使用上帽符号表示估计，用于G-RAKE接收机的对于低数据速率信号C_n的组合权重是 $w={\hat{R}}^{-1}\hat{h}---\left(12\right)$ 其中h是对于用户C_n的纯信道响应，以及R由公式(11)给出。假设纯响应通过使用标准的基于相关值的方法被估计。

用于用户C_n的联合缩放通过把它建模为下式而考虑在纯信道响应中的估计误差： $\hat{h}=h+e---\left(13\right)$ 其中h是被假设为具有协方差R_h的瑞利(Rayleigh)衰落的真实衰落系数的向量。项e是被假设为具有协方差(1/K_p)R的估计误差，其中K_p取决于在信道估计期间使用的平滑因子。

联合缩放有几种形式。这里，我们考虑其中组合权重由下式给出的形式： $w=R^{-1}{R}_h{(R_h+(1/K_p)R)}^{-1}\hat{h}---\left(14\right)$ 因此，除了共享来自用户A和B的参数估计来确定R以外，用于用户C_n的解调器还需要R_h的估计。这可以通过使用在2003年9月26日提交的、题目为“Method and Apparatus for Combining WeightComputation in a DS-CDMA RAKE Receiver”的美国专利申请序列号10/672,127中描述的技术而得到，该专利申请其全部内容在此引用以供参考。

在某些情形下，结合用于用户C_n的介质响应g而不是纯响应一起工作可以是有利的。纯的和介质响应通过下式相关，h＝Bg(15)其中B取决于发送和接收滤波器响应，假设已知的或估计的。在这种情形下，R_h＝BR_gB^H(16)其中R_g是对于g的相关矩阵。R_g可以被近似为对角线矩阵，对角线元素可以通过平均h的幅度平方值和减去从(1/k)R得到的损害功率而被估计，正如在转让给本申请的受让人的、题目为“Enhanced ParametricG-RAKE Receiver”的美国专利申请序列号11/538,074中描述的，该专利申请其全部内容在此引用以供参考。

因此，用于低数据速率信号的解调器可以使用不同的解调方法，诸如RAKE、G-RAKE、联合缩放等等，利用从高数据速率信号的测量的损害相关值得到的共享模型拟合参数。这被显示于图3，其中低数据速率信号C₁和C₂被G-RAKE接收机210，212解调，并且低数据速率信号C_k-1和C_k被联合缩放单元214，216解调。

通过记住以上的示例性实施例，图4粗略地示出移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k，在上行链路上发送到基站处的接收机30。移动终端A，B，C₁，C₂，...C_k，每个使用扩频调制来发送包括通信量信号和导频信号的扩频信号。如上所述，移动终端A和B发送高数据速率信号，并且移动终端C₁，C₂，...C_k发送低数据速率信号。该信号通过无线信道，并被接收机30的一个或多个天线接收。因此，接收机30接收发送的信号加上噪声和干扰，以及无线处理器32从这个被破坏的接收信号生成接收信号样本r。虽然在至少一些实施例中无线处理器32的细节是本领域技术人员熟悉的，但是示例性无线处理器32包括滤波和变换电路，例如，模拟-数字转换器，这样，接收信号由被输入到G-RAKE处理器34的一系列数字化的基带信号样本代表。处理器34又解调接收信号样本，以产生软数值或比特估计。这些估计被提供到一个或多个附加的处理电路36，用于进一步处理，诸如前向纠错(FEC)译码，并转换成语音、文本或图形图像等等。本领域技术人员将意识到，由接收信号承载的具体的信息类型和由接收机30施加的具体的处理步骤是它的打算的用途和类型的函数。处理器34还通过产生也是根据建模的损害的SIR估计而估计接收信号质量。

图5示出示例性G-RAKE处理器34，它包括相关电路36、组合器电路38、指放置电路40、和组合权重与SIR估计生成电路42。工作时，接收的样本被提供到指放置电路40，该指放置电路确定延时，以在把接收的信号样本与通信量扩频序列进行相关时使用。这些延时在相关电路36中被使用来延迟接收信号样本流或在相关电路36中被各个RAKE指使用的扩频码，以按照各种指放置产生通信量相关值。延时以及测量延时也被提供到组合权重和SIR估计生成电路42，它计算用于组合来自相关电路36的RAKE指输出信号的RAKE组合权重。它也计算SIR估计。来自相关电路36的指输出信号通过使用组合器38中的组合权重而被组合，产生组合的数值或软比特值。

示例性相关电路36包括多个相关单元，在这里也被称为RAKE指，并且每个相关单元可以通过使用相关代码偏移和/或可调节的延时单元，诸如缓存器，以相对于接收信号的想要的相对时间偏移被放置。在示例性G-RAKE操作中，指放置电路40控制相关电路36，这样，一个或多个RAKE指与在接收信号中选择的信号图像的相对路径延时时间对准(在路径上的指)，以及，典型地，一个或多个RAKE指被偏离路径放置。一个或多个测量指也被分配以解扩频高数据速率移动终端A和B的导频信号(图6中的相关电路46)。G-RAKE处理器34可被配置成动态地调节在路径上和/或偏离路径的RAKE指的对准，以使得从组合器电路38输出的RAKE组合信号的SNR最大化。

在这时，G-RAKE处理器34通过考虑在它生成RAKE组合权重时在RAKE指之间的接收信号损害相关的效果而比起传统的RAKE接收机在至少一些接收条件下提供改进的性能。当然，在本发明的上下文中，组合权重生成从参数建模的损害相关的使用中获益。为此，图6示出示例性组合权重和SIR生成电路42，它被配置成按照参数的基于模型的信号损害补偿的一个或多个示例性实施例生成RAKE组合权重。

按照附图，电路42包括相关电路46、信道跟踪器电路48、SIR计算器50、组合权重计算电路52、损害相关测量电路54、构建单元计算电路56、模型拟合参数计算电路58、和损害相关估计电路60。

在工作时，接收的样本被提供到相关电路46，它将接收样本与导频或其它参考信号扩频序列进行相关，并去除码元调制产生导频相关值。信道跟踪器电路48接收这些导频相关，并使用它们来估计或另外跟踪对于接收信号的信道系数。这些系数被提供到测量电路54，它也接收导频相关。电路54被配置成通过从导频相关中减去信道估计而得到损害样本，即，对于接收信号的损害测量，并且还被配置成通过将损害样本互相相关和与它们自己进行相关而计算损害相关测量。

构建单元计算电路56接收信道估计和使用它们来构建对应于与高数据速率信号相关联的损害模型的损害项R_own和R_other的单元，它们在这里被称为构建的单元或损害相关项。损害相关测量，即，矩阵R’_u(A)和R’_u(B)，以及构建的单元被提供到模型拟合参数计算电路58，它使用它们来估计模型拟合参数

和

拟合参数和构建的单元被提供到损害相关估计电路60，它产生与感兴趣的信号相关联的估计的损害相关矩阵R_u(k)。信道估计和估计的损害相关矩阵被提供到权重计算电路52，它产生要被组合器电路38在组合来自相关电路36的指输出信号时使用的组合权重。信道估计和估计的损害相关矩阵也被提供到SIR计算器42，它产生用于功率控制或速率适配目的的SIR估计。

总之，本发明的G-RAKE处理器34和本发明的组合权重与SIR生成电路42的单元可以按照具体设计的需要以硬件、软件或实际上它们的任何组合被实施。事实上，本发明并不由以上的讨论或附图限制，而是由以下的权利要求及其合理的等价物限制。而且，虽然本发明在这里是参照本发明的具体特征、方面和实施例被描述的，但将理解的是，在本发明的广义的范围内有可能作出许多变型、修改和其它实施例，因此，所有的变型、修改和实施例应当被看作为属于本发明的范围。因而，本实施例在所有的方面仅仅看作为说明性而不是限制性的，来自所附权利要求的意义和等价性范围的所有改变打算被包括在内。

Claims (29)

1.一种处理包括第一期望信号与第二期望信号的接收的多径信号的方法，该方法的特征在于包括以下步骤：

测量每个与第一和第二期望信号相关联的相关；

响应于与第一和第二期望信号的每个相关联的相关的测量，联合估计拟合参数的值；以及

通过应用拟合参数的估计值，对于第一和第二期望信号的每个估计接收信号损害相关。

2.权利要求1的方法，其中所述接收的多径信号还包括第三期望信号，以及还包括通过应用拟合参数的估计值，对于第三期望信号估计接收信号损害相关。

3.权利要求1的方法，其中测量相关包括测量损害相关。

4.权利要求3的方法，其中测量损害相关包括解扩频导频码元。

5.权利要求1的方法，其中通过应用拟合参数的估计值，对于第一和第二期望信号的每个估计接收信号损害相关还包括形成由相应的拟合参数缩放的噪声损害项。

6.权利要求5的方法，其中噪声损害项包括用来对接收机滤波的自相关特性进行建模的相关矩阵。

7.权利要求1的方法，其中通过应用拟合参数的估计值，对于第一和第二期望信号的每个估计接收信号损害相关包括形成干扰相关矩阵，以及其中干扰相关矩阵的元素从相应于来自第一和第二期望信号的导频信号的信道估计被确定。

8.权利要求1的方法，其中响应于与第一和第二期望信号的每个相关联的相关的测量，联合估计拟合参数的值包括执行拟合参数的最小平方拟合，以使得干扰和噪声相关矩阵的加权和密切地匹配于测量的损害相关。

9.权利要求1的方法，其中每个接收信号损害相关估计包括对于第一和第二期望信号由相应拟合参数缩放的分开的干扰协方差矩阵和由噪声项拟合参数缩放的噪声协方差矩阵。

10.权利要求9的方法，其中每个干扰协方差矩阵的元素是基于介质响应估计、当前的指延时分配和当前的接收信号路径延时。

11.权利要求9的方法，其中噪声协方差矩阵的元素是基于接收信号滤波器脉冲的自相关函数和基于当前的指延时分配。

12.权利要求1的方法，还包括根据所确定的接收信号损害相关生成对于一个或多个信号的组合权重。

13.权利要求1的方法，还包括使用联合缩放解调根据所确定的接收信号损害相关来解调一个或多个信号。

14.权利要求13的方法，其中联合缩放解调可操作地用来抑制信道估计以及数据估计中的干扰。

15.权利要求13的方法，其中联合缩放解调利用纯信道响应。

16.权利要求13的方法，其中联合缩放解调利用介质响应。

17.权利要求1的方法，还包括生成用于第一信号的G-RAKE组合权重，以及使用联合缩放解调来解调第二信号，二者都根据所确定的拟合参数。

18.权利要求1的方法，其中接收多径信号包括至少一个期望高数据速率信号和至少一个期望低数据速率信号；该方法还包括：

测量与每个期望高数据速率信号相关联的导频信道；

计算对于每个期望高数据速率信号的介质响应估计；

计算对于每个期望高数据速率信号的测量的损害协方差矩阵；

计算包括干扰和噪声协方差矩阵的损害相关项；

计算拟合参数的估计；以及

根据拟合参数的估计构建对于期望高数据速率和/或低数据速率信号的损害协方差矩阵。

19.权利要求18的方法，其中计算拟合参数的估计包括执行拟合参数的最小平方拟合，以使得干扰和噪声协方差矩阵的加权和密切地匹配于测量的损害相关。

20.权利要求18的方法，还包括使用拟合参数的估计根据信号损害项来生成组合权重。

21.权利要求20的方法，还包括生成用于第一低数据速率信号的G-RAKE组合权重，以及使用联合缩放解调来解调第二低数据速率信号，二者都根据所确定的接收信号损害相关。

22.一种在无线通信网基站中使用的无线通信接收机(30)，其特征在于包括：

无线电前端电路，被配置成提供包括第一期望信号与第二期望信号的接收的多径信号；以及

接收机电路，被配置成通过解扩频感兴趣的接收信号而生成一个或多个组合信号；

所述接收机电路被配置成通过以下步骤计算组合权重：

测量每个与第一和第二期望信号相关联的相关；

响应于与第一和第二期望信号的每个相关联的相关的测量，联合估计拟合参数的值；以及

通过应用拟合参数的估计值，对于第一和第二期望信号的每个估计接收信号损害相关。

23.权利要求22的接收机，其中所述接收的多径信号还包括第三期望信号，以及其中接收机电路还被配置成通过应用拟合参数的估计值，对于第三期望信号估计接收信号损害相关。

24.权利要求22的接收机，其中通过应用拟合参数的估计值，对于第一和第二期望信号的每个估计接收信号损害相关包括形成一个或多个干扰相关矩阵，每个由相应的拟合参数缩放，其中干扰相关矩阵的元素从相应于来自第一和第二期望信号的导频信号的信道估计被确定，以及形成由相应拟合参数缩放的噪声相关矩阵，其用来对接收机滤波的自相关特性进行建模。

25.权利要求24的接收机，其中响应于与第一和第二期望信号的每个相关联的相关的测量，联合估计拟合参数的值包括执行拟合参数的最小平方拟合，以使得干扰和噪声相关矩阵的加权和密切地匹配于测量的损害相关。

26.权利要求24的接收机，其中每个干扰相关矩阵的元素是基于介质响应估计、当前的指延时分配和当前的接收信号路径延时。

27.权利要求24的接收机，其中噪声相关矩阵的元素是基于接收信号滤波器脉冲的自相关函数和基于当前的指延时分配。

28.权利要求22的接收机，其中接收机电路还被配置成根据所确定的接收信号损害相关计算组合权重。

29.权利要求22的接收机，还包括使用联合缩放解调根据所确定的接收信号损害相关来解调一个或多个信号。

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