CN101632274A - 用于参数估计的并行施密特-卡尔曼滤波 - Google Patents

Abstract

提供了一种方法，用于使用并行施密特－卡尔曼滤波器对频率偏移估计和信道估计进行联合确定。接收来自移动终端的信号。使用并行施密特－卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定。频率偏移估计和信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

Description

用于参数估计的并行施密特-卡尔曼滤波

相关申请

根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求享受2006年9月29日提交的、标题为“Method and Apparatus For Providing Frequency Offsetand Channel Estimation”的美国临时申请序列号No.60/827,491的较早申请日的优先权，通过引入将该申请整体包含于此。

背景技术

无线通信系统为用户提供了移动便利性以及一套丰富的服务和功能。此便利性使得持续增长的消费者数目显著地将其用作可接受的通信模式，以用于传输语音和数据(包括文本和图形信息)方面的商务和个人使用。这种通信系统的一个长期挑战是抵抗信号干扰，信号干扰随着系统中用户数目的递增而变得越来越难以解决。为了有效地最小化干扰，需要可靠的信道和频率偏移估计。传统上，这种估计非常困难，尤其是当信号通过时变信道进行传输时。这些信道特性反映了涉及移动终端的场景。

发明内容

因此，需要一种方法来提供信道和频率偏移估计。根据一个实施方式，针对MIMO(多输入多输出)OFDMA(正交频分多址)系统，在由于移动性而导致的时变信道上对频率偏移和信道估计进行联合确定。

根据本发明的一个实施方式，一种方法包括接收来自移动终端的信号。该方法还包括使用并行施密特-卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定。频率偏移估计和信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

根据本发明的另一实施方式，一种设备，包括处理器，其被配置用于接收来自移动终端的信号，以及使用并行施密特-卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定。频率偏移估计和信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

根据本发明的又一实施方式，一种系统，包括基站，其被配置用于接收来自移动终端的信号，以及使用并行施密特-卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定。频率偏移估计和信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

仅仅通过图示出包括被构思以实现本发明的最佳模式在内的多个特定实施方式和实现，本发明的其他方面、特征和优点将从下文的详细描述中变得明显。本发明还能够具有其他不同的实施方式，并且在各种明显方面其若干细节可以修改，所有这些都不脱离本发明的精神和范围。相应地，附图和说明书应视为在本质上是示意性的，而不是限制性的。

附图说明

本发明的实施方式通过示例的方式而不是通过限制的方式示出，在附图中：

图1是根据本发明一个实施方式的、利用被配置成使用施密特-卡尔曼滤波器来提供频率偏移、信道和传播估计的基站的通信系统的图示；

图2是根据本发明一个实施方式的、提供能够使用并行施密特-卡尔曼滤波器来处理频率偏移估计和信道估计的多个处理块的基站的图示；

图3A和图3B是根据本发明各种实施方式的、用于提供频率偏移估计和信道估计的过程的流程图；

图4是可以用于实现本发明一个实施方式的硬件的图示；

图5A和图5B是能够支持本发明各种实施方式的不同蜂窝移动电话系统的图示；

图6是根据本发明一个实施方式的、能够在图5A和图5B的系统中操作的移动台的示例性组件的图示；以及

图7是根据本发明一个实施方式的、能够支持此处所描述的过程的企业网络的图示。

具体实施方式

公开了使用施密特-卡尔曼滤波器来提供通信参数的估计的装置、方法和软件。在下文的描述中，出于解释的目的，阐述了多个具体细节以提供对本发明的实施方式的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说很显然，本发明的实施方式可以在没有这些具体细节或者具有等效布置的情况下被实践。在其他实例中，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以避免不必要地模糊本发明的实施方式。

尽管针对多输入多输出(MIMO)OFDMA(正交频分多址)系统和施密特-卡尔曼滤波器来讨论本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以意识到，本发明的实施方式可以应用于任何类型的通信系统和等效的滤波技术。

图1是根据本发明一个实施方式的、利用被配置成使用施密特-卡尔曼滤波器来提供频率偏移、信道和传播估计的基站的通信系统的图示。出于示意性的目的，通信系统100具有与一个或多个移动台(MS)103a-103n通信的基站101。取决于上下文，术语“移动台(MS)”、“用户设备(UE)”、“用户终端”以及“移动节点(MN)”可互换地用来表示任何类型的客户端设备或终端。如所示，基站101包括用于生成信道估计的信道估计模块105，以及用于提供频率偏移估计的频率偏移估计模块107。此外，传播估计模块109输出传播延迟的估计。如后面所描述的，这些估计涉及采用施密特-卡尔曼滤波。

根据某些实施方式，系统100是MIMO(多输入多输出)OFDMA(正交频分多址)系统。OFDMA，也称为多用户OFDM，其被认为是用于第4代无线网络的调制和多址方法。OFDMA是正交频分复用(OFDM)的扩展，其目前是用于高速数据接入系统的调制选择，高速数据接入系统诸如IEEE 802.11a/g/n无线LAN(WiFi)(无线保真)以及IEEE 802.16a/d/e无线宽带接入系统(WiMAX)(全球微波接入互操作性)。OFDMA允许多个用户在不同的子载波上同时发射。

在MIMO系统100中，发射器(其可以是移动台103或基站101)可以从多个天线同时发射多个数据流。接收机(例如移动台103或基站101)可以经由多个天线接收所发射的流，其中接收机可以基于所接收的导频符号推导出信道响应矩阵，以及执行接收机空间处理。接收机可以合并信号以获得增强的信道响应信号。

OFDM系统100(采用频域均衡方法)可以支持高速数据，同时保持很高的信号质量，即使在严重的多径衰落环境下。为了实现OFDM技术的潜能，需要高精确度的信道估计器。具体地，为了从期望用户所接收的矢量信号去除干扰信号，确定可靠的信道和频率偏移估计。作为示例，在上行链路-MIMO-OFDMA(UL-MIMO-OFDMA)系统中，主要因为设备的移动性，使得使用传统的方法很难估计和跟踪偏移和信道参数。考虑此方法可以在使用OFDM波形的其他应用中实现。

已经提议了若干种方法用于解决频率偏移和信道估计。例如，使用最大似然(ML)法用于联合估计，其中采用交替投影用于频率偏移估计。还提议了基于子空间的频率偏移估计。然而，由于高移动性使得在户外会经历高多普勒偏移，因此这些方法可能不适合实际的时变环境。而且，常规的方法在时变环境中估计频率偏移不太可靠。对了联合估计，在MIMO-OFDM系统中使用非线性滤波技术。然而，此方法依赖于基于卡尔曼滤波器的非线性滤波方法，因此可能不适合并行处理。

作为对比，根据某些实施方式，基站101通过并行地使用施密特-卡尔曼滤波器来在时变信道上为MIMO-OFDMA系统100提供联合频率偏移和信道估计。在OFDM系统中，频率偏移估计是保持载波正交性的重要部分。在MIMO-OFDMA系统100中，发射机(例如，MS 103或BS 101)可以使用多个天线(例如，基站101的天线111，或者移动台103a-103n的天线113a-113n)在多个子带上同时发射多个数据流。

在可选实施方式中，估计过程可以在没有OFDM的单载波系统中实现。在这种情况下，针对一个子带执行信道估计。对于宽带单载波系统，可以使用各种技术来解决宽带信道中的频率选择性。

注意，此处描述的与数据处理技术相关联的信道估计和频率偏移估计可以用于无线通信系统100中的下行链路以及上行链路。下行链路是指从基站101到用户终端103的通信链路，而上行链路是指从用户终端103到基站101的通信链路。

此外，基站101可以在MIMO-CDMA(码分多址)系统中操作，以便通过信道估计模块105和传播估计模块109来提供联合信道和传播延迟估计。

图2是根据本发明一个实施方式的、提供能够使用并行施密特-卡尔曼滤波器来处理频率偏移估计和信道估计的多个处理块的基站的图示。在示例性架构中，图1的基站101利用多个处理块200a-200n来执行联合估计过程。处理块200a-200n的数目对应于通信中所涉及的移动台113a-113n的数目。

每个处理块200a包括并行施密特-卡尔曼滤波器201，其例如基于在时变信道上接收到的信号而输出频率偏移估计和信道估计。处理块200a-200n提供并行处理方案，其可以操作来估计相位噪声以及跟踪信道偏移和信道估计。

施密特-卡尔曼滤波器201通过去除不感兴趣的状态来将处理器上的计算负荷最小化。该去除可以通过划分如下测量和传播方程来实现：

${\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]}_{k+1}=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\φ}}_x& 0\\ 0& {\mathrm{\φ}}_y\end{array}\right]{\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]}_k+{\left[\begin{array}{c}{w}_x\\ w_y\end{array}\right]}_k$

$z_k={\left[\begin{array}{cc}H& J\end{array}\right]}_k{\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]}_k+v_k$

$P_k={\left[\begin{array}{cc}{P}_{\mathrm{xx}}& P_{\mathrm{yx}}\\ P_{\mathrm{xy}}& P_{\mathrm{yy}}\end{array}\right]}_k$

其中，x表示包含感兴趣的状态(例如信道状态)的矢量。

在对接收到的信号滤波之后，已滤波信号(并行滤波输出)可以在编码器(未示出)中进行编码和交织，继而在调制器(未示出)中调制，该调制器可以是固定的或自适应的。通过噪声消除过程，已滤波数据中的任何噪声可以被消除，并且被馈送到天线以便将已滤波信号发射给目标终端103。在接收到已滤波信号之后，终端103的本地振荡器(未示出)可以根据频率偏移估计进行调整。

图3A和图3B是根据本发明各种实施方式的、用于提供频率偏移估计和信道估计的过程的流程图。如图3A所示，在步骤301中，通过时变信道从移动终端103a接收传输信号。在步骤303中，处理继而使用并行施密特-卡尔曼滤波器(例如，滤波器201)来跟踪和估计针对传输链路(例如，上行链路)的频率偏移和信道参数。使用该信道和频率偏移估计，处理可以减轻干扰信号(步骤305)。

为了计算卡尔曼增益，需要针对A^-1的O(N³)乘法和加法、针对所有K_k ^q(n)的K×O(N(K-1)(N_t(N_f+1))²N)乘法和加法、原始的卡尔曼增益、以及针对所有

的K×O(N(K-1)²(N_t(N_f+1))²N)乘法和加法、施密特-卡尔曼增益。从这些事实可知，随着移动台103a-103n的数目的增加，并行施密特-卡尔曼滤波方法更为可取。据观察，在实际的MIMO-OFDMA系统中，没有必要将干扰建模成简单的AWGN(加性白高斯噪声)。

对于图3B，在步骤311中，处理将信号分解为期望信号和干扰信号。接着，创建多个处理块200a-200n。作为示例，处理块的数目等于系统中移动台103a-103n(或用户)的总数目(步骤313)。每个块200a仅针对一个期望用户执行处理，如步骤315中所示。在示例性实施方式中，根据步骤317，每个块200a-200n执行信道估计和信道更新。

在示例性实施方式中，相对于联合估计所有用户信道估计的最优卡尔曼滤波器而言，图3A和图3B的处理为多用户上行链路MIMO提供了较低复杂度的信道估计/频率偏移算法。此方法好于将所有其他用户视为AWGN的方法。其还优于使用概率数据关联滤波器(PDAF)，概率数据关联滤波器利用反映数据流异步性的某种概率分布函数(PDF)来对其他用户建模。在一个实施方式中，估计过程通过不对干扰者进行估计，以最优方式利用了干扰用户的二阶统计数据。

进一步地，过程与天线的数目、FFT(快速傅立叶变换)的大小以及每个接收天线的用户数目很成比例。处理具有矢量矩阵乘法和加法，并且可以在典型的带有矢量-矩阵包的DSP(数字信号处理器)中很容易地实现。

本领域普通技术人员可以认识到，所描述的估计过程可以通过软件、硬件(例如，通用处理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)、固件或其组合来实现。以下针对图4详细描述用于执行所述功能的此类示例性硬件。

图4示出了可以在其上实现本发明各种实施方式的示例性硬件。计算系统400包括总线401或者用于传送信息的其他通信机制，以及耦合至总线401以用于处理信息的处理器403。计算系统400还包括主存储器405，诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备，其耦合至总线401以用于存储信息和将由处理器403执行的指令。主存储器405也可以用于存储在处理器403对指令的执行期间的临时变量或者其他中间信息。计算系统400还可以包括只读存储器(ROM)407或其他静态存储设备，其耦合至总线401以用于存储用于处理器403的静态信息和指令。诸如磁盘或光盘之类的存储设备409耦合至总线401以用于永久性地存储信息和指令。

计算系统400可以经由总线401耦合至显示器411，诸如液晶显示器或者有源矩阵显示器，以用于向用户显示信息。诸如包括字母数字和其他键的键盘之类的输入设备413可以耦合至总线401以用于将信息和命令选择传送给处理器403。输入设备403可以包括光标控制，诸如鼠标、轨迹球或光标方向键，用于将方向信息和命令选择传送给处理器403以及用于控制光标在显示器411上的运动。

根据本发明的各种实施方式，响应于处理器403执行包含在主存储器405中的指令安排，可以由计算系统400提供此处所描述的过程。可以从另一计算机可读介质(诸如存储设备409)将此类指令读入主存储器405中。对包含在主存储器405中的指令安排的执行，使得处理器403执行此处所描述的过程步骤。也可以利用多处理装置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器405中的指令。在可选实施方式中，可以使用硬线电路来代替软件指令或与软件指令相结合来实现本发明的实施方式。在另一示例中，可以使用诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可重配置硬件，其中通常通过对存储器查找表进行编程，可重配置硬件的逻辑门的功能和连接拓扑在运行时是可定制的。因此，本发明的实施方式不限于硬件电路和软件的任何具体组合。

计算系统400还包括耦合至总线401的至少一个通信接口415。通信接口415提供耦合至网络链路(未示出)的双向数据通信。通信接口415发送和接收电信号、电磁信号或光信号，其携带表示各种信息类型的数字数据流。而且，通信接口415可以包括外围接口设备，诸如通用串行总线(USB)接口、PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)接口，等等。

处理器403可以在代码被接收的同时执行所发射的代码，和/或将代码存储在存储设备409或其他非易失性存储器中以供之后执行。在此方式中，计算系统400可以获得载波形式的应用代码。

此处所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器403提供指令以供执行的任何介质。此类介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质以及传输介质。非易失性介质例如包括，光盘或磁盘，诸如存储设备409。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器405。传输介质包括同轴电缆、铜线以及光纤，包括包含总线401的线路。传输介质还可以采取声波、光波或电磁波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的波。计算机可读介质的通用形式包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其他光介质、穿孔卡、纸带、光标记页、具有孔或其他光学可识别记号的模式的任何其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、闪速-EPROM、任何其他存储芯片或带盒、载波、或者计算机可以读取的任何其他介质。

在向处理器提供指令以供执行时可以涉及各种形式的计算机可读介质。例如，用于执行至少一部分本发明的指令最初可以在远程计算机的磁盘上生成。在这种情形下，远程计算机将指令加载到主存储器中，并且使用调制解调器通过电话线路发送指令。本地系统的调制解调器在电话线路上接收数据，并且使用红外发射机将数据转换为红外信号，以及将该红外信号发射到便携式计算设备，诸如个人数字助理(PDA)或膝上型笔记本。便携式计算设备上的红外检测器接收由该红外信号产生的信息和指令并将数据放在总线上。总线将数据传送至主存储器，处理器从主存储器取回指令并执行之。主存储器所接收的指令可选地可以在处理器执行之前或之后存储在存储设备上。

图5A和图5B是能够支持本发明的各种实施方式的不同蜂窝移动电话系统的图示。图5A和图5B示出了若干示例性蜂窝移动电话系统，其每个都具有移动台(例如，手持机)和基站，在基站和移动台中安装有收发机(作为数字信号处理器(DSP)的一部分)、硬件、软件、集成电路和/或半导体设备。作为示例，无线网络支持国际电信联盟(ITU)为国际移动电信2000(IMT-2000)定义的第二代和第三代(2G和3G)服务。出于解释的目的，针对cdma2000架构来阐述无线网络的载波和信道选择能力。作为IS-95的第三代版本，cdma2000是在第三代合作伙伴项目2(3GPP2)中标准化的。

无线网络500包括与基站子系统(BSS)503通信的移动台501(例如，手持机、终端、台、单元、设备或至用户的任何类型的接口(诸如“可穿戴的”电路，等))。根据本发明的一个实施方式，无线网络支持国际电信联盟(ITU)为国际移动电信2000(IMT-2000)定义的第三代(3G)服务。

在此示例中，BSS 503包括基站收发台(BTS)505和基站控制器(BSC)507。尽管示出了单个BTS，但是可以认识到通常有多个BTS例如通过点到点链路连接至BSC。每个BSS 503通过传输控制实体或分组控制功能(PCF)511链接至分组数据服务节点(PDSN)509。由于PDSN 509用作对外部网络(例如，因特网513或其他私人用户网络515)的网关，因此PDSN 509可以包括访问、授权和记账系统(AAA)517，以便安全地确定用户的身份和权限以及跟踪每个用户的活动。网络515包括链接至一个或多个数据库533的网络管理系统(NMS)531，通过由归属AAA 537确保的归属代理(HA)535可以访问这些数据库。

尽管示出了单个BSS 503，但是可以认识到通常有多个BSS 503连接至移动交换中心(MSC)519。MSC 519提供到电路交换电话网络(诸如公共交换电话网络(PSTN)521)的连接。类似地，还可以认识到，MSC 519可以连接至同一网络500上的其他MSC 519和/或连接至其他无线网络。MSC 519通常配置有访问位置寄存器(VLR)523数据库，其保存有关该MSC 519的活跃订户的临时信息。VLR 523数据库内的数据很大程度上是归属位置寄存器(HLR)525数据库的副本，HLR数据库存储详细的订户服务订阅信息。在某些实现中，HLR 525和VLR 523是同一个物理数据库；然而，HLR525可以位于例如通过7号信令系统(SS7)网络可访问的远程位置。认证中心(AuC)527包含订户特定的认证数据，诸如秘密认证密钥，其与HLR 525相关联以用于对用户进行认证。此外，MSC 519连接至短消息服务中心(SMSC)529，SMSC存储和转发去往和来自无线网络500的短消息。

在蜂窝电话系统的典型操作期间，BTS 505接收和解调来自实施电话呼叫或其他通信的多组移动单元501的多组反向链路信号。由给定BTS 505接收的每个反向链路信号在该台内被处理。结果数据被转发给BSC 507。BSC 507提供呼叫资源分配和移动性管理功能，所述移动性管理功能包括安排BTS 505之间的软切换。BSC 507还将接收到的数据路由至MSC 519，MSC 519继而提供附加的路由和/或交换以用于与PSTN 521进行对接。MSC 519还负责呼叫建立、呼叫终止、MSC内切换和补充服务的管理、以及对信息进行收集、计费和记账。类似地，无线网络500发送前向链路消息。PSTN 521与MSC 519进行对接。MSC 519附加地与BSC 507进行对接，BSC继而与BTS 505通信，BTS 505调制多组前向链路信号并将其发射至多组移动单元501。

如图5B所示，通用分组无线服务(GPRS)基础设施550的两个关键单元是服务GPRS支持节点(SGSN)532和网关GPRS支持节点(GGSN)534。此外，GPRS基础设施包括分组控制单元PCU(536)和链接至账单系统539的计费网关功能(CGF)538。GPRS移动台(MS)541采用用户标识模块(SIM)543。

PCU 536是负责GPRS相关功能(诸如空中接口访问控制、空中接口上的分组调度以及分组组装和重新组装)的逻辑网元。通常，PCU 536在物理上与BSC 545集成；然而，其可以与BTS 547或SGSN532配合。SGSN 532提供与MSC 549等同的功能，包括移动性管理、安全性以及访问控制功能，不过是在分组交换域中。而且，SGSN 532例如使用BSS GPRS协议(BSSGP)通过基于帧中继的接口与PCU536相连接。尽管只示出了一个SGSN，但是可以认识到，可以采用多个SGSN 531，并且可以将服务区域划分为对应的路由区域(RA)。当在进行中的个人发展规划(PDP)上下文期间发生RA更新时，SGSN/SGSN接口允许分组从旧的SGSN隧穿至新的SGSN。尽管给定的SGSN可以服务多个BSC 545，但是任何给定的BSC 545通常与一个SGSN 532进行对接。同样，SGSN 532可选地通过使用GPRS增强型移动应用部分(MAP)的基于SS7的接口与HLR 551相连接，或者通过使用信令连接控制部分(SCCP)的基于SS7的接口与MSC549相连接。SGSN/HLR接口允许SGSN 532向HLR 551提供位置更新并且取回在SGSN服务区域内的GPRS相关订阅信息。SGSN/MSC接口支持在电路交换服务与分组数据服务(诸如针对语音呼叫寻呼订户)之间的协调。最后，SGSN 532与SMSC 553进行对接以通过网络550支持短消息收发功能。

GGSN 534是针对外部分组数据网络(诸如因特网513或其他私人用户网络555)的网关。网络555包括链接至一个或多个数据库559的网络管理系统(NMS)557，通过PDSN 561可访问这些数据库。GGSN 534指派互联网协议(IP)地址，并且也可以作为远程认证拨入用户服务主机来对用户进行认证。位于GGSN 534的防火墙也执行防火墙功能以限制未授权业务。尽管只示出了一个GGSN534，但是可以认识到，给定的SGSN 532可以与一个或多个GGSN533进行对接，以便允许用户数据在两个实体之间进行隧穿以及去往和来自网络550。当外部数据网络通过GPRS网络550对会话进行初始化时，GGSN 534向HLR 551查询当前服务MS 541的SGSN 532。

BTS 547和BSC 545管理无线接口，包括控制哪个移动台(MS)541在何时有权接入无线信道。这些元件实际上在MS 541和SGSN532之间中继消息。SGSN 532管理与MS 541的通信，发送和接收数据以及保持跟踪其位置。SGSN 532还对MS 541进行注册、认证MS 541以及对发送给MS 541的数据进行加密。

图6是根据本发明一个实施方式的、能够在图5A和图5B的系统中操作的移动台(例如，手持机)的示例性组件的图示。一般说来，无线接收机经常按照前端和后端特性进行定义。接收机的前端包括所有射频(RF)电路，而后端包括所有基带处理电路。电话的相关内部组件包括主控制单元(MCU)603、数字信号处理器(DSP)605、以及包括麦克风增益控制单元和扬声器增益控制单元的接收机/发射机单元。主显示单元607在支持各种应用和移动台功能时向用户提供显示。音频功能电路609包括麦克风611和麦克风放大器，其对从麦克风611输出的语音信号进行放大。从麦克风611输出的经放大的语音信号被馈送到编码器/解码器(CODEC)613。

无线部分615放大功率以及转换频率以便经由天线617与包括在移动通信系统(例如，图5A或图5B的系统)中的基站通信。功率放大器(PA)619以及发射机/调制电路可操作地对MCU 603进行响应，PA 619的输出耦合至本领域公知的双工器621或循环器或天线开关。PA 619还耦合至电池接口和功率控制单元620。

在使用时，移动台601的用户对着麦克风611说话，他或她的话音连同检测到的任何背景噪声一起被转换为模拟电压。模拟电压继而通过模数转换器(ADC)623转换为数字信号。控制单元603将数字信号路由至DSP 605以在其中处理，诸如语音编码、信道编码、加密和交织。在示例性实施方式中，使用码分多址(CDMA)的蜂窝传输协议通过未单独示出的单元对该经处理的话音信号进行编码，正如在电信工业协会的TIA/EIA/IS-95-A用于双模宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容性标准中所详细描述的那样，在此通过引用将其整体并入。

已编码信号继而被路由至均衡器625以便补偿在通过空中传输期间发生的任何频率相关的缺损，诸如相位和幅度失真。在均衡该比特流之后，调制器627将信号与RF接口629中生成的RF信号组合。调制器627通过频率或相位调制生成正弦波。为了准备好信号以进行传输，上变频器631将输出自调制器627的正弦波与合成器633生成的另一正弦波组合，以获得期望的传输频率。该信号继而通过PA 619发送以将信号增大至适当的功率水平。在实际系统中，PA619充任可变增益放大器，其增益由DSP 605根据接收自网络基站的信息来控制。该信号继而在双工器621中滤波，并且可选地发送至天线耦合器635以匹配阻抗，从而提供最大的功率传送。最后，经由天线617将信号发射至本地基站。可以提供自动增益控制(AGC)来控制接收机末级的增益。信号可以从末级转发至远程电话，该远程电话可以是另一蜂窝电话、其他移动电话或连接至公共交换电话网络(PSTN)或其他电话网络的陆上线路。

经由天线617接收发射至移动台601的话音信号，并且通过低噪声放大器(LNA)637对其立即放大。下变频器639降低载波频率，同时解调器641去掉RF只留下数字比特流。该信号继而通过均衡器625并且由DSP 605处理。数模转换器(DAC)643转换该信号并将结果输出通过扬声器645发送给用户，所有这些都在主控制单元(MCU)603的控制下——MCU可以实现为中央处理单元(CPU)(未示出)。

MCU 603接收各种信号，包括来自键盘647的输入信号。MCU603将显示命令和切换命令分别递送给显示器607和语音输出切换控制器。进一步地，MCU 603与DSP 605交换信息，并且可以访问可选并入的SIM卡649和存储器651。此外，MCU 603执行该台所需的各种控制功能。取决于实现，DPS 605可以对话音信号执行各种常规数字处理功能中的任何功能。附加地，DPS 605根据麦克风611探测到的信号，确定本地环境的背景噪声水平，以及将麦克风611的增益设置为被选择以补偿移动台601的用户的自然趋势的水平。

CODEC 613包括ADC 623和DAC 643。存储器651存储包括入呼音数据在内的各种数据，并且其能够存储其他数据，包括例如经由全球因特网接收的音乐数据。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、寄存器或本领域公知的可写入存储介质的任何其他形式中。存储器设备651可以是，但不限于，单个存储器、CD、DVD、ROM、RAM、EEPROM、光存储器、或者能够存储数字数据的任何其他非易失性存储介质。

可选并入的SIM卡649例如携带重要信息，诸如蜂窝电话号码、载波供应服务、订阅细节以及安全信息。SIM卡649主要用于标识无线网络上的移动台601。卡649还包括存储器，用于存储个人电话号码记录、文本消息以及用户特定的移动台设置。

图7示出了示例性企业网络，其可以是利用基于分组的和/或基于小区的技术(例如，异步传输模式(ATM)、以太网、基于IP的，等等)的任何类型的数据通信网络。企业网络701为有线节点703以及无线节点705-709(固定的或移动的)提供连接，其中每个节点可以被配置以执行上述处理。企业网络701可以与各种其他网络通信，诸如WLAN网络2311(例如，IEEE 802.11)、cdma2000蜂窝网络713、电话网络716(例如，PSTN)或公共数据网络717(例如，因特网)。

尽管结合多个实施方式和实现描述了本发明，但是本发明不限于此，而是覆盖各种明显的变形和等同布置，其均落入所附权利要求的范围内。尽管在权利要求中将本发明的特征表示为特定组合，但是可以设想这些特征可以按照任何组合和顺序来安排。

Claims (18)

1.一种方法，包括：

接收来自移动终端的信号；以及

使用并行施密特-卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定，

其中所述频率偏移估计和所述信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

2.如权利要求1的方法，其中所述信号通过多输入多输出(MIMO)信道而被接收。

3.如权利要求2的方法，其中所述信道与正交频分多址(OFDMA)方案兼容。

4.如权利要求2的方法，其中所述信道与码分多址(CDMA)方案兼容。

5.如权利要求4的方法，其中所述并行施密特-卡尔曼滤波器输出针对所述接收信号的传播延迟估计。

6.如权利要求1的方法，其中所述移动终端是多个移动终端之一，所述方法还包括：

接收来自所述多个移动终端的多个信号；以及

为所述移动终端中的每一个并发地确定频率偏移估计和信道估计。

7.一种设备，包括：

处理器，其被配置用于接收来自移动终端的信号，以及使用并行施密特-卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定，

其中所述频率偏移估计和所述信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

8.如权利要求7的设备，其中所述信号通过多输入多输出(MIMO)信道而被接收。

9.如权利要求8的设备，其中所述信道与正交频分多址(OFDMA)方案兼容。

10.如权利要求8的设备，其中所述信道与码分多址(CDMA)方案兼容。

11.如权利要求10的设备，其中所述并行施密特-卡尔曼滤波器输出针对所述接收信号的传播延迟估计。

12.如权利要求7的设备，还包括：

另一处理器，其被配置用于接收来自另一移动终端的另一信号，以及为所述另一移动终端确定频率偏移估计和信道估计，

其中所述处理器都被配置用于并发地操作以生成所述频率偏移估计和所述信道估计。

13.一种系统，包括：

基站，其被配置用于接收来自移动终端的信号，以及使用并行施密特-卡尔曼滤波器对接收信号的频率偏移估计和信道估计进行联合确定，

其中所述频率偏移估计和所述信道估计用于去除所述接收信号的干扰。

14.如权利要求13的系统，其中所述信号通过多输入多输出(MIMO)信道而被接收。

15.如权利要求14的系统，其中所述信道与正交频分多址(OFDMA)方案兼容。

16.如权利要求14的系统，其中所述信道与码分多址(CDMA)方案兼容。

17.如权利要求16的系统，其中所述并行施密特-卡尔曼滤波器输出针对所述接收信号的传播延迟估计。

18.如权利要求13的系统，其中所述基站还被配置用于接收来自另一移动终端的另一信号，以及为所述另一移动终端确定频率偏移估计和信道估计，其中所述处理器都被配置用于并发地操作以生成所述频率偏移估计和所述信道估计。

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