CN103516641B - 应用于信道估计和检测的互相关方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于无线通信系统中参考序列和接收序列之间高效互相关的方法和装置。所述参考序列包括正负号调整后的子序列的连接，所述正负号调整由正负号序列集合中的第一正负号序列确定。例如，参考序列可以是正负号调整后的Golay互补对子序列的交替连接。对接收序列进行移位，以提供多个时间移位的序列，接着将多个时间移位的序列与子序列进行互相关，以形成部分互相关的集合。使用第一正负号序列对部分互相关进行正负号调整，并进行组合，以产生参考序列和接收序列之间的互相关。如此产生的互相关可用于信道签名(例如，物理层类型)标识和/或信道冲激响应估计。

Description

应用于信道估计和检测的互相关方法和装置

技术领域

本公开涉及无线通信，更具体地，涉及用于在无线通信系统中确定参考序列和接收序列之间的互相关的方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，以发射机和接收机已知的良好设计的序列或波形的形式，广泛使用训练序列。训练序列(TS)主要用于信道估计的目的，并且还可以携带能够在接收机侧典型地盲检测的其他信息(例如，信令或用户信息等)。TS设计的最终目的是：针对给定的约束集合(例如，信道延迟扩展要求、承载信息的类型、期望的工作信噪比和发射机/接收机复杂度等)，优化接收机中的信道估计和信号检测性能。针对位于60GHz频段的新出现的WLAN/WPAN提供标准的IEEE802.11ad规范定义了被称为信道估计字段(CEF)的训练信号。图1示出了在IEEE 802.11ad规范中定义的物理层协议数据单元(PPDU)100的帧结构。该帧结构包括：短训练字段(STF)102、信道估计字段(CEF)104、首部106、数据分组108、以及波束成形接收机/发射机训练(TRN-R/T)字段110。还可以包括自动增益控制(AGC)字段。信道估计字段(CEF)104用于信道估计以及在网络的物理层上发送首部和数据分组时检测在首部和数据分组中使用的调制类型。例如，调制类型可以是正交频分复用(OFDM)或单载波(SC)。调制类型与物理层(PHY)类型相关联。

图2示出了在针对无线局域网和无线个域网的IEEE 802.11ad规范中定义的CEF序列。图2A示出了用于单载波(SC)调制的序列，图2B示出了用于正交频分复用(OFDM)调制的序列104。用于SC调制的CEF序列由作为STF 102一部分的前缀序列200，后接8个连接、交替的128比特的Golay互补序列202、204、206、208、210、212、214和216，以及后缀序列218组成。序列Ga128和Gb128形成Golay互补对。每个序列由正负号(sign，+或-)的序列调制。前缀和后缀序列(在图中示为阴影框)是8个连接序列的循环扩展。类似地，图2B中示出的用于OFDM调制的CEF序列104’由也作为STF 102一部分的前缀序列200’，后接8个连接、交替的128比特的Golay互补序列202’、204’、206’、208’、210’、212’、214’和216’，以及后缀序列218’组成。

使用训练序列来估计信道冲激响应或标识物理层类型要求计算接收序列和参考信号的集合之间的互相关。因此，有利地，高效执行互相关计算。

发明内容

本公开提供了一种用于在无线通信系统中确定参考序列和接收序列之间的互相关的方法和装置。所述参考序列包括已经正负号调整和连接的子序列的集合，所述正负号调整由第一正负号序列确定。所述方法包括：对接收序列进行移位，以提供多个时间移位的序列；将所述多个时间移位的序列与所述子序列的集合中的子序列进行互相关，以形成部分互相关的集合；使用第一正负号序列对部分互相关进行正负号调整；以及将正负号调整后的部分互相关组合，以产生参考序列和接收序列之间的互相关，其中，所述互相关由无线通信系统使用以便于无线通信。

附图说明

以下将参照所包括的附图来描述本发明的示例实施例，附图中相似附图标记指代相似元件，附图中：

图1示出了用于无线局域网的已知物理层协议数据单元(PPDU)的帧结构；

图2A和2B示出了用于无线局域网的已知信道估计字段(CEF)序列；

图3是根据本公开示例实施例的用于计算部分互相关的的系统的框图；

图4是根据本公开示例实施例的用于计算部分互相关的另一系统的框图；

图5是根据本公开示例实施例的用于根据部分互相关的集合来计算互相关的系统的框图；

图6是根据本公开说明性实施例的物理层类型检测器的框图；

图7是根据本公开说明性实施例的针对过采样输入的物理层类型检测器的框图；

图8是根据本公开示例实施例的相位选择器的框图；

图9是根据本公开示例实施例的用于SC物理层信道估计的系统的框图；

图10是根据本公开示例实施例的用于OFDM物理层信道估计的系统的框图；

图11是根据本公开示例实施例的用于控制物理层信道估计的系统的框图；

图12是根据本公开说明性实施例的用于无线通信系统中参考序列和接收序列之间互相关的方法的流程图；

图13是根据示例实施例的用于无线通信系统中信道冲激响应估计和物理层类型标识的方法的流程图；

图14是根据本公开说明性实施例的用于无线通信系统中参考序列和接收序列之间互相关的另一方法的流程图；以及

图15是根据本公开示例实施例的通信系统的框图。

具体实施方式

为了示意的简单和清楚，在附图中可能重复附图标记，以指示相应或相似的元素。记载了大量细节，以提供对此处描述的说明性实施例的理解。可以在无需这些细节的情况下实现实施例。在其他实例中，未详细描述公知的方法、过程和组件，以避免使所公开的实施例模糊不清。说明书不应被看作限制于此处示出和描述的实施例的范围。

根据本公开的一些方面，提供了一种用于在无线通信系统中确定参考序列的集合和接收序列之间的互相关的高效方法。每个参考序列包括正负号调整后的子序列的连接，所述正负号调整由对应的正负号序列的集合确定。例如，参考序列可以是正负号调整后的Golay互补对子序列的交替连接。

对接收序列进行移位，以提供多个时间移位的序列，所述多个时间移位的序列与子序列互相关，以形成部分互相关的集合。使用第一正负号序列对部分互相关进行正负号调整，并进行组合，以产生参考序列和接收序列之间的互相关。

可以从序列集合中选择要发送的序列。此处，称所选择的序列标识信道签名。信道签名可用于表示信道的特征，如，物理层类型。例如，如果集合由4个序列组成，存在4个可能的信道签名。可以执行与参考序列的集合的互相关。这使得能够通过针对所选择的度量(如，滞后(lag)范围内的互相关的范数)检测最大互相关来标识接收序列的信道签名。

当经由通信信道接收到接收序列时，可以根据参考序列和接收序列之间的互相关来估计通信信道冲激响应。

根据本公开的其他方面，提供了一种用于在无线通信系统中确定参考序列的集合和接收序列之间的互相关的系统，其中，每个参考序列包括正负号调整后的子序列的连接。移位模块将接收序列移位根据子序列的长度的量，以提供移位的接收序列。对应的相关器通过将每个移位的接收序列与参考序列的子序列进行相关，来形成部分互相关的集合。一个或更多个组合器根据对应正负号序列来调整部分互相关的集合的正负号，并对正负号调整后的部分相关进行求和，以提供参考序列和接收序列之间的互相关。

一旦计算出部分互相关，可以通过调整所计算的部分互相关的正负号，使用部分互相关来计算与其他参考序列的互相关。这需要最小的附加计算。

在一些实施例中，参考序列是训练序列s_PHY(k)，并且选择参考序列以定义信道签名。在一个实施例中，信道签名对应于信道类型PHY。通过将长度N的B个块或子序列g_l(k)的集合(其中，g_l(k)＝0，对于k＜0或k≥N)与B个正负号的序列组合来形成每个参考序列。该序列可以写为：

$s_{PHY}\left(k\right)=\underset{b=0}{\overset{B-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_b^{PHY}{q}^{-Nb}{g}_b\left(k\right),---\left(1\right)$

其中，是正负号序列的第b个元素，q是具有属性的的移位运算符。例如，q^-1对应于一个码片或元素的延迟。序列s_PHY(k)是分别由正负号正负号调整的B个子序列的连接。下标或上标‘PHY’可以指示：序列与特定信道签名(如物理层类型)相关联。

参考序列可以被扩展为包括前缀和后缀序列。

在无线通信系统中，通过形成训练(参考)序列和接收信号之间的互相关来计算信道冲激响应估计和信道类型检测(物理层类型检测)。接收序列x(n)(如果发送序列被旋转，则反旋转后的接收序列x(n))和参考序列s_PHY(k)之间的周期性互相关C_PHY(n)被计算为

$C_{PHY}\left(n\right)=\frac{1}{BN}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{s}_{PHY}^{*}\left(k\right).x(n_0+n+k)=\frac{1}{BN}\underset{k=0}{\overset{B\×N-1}{\mathrm{\Σ}}}{s}_{PHY}^{*}\left(k\right).x(n_0+n+k),---\left(2\right)$

其中，n₀是定时偏移，上标的星号表示复共轭。

如果要针对L个滞后计算互相关，对于x的实部和虚部中的每一个以及对于每个物理层类型，直接计算式(2)中的互相关需要B×N×L次乘法累积运算(MAC)。例如，对于在针对无线局域网的IEEE 802.11ad规范中定义的序列，使用B＝8、N＝128、L＝128以及2个物理层类型。直接计算互相关所需的实数乘法累积运算的总数是B×N×L×2×2＝524，288。这是大量的计算。

根据本发明的一方面，提供了改进的方法和装置，用于针对在式(1)中给出的形式的序列计算在式(2)中示出的类型的互相关。

使用式(1)代入序列s_PHY(k)并重新整理允许式(2)被写为：

$\begin{array}{c}{C}_{PHY}\left(n\right)=\frac{1}{BN}\underset{k^{\′}}{\mathrm{\Σ}}\underset{b=0}{\overset{B-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_b^{PHY}{q}^{-Nb}{g}_b^{*}\left(k^{\′}\right).x(n_0+n+k^{\′})\\ =\frac{1}{BN}\underset{k^{\′}}{\mathrm{\Σ}}\underset{b=0}{\overset{B-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_b^{PHY}{g}_b^{*}(k^{\′}-Nb).x(n_0+n+k^{\′}).\end{array}---\left(3\right)$

令k＝k′-Nb，给出

$\begin{array}{c}{C}_{PHY}\left(n\right)=\frac{1}{BN}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\underset{b=0}{\overset{B-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_b^{PHY}{g}_b^{*}\left(k\right).x(n_0+n+k+Nb)\\ =\frac{1}{BN}\underset{b=0}{\overset{B-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_b^{PHY}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{g}_b^{*}\left(k\right).q^{Nb}x(n_0+n+k)\\ =\frac{1}{B}\underset{b=0}{\overset{B-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_b^{PHY}.c_b\left(n\right)\end{array}---\left(4\right)$

其中，c_b(n)是滞后n处的部分相关，由下式给出

$c_b\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{g}_b^{*}\left(k\right).q^{Nb}x(n_0+n+k)=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_b^{*}\left(k\right).x(n_0+n+k+Nb).---\left(5\right)$

信道冲激响应(CIR)由下式给出

$H=\underset{C_{PHY}}{\mathrm{argmax}}\left\{\right|\left|C_{PHY}\right|\left|\right\},---\left(6\right)$

信道冲激响应(CIR)是使得互相关的(由||.||表示的)某种度量最大化的互相关。信道冲激响应包括不同滞后处的多个抽头值。该度量可以是例如最大抽头值、针对滞后范围的抽头值的平方和、或某种其他测量。选择度量最大化的CIR。

图3是用于计算式(5)中定义的部分互相关c_b(n)的系统300的说明性实施例的框图。在反旋转模块302中反旋转接收序列x(如果需要)，并且在移位单元304中将接收序列x移位n0(定时偏移)，然后传递至B-1个移位单元306的级联。每个移位单元306提供N个采样或元素的移位。在移位单元的级联中的每级处，在互相关模块308中，将移位的接收序列与序列g_b的共轭互相关。每个互相关模块308产生B个部分相关c_b(n)之一作为输出。从而，计算出全部B个部分相关c_b(n)。

一旦计算出B个部分相关c_b(n)，如式(5)中，可以使用与信道签名(如，物理层类型)相对应的正负号序列，如式(4)中计算每个物理层类型的互相关。式(5)仅需要B×L×2次累积运算(加法或减法)。

例如，对于在针对无线局域网的IEEE 802.11ad规范中定义的序列，使用B＝8、N＝128、L＝128以及2个物理层类型。计算部分互相关所需的运算的总数是针对式(5)中8项的B×N×L×2＝262，144次实数乘法累积运算加上针对式(4)的针对每个物理层类型的B×L×2＝2048次累积运算。与直接法相比，这在计算上节约了大约50％。

当使用多于两个物理层类型时，所公开的方法的益处甚至更大。例如，采用8个物理层类型，所公开的方法使用大约直接法的计算量的大约1/8。

在一些实施例中，子序列g_l(k)是交替互补对序列，如Golay互补对，其中

在这样的实施例中，互相关可以被写为

$C_{PHY}\left(n\right)=\frac{1}{B}\underset{b=0}{\overset{B/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{2b}^{PHY}.c_{2b}\left(n\right)+\frac{1}{B}\underset{b=0}{\overset{B/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{2b+1}^{PHY}.c_{2b+1}\left(n\right),---\left(8\right)$

其中，奇数和偶数部分互相关为

$c_{2b+1}\left(n\right)=\frac{q^N}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_A^{*}\left(k\right).q^{2Nb}x(n_0+n+k)=\frac{q^{-N}}{N}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{q}^{-2Nb}{g}_A^{*}\left(k\right).x(n_0+n+k)$

$c_{2b}\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_B^{*}\left(k\right).q^{2Nb}x(n_0+n+k)=\frac{1}{N}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{q}^{-2Nb}{g}_B^{*}\left(k\right).x(n_0+n+k)---\left(9\right)$

注意：在IEEE 802.11ad规范中定义的CEF可以被视为以长度B＝8的正负号序列p^SC＝(-，-，+，-，-，+，-，-)和p^OFDM＝(-，+，-，-，-，-，+，-)以及长度N＝128的一对二进制Golay互补序列g_A＝Ga128和g_B＝Gb 128构造的序列。以长度N的前缀和长度N的后缀对序列进行循环扩展，使得可以计算周期性相关。

图4是用于计算式(9)中定义的部分互相关c_b(n)的部分相关器400的示例实施例的框图。如以上参照图3描述的，在反旋转模块302中反旋转接收序列x，并且在移位单元304中将接收序列x移位n₀，然后传递至B-1个移位单元306的级联之前。每个移位单元306提供N个采样或码片的移位。在移位单元306的级联中的每个偶数级处，在互相关模块308’中，将移位的接收序列与序列g_B互相关。在移位单元306的级联中的每个奇数级，在互相关模块308”中，将移位d接收序列与序列g_A互相关。从而，计算出全部B个部分相关c_b(n)。

当接收信号是复信号时，B级中的每一级针对L个滞后中的每一个需要N×2次乘法累积运算，总共需要B×N×L×2次实数乘法累积运算。

图5是用于根据在式(5)或式(9)中定义的部分互相关c_b(n)的集合以及正负号序列p＝(p₀，p₁，p₂，…，p_B-1)针对单个物理层类型计算互相关C的组合器500的示例实施例的框图。对于每个滞后n，根据正负号序列中的对应正负号p_b，在正负号调整单元502中调整部分互相关c_b(n)的正负号。在求和模块504中，对正负号调整后的部分和进行累积，以产生最终互相关C(n)，表示为506。针对每个物理层类型需要B×L次实数运算(加法或减法)。相反，直接法针对每个物理层类型需要B×N×L×2次运算。

在一个示例实施例中，针对每个物理层类型依次使用图5的系统，以实现串行操作。在又一实施例中，复制系统，从而以软件或硬件或其组合来实现并行操作。

由于互相关的数目不随参考序列的数目增加，实现了计算减少。例如，互相关的数目不随物理层类型的数目增加。除了少量附加的加法运算，运算总数几乎与物理层类型的数目无关。

在通信系统中，以上公开的高效相关器的另一益处在于：其可以与信标初始获取和帧同步任务共享相同的硬件实现，所述信标初始获取和帧同步任务利用子序列与短训练字段(STF)的互相关。

注意：还可以针对IEEE 802.11ad中的控制物理层应用用于SC物理层的信道估计。

以上讨论假设接收机处的采样率是每码片一个采样，即，过采样比率(OSR)为1。以下，该相关器将被称为码片相关器。然而，如果过采样比率(OSR)等于或大于1，码片相关器也可用于在接收机中提供高效的互相关。在OSR＝R的情况下，可以用R个处理分支构造接收机，每个处理分支由具有码片速率(每码片一个采样)的相关器组成。相应地可以针对基本任务将多个相关器的输出进行组合。以下对此进行简要讨论。

可以通过比较根据相关导出的特定度量(例如，信道抽头功率的最大值、信道窗内信道能量(信道抽头功率的积分)的最大值等)来检测物理层类型。在一些实施例中，度量包括：滞后范围内的相关的范数。该范数可以是最大绝对值(无穷或最大范数)、p范数、平方和、或某种其他范数。

图6是根据本公开说明性实施例的码片相关器600的框图。码片相关器600采用部分相关器400。在该实施例中，使用两个参考序列。组合器500使用与单载波(SC)物理层类型相对应的正负号序列，并产生相关C_SC作为输出506，而组合器500’使用与正交频分复用(OFDM)物理层类型相对应的正负号序列，并产生相关C_OFDM作为输出506’。一般地，将组合器用于每个参考序列。所有组合器使用相同的部分相关的集合，提供了用于计算与参考序列的相关的高效系统。

图7是针对以大于或等于1的过采样比率(OSR)对接收序列过采样的应用的物理层类型检测器700的框图。在该图中，OSR表示为R。检测器700包括串行至并行转换器702，串行至并行转换器702以过采样的接收信号x作为输入，并以码片率产生R个输出，每个输出对应于输入的一个相位。在所示的示例实施例中，串行至并行转换器702包括R个延迟单元704的级联。每个延迟单元704以过采样率将接收到的输入序列x延迟一个采样周期。接着，在亚采样器706中，以因子R对延迟单元的输出进行亚采样，以获得R个码片速率信号。将每个码本速率信号传递至码片相关器600。针对R个相位中的每个相位使用一个码片相关器600。在所示的示例实施例中，物理层类型检测器700被配置为在仅仅两个物理层调制类型(单载波(SC)和正交频分复用(OFDM))间选择。因此，每个码片相关器600提供两个输出：使用SC正负号序列获得的SC；以及使用OFDM正负号序列获得的OFDM。针对每个物理层类型，在相位选择器708中比较R个码片相关器600的输出，以选择最强相位(根据所选择的度量)。最后，在比较器710中比较获胜的SC相位和获胜的OFDM相位，并将输出的物理层类型712确定为两个类型中较强的类型。

图8是示例相位选择器708的框图。相位选择器接收R个相位调整后的互相关C_{phase 0}、C_{phase 1}、……、C_{phase R-2}、C_{phase R-1}作为输入。针对每个相位，确定度量。例如，在框802处，确定互相关的平方，在框804处，检测给定窗中的最大值。窗可以是固定的或适配的。接着，在框806中比较每个相位的度量，以确定具有最大度量的相位。提供相位号k(808)和/或度量的值||C_{phase k}||(810)作为输出。

图9是根据本公开示例实施例的的用于SC物理层信道估计的系统900的框图。将串行至并行转换器702的R个并行输出传递至码片相关器600。相位选择器708响应于R个码片相关600的SC互相关输出，并输出最强相关分支的相位808(即，OSR相位中的最佳采样相位)。接着，在分支选择器或复用器902中使用该相位，以选择最强分支。输出最强分支的互相关，作为SC信道冲激响应(CIR)估计904。

图10是根据本公开示例实施例的用于OFDM物理层信道估计的系统1000的框图。在串行至并行转换器702中将输入x转换为R_C个并行相位，其中，R_C是前同步码的过采样比率。在码片相关器600中计算每个相位的互相关。与SC物理层信道估计相比，在码片相关器后使用如框1002所示的额外π/2旋转，这是由于在IEEE 802.11ad规范中不旋转OFDM数据/首部符号。在并行至串行转换器1004中将互相关串行化，以产生原始(过采样)速率信号1006。在相位选择器708中确定最强相位808，并用于控制抽取器1008的定时。抽取器1008提供串行相关1010作为输出，所述串行相关对应于CIR估计。这使采样率转换成为可能，如果OFDM符号速率不同于CEF码片速率，可能需要采样率转换。通过以因子R_S对RC个并行分支的串行化采样进行抽取来提供采样率转换，其中，R_S是OFDM物理层的过采样比率。例如，针对IEEE802.11ad将R_C和R_S选择为具有R_C∶R_S＝3∶2，使得速率转换器简单地为图10中所示的抽取器。

图11是根据本公开示例实施例的控制物理层信道估计的系统1100的框图。在串行至并行转换器702中，输入x被转换为R个并行相位。在码片相关器600中，使用适当的正负号序列计算针对每个相位的互相关，以产生互相关CTR#1、CTR#2、……、CTR#R-1。使用功率模块1102和最大值模块1104，针对每个码片从R个相关输出中选择最强抽头/相位(相位k)。最强相位k用于控制复用器1106选择传送至排序模块1112的抽头1108和延迟1110。排序模块1112输出最强抽头1114及其对应的延迟1116。这些可用于辅助RAKE接收机的控制物理层处理器。

所公开的高效互相关技术具有多种应用，包括：以上提供了示例的信道估计和物理层类型检测。

图12是根据本公开说明性实施例的用于无线通信系统中参考序列和接收序列之间互相关的方法的流程图1200。如以上式(1)所描述的，参考序列包括：正负号调整后的子序列的连接，所述正负号调整由正负号序列集合中的第一正负号序列确定。该序列可由前缀和/或后缀序列扩充。开始框1202后，在框1204处，对接收序列进行时间移位，以提供多个时间移位的序列。在框1206处，将时间移位的序列与子序列相关(如式(5)中所描述的)，以形成部分互相关c_b的集合。接着，在框1208处对部分互相关进行正负号调整，并在框1210中进行组合，以产生参考序列和接收序列之间的互相关，如以上式(4)所描述的。针对信道估计，根据第一正负号序列进行正负号调整。针对物理层类型估计，针对正负号序列集合中的每个正负号序列执行该方法。一旦针对所选择的正负号序列找到相关(如判决框1212的否定分支所描绘的)，该方法终止于框1214。否则，如判决框1212的肯定分支所描绘的，流程继续至框1208。

图13是根据示例实施例的用于无线通信系统中信道冲激响应估计和物理层类型标识的方法的流程图1300。开始框1302后，在框1304处接收输入序列。在框1200处，将接收序列与物理层类型参考序列的集合相关，如图12所示。针对每个互相关确定度量，并且将物理层类型检测为具有最大度量的物理层类型。在框1306处，将用于产生接收序列的正负号序列标识为使得度量最大化的正负号序列。在框1308处，将所标识的序列与接收序列的互相关用于估计信道冲激响应。该方法终止于框1310。从而，标识出物理层类型，并估计出信道冲激响应。当使用多于一个物理层类型时，与使用直接计算互相关相比，所公开的方法使用较少的处理器资源。

图14是根据本公开说明性实施例的用于无线通信系统中参考序列和接收序列之间互相关的另一方法的流程图1400。以上参照图12描述的方法提供了高效的码片或比特速率下的相关计算。流程图1400描述了如何可以使用多个码片速率相关器针对过采样序列提供相关。图14中的开始框1402后，在框1404接收过采样序列。在框1406，将过采样序列转换为码片速率下的具有不同相位的R个并行序列，其中，R是过采样比率。将序列彼此偏移一个高速率采样，因此每个码片速率序列对应于接收序列的不同相位。在框1408，如上所述，将R个码片速率相位中的每一个与参考序列的集合中的参考序列进行相关。在框1410，比较针对每个相位的相关的度量，并确定最强相位。这使得接收序列能够与接收设备的采样过程比特对齐。一旦已将接收序列和相关比特对齐，就可以在框1412对其进行处理。该处理可用于信道冲激响应估计、物理层类型标识、或其他处理。该方法终止于框1414。

图15是根据本发明示例实施例的通信系统1500的框图。通信系统1500包括电子设备1502，如，移动电话、无线电子设备、PDA、平板计算机、笔记本计算机、或手持电子设备。移动电子设备1502的发射机1504经由天线1508和输出传播路径1510与网络的基站通信塔1506通信。移动电子设备1502的接收机1512经由输入传播路径1514和天线1516与基站通信塔1506通信。移动电子设备1502包括：处理器1518，可操作地耦接至用户接口1520和外围设备1522。用户接口1520可以包括：显示器、键盘、麦克风、扬声器、运动传感器、定向传感器、运动产生器、触摸设备、和/或其他用户控制。外围设备1522可以包括SIM卡、电池、输入/输出端口、近场通信端口、闪存接口、以及其他设备。存储器1524为处理器1518以及可选地为相关器600提供数据和存储存储器。例如，存储器1524可以包括用于存储子序列g_l(k)和正负号序列的非瞬态存储器。在操作中，输出信号1526的信号帧包括：由正负号调制、交织后的子序列组成的训练序列。在一个实施例中，对输入信号1528进行过采样，并将其传递至串行至并行转换器702，以产生不同的相位，继而被传递至相关器600的集合，在相关器600中，它们与参考序列进行相关。由处理器1518执行信道冲激响应估计、信道签名标识。此处，串行至并行转换器702和相关器600被示为单独的模块。可以使用编程处理器、现场可编程电路、定制电路或其他装置来实现它们。在一些实施例中，它们的功能可由处理器1518实现。

可以用硬件或在编程处理器上或其组合来实现此处描述的方法。此外，方法很好地适于在并行处理器上实现。

上述本公开的实现意在仅仅是示例性的。本领域技术人员将意识到：可以在不背离本公开范围的前提下做出对说明性实施例的修改、改变和变化。此外，可以组合从上述实施例中的一个或更多个中选择的特征，以创建此处未显式示出和描述的备选实施例。

将意识到：此处公开的执行指令的任何模块或组件可以包括或以其他方式访问非瞬态和有形的处理器可读介质，如，存储介质、计算机存储介质、或者(可移除或非可移除的)数据存储设备(如，磁盘、光盘、闪存设备或带式数据存储器)。计算机存储介质可以包括以任意方法或技术实现以存储信息(如，处理器可读指令、数据结构、程序模块、或其他数据)的易失性和非易失性、可移除和非可移除介质。计算机存储媒体的示例包括：RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储器、磁卡带、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备、或可用于存储期望信息并且能够被应用、模块或两者访问的任意其他介质。任何这样的计算机存储介质可以是服务器的一部分；网络、后端等的或与网络、后端等相关的或者网络、后端等可访问或可连接的任何组件。可以使用可由这样的计算机可读介质存储或以其他方式保持的计算机可读/可执行指令来实现此处描述的任何应用或模块。

可以在不背离其精神或本质特征的前提下以其他具体形式实现本公开。在所有方面，所描述的示例仅应理解为说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而非前述描述所指示。权利要求等效含义和范围内的所有改变应包含在权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种用于在无线通信系统中确定参考序列和接收序列之间的互相关的方法，所述参考序列包括已经正负号调整和连接的子序列的集合，所述正负号调整由第一正负号序列确定，所述方法包括：

对接收序列进行移位，以提供多个时间移位的序列；

将所述多个时间移位的序列与所述子序列的集合中的子序列进行互相关，以形成部分互相关的集合；

使用第一正负号序列对部分互相关进行正负号调整；以及

将正负号调整后的部分互相关组合，以产生参考序列和接收序列之间的互相关，其中，所述互相关由无线通信系统使用以便于无线通信，

其中，所述第一正负号序列是多个正负号序列中的正负号序列，所述方法还包括：

针对所述多个正负号序列中的每个正负号序列：

使用所述正负号序列对部分互相关进行正负号调整；

将正负号调整后的部分互相关组合，以形成与所述正负号序列相对应的互相关；以及

产生与所述正负号序列相对应的互相关的度量；以及

将第一正负号序列检测为所述多个正负号序列中使得所述度量最大化的正负号序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个正负号序列对应于多个信道签名，所述方法还包括：

从所述多个信道签名中，将接收序列的信道签名标识为与使得所述度量最大化的正负号序列相对应的信道签名。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将信道冲激响应确定为使得所述度量最大化的互相关。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述度量包括：滞后范围内的互相关的范数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收序列是经由通信信道接收的，所述方法还包括：

根据参考序列和接收序列之间的互相关，估计通信信道的冲激响应。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，与接收序列的码片速率相比，所述接收序列是过采样的，所述方法还包括：

根据接收序列，形成多个并行的码片速率相位；

根据权利要求1，将所述多个并行的码片速率相位与参考序列进行互相关，以提供多个相关；

根据度量，确定所述多个相关中的最强相关的相位；以及

根据最强相关的相位，处理所述多个相关。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，处理所述多个相关包括：

选择所述多个相关中具有最强度量的相关。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，处理所述多个相关包括：

输出所述多个相关中具有最强度量的相关的度量。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，处理所述多个相关包括：

以过采样率将并行相关转换为串行相关；以及

根据所述多个相关中最强相关的相位，对串行相关进行亚采样。

10.一种用于在无线通信系统中确定参考序列和接收序列之间的互相关的系统，所述参考序列包括已经正负号调整和连接的子序列的集合，所述正负号调整由多个正负号序列中的第一正负号序列确定，所述系统包括：

多个移位模块，用于将接收序列移位根据子序列的长度的量，以提供多个移位的接收序列；

多个相关器，用于通过将移位的接收序列与所述子序列的集合中的子序列进行相关，来形成多个部分互相关；以及

至少一个组合器，用于根据第一正负号序列调整所述多个部分互相关的正负号，并对正负号调整后的部分互相关求和，以提供参考序列和接收序列之间的互相关，其中，所述互相关由无线通信系统使用，

其中，所述多个移位模块包括：移位模块的串行级联，每个移位模块用于将接收序列移位子序列的长度。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述参考序列包括：正负号调整后的Golay互补对子序列的交替连接。

12.一种电子设备，包括：

接收机，用于根据接收的通信信号来恢复接收序列；

相关器，用于确定参考序列和接收序列之间的互相关，所述参考序列包括已经正负号调整和连接的子序列的集合，所述正负号调整由多个正负号序列中的第一正负号序列确定，所述相关器包括：

多个移位模块，用于将接收序列移位根据子序列的长度的量，以提供多个移位的接收序列；

多个部分相关器，用于通过将移位的接收序列与子序列进行相关，来形成多个部分互相关；

至少一个组合器，用于根据第一正负号序列调整所述多个部分互相关的正负号，并对正负号调整后的部分互相关求和，以提供参考序列和接收序列之间的互相关；以及

处理器，用于根据参考序列和接收序列之间的互相关对接收序列进行处理，以在无线通信期间使用，

其中，所述第一正负号序列是多个正负号序列中的正负号序列，所述至少一个组合器还用于：

针对所述多个正负号序列中的每个正负号序列：

使用所述正负号序列对部分互相关进行正负号调整；以及

将正负号调整后的部分互相关组合，以形成与所述正负号序列相对应的互相关，以及

所述处理器还用于：

针对所述多个正负号序列中的每个正负号序列：

产生与所述正负号序列相对应的互相关的度量；以及

将第一正负号序列检测为所述多个正负号序列中使得所述度量最大化的正负号序列。

13.一种用于在无线通信系统中确定M个参考序列的集合和接收序列之间的互相关的系统，所述参考序列的集合中的每个参考序列包括正负号调整后的子序列的连接，所述正负号调整由M个正负号序列的集合中的正负号序列确定，所述系统包括：

串行至并行转换器，响应于以接收序列的码片速率的R倍过采样的接收序列，并且用于提供R个相位调整后的码片速率序列；

R个码片速率相关器，每个用于产生相位调整后的码片速率序列和M个参考序列之间的M个码片速率相关；以及

M个相位选择器，每个响应于针对M个参考序列中的参考序列的R个码片速率相关，并且用于选择使得码片速率相关的度量最大化的码片速率相关，其中，所选择的码片速率相关便于无线通信。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，R个码片速率相关器中的码片速率相关器包括：

多个移位模块，用于将码片速率序列移位根据子序列的长度的量，以提供多个移位的码片速率序列；

多个相关器，用于通过将移位的码片速率序列与子序列进行相关来形成多个部分互相关；以及

M个组合器，每个用于根据M个正负号序列中的正负号序列调整所述多个部分互相关的正负号，并对正负号调整后的部分相关求和，以提供对应参考序列和码片速率序列之间的互相关。

15.根据权利要求13所述的系统，其中，M大于1，并且M个相位选择器中的每一个用于输出所述度量的最大值，所述系统还包括：

比较器，响应于M个最大度量值，并且用于标识与最大的最大度量值相对应的参考序列以及相关联的相位调整后的相关。

16.根据权利要求13所述的系统，其中，M个相位选择器中的相位选择器用于输出使得所述度量最大化的相位，所述系统还包括：

乘法器，响应于所述相位，用于根据所述相位来选择R个码片速率相关中的码片速率相关，并输出相位调整后的相关。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述相位调整后的相关包括信道冲激响应。

18.一种电子设备，包括：

接收机，用于根据接收到的通信信号来恢复接收序列；

相关器，用于确定M个参考序列的集合和接收序列之间的互相关，参考序列的集合中的每个参考序列包括正负号调整后的子序列的连接，所述正负号调整由M个正负号序列的集合中的正负号序列确定，所述相关器包括：

串行至并行转换器，响应于以接收序列的码片速率的R倍过采样的接收序列，并且用于提供R个相位调整后的码片速率序列；

R个码片速率相关器，每个用于产生相位调整后的码片速率序列和M个参考序列之间的M个码片速率相关；以及

M个相位选择器，每个响应于针对M个参考序列中的参考序列的R个码片速率相关，并且用于选择使得码片速率相关的度量最大化的码片速率相关；以及

处理器，用于根据参考序列和接收序列之间的互相关对接收序列进行处理，以在无线通信期间使用。