CN101771651B - Ofdm信道估计技术 - Google Patents

Abstract

一种正交频分复用(OFDM)接收机包括：一个信道估计器，其接收一个包括多个符号的信号，每个符号包括多个导频和多个数据子载波，其中每个符号还包括至少一个导频子载波，该估计器使用第一符号内至少一个导频子载波的第一信道响应估计来从多个预先产生的加权矩阵里选择第一加权矩阵，并使用选择的第一加权矩阵产生在第一符号内数据子载波的信道估计信息。

Description

OFDM信道估计技术

技术领域

本发明通常涉及正交频分复用(OFDM)系统，特别涉及产生信道估计信息的OFDM接收机。

发明背景

正交频分复用(OFDM)系统使用多频道，可以同时进行多路子载波传输。一个示例的OFDM信号如图1所示，包括数据子载波和导频子载波(pilot subcarrier)。图1显示了一个频率轴和一个时间轴，具有相同时间标记的子载波(导频和数据子载波)一起形成一个符号。

当OFDM信号被传输且随后由接收机接收时，接收的信号有些不同于传输的信号，如等式1所示，其中y(t，k)是接收的子载波符号，x(t，k)是传输的子载波符号，H(t，k)是该子载波符号的信道频率响应，n(t，k)是噪声。信道频率响应由等式2提供。因此，不考虑噪声问题，如果知道信道频率响应，就可以知道传输的信号。OFDM接收机通常计算信道频率响应(也称为“信道估计”)，以便在进行解调之前获得传输的子载波。y(t，k)＝x(t，k)×H(t，k)+n(t，k)  等式1H(t，f)＝∫h(t，τ)e^-j2πfτdτ    等式2

OFDM信号通常有已知属性的子载波，以便协助计算信道频率响应。一个例子是训练符号(training symbol)，诸如用于IEEE 802.11a/g里的突发传输。另一种方法是使用导频子载波分布在信号里，如在WiMax、数字视频广播(DVB)等。例如，图1包括导频子载波。导频也被称为已知音，因为对一个给定导频，x(t，k)是已知的，已知的x(t，k)可以被用来计算给定导频的信道频率响应，如等式3。 $\stackrel{\·}{H}(t,k)=y(t,k)/x(t,k)$ 等式3

DVB使用两种导频。首先，有分散的导频，其中在频域里每12个音使用一个导频音。对每个邻近的OFDM符号，导频位置周期性地移位三个子载波。其它类型的导频是连续导频，其中每个OFDM符号的某些音(标记为0、48、54、87、...、1704、...6816)是已知的。

在DVB里，分散导频用来计算信号里数据子载波的信道频率响应。使用等式3，通过最小二乘法(LS)，估计在分散导频位置的信道频率响应。从这些获得的导频LS估计，还可以进一步估计数据子载波的信道频率响应。目前，有许多技术用来由导频估计数据子载波的信道频率响应。

一种由导频子载波估计数据子载波的信道频率响应的技术是分段线性内插法和高阶多项式拟合。这种技术忽视了噪声影响，并且不需要信道统计信息。从而提供低到中度的复杂性和性能。

另一种技术是变换域方法(transform domain method)。变换域方法需要信道统计信息(信噪比、时频域相关性)，并使用快速傅立叶变换(FFT)和逆FFT/IFFT计算。变换域方法具有中到高度的复杂性和性能。

还有另一种技术是最小均方差(MMSE)方法，其通常使用信道统计信息，并具有中度复杂性和较高的性能。传统的MMSE方法是一维的(1-D)，时域或者频域。1-D MMSE方法仅看跟被估计的数据子载波相同频率或时间标记的导频。一些MMSE方法既使用1-D时域估计又使用1-D频域估计(也被称为序列1-D方法)，但是并不是真的二维(2-D)方法，因为和被估计的数据子载波不同频率和时间标记的导频不能够用来进行估计。但是，在现有技术里某种程度上已经描述了真实的2-D MMSE估计。目前，有的MMSE方法通过进行不必要的重复计算和/或使用比所需更多的导频进行估计，不能在效率和准确性之间获得一个适当的平衡。

发明概述

本发明的各个实施例涉及提供有效技术来估计在OFDM应用里信道频率响应的系统、方法和计算机编程产品。在一个具体例子里，信号被分割成多个窗口(如每个窗口在时域上的长度是5个子载波，而在频域上长度是25个子载波)。此外，两个或多个加权矩阵被预先计算，且每个加权矩阵对应一个信道条件特征(如第一加权矩阵对应一个较大的信道延迟扩展和较慢的衰落速率，而第二加权矩阵对应一个较小的信道延迟扩展和较快的衰落速率)。

继续此示例，在一个窗口内，对一部分窗口内的连续导频子载波进行MMSE信道频率响应估计，其中估计是使用每个预先计算的加权矩阵进行。连续导频子载波的信道频率响应是已知的(通常是通过使用一种LS算法)。对每个MMSE估计，使用已知的响应计算一个方差(SE)，并进行记录。窗口在频域上滑动到另一个位置，其中进行更多的估计，并记录SE。重复此过程直到到达频带末端，并在SE的记录集合上计算MSE。MSE是在两组数值之间不匹配的平均值。比较整个频带上的MSE，并且假设具有最低MSE的MMSE估计更代表真实的信道条件，并选择和使用相应最逼近MMSE估计的加权矩阵，来估计在一个符号内的数据子载波的信道频率响应。

从预先产生的加权矩阵的有限集合里进行选择，能够有助于降低或减少复杂性和昂贵的重复计算加权矩阵，复杂性和重复计算是一些现有技术的特征。因此，一些实施例的优点是减少复杂性和成本。本发明的各个实施例可以被应用到1-D和2-D MMSE技术而进行频率响应估计。

通过在导频音位置上采用LS信道频率响应来直接估计在数据音位置上的信道频率响应，各个实施例都关注如何使用已知的分布导频来估计信道响应。换言之，此示例减少使用变换域方法，其中导频音的信道频率响应被首先转换到时域(信道冲激响应，CIR)，然后在某些处理之后又被转换回到频域。此示例直接的信道频率响应技术采用一个加权和过程，即数据音的信道频率响应是在导频位置上一组信道频率响应的加权和。

当使用本发明的各个实施例时，可以考虑某些因素。例如，可以事先确定估计时使用的导频数目。通常情况下，使用更多导频能够更准确，但是会增加计算的复杂性。此外，估计时使用的导频可以是从相同的时间标记、相同的频率标记、不同的时间和/或频率标记里选择，从而1-D和2-D方法属于实施例的范围内。在多数情况下，序列的1-D方法将产生与真实2-D方法相同的性能。但是，序列1-D方法应该遵循一个次序来分析时域和频域。例如，在一个较慢衰退的信道里，优选地首先分析时域。在一个较快衰退的信道里，优选地首先分析频域。通过对比，在一个真实的2-D方法里，次序信息已经包含在加权因子里。

在不同的信道特征下，MMSE标准的加权矢量是不同的。当假设的信道特征与实际的信道特征匹配时，将逼近最佳性能。通过使用一个明确信道特征集合的预先计算的加权矢量，各个实施例获得一个实际信道特征的MMSE加权矢量。基于MMSE信道频率响应的MSE和在连续导频位置上的已知(如LS)信道频率响应，预先计算的加权矢量用于一个竞争算法里，其中单个OFDM符号的连续导频集合被用来计算MSE。预先计算的加权矢量对每个OFDM符号竞争一次，胜者被用来估计一个OFDM符号的信道。

以上示例提供一种通过竞争算法确定加权矢量的方法，其它方法也属于实施例的范围内。加权矢量可以在多个范围内相互竞争，如一个或几个窗口、整个OFDM符号、或一个全帧。也有一些实际的考虑。较小范围的竞争可能导致不必要的比较计算，而较大范围(如在全帧上)的竞争可能导致较大的延迟影响和较大的缓冲要求。模拟仿真显示一个OFDM符号的范围，是合理的并与接收机链信号处理一致。

前述已经相当广泛地阐述了本发明的特征和技术优势，以便可以更好地理解以下本发明的详细描述。本发明的其它特征和优势将在随后进行描述，其构成本发明的权利要求。本领域技术人员应该认识到，披露的概念和具体实施例可以被容易地加以利用，并作为一个基础用来修改或设计其它构造以便执行本发明的相同目的。本领域技术人员也应该认识到，这种等同构造没有脱离在附加权利要求里阐述的本发明的精神和范围。本发明的新颖性特征，无论是其构造还是操作方法，与其它目的和优势一起，从以下结合附图的描述，将被更好地理解。但是，应该深刻地认识到，提供的每个特征仅是用作描述用途，而不是意在作为限制本发明的定义。

附图说明

为了更全面地理解本发明，现结合附图并参考以下描述，其中：

图1描述一个示例OFDM信号；

图2描述本发明一个实施例的一个典型系统；

图3描述能够在本发明各种实施例里使用的一个典型2-D信道估计；

图4描述能够在本发明各种实施例里使用的在时域上横跨5个载波并在频域上横跨25个载波的一个典型2-D窗口。

图5描述能够在本发明一个实施例里使用的一个典型信道特征假设以便预先计算用于等式7计算的加权矢量。

图6描述本发明一个实施例的一个典型窗口；

图7描述用于本发明一些实施例里的一个典型滑动窗口模式；

图8描述本发明一个实施例的在频带边缘使用的一个典型滑动窗口技术；

图9描述本发明一个实施例的一个典型过程；和

图10描述本发明一个实施例的一个典型计算机系统。

发明详述

图2描述本发明一个实施例的典型系统200。系统200包括OFDM接收机201，在此实施例里它是数字电视接收机202的一部分。OFDM接收机201不限于用在电视接收机里，其它使用也是可能的，如手持设备(如手机、个人数字助理、膝上型/台式计算机等)。

OFDM接收机201接收一个信号，该信号包括在时间和频域上扩展的子载波。信道估计器210处理该信号，产生信道频率响应估计，这将在以下详细描述。解调器220使用信道频率响应来执行数据音的相干解调。解调器220利用接收的数据音和频率信道响应来恢复传输的数据符号(如BPSK，QPSK，QAM符号)。然后，恢复的数据符号被软解映射(soft-demapped)成比特信息，然后流入信道解码器230以做进一步处理并展示给用户。

图3描述能够在本发明的各种实施例里使用的一个典型2-D信道估计。在此例子里，使用区域内的导频来估计数据子载波301的信道频率响应，即使该导频不与数据子载波301有共同的时间或频率标记。方框302描述了典型的使用两个导频的互相关计算。对每个数据子载波，依照等式4可以计算MMSE信道估计，其中是导频信道频率响应的矢量，w是一个加权矢量，其乘以导频信道频率响应矩阵，SNR是信噪比，θ是互相关矢量，R是自相关矢量，I是单位矩阵(identity matrix)。 ${\tilde{H}}_i=w_i\stackrel{\·}{H}={\mathrm{\θ}}_i{(\frac{1}{\mathrm{SNR}}I+R)}^{-1}\left[\begin{array}{c}\begin{array}{c}\·\\ \·\\ \·\\ {\stackrel{\·}{H}}_l\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\stackrel{\·}{H}}_{l+8}\\ \·\\ \·\\ \·\end{array}\end{array}\right]$ 等式4θ_j＝E{H_i·[…，H_l，…，H_l+8，…]}  等式5 $R=E\{\left[\begin{array}{c}\·\\ \·\\ \·\\ H_l\\ \·\\ \·\\ \·\\ H_{l+8}\\ \·\\ \·\\ \·\end{array}\right]\·[\·\·\·,H_l,\·\·\·,H_{l+8},\·\·\·\left]\right\}$ 等式6

本发明的各种实施例在OFDM符号内设定一个2-D窗口，其被用来选择加权矢量并估计数据子载波的信道频率响应。图4描述了典型的2-D窗口400，其在时域上横跨5个OFDM符号而在频域上横跨25个子载波。

窗口400是5个OFDM符号内子载波的子集，而部分401是子集的子集。401部分是数据子载波的子集，由此使用窗口400将估计信道频率响应，这将在以下详细描述。窗口400的一个显著特征是其限制分散导频的数目到12来用于估计401部分的子载波。等式7显示了401部分的数据子载波的信道估计计算。矩阵W是一个11×12矩阵，其包括11个加权矢量w，每个w对应401部分的每个数据子载波，而每个加权矢量w包括窗口400里12个导频中的每个导频的一个加权因子。因此，对窗口400，11个长度为12的加权矢量贮备在等式7所示的计算里，对400部分里11个数据子载波中的每个数据子载波使用12次乘法计算和一次加法计算。 ${\tilde{H}}^M=\left[\begin{array}{c}{\tilde{H}}_1^M\\ {\tilde{H}}_2^M\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\tilde{H}}_{11}^M\end{array}\right]=W{\stackrel{\·}{H}}^M=\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ w_2\\ \·\\ \·\\ \·\\ w_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\stackrel{\·}{H}}_1^M\\ {\stackrel{\·}{H}}_2^M\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\stackrel{\·}{H}}_{12}^M\end{array}\right]$ 等式7

本发明的一些实施例可以适配到不同尺寸的帧和不同尺寸的窗口。通常会期望有一个包括较多导频的较大尺寸窗口能够以更多的计算成本提供更准确的结果。已经通过模拟仿真显示图4的窗口能够提供可接受的结果用于DVB-T/H应用。

现在，讨论回到加权矩阵W的计算，并返回描述对符号里的所有数据子载波产生信道响应估计。本发明一些实施例的特征之一就是加权矩阵是从一组预先产生的加权矩阵里挑选的。这种特征能够提供更大的效率，因为能够降低或减少每个数据子载波的加权矢量的重新计算成本。

一种预先产生加权矩阵的示例方法包括将它们与信道特征假设(channel profile assumptions)相关联。另外，使用数据子载波的一个已知的相应位置和在窗口里一个导频子载波构造内的分散导频，建立加权矩阵。这将在以下进行描述，分散导频的模式在整个帧内的每个窗口上是相同的，从而预先产生的加权矩阵可以用于在此示例信号里的所有符号。

在此示例实施例里，使用合理数目的加权矩阵，每个加权矩阵与一个假设信道特征相关联，其中假设信道特征的集合几乎覆盖所有可能的实时信道条件。图5描述了可以在一些实施例里使用的一个典型信道特征假设，以预先产生加权矩阵用于计算等式7。在图5的实施例里，是考虑了衰退率和延迟扩展的假设，其是与等式5和6的互相关和自相关相关联的特征。象限501表示从零延迟扩展到中等延迟扩展、以及从零衰落速率到高衰落速率的一个信道特征。象限502表示从零延迟扩展到高等延迟扩展、以及从零衰落速率到中等衰落速率的一个信道特征。象限503表示象限501和502交集的一个信道特征。象限504表示快衰退率和高延迟扩展的信道特征。在此示范实施例里，一个加权矩阵(W1)与象限501的特征相关联，另一个加权矩阵(W2)与象限502的特征相关联。当信道特征对应象限503时两个加权矩阵都是有效的，而象限504是无用的(即信号质量太差而无法使用)。

图6描述了本发明一个实施例的典型窗口600。类似于窗口400(图4)，窗口600设定12个分散导频，将用于部分601的数据子载波的信道估计。图6也描述了连续导频602(具有相同频率标记的一组连续导频里的一个)。在此例子里，连续导频602用于挑选一个加权矩阵的方法里。

如上所述，使用诸如一种LS方法(等式3)，很容易计算一个导频子载波的信道频率响应估计。在此例子里，使用一种LS方法，估计导频602的信道频率响应，并存储数值。也可以使用一种MMSE技术，对每个预先产生的加权矩阵W1和W2，同样计算导频602的信道频率响应。接着，窗口被移动到一个新位置，并在新的窗口位置对连续导频再次进行计算。重复滑动窗口模式和计算两个不同矩阵的连续导频的MMSE的过程，直到覆盖整个频带。获得了连续导频的两组MMSE估计。与LS估计一起，两组MMSE估计被用来计算MSE。例如，MSE1和MSE2分别表示第一组MMSE估计和第二组MMSE估计中的误差。如果MSE1＜MSE2，则选择W1，如果MSE1＞MSE2，则选择W2。有时，会使用一个偏差因子(alpha)。例如，如果MSE1＜MSE2*alpha，则选择W1。偏差因子alpha可以用于考虑LS估计的噪声影响。

比较是通过等式8描述，其中J是连续导频的频率标记集合。等式8计算了一个符号内的两组SE的平均值，并对它们进行比较。由于比例因子1/尺寸(J)通常不影响比较结果，一些实施例可以使用累加值而不是平均值以避免除法运算。因此，示范实施例包括一个机制以使两个或多个信道特征假设进行竞争，其中每个信道特征假设与一个不同的加权矩阵相关联。最好的信道特征假设将“赢得”竞争，从而提供一个加权矩阵用于等式7内的多个数据子载波。

与W1相关的连续导频的MMSE信道估计

与W2相关的连续导频的MMSE信道估计

连续导频的LS信道估计 $v^{*}=\underset{v\∈\left[\mathrm{1,2}\right]}{\arg \min }\left\{\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{|{\tilde{H}}_j^{\mathrm{Mv}}-{\stackrel{\·}{H}}_j^M|}^2\right\}$ 等式8

实施例选择最佳加权矩阵来估计包括部分601的符号内数据子载波的信道频率响应。在选择合适的加权矩阵之后，对符号内的数据音进行MMSE信道频率响应估计。窗口模式再次在频带上滑动，通过使用选择的“赢家”矩阵，估计符号内数据音(如围绕601部分的符号)的信道频率响应。

如上所述，各个实施例包括在频域上滑动窗口。图7描述了用于本发明一些实施例内的一个典型滑动窗口模式。图7显示多个窗口701-704，可以理解，在此例子里，整个帧内都是设定统一的窗口，从而窗口与窗口的数据子载波和分散导频之间有一致的空间关系。每个窗口701-704包括各自的子载波子集711-714。在选择了一个加权矩阵用来估计数据子载波的信道频率响应之后，该加权矩阵被用于符号内所有频带的其它子集。滑动窗口技术被用来估计符号内数据子载波的信道频率响应(如围绕子集711-713的符号)。换言之，使用窗口701内的分散导频，选择的加权矩阵被应用到窗口701以估计711部分的数据子载波。相同的过程可以被应用到窗口702、703以及频带上的其它窗口(图中未显示)。在一些实施例里，也可以对帧内的其它符号使用该加权矩阵(如子集714)。

应该注意到，不是每个窗口都包括连续导频。这种窗口不用来选择一个加权矩阵，但是用来估计数据子载波的信道频率响应。

在频带边缘应用滑动窗口技术，要做一些调配，如图8所示。图8显示了两个滑动窗口801和802，它们各自描述不同的边缘情况。窗口801是在帧的左边缘上，从而窗口801和子集811是切断的。在此情况下，将窗口801的尺寸做成与帧内其它窗口的尺寸相同，而使用虚拟子载波(包括虚拟导频)来填满所建立的空间。窗口801包括每个符号的12个虚拟子载波。此外，子集811包括5个虚拟子载波。在此例子里，虚拟子载波的数值被设置为0，与以上的例子一样，估计信道频率响应。

窗口802是在符号频带的右边缘上，如有关窗口801所述，适用同样的概念。再次，插入被设置为0数值的虚拟子载波，作为占位符(placeholder)，从而窗口802和子集811的尺寸分别与帧内的其它窗口和子集相统一。

各种实施例包括依照以上示例执行的方法。图9描述了本发明一个实施例的典型过程900。过程900可以由一个如图2内所示的OFDM接收机进行。

在模块901，接收信号，一些符号被缓冲以做进一步处理。在此例子里，当窗口在时域上横跨5个OFDM符号时，系统缓冲5个OFDM符号，n-4，n-3，n-2，n-1，n。当接收到第n个OFDM符号时，系统能够估计第n-2个OFDM符号的信道频率响应。当接收到第n+1个OFDM符号时，系统能够估计第n-1个OFDM符号的信道频率响应，依此类推。当接收到第n个OFDM符号时，作为一个例子，有5个OFDM符号被缓冲(如在DVB例子里，有一个5行6817列的音矩阵)。在此例子里，缓冲是一个连续过程，其中所有接收到的符号被缓冲，然后再进一步处理。信号可以通过无线或有线接收到，而缓冲通常是由计算机存储器执行。

在模块902，对连续导频和分散导频进行LS估计。在一些实施例里，在导频音(包括分散和连续导频)的LS信道频率响应是已知的，所以在模块902内不进行计算，模块902产生导频的信道LS频率响应估计。

在模块903和904，使用两个不同的加权矩阵W1和W2，对连续导频计算两个不同的MMSE估计，每个加权矩阵对应一个不同的信道特征假设。分散导频的LS信道估计被用于模块903和904内的MMSE估计，如等式7所示。其它实施例能够使用多于两个的信道特征假设。更多的信道特征假设通常能提供更大的准确性，但也增加计算成本和复杂性。模拟仿真显示对应衰退率和延迟扩展的两个不同加权矢量可以足够用于一些DVB应用。

在模块905，比较MMSE估计和连续导频的LS计算。对应第一矩阵W1的计算是第一集合，而对应第二矩阵W2的计算是第二集合。具有最低的MSE关于LS的那个MMSE计算集合显示选择哪一个加权矩阵W1和W2以用于数据子载波的信道估计。在一些实施例里，引入一个偏差因子被用来减轻噪声影响。

在模块906，选择的加权矢量(这里称为W^*)被用来估计数据子载波的信道频率响应。在一些实施例里，模块906可以包括使用一种滑动窗口技术以在帧(或至少部分帧)的所有频谱，和甚至时间域上应用相同的加权矩阵W^*。

在模块907，帧的数据子载波的信道频率响应估计被用于解调。接着，传输解调信号以做进一步处理。例如，解调信号可以被传递到信号解码器。过程900运行以将一个OFDM信号转换成一个解调和解码信号，其中数据内容可被用来提供用户感觉得到的信息，如手机的语音或电视的声音和图像。

过程900是一个示例，各种实施例可以增加、忽略、修改和/或重新编排过程900的模块。例如，如上所述，可以使用多于两个的不同加权矩阵的集合来进行连续导频的信道估计。此外，一些实施例可以对每个符号执行模块903-905的动作，每几个符号执行一次，每帧执行一次，或在特别应用里频繁执行。预先产生的加权矩阵候选的同一集合可以被用于整个帧或多个帧，在一些实施例里，可以仅被设置一次并用于所有随后的计算。尽管以上实施例已经描述了有关DVB的信号，这些实施里可以调配而用于任何类型的OFDM应用，如WiMax、移动宽带无线、中国移动多媒体广播标准或其它使用分散导频和连续导频的信号的应用。过程900被实时实施，从而用户感觉不到延迟。

本发明的各个实施例提供优于现有信道估计技术的优势。例如，在一个帧内设定多个统一窗口并从一个合理数目的加权矩阵候选中选择一个，这能够节省缓冲空间，并降低计算数量。表格1显示了一个实施例的缓冲器使用和复杂性分析，该实施例应用5×25窗口(如图4)到一个DVB信号，预先产生两个加权矩阵的一个集合，在整个帧内的两个相同预先产生的加权矩阵中选择一个。另外，预先产生的加权矩阵和在它们中间进行选择能够减少或极大降低对实时矩阵求逆和实时信道统计(如SNR和时/频域相关性)的依赖性。此外，由一些实施例提供的缓冲器使用和复杂性的降低可以有察觉不到的性能损失。表格1

N：有用子载波的数目     B_d：每个子载波的比特宽度N_d：数据子载波的数目    B_c：信道估计的比特宽度N_cp：连续导频的数目     B_m：复合加权矩阵元素的比特宽度N_sp：分散导频的数目

当通过计算机可执行指令实施时，本发明实施例的各种元素实际上是定义此各种元素操作的软件代码。可执行指令或软件代码可以从可读媒介获得(如硬盘媒介、光媒介、RAM、EPROM、EEPROM、磁带媒介、盒式磁带媒介、闪存、ROM、存储器棒等)。实际上，可读媒介可以包括能够存储信息的任何媒介。

图10描述本发明一个实施例的一个示例计算机系统1000。即计算机系统1000包括一个可以实施本发明实施例的示例系统(如图2的示例实施的电视接收机202或其它包括OFDM接收机的设备，如手机或蜂窝电话基站)。中央处理单元(CPU)1001被连接到系统总线1002。CPU 1001可以是任何通用或专用CPU。但是，本发明不受CPU 1000架构的限制，只要CPU 1001支持在此所述的本发明操作。依照本发明的实施例，CPU1001可以执行各种逻辑指令。例如，依照以上结合图9所述的典型操作流程，一个或多个CPU，如CPU 1001，可以执行机器级指令。

优选地，计算机系统1000也包括随机存储器(RAM)1003，其可以是SRAM，DRAM，SDRAM等。在此例子里，计算机系统1000使用RAM 1003作为图3的缓冲器302。优选地，计算机系统1000包括只读存储器(ROM)1004，其可以是PROM，EPROM，EEPROM等。如在现有技术里所熟知的一样，RAM 1003和ROM 1004保留用户和系统数据以及程序。

优选地，计算机系统1000也包括输入/输出(I/O)适配器1005、通信适配器1011、用户接口适配器1008、和显示适配器1009。在某些实施例里，I/O适配器1005、用户接口适配器1008和/或通信适配器1011能够使用户与计算机系统1000进行互动以便输入信息，如期望的电视频道、期望呼叫的电话号码、文本消息的信息等。

优选地，I/O适配器1005将存储器设备1006，如一个或多个硬盘驱动器、光盘(CD)驱动器、软盘驱动器、磁带式驱动器等连接到计算机系统1000。当RAM 1003不能满足有关存储媒介数据的存储要求时，可以利用存储器设备。优选地，通信适配器1011被适配以连接计算机系统1000到网络1012(如互联网、局域网、蜂窝网络、有线电话网络等)。用户接口适配器1008连接用户输入设备、如键盘1013、定位设备1007、和麦克风1014和/或输出设备如扬声器1015到计算机系统1000。显示适配器1009是由CPU 1001驱动以控制在显示设备1010上的显示，例如当播放时显示媒介。

依照各种实施例，部分系统的实际构造可能稍微不同于以上所示。例如，本发明实施例可以被实施在专用集成电路(ASICs)或超大规模集成(VLSI)电路。一些实施例可以用于专用芯片组和/或软件/固件封装内。实际上，本领域技术人员可以利用任何数目的合适结构，其能够执行本发明实施例的逻辑操作。

虽然已经详细说明了本发明及其优越性，但应理解，在不脱离所附权利要求定义的本发明的条件下可以做出各种改变，替换和变化。此外，本申请的范围不限定到此处说明书中描述的处理方法，机器，制造，物质构成，手段，方法和步骤等的特定实施例。从说明书可以容易理解，可以利用实质上执行了与这里说明的相应实施例相同功能或实现了相同结果的目前已有的或者将来会开发出的处理方法，机器，制造，物质构成，手段，方法和步骤。因此，所附的权利要求书旨在包括这些处理方法，机器，制造，物质构成，手段，方法或步骤。

Claims (15)

1.一种正交频分复用OFDM接收机包括：

一个信道估计器，其接收一个包括多个符号的信号，每个符号包括多个数据子载波，该估计器使用信号内至少一个导频子载波的第一信道响应估计来从多个预先产生的加权矩阵里选择第一加权矩阵，并使用选择的第一加权矩阵为至少一个数据子载波子集产生信道响应估计信息；

其中信道估计器在信号内建立一个二维(2-D)窗口，窗口包括第一符号子集的第一导频子载波，信道估计器使用每个预先产生的加权矩阵和第一导频子载波子集，对窗口内至少一个导频子载波产生另外的MMSE信道频率响应估计，将每个预先产生的加权矩阵的另外的MMSE信道频率响应估计与至少一个导频子载波的第一MMSE信道频率响应估计进行比较，并基于比较在预先产生的加权矩阵中间作出选择；其中选择是通过挑选一个预先产生的加权矩阵而进行，这产生一个MMSE信道频率响应估计最逼近这至少一个导频子载波的第一MMSE信道频率响应估计，其中MMSE指最小均方差；和

一个解调器，其从信道估计器接收至少一个数据子载波子集的信道响应估计信息，并使用至少一个数据子载波子集的信道响应估计信息来解调接收到的信号。

2.根据权利要求1所述的OFDM接收机，其中信号是无线接收。

3.根据权利要求1所述的OFDM接收机，其中信号是有线接收。

4.根据权利要求1所述的OFDM接收机，其中多个预先产生的加权矩阵是依照多个数据子载波在导频子载波构造内的一个已知的相应位置而产生的。

5.根据权利要求1所述的OFDM接收机，其中多个预先产生的加权矩阵解释信道的延迟扩展和衰落速率上的潜在差别。

6.根据权利要求1所述的OFDM接收机，其中信道估计器使用选择的第一加权矩阵，在第一符号内沿着频带进行多个信道估计。

7.根据权利要求1所述的OFDM接收机，其中信道估计器在信号内建立一个二维(2-D)窗口，该窗口包括第一符号子集的第一导频子载波子集，该信道估计器使用第一选择的加权矩阵和第一导频子载波子集的信道响应，为至少一个数据子载波子集执行2-D信道估计。

8.一种数字电视接收机，包括权利要求1所述的OFDM接收机。

9.根据权利要求8所述的数字电视接收机，其中OFDM接收机是依照地面数字视频广播(DVB-T)标准运行。

10.根据权利要求8所述的数字电视接收机，其中OFDM接收机是依照手持式终端数字视频广播(DVB-H)标准运行。

11.一种蜂窝电话基站，包括权利要求1所述的OFDM接收机。

12.一种解调正交频分复用OFDM信号的方法，此方法包括：

接收一个信号；

在信号内设定多个窗口，这多个窗口包括多个连续导频子载波；

使用导频子载波的一个已知传输特征，获得连续导频子载波的第一MMSE信道频率响应估计；

产生连续导频子载波的多个另外的MMSE信道频率响应估计，这另外的MMSE信道频率响应估计是使用多个加权矩阵候选而产生的，每个另外的MMSE信道频率响应估计对应一个加权矩阵候选；

比较这另外的MMSE信道频率响应估计和第一MMSE信道频率响应估计；

基于比较，选择一个加权矩阵候选；

使用选择的加权矩阵候选，估计符号内数据子载波的信道响应；和

使用数据子载波的估计信道响应解调信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其中信号还包括分散导频。

14.根据权利要求12所述的方法，其中估计符号内数据子载波的信道响应包括：

执行二维信道估计。

15.根据权利要求12所述的方法，其中每个加权矩阵候选包括：

多个矢量，每个矢量对应符号内至少一个数据子载波子集的一个数据子载波；

其中每个矢量包括在信道估计期间将被应用到导频子载波的一组加权值。

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