CN102164110B - 频域均衡方法和系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种频域均衡方法和系统。该方法包括:获取第一次均衡后的频域信号分量组;通过N点傅立叶反变换,获取第一次均衡后的时域信号分量组;选择位于第一次均衡后的时域信号分量组中心的ND个信号分量组成第二时域信号分量组;通过ND点FFT,获取第二频域信号分量组;获取传输对应于第一频域信号分量组的时域信号帧时的频域信道估计结果;通过ND点IFFT,获取传输时域信号帧时的时域信道估计结果;消除时域信道估计结果中包含的多径干扰;将消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果,通过N点FFT,获取扩展后的频域信道估计结果,并将其作为新的均衡器系数对第一次均衡后的频域信号分量组进行下一次均衡。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,更具体地涉及一种频域均衡方法和系统。
背景技术
正交频分复用(OFDM)通常被用于数字音频广播系统和数字视频广播系统中。由于循环前缀和保护间隔的原因,OFDM系统具有消除符号间干扰和载波间干扰的能力。OFDM也可以被用在单频网络(SFN)中。在SFN中,所有发射机在相同的频率上发射相同的信号,接收机接收来自多个发射机的信号,这些接收信号通常具有超过循环前缀(CP)的持续时间的不同延迟,这导致符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)被引入,从而使得系统性能严重恶化。在CP的持续时间不足够长的情况下,传统的信道估计和均衡机制的性能也严重劣化。
当前的一些接收机中采用了时域均衡(TDE)机制。为了处理来自不同信道的信号,接收机的复杂性(尤其是TDE滤波器的长度)显著增加。在一般的接收机中,通常采用具有500个前向抽头和600个反馈抽头甚至更多抽头的TDE滤波器。
Koichiro Imamura和Kazuhiko Shibuya所著的“A laboratory test resultof frequency domain channel equalizer for multipath interference outside theguard interval of OFDM”提出了一种基于分块的频域均衡方法。由于在这种方法中均衡器系数取决于当前需要均衡的信号帧的前一帧,所以这种方法受到误差扩散的影响,需要很长时间收敛。
M.Tuchler和J.Hagenauer所著的“Turbo equalization using frequencydomain equalizers”提出了一种用于turbo均衡的频域方法。其中,均衡器对符号进行估计,并计算每个比特的软可能性信息,然后将它们提供给解码器。解码器处理软信息,然后生成指示每个所发射的比特的相对可能性的软信息,然后将其生成的软信息反馈给均衡器以帮助进行信道和符号估计。但是,turbo均衡太复杂,需要很多存储器来存储中间软信息和较大的迟延。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题,本发明提供了一种新颖的频域均衡方法和系统。
根据本发明实施例的频域均衡系统,用于对包括N个信号分量的、正交频分复用调制(OFDM)模式的频域信号分量组进行频域均衡。该频域均衡系统包括:频域均衡单元,用于通过将包括N个信号分量的第一频域信号分量组与均衡器系数相除,获取第一次均衡后的频域信号分量组,其中第一频域信号分量组对应于以包括ND个信号分量的一个时域信号帧为中心、由所述时域信号帧中的信号分量、保护间隔以及所述时域信号帧的前一帧和后一帧中的信号分量组成、总共包括N个信号分量的时域信号分量组,ND和N是大于0的整数,且ND<N;N点傅立叶反变换单元,用于通过对第一次均衡后的频域信号分量组进行N点傅立叶反变换(IFFT),获取对应于第一次均衡后的频域信号分量组的第一次均衡后的时域信号分量组;信号分量分离单元,用于选择位于第一次均衡后的时域信号分量组中心的ND个信号分量组成第二时域信号分量组;ND点傅立叶变换单元,用于通过对第二时域信号分量组进行ND点傅立叶变换(FFT),获取对应于第二时域信号分量组的第二频域信号分量组;频域信道估计单元,用于利用第二频域信号分量组,获取传输对应于第一频域信号分量组的时域信号帧时的频域信道估计结果;ND点傅立叶反变换单元,用于通过对频域信道估计结果进行ND点傅立叶反变换,获取传输对应于第一频域信号分量组的时域信号帧时的时域信道估计结果;多径干扰消除单元,用于消除时域信道估计结果中包含的多径干扰;均衡器系数获取单元,用于将消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果,并通过对扩展后的时域信道估计结果进行N点傅立叶变换,获取对应于扩展后的时域信道估计结果的扩展后的频域信道估计结果。其中,频域均衡单元将扩展后的频域信道估计结果作为新的均衡器系数对第一次均衡后的频域信号分量组进行下一次均衡。
根据本发明实施例的频域均衡方法,用于对包括N个信号分量的、正交频分复用调制模式的频域信号分量组进行频域均衡。该频域均衡方法包括:通过将包括N个信号分量的第一频域信号分量组与均衡器系数相除,获取第一次均衡后的频域信号分量组,其中第一频域信号分量组对应于以包括ND个信号分量的一个时域信号帧为中心、由所述时域信号帧中的信号分量、保护间隔以及所述时域信号帧的前一帧和后一帧中的信号分量组成、总共包括N个信号分量的时域信号分量组,ND和N是大于0的整数,且ND<N;通过对第一次均衡后的频域信号分量组进行N点傅立叶反变换,获取对应于第一次均衡后的频域信号分量组的第一次均衡后的时域信号分量组;选择位于第一次均衡后的时域信号分量组中心的ND个信号分量组成第二时域信号分量组;通过对第二时域信号分量组进行ND点傅立叶变换,获取对应于第二时域信号分量组的第二频域信号分量组;利用第二频域信号分量组,获取传输对应于第一频域信号分量组的时域信号帧时的频域信道估计结果;通过对频域信道估计结果进行ND点傅立叶反变换,获取传输对应于第一频域信号分量组的时域信号帧时的时域信道估计结果;消除时域信道估计结果中包含的多径干扰;以及将消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果,并通过对扩展后的时域信道估计结果进行N点傅立叶变换,获取对应于扩展后的时域信道估计结果的扩展后的频域信道估计结果。其中,将扩展后的频域信道估计结果作为新的均衡器系数对第一次均衡后的频域信号分量组进行下一次均衡。
本发明还提供了一种包括上述频域均衡系统的接收机。
本发明通过迭代式频域均衡方法和系统有效去除了多径信道传输过程中的ICI和ISI,相比于当今常用的时域均衡方法,实现的复杂度大大降低。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明,其中:
图1示出了在无线广播系统中对数据进行传输的基本原理;
图2示出了从发射机向接收机发射信号的示例性场景;
图3示出了根据本发明实施例的接收机的逻辑框图;
图4示出了根据本发明实施例的频域均衡系统的逻辑框图;
图5示出了OFDM调制模式的时域信号帧的具体结构;
图6示出了说明OFDM时域信号中包含的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)如何被引入的原理示意图;
图7示出了图4中所示的频域信道估计单元412的逻辑框图;
图8示出了不存在ICI和ISI时的时域信道估计结果的曲线图;
图9示出了存在ICI和ISI时的均衡后的时域信号分量组的曲线图;
图10和图11示出了找出时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰的处理的示意图;
图12和图13示出了对处于一个滤波窗口中的多径干扰进行处理的示意图;以及
图14示出了能量补偿后的信道响应的示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置和算法,而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。
图1示出了在无线广播系统中对数据进行传输的基本原理。如图1所示,该无线广播系统主要包括发射机102、传输信道104以及接收机106。其中,发射机102对将要发送的信号进行编码和调制,然后通过传输信道104将编码且调制后的信号发送给接收机106。
图2示出了从发射机向接收机发射信号的示例性场景。如图2所示,该场景中存在两个发射机202和204、一个接收机206、以及反射物208和210(反射物可以为建筑物、地面或树等)。其中,发射机202和204以相同的频率发射相同的信号。发射机202和204发射的信号直接被传输到接收机206,或者经过反射物208和/或210的反射而被传输到接收机206。在实际的传输过程中,传输信道的时变性会导致多普勒频移,从而产生载波间干扰(ICI)。而发射机所发射信号的多径传播通常也会产生符号间干扰(ISI)。
图3示出了根据本发明实施例的接收机的逻辑结构。如图3所示,该接收机包括天线302、RF下变频器304、模拟-数字(A/D)变换器306、均衡器308、解调器310、以及信道解码器312。其中,天线302接收RF信号。RF下变频器304将天线接收的RF信号转变为基带信号。A/D变换器306将基带信号(其是模拟信号)转变为数字数据流(即,数字信号)。均衡器308对数字信号进行调节,以补偿数字信号中的多径干扰。解调器310对均衡后的数字信号进行解映射,并生成每个比特的软信息。信道解码器312执行前向纠错,以去除所接收的数据流中的误差。
本发明关注对均衡器308的改进。根据本发明实施例的频域均衡系统采用了迭代均衡的方法,并且用于对OFDM调制方式的时域信号逐帧进行频域均衡。
图4示出了根据本发明实施例的频域均衡系统的逻辑框图。如图4所示,根据本发明实施例的频域均衡系统包括N点傅立叶变换(N点FFT)单元402、频域均衡单元404、N点傅立叶反变换(N点IFFT)单元406、信号分量分离单元408、ND点傅立叶变换(ND点FFT)单元410、频域信道估计单元412、ND点傅立叶反变换(ND点IFFT)单元414、多径干扰消除单元416、以及均衡器系数获取单元418。
图5示出了OFDM调制模式的时域信号中的时域信号帧的具体结构。如图5中所示,OFDM时域信号帧的长度是ND(即,包括ND个信号分量),保护间隔(CP)的长度是NCP。
在本实施例中,为了对时域信号帧例如,x(i)进行频域均衡,需要对时域信号帧x(i)、时域信号帧x(i)与其前一帧x(i-1)和后一帧x(i+1)之间的保护间隔、以及时域信号帧x(i)的前一帧x(i-1)和后一帧x(i+1)中的部分信号分量组成的第一时域信号分量组(该信号分量组总共包括N个信号分量)进行处理。这里假设传输第一时域信号分量组期间,传输信道是时不变的。
图6示出了说明OFDM时域信号中包含的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)如何被引入的原理示意图。如图6所示,对于当前的时域信号帧x(i),信道响应的变化导致了载波间干扰,而传输时延超过保护间隔(CP)导致了符号间干扰。
包括ISI和ICI(统称为多径干扰)的时域信号分量可以由以下等式(1)表示:
其中,H表示传输时域信号时的频域信道响应,为循环卷积矩阵的形式。diag()表示一个对角矩阵,FN表示N点快速傅立叶变换。h表示传输时域信号时的时域信道响应,且h=[h0 h1…hb 0…0 h-a h-a+1…h-1]=IFFT(H)。在时域信道响应h中,包括后回声干扰和前回声干扰(它们是多径干扰的两种表现形式)。ni是高斯噪声。xi表示时域信号中的第i个时域信号帧,x′i+1表示对时域信号中的第i+1个时域信号帧xi+1中的信号分量重新排序后得到的结果。
下面详细描述图4所示的频域均衡系统对具有图5所示的帧结构、且由包括ISI和ICI的信号分量组成的一个时域信号帧(例如)x(i)进行频域均衡的具体处理。其中,在x(i)被输入频域均衡系统之前,需要将时域信号帧x(i)、时域信号帧x(i)与其前一帧x(i-1)和后一帧x(i+1)之间的保护间隔、以及时域信号帧x(i)的前一帧x(i-1)和后一帧x(i+1)中的部分信号分量进行结合,以组成一个时域信号分量组z(i)(该信号分量组总共包括N个信号分量)。频域均衡系统对时域信号分量组z(i)进行处理。
具体地,N点傅立叶变换单元402对时域信号分量组z(i)进行N点傅立叶变换,以将时域信号分量组z(i)转换为频域信号分量组Z(i)。由于当前不存在用于对频域信号分量组Z(i)进行频域均衡的均衡器系数,所以频域均衡单元404暂时不对频域信号分量组Z(i)进行处理而是将其传递给N点傅立叶反变换单元406。N点傅立叶反变换单元406对频域信号分量组Z(i)进行N点傅立叶反变换,以将频域信号分量组Z(i)变换为时域信号分量组z(i)。信号分量分离单元408从时域信号分量组z(i)中选择位于时域信号分量组z(i)中心的ND个信号分量组成时域信号分量组z(i)’。ND点傅立叶变换单元410对时域信号分量组z(i)’进行ND点傅立叶变换,以将时域信号分量组z(i)’变换为频域信号分量组Z(i)’。频域信道估计单元412利用频域信号分量组Z(i)’,获取传输时域信号帧x(i)时的频域信道估计结果H(i)。ND点傅立叶反变换单元414对频域信道估计结果H(i)进行ND点傅立叶反变换,以将频域信道估计结果H(i)变换为时域信道估计结果h(i)。多径干扰消除单元416消除时域信道估计结果h(i)中包含的多径干扰。均衡器系数获取单元418将消除多径干扰后的时域信道估计结果h(i)’扩展为包括N个分量的时域信道估计结果hN(i),并通过对扩展后的时域信道估计结果hN(i)进行N点傅立叶变换,获取对应于扩展后的时域信道估计结果hN(i)的扩展后的频域信道估计结果HN(i)。
接下来,频域均衡单元404将扩展后的频域信道估计结果HN(i)作为均衡系数,对频域信号分量组Z(i)进行均衡。N点傅立叶反变换单元406对均衡后的频域信号分量组Z(i)1进行N点傅立叶反变换,以将均衡后的频域信号分量组Z(i)1变换为均衡后的时域信号分量组z(i)1。信号分量分离单元408选择位于均衡后的时域信号分量组z(i)1中心的ND个信号分量组成时域信号分量组z(i)1’。ND点傅立叶变换单元410对时域信号分量组z(i)1’进行ND点傅立叶变换,以将时域信号分量组z(i)1’变换为频域信号分量组Z(i)1’。频域信道估计单元412利用频域信号分量组Z(i)1’,获取传输时域信号帧x(i)时的频域信道估计结果H(i)1。ND点傅立叶反变换单元414对频域信道估计结果H(i)1进行ND点傅立叶反变换,以将频域信道估计结果H(i)1变换为时域信道估计结果h(i)1。多径干扰消除单元416消除时域信道估计结果h(i)1中包含的多径干扰。均衡器系数获取单元418将消除多径干扰后的时域信道估计结果h(i)1’扩展为包括N个分量的时域信道估计结果hN(i)1,并通过对扩展后的时域信道估计结果hN(i)1进行N点傅立叶变换,获取对应于扩展后的时域信道估计结果的扩展后的频域信道估计结果HN(i)1。接着,频域均衡单元404将扩展后的频域信道估计结果HN(i)1作为新的均衡器系数,对均衡后的频域信号分量组Z(i)1进行下一次均衡。
实践中,可以根据信道传输条件来确定对频域信号分量组Z(i)迭代地进行均衡的循环次数,通常设为3次。在均衡后的频域信号分量组达到预定指标后,N点傅立叶反变换单元406、信号分量分离单元408、以及ND点傅立叶变换单元410对均衡后的频域信号分量组进行进一步处理,并将处理结果送入解调器310进行进一步处理。
图4中所示的N点傅立叶变换单元402也可以设置在频域均衡系统的外部。另外,经由频域均衡单元404传递或处理的信号分量组可以暂时存储在图4所示的延迟单元420中,也可以暂时保存在频域均衡单元404自身的存储模块中。
图7示出了图4中所示的频域信道估计单元412的逻辑框图。如图7所示,频域信道估计单元412包括分量分离模块702、第一估计模块704、第二估计模块706、信号均衡模块708、硬判决模块710、以及第三估计模块712。下面以对于频域信号分量组Z(i)1’的处理为例,来说明频域信道估计单元412执行的处理过程。
具体地,分量分离模块702从频域信号分量组Z(i)1’中分离出数据子载波信号分量D(i)1’、空子载波信号分量N(i)1’、以及导频子载波信号分量P(i)1’。第一估计模块704利用从频域信号分量组Z(i)1’中分离出的导频子载波信号分量P(i)1’和已知的导频子载波信号分量P0(即,本地生成的导频子载波信号分量),获取传输时域信号帧x(i)中的导频子载波信号分量时的信道估计结果Hp(i)。第二估计模块706利用传输时域信号帧x(i)中的导频子载波信号分量时的信道估计结果Hp(i)和传输时域信号帧x(i)的前一帧x(i-1)中的导频子载波信号分量时的信道估计结果Hp(i-1),获取传输整个时域信号帧x(i)时的初步信道估计结果H0(i)。信号均衡模块708将频域信号分量组Z(i)1’与初步信道估计结果H0(i)相除,来获取均衡后的频域信号分量组Z0(i)1’。硬判决模块710对均衡后的频域信号分量组Z0(i)1’中的信号分量进行硬判决。第三估计模块712通过将频域信号分量组Z(i)1’中的信号分量与均衡后的频域信号分量组Z0(i)1’中的相应信号分量的硬判决结果相除,来获取传输时域信号帧x(i)时的频域信道估计结果H(i)1。
下面,详细说明多径干扰消除单元416消除时域信道估计结果中包含的多径干扰的处理(以频域信道估计结果H(i)1为例进行说明)。具体地,多径干扰消除单元416通过以下处理来消除频域信道估计结果H(i)1中的多径干扰:首先,找出时域信道估计结果H(i)1中包含的一个或多个多径干扰(即,下文中所说的候选干扰,可以是前回声和/或后回声);接着,确定一个或多个多径干扰中的哪些多径干扰是真干扰,哪些多径干扰是假干扰;根据作为真干扰的各个多径干扰在频域信道估计结果H(i)1中的具体位置,分别对作为真干扰的各个多径干扰进行功率补偿;并且消除功率补偿后的多径干扰。
图8示出了在不存在ICI和ISI的情况下,从ND点傅立叶反变换单元414输出的时域信道估计结果的曲线图。如图8所示,信道估计结果(即,信道响应)H的傅立叶反变换结果反映了真实的多回声干扰特征,信道响应的主径8002位于序列位置0,假设仅有一个回声干扰8004并且该回声干扰位于序列位置nE。若0<nE<ND/2,则该回声干扰为前回声干扰,若ND/2<=nE<ND,则该回声干扰为后回声干扰。
图9示出了在存在ICI和ISI的情况下,从ND点傅立叶反变换单元414输出的时域信道估计结果的曲线图。如图9所示,因信道估计结果中并未完全去除ISI和ICI的影响,所以信道估计结果的傅立叶反变换IFFT将在真实的回声干扰902的两侧引入假回声干扰904,分别位于,其中mod表示模运算,表示取整运算。
图10和图11示出了找出时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰的处理的示意图。如图10所示,对于时域信道估计结果,多径干扰消除单元416可以根据一个预定的功率阈值来找出时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰(这里也称为候选干扰)。例如,时域信号帧x(i)的主径信号功率为D,需要对功率在D/U=10dB以上的所有回声(即,多径干扰)进行均衡,这时可以设置阈值D/10,并将功率在D/10以上的回声作为多径干扰。如图11所示,由于时域信道估计结果的不同部分的功率分布不同,所以可以对时域信道估计结果的不同部分采用不同的功率阈值。并且对于时域信道估计结果的任意一个部分,将该部分中超过用于该部分的功率阈值的回声作为多径干扰。
通常,通过用一定长度的滤波窗口函数对信号进行过滤来去除干扰(如图12所示)。但是,在同一个滤波窗口中存在多个作为真干扰的多径干扰时(如图13所示),仅对其中多个作为真干扰的多径干扰中功率最大的一个多径干扰进行处理。
接下来,说明对需要均衡的一个多径干扰(即,候选干扰)进行功率补偿的具体处理。首先,检查该候选干扰是否满足如满足,则认为该候选干扰为假回声干扰(即,假干扰),需要将其合成在一个真实的回声干扰(即,真干扰)中。如公式1所示,因为ICI的存在,在信道估计时仅计算了回声干扰能量的一部分,需对其进行能量补偿。假设估计出的回声干扰幅值为AE,则能量补偿系数CE由下式计算,功率补偿后的回声干扰能量为AECE。
经过能量补偿后,最终的信道响应如图14所示。
综上所述,本发明通过一种迭代式频域均衡方法有效的去除了多径信道传输过程中的ICI和ISI,相比于当今常用的时域均衡方法,实现的复杂度大大降低。
以上已经参考本发明的具体实施例来描述了本发明,但是本领域技术人员均了解,可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更,而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本发明的精神和范围。
根据需要可以用硬件或软件来执行步骤。注意,在不脱离本发明范围的前提下,可向本说明书中给出的流程图添加步骤、从中去除步骤或修改其中的步骤。一般来说,流程图只是用来指示用于实现功能的基本操作的一种可能的序列。
本发明的实施例可利用编程的通用数字计算机、利用专用集成电路、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、光的、化学的、生物的、量子的或纳米工程的系统、组件和机构来实现。一般来说,本发明的功能可由本领域已知的任何手段来实现。可以使用分布式或联网系统、组件和电路。数据的通信或传送可以是有线的、无线的或者通过任何其他手段。
还将意识到,根据特定应用的需要,附图中示出的要素中的一个或多个可以按更分离或更集成的方式来实现,或者甚至在某些情况下被去除或被停用。实现可存储在机器可读介质中的程序或代码以允许计算机执行上述任何方法,也在本发明的精神和范围之内。
此外,附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的,而不是限制性的,除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时,组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。
Claims (13)
1.一种频域均衡系统,用于对包括N个信号分量的、正交频分复用调制模式的频域信号分量组进行均衡,所述频域均衡系统包括:
频域均衡单元,用于通过将包括N个信号分量的第一频域信号分量组与均衡器系数相除,获取第一次均衡后的频域信号分量组,其中所述第一频域信号分量组对应于以包括ND个信号分量的一个时域信号帧为中心、由所述时域信号帧中的信号分量、保护间隔以及所述时域信号帧的前一帧和后一帧中的信号分量组成、总共包括N个信号分量的时域信号分量组,ND和N是大于0的整数,且ND<N;
N点傅立叶反变换单元,用于通过对所述第一次均衡后的频域信号分量组进行N点傅立叶反变换,获取对应于所述第一次均衡后的频域信号分量组的第一次均衡后的时域信号分量组;
信号分量分离单元,用于选择位于所述第一次均衡后的时域信号分量组中心的ND个信号分量组成第二时域信号分量组;
ND点傅立叶变换单元,用于通过对所述第二时域信号分量组进行ND点傅立叶变换,获取对应于所述第二时域信号分量组的第二频域信号分量组;
频域信道估计单元,用于利用所述第二频域信号分量组,获取传输对应于所述第一频域信号分量组的所述时域信号帧时的频域信道估计结果;
ND点傅立叶反变换单元,用于通过对所述频域信道估计结果进行ND点傅立叶反变换,获取传输所述时域信号帧时的时域信道估计结果;
多径干扰消除单元,用于消除所述时域信道估计结果中包含的多径干扰;以及
均衡器系数获取单元,用于将消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果,并通过对扩展后的时域信道估计结果进行N点傅立叶变换,获取对应于所述扩展后的时域信道估计结果的扩展后的频域信道估计结果,其中
所述频域均衡单元将所述扩展后的频域信道估计结果作为新的均衡器系数对所述第一次均衡后的频域信号分量组进行下一次均衡。
2.根据权利要求1所述的频域均衡系统,其特征在于,所述均衡器系数获取单元通过在所述消除多径干扰后的时域信道估计结果的中心位置插入N-ND个零分量,将所述消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果。
3.根据权利要求1所述的频域均衡系统,其特征在于,所述多径干扰消除单元通过以下处理来消除所述时域信道估计结果中包含的多径干扰:
找出所述时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰;
确定所述一个或多个多径干扰中作为真干扰的多径干扰以及作为假干扰的多径干扰;
根据所述作为真干扰的多径干扰的位置分别对所述作为真干扰的多径干扰进行功率补偿;以及
消除功率补偿后的多径干扰。
4.根据权利要求3所述的频域均衡系统,其特征在于,对于所述时域信道估计结果,所述多径干扰消除单元根据已知的有效信号与干扰信号之间的功率之比来找出所述时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰。
5.根据权利要求3所述的频域均衡系统,其特征在于,每次迭代处理过程中,对于处在同一个滤波窗口中的多个作为真干扰的多径干扰,所述多径干扰消除单元仅对所述多个作为真干扰的多径干扰中功率最大的一个多径干扰进行处理。
6.根据权利要求1所述的频域均衡系统,其特征在于,所述频域信道估计单元包括:
分量分离模块,用于从所述第二频域信号分量组中分离出数据子载波信号分量、空子载波信号分量、以及导频子载波信号分量;
第一估计模块,用于利用从所述第二频域信号分量组中分离出的所述导频子载波信号分量和已知的导频子载波信号分量,获取传输所述时域信号帧中的导频子载波信号分量时的信道估计结果;
第二估计模块,用于利用传输所述时域信号帧中的导频子载波信号分量时的信道估计结果和传输所述时域信号帧的前一帧中的导频子载波信号分量时的信道估计结果,获取传输整个所述时域信号帧时的初步信道估计结果;
信号均衡模块,用于通过将所述第二频域信号分量组与所述初步信道估计结果相除,来获取均衡后的第二频域信号分量组;
硬判决模块,用于对所述均衡后的第二频域信号分量组中的信号分量进行硬判决;以及
第三估计模块,用于通过将所述第二频域信号分量组中的信号分量与所述均衡后的第二频域信号分量组中的相应信号分量的硬判决结果相除,来获取传输所述时域信号帧时的频域信道估计结果。
7.一种频域均衡方法,用于对包括N个信号分量的、正交频分复用调制模式的频域信号分量组进行均衡,所述频域均衡方法包括:
通过将包括N个信号分量的第一频域信号分量组与均衡器系数相除,获取第一次均衡后的频域信号分量组,其中所述第一频域信号分量组对应于以包括ND个信号分量的一个时域信号帧为中心、由所述时域信号帧中的信号分量、保护间隔以及所述时域信号帧的前一帧和后一帧中的信号分量组成、总共包括N个信号分量的时域信号分量组,ND和N是大于0的整数,且ND<N;
通过对所述第一次均衡后的频域信号分量组进行N点傅立叶反变换,获取对应于所述第一次均衡后的频域信号分量组的第一次均衡后的时域信号分量组;
选择位于所述第一次均衡后的时域信号分量组中心的ND个信号分量组成第二时域信号分量组;
通过对所述第二时域信号分量组进行ND点傅立叶变换,获取对应于所述第二时域信号分量组的第二频域信号分量组;
利用所述第二频域信号分量组,获取传输对应于所述第一频域信号分量组的所述时域信号帧时的频域信道估计结果;
通过对所述频域信道估计结果进行ND点傅立叶反变换,获取传输所述时域信号帧时的时域信道估计结果;
消除所述时域信道估计结果中包含的多径干扰;以及
将消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果,并通过对扩展后的时域信道估计结果进行N点傅立叶变换,获取对应于所述扩展后的时域信道估计结果的扩展后的频域信道估计结果,其中
将所述扩展后的频域信道估计结果作为新的均衡器系数对所述第一次均衡后的频域信号分量组进行下一次均衡。
8.根据权利要求7所述的频域均衡方法,其特征在于,通过在所述消除多径干扰后的时域信道估计结果的中心位置插入N-ND个零分量,将所述消除多径干扰后的时域信道估计结果扩展为包括N个分量的时域信道估计结果。
9.根据权利要求7所述的频域均衡方法,其特征在于,消除所述时域信道估计结果中包含的多径干扰的处理包括:
找出所述时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰;
确定所述一个或多个多径干扰中作为真干扰的多径干扰以及作为假干扰的多径干扰;
根据所述作为真干扰的多径干扰的位置分别对所述作为真干扰的多径干扰进行功率补偿;以及
消除功率补偿后的多径干扰。
10.根据权利要求9所述的频域均衡方法,其特征在于,对于所述时域信道估计结果,根据已知的有效信号与干扰信号之间的功率之比来找出所述时域信道估计结果中包含的一个或多个多径干扰。
11.根据权利要求9所述的频域均衡方法,其特征在于,对于处在同一个滤波窗口中的多个作为真干扰的多径干扰,仅对所述多个作为真干扰的多径干扰中功率最大的一个多径干扰进行处理。
12.根据权利要求7所述的频域均衡方法,其特征在于,获取传输所述时域信号帧时的频域信道估计结果的处理包括:
从所述第二频域信号分量组中分离出数据子载波信号分量、空子载波信号分量、以及导频子载波信号分量;
利用从所述第二频域信号分量组中分离出的所述导频子载波信号分量和已知的导频子载波信号分量,获取传输所述时域信号帧中的导频子载波信号分量时的信道估计结果;
利用传输所述时域信号帧中的导频子载波信号分量时的信道估计结果和传输所述时域信号帧的前一帧中的导频子载波信号分量时的信道估计结果,获取传输整个所述时域信号帧时的初步信道估计结果;
通过将所述第二频域信号分量组与所述初步信道估计结果相除,来获取均衡后的第二频域信号分量组;
对所述均衡后的第二频域信号分量组中的信号分量进行硬判决;以及
通过将所述第二频域信号分量组中的信号分量与所述均衡后的第二频域信号分量组中的相应信号分量的硬判决结果相除,来获取传输所述时域信号帧时的频域信道估计结果。
13.一种接收机,包括权利要求1至6中任一项所述的频域均衡系统。
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