CN103812804B - 无线通信系统中盲干扰消除方法及系统 - Google Patents

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CN103812804B CN201310080510.XA CN201310080510A CN103812804B CN 103812804 B CN103812804 B CN 103812804B CN 201310080510 A CN201310080510 A CN 201310080510A CN 103812804 B CN103812804 B CN 103812804B
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Abstract

本发明提供了无线通信中干扰消除的方法、系统及计算机可读介质。所述干扰消除方法包括：采用一根或多根天线至少接收来自第一通信信道承载的第一实体和第二通信信道承载的第二实体的无线CDMA通信信号；确定与所述第一实体相关的第一组已知特征，所述第一组已知特征包括第一信号强度，第一同步信息及第一信道识别信息；基于至少从所述第一实体和第二实体中获得的信号确定全信号矩阵。所述干扰消除方法还包括确定与全信号值相关的协方差矩阵；基于所述第一组已知特征确定参考信号矩阵；从所述协方差矩阵中减去所述参考信号矩阵得到干扰矩阵；以及从所述无线CDMA通信信号中去除干扰估计。

Description

无线通信系统中盲干扰消除方法及系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及无线通信系统中盲干扰消除方法及系统。
背景技术
目前主要有两种类型的干扰消除接收机，分别是基于线性最小均方误差（Linear Minimum Mean Square Error，LMMSE）的干扰消除接收机和非线性干扰消除（Non-Linear Interference Cancellation，NLIC）接收机。所述基于LMMSE的干扰消除接收机估计协方差矩阵并获得系数，所述系数可通过对大矩阵求逆获得满足最小均方误差的条件。在码分多址（Code Division MultipleAccess，CDMA）通信系统中，使用这种算法至少需要预先了解有用信号的扰码和扩频码。所述基于NLIC的接收机并行地估计干扰项并从接收信号中减去这些干扰项，或者相继地估计干扰项并从接收信号中依次减去这些干扰项。
基于对有用信号和干扰的扰码和扩频码的预先了解，上述技术通过估计每项干扰的幅度、时序、信道响应和信息位，重构干扰项，然后从接收信号中将干扰项去除。在宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）下行链路中，具体地对信道内部干扰和信道间干扰的可变扩频因子和扩频码的了解是非常有限的，因此需要一种新的算法来检测干扰。
现有的干扰消除技术的主要缺点是运算复杂度大并且在NLIC接收机中对干扰信号的估计精度要求较高。因此，需要对相关技术做些改进。
发明内容
本发明涉及一种无线通信中的干扰消除方法。所述干扰消除方法包括：采用一根或多根天线至少接收来自第一通信信道承载的第一实体和第二通信信道承载的第二实体的无线CDMA通信信号；确定与所述第一实体相关的第一组已知特征，所述第一组已知特征包括第一信号强度、第一同步信息及第一信道识别信息；根据至少从所述第一实体和第二实体中获得的信号确定全信号矩阵。所述干扰消除方法还包括确定与全信号值相关的协方差矩阵；基于所述第一组已知特征确定参考信号矩阵；通过从所述协方差矩阵中减去所述参考信号矩阵得到干扰矩阵。进一步地，所述干扰消除方法还包括确定所述干扰矩阵的最大特征值和所述最大特征值对应的特征向量；利用所述最大特征值和所述特征向量生成干扰估计；从所述通信信号中去除所述干扰估计。
所述干扰消除方法还包括执行带有阈值条件的递归计算以确定所述最大特征值。所述阈值是基于有用的信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）和所设计的标记码的相关特征确定的。所述信道识别信息包括正交或非正交的标记码（扩频码）和扰码。所述参考信号矩阵与所述一组已知特征的协方差值相关，所述无线通信CDMA信号包括干扰信号。
本发明还提供了一种无线通信中的干扰消除系统。所述干扰消除系统包括：存储设备、通用参考定时器以及与所述存储设备通信的处理器。通常存储设备有两种：指令存储块和数据存储块。指令存储块中存有指令集，当处理器执行所述指令集时，会使得处理器进行以下操作：采用一根或多根天线至少接收来自第一通信信道承载的第一实体、第二通信信道（称为参考信道）承载的第二实体及其他可用信道承载的其他实体的无线CDMA通信信号，并在预先设定的时间将这些信号存储到所述数据存储块中。所述处理器离线处理这些信号从而：确定与所述第一实体相关的第一组已知特征，所述第一组已知特征包括第一信号强度、第一同步信息和第一信道识别信息；以及根据至少从所述第一实体及所述其他相关实体中获得的信号确定全信号矩阵。
所述指令集还可以使得所述处理器进行如下操作：确定与全信号值相关的协方差矩阵；基于所述一组已知特征确定参考信号矩阵；通过从所述协方差矩阵中减去所述参考信号矩阵得到干扰矩阵；确定所述干扰矩阵的最大特征值和与最大特征值对应的特征向量；利用所述最大特征值和特征向量生成干扰估计；从所述通信信号中去除所述干扰估计。
进一步地，本发明实施例还提供了一种硬件处理加速器以完成上述所有干扰估计和干扰消除过程。此外，本发明实施例还提供了一种用于更新用户辅助内容的计算机可读介质。所述计算机可读介质存有指令集，当计算机执行所述指令集时，会使得计算机进行以下操作：采用一根或多根天线至少接收来自第一通信信道承载的第一实体、第二通信信道（称为参考信道）承载的第二实体及其他可用信道承载的其他实体的无线CDMA通信信号；确定与所述第一实体相关的第一组已知特征，所述第一组已知特征包括第一信号强度、第一同步信息和第一信道识别信息；根据从至少所述第一实体及所述第二实体中获得的信号确定全信号矩阵；确定与全信号值相关的协方差矩阵；基于所述一组已知特征确定参考信号矩阵；通过从所述协方差矩阵中减去所述参考信号矩阵得到干扰矩阵；确定所述干扰矩阵的最大特征值和与最大特征值对应的特征向量；利用最大特征值和特征向量生成干扰估计；以及从所述通信信号中去除所述干扰估计。
附图说明
通过参考说明书的以下部分及附图可以进一步了解本发明的性质和优点。附图中，相同的标号始终指代相同的元素。在有些场合，用与标号相关的子标签来表示多个相似部件中的一个。如果引用标号时没对其中的子标签作说明，那么表明参考的是图中所有的相似部件。
图1是本发明一实施例的盲干扰消除接收机的模块示意图；
图2是本发明一实施例的信道内干扰和信道间干扰消除以及信道均衡的模块示意图；
图3是本发明一实施例的对每个信道进行盲干扰消除的模块示意图；
图4是本发明一实施例的多信道/多级盲干扰消除的示意框图；
图5A和图5B是本发明一实施例的实现盲干扰消除的流程示意图；
图6是本发明一实施例的具有干扰消除和均衡功能的接收机的模块示意图；
图7是本发明一实施例的多信道干扰消除和均衡的模块示意图；
图8是本发明一实施例的基于导频信道的自跟踪多信道均衡器的模块示意图；
图9是本发明一实施例的结合符号级干扰消除和码片级信道均衡的流程示意图；
图10是本发明一实施例的动态选择干扰消除和信道均衡的流程示意图；
图11是本发明一实施例的计算机系统的广义示意图；以及
图12是本发明一实施例的计算机网络系统的模块示意图，所述计算机网络系统可以被用于本发明的不同实施例。
具体实施方式
下面将进一步详细描述本发明示例性实施例以便本领域技术人员实行本方案。为了更清楚地解释，下文阐述了很多具体的细节以便彻底地理解本发明。本领域技术人员知晓，本发明可以脱离某些细节来执行。此外，熟知的结构和设备将以框图的形式示出。在下面给出的若干实施例中，不同的实施例有各种不同的特征。需要说明的是，与一个实施例相关的特征也可以是另一个实施例的特征。同样地，不应认为任何实施例的一个或多个特征对本发明是必不可少的，因为其他实施例中不一定包含这些特征。
本发明涉及到码间干扰（Inter-Symbol Interference，ISI）消除和信道均衡。干扰去除包括符号级区内信道干扰和区间干扰的消除（比如，盲干扰消除）。本发明还包括对参考信道进行码片级的ISI消除、信道均衡和时间跟踪，并通过对参考信道分析所述均衡器信道响应，估计出均衡器系数。该均衡器系数应用于与所要用户相关的所有信道上，并根据干扰检测和输出的SNR动态选择符号级小区内信道干扰消除、小区间干扰消除与码片级均衡的组合。
本发明还涉及无线通信系统的干扰消除，特别是基于CDMA的移动通信系统（即WCDMA），其应用于通用移动通信系统（Universal MobileTelecommunications System，UMTS）地面无线接入-频分复用（UniversalTelecommunication Radio Access-Frequency Division Duplexing，UTRA-FDD）下行链路接收机中，用来消除小区内干扰和小区间干扰，并减小ISI。
本发明利用二阶统计量代替参考信号的估计实现了干扰的相继盲消除，避免了大的运算复杂度。首先估计对接收到的协方差矩阵具有最强干扰作用的干扰项，然后将其从接收向量中去除；接着，重复上述步骤来以依次去除次强的干扰项；当去除完所有足够强的干扰项后，检测有用信号。所述对接收到的协方差矩阵的干扰项的估计可以通过利用子空间技术将干扰投射到最大特征值及其对应的最大特征向量上实现。
此外，本发明通过增加干扰消除提供了更好的性能，并由此增加了数据速率。本发明利用子空间技术还减小了信号协方差矩阵的估计误差的影响，通过去除检测未知干扰的模块简化了运算复杂度，通过去除从判决反馈中重构干扰从而降低了处理时间。因此，本发明提高了蜂窝网内干扰和蜂窝网间干扰消除的运算速度，同时并未影响运算精度。
参考图1，图1是本发明一实施例的盲干扰消除接收机系统100的模块示意图。在一实施例中，所述系统100包含无线射频（Radio Frequency，RF）模块101，所述RF模块101与数字前端模块102进行通信。所述RF模块101包括RF模块A103和RF模块B104，分别用于多天线接收，用Rx1和Rxi标识。
数字前端模块102包括数字采样模块A105和数字采样模块B106，分别用于接收RF模块A103和RF模块B104的输出。进一步地，所述数字前端模块102还包括存储模块A107，信道估计模块A109，存储模块B108和信道估计模块B110。所述存储模块A107和信道估计模块A109接收数字采样模块A105的输出，存储模块B108和信道估计模块B110接收数字采样模块B106的输出。因此，所述存储模块A107和存储模块B108存储接收信号，所述信道估计模块A109和信道估计模块B110对所述接收信号进行信道估计。
扰码扩频码生成器111与信道估计模块A109和信道估计模块B110通信。盲干扰消除模块A112接收存储模块A107输出的{r1}、信道估计模块A109输出的{h1}和扰码扩频码生成器111的输出。盲干扰消除模块B113接收存储模块B108输出的{ri}，信道估计模块B110输出的{hi}和扰码扩频码生成器111的输出。此外，组合和调制器114接收盲干扰消除模块A112和盲干扰消除模块B113的输出以及扰码扩频码生成器111输出的{sci}。
参考图2，图2是本发明一实施例的实现区内干扰和区间干扰消除以及信道均衡的系统200的模块示意图。在本发明一实施例中，所述系统200包括第一个接收分支上（1）第k个区内信道（Channel，CH）的m级盲干扰消除（Blind Interference Cancellation，BIC）模块201，第1个区内信道的m级BIC模块202和公共导频信道(Common PIlot CHannel，CPICH)m级BIC模块203，均接收来自于r(1)的输入。此外，所述系统200还包括第二个接收分支上（2）第k个区内信道的m级BIC模块206，第1个区内信道的m级BIC模块205和CPICH m级BIC模块204，均接收来自于r(2)的输入。
进一步地，系统200还可能包括均衡器211，所述均衡器211包括信道估计器（Channel Estimator，CE）1207和CE2208。所述CE1207的信道输入至均衡器（Equalizer，EQU）1209获得第一个接收分支上的均衡器系数（Coefficient，COEFF），所述CE2208的信道输入至EQU2210获得第二个接收分支上的EQU COEFF。CE1207接收m级CPICH BIC1203的输出rm,pi (1)，CE2208接收m级CPICH BIC2204的输出rm,pi (2)。
所述系统200还包括均衡器系数应用和组合器212，它分别将来自EQU1的系数应用到第一个接收分支上k个区内信道的m级BIC1201，…，202的每个输出rm,chk (1),…，rm,ch1 (1)以及CPICH的m级BIC1203的输出rm,pi (1)上。均衡器系数应用和组合器212，它还分别将来自EQU2的系数应用到第二个接收分支上k个区内信道的m级BIC2205，…，206的每个输出rm,chk (2),…rm,ch1 (2)以及CPICH的m级BIC2204的输出rm,pi (2)上。最后，均衡器系数应用和组合器212会将来自不同接收分支的同类信道的均衡器输出组合在一起。接着，均衡器系数应用和组合器212的组合结果rpi、rch1和rchk分别输出到CPICH解调器213、区内CH1解调器214和区内CH k解调器215中。
在一实施例中，系统200中，服务小区上接收到的高速下行分组接入（High-Speed Downlink Packet Access，HSDPA）信号包括同步小区内信道和异步小区间干扰。在符号级的第p个接收分支上的HSDPA信号简化表示为：
等式1
其中，SC表示由扰码和正交扩频码结合的等效扩频码。所述扰码以k为索引，用于小区的识别。所述正交扩频码以ch为索引，识别每个小区内的区内信道。图2所示的是单输入多输出（SIMO）系统，其中包含两个接收分支。首先每个分支上的接收信号经过一个多径信道h模型，l为所述多径信道的索引，信道h假定在一个码符号期间为不变的。在多级盲干扰消除之后，均衡器将去除ISI。所述均衡器系数从CPICH中获得并应用于所有区内信道。
接着参考图3，图3是本发明一实施例的对每个信道进行盲干扰消除的系统300的模块示意图。在本发明一实施例中，所述系统300包括第1级BIC301。所述1级BIC301包括协方差矩阵估计器Rr302，有用的多径信号矩阵估计器Rch303，子空间最大干扰向量和矩阵估计器304，信号空间干扰重构器305以及过度消除检测器306。
第2级BIC308接收所述第1级BIC301的输出Rr,1和r1，所述第2级BIC308输出Rr,2及r2，依此类推，直至第m-1级BIC输出Rr,m-1及rm-1，第m级BIC309接收第m-1级BIC的输出Rr,m-1和rm-1。然后，第m级BIC309输出rm。
在一实施例中，利用图3中系统300执行多级盲干扰消除模块。在码符号i处、长度为Nch个码片的接收信号向量表示为r(i)，其中Nch是信道的扩频因子。需要说明的是，可能检测到并消除的干扰项的最大数量通常满足下述关系：Nch≥2Ka+Ks+1。其中，Ka是异步干扰项的总数，Ks是同步干扰项的总数。从接收信号的采样或者信道估计中可以直接估计所述接收信号协方差矩阵。等式2是估计窗大小为N时的典型采样估计：
Figure BDA00002913590600081
等式2
所述有用的多径信号矩阵按下式估计：
Figure BDA00002913590600082
等式3
其中，H是埃尔米特共轭运算，在符号级上的信道估计可以简单地利用RAKE接收机的分支输出来完成，这并不是本发明的核心内容。为简化说明，去掉符号索引i。从接收信号协方差矩阵中去除有用信号可以得到干扰协方差矩阵：
Figure BDA00002913590600091
等式4
Nch维向量空间u上，接收信号r的平均能量（Mean Energy，ME）定义为：ME(u)=E{(rHu)2}，其中uHu=1。根据线性代数知识，特征值λ和对应的特征向量v是将ME(v)最大化为Rrv=λv的必要条件。对于Rr的一组特征值和其对应的特征向量，ME(V)=VHRrV=D，其中D=diag{λn},n=0...Nch-1，V是由Nch个正交的特征向量构成的特征矩阵。因此，最大特征值对应的特征向量是将最大特征值上ME最大化的向量。接着，根据这个子空间理论，去除第m级中所述干扰协方差矩阵内的最大干扰部分，如等式5所示：
等式5
为了得到最大的特征值λmax和对应的特征向量vmax，可以采用迭代算法，比如幂迭代法，来代替特征的全部分解。所述迭代算法并不是本发明的核心内容。m级中的过度消除检测器可以利用阈值实现，所述阈值与所述组合扩频码的SNR及相关特征有关，具体实现如等式6所示：
Figure BDA00002913590600093
等式6
若wm=1则得到的去除干扰后的信号将参与下一级运算，否则停止运算；
Figure BDA00002913590600094
等式7
其中，r0=r。
在UTRA-FDD下行链路中，CPICH可用于计算信道均衡器系数。对每个信道进行多级盲干扰消除后，再应用所述信道均衡器系数去除ISI。在估计信号协方差矩阵的基础上完成信道均衡，所述信道均衡既可以在时域也可以在频域开展，并不是本发明的核心内容。
接着参考图4，图4是本发明一实施例的多信道/多级盲干扰消除系统400的示意图。所述系统400包括第一接收分支上第J信道多级盲干扰消除模块A401，第一信道多级盲干扰消除模块A402和信道估计模块A405，均接收输入{r1}。所述系统400还包括第i接收分支上第J信道多级盲干扰消除模块B404，第一信道多级盲干扰消除模块B403和信道估计模块B406，均接收输入{ri}。
信道估计模块A405为第一接收分支的第一信道多级盲干扰消除模块A402提供信道估计{h11}，为第J信道多级盲干扰消除模块A401提供信道估计{h1j}。信道估计模块B406为第i接收分支的第一信道多级盲干扰消除模块B403提供信道估计{hi1}，为第J信道多级盲干扰消除模块B404提供信道估计{hij}。
系统400还包括扰码扩频码生成器407。所述扰码扩频码生成器407为第一接收分支的第一信道多级盲干扰消除模块A402提供输入{sc11}，为第J信道多级盲干扰消除模块A401提供输入{sc1j}，为第i接收分支的第一信道多级盲干扰消除模块B403提供输入{sci1}，为第J信道多级盲干扰消除模块B404提供输入{scij}，还为解调模块408提供输入，然后解调模块408将解调的码字{d1…dj}输出。
此外，第J信道多级盲干扰消除模块A401将{r1j}输出到第J信道组合器410，第J信道多级盲干扰消除模块B404将{rij}也输出到第J信道组合器410。第一信道多级盲干扰消除模块A402将{r11}输出到第一信道组合器409，第一信道多级盲干扰消除模块B403将{ri1}也输出到第一信道组合器409。此外，第一信道组合器409和第J信道组合器410为解调模块408提供输入。
图5A和5B是本发明一实施例的实现盲干扰消除方法500的示意图。在本发明一实施例中，所述方法500可利用系统100、200、300或者400中的任何一个来实现。在步骤501中，接收信号向量并保存。然后，将所述信号向量输入到第一级盲干扰消除模块。在步骤502中，接收协方差矩阵并对其进行处理。
在步骤503中，对有用信号进行信道估计，在步骤504中，形成有用信号的协方差矩阵。在步骤505中，从步骤502中接收的协方差矩阵中减去步骤504中形成并输出的有用信号的协方差矩阵，得到干扰矩阵。之后，在步骤506中，确定干扰矩阵的最大特征值和对应的特征向量。
在步骤507中，基于上述特征向量生成最强干扰项来重建等式7中的第二项。在步骤508中，基于所述特征值和特征向量为等式5中的第二项确定最强干扰项的协方差矩阵。然后，在步骤509中，根据有用信号和特征向量结果间的相关性来检查阈值。
如果阈值没有超出范围，则处理过程转至“A”；否则转至“B”进入步骤515。参考图5B，由“A”进入的步骤511中，通过从输入该级的向量中减去步骤507的结果获得去除该干扰项后较干净的信号向量。
在判决步骤512中，判断级数是否达到所述协方差矩阵的维度。如果未达到，则进行步骤513，从干扰矩阵中去除步骤508的结果从而获得剩余的干扰协方差矩阵。在步骤514中，利用步骤511和513的输出进行下一级BIC。然后，由“C”返回进行步骤506。如果级数达到了所述协方差矩阵的维度，则继续由“B”进入步骤515进行处理。在步骤515中，将步骤511中输出的各个天线各个信道的去干扰结果进行合并。接着，在步骤516中，将步骤515输出的各个信道进行去扩解调。
在一实施例中，所述方法500包括计算2*2的协方差矩阵。（需要说明的是，协方差矩阵的维度越大，能检测到并消除的干扰项越多，协方差矩阵的维度通常等效于每个CDMA信道的扩频码的长度。）
在一实施例中，对于所要的用户，一个符号中有用信号的扩频码是：
Figure BDA00002913590600121
干扰项是：
Figure BDA00002913590600122
接收信号的协方差矩阵是：
Figure BDA00002913590600123
其中，正态加性噪声的方差估计为0.1。
优选地，所要用户的协方差矩阵估计为：
Figure BDA00002913590600124
从接收信号的协方差矩阵中去除所要用户的协方差矩阵后，所要用户的贡献（干扰和噪声）变为：
所述最大特征值及其对应的特征向量是：
λmax=1.718，vmax=[-0.9732 0.2298]T。
所述重构干扰为去除干扰后的信号为
Figure BDA00002913590600127
估计符号将如预期的一样被检测为1。
参考图6，图6示出了本发明一实施例的具有干扰消除和均衡功能的接收机的系统600。在本发明一实施例中，系统600包括与图1中类似的部件，其中，干扰消除和均衡模块A601、干扰消除和均衡模块B602以及组合和解调模块603替代了图1中的盲干扰消除模块A112、盲干扰消除模块B113以及组合和调制器114。
参考图7，图7是本发明一实施例的多信道干扰消除和均衡系统700的示意图。在本发明一实施例中，系统700包括与图4中类似的部件，其中，参考信道均衡器系数估计701、有限脉冲响应滤波器组702和解调模块703替代了图4中的解调模块408、第一信道组合器409和第J信道组合器410。
图8是本发明一实施例的实现基于导频信道的自跟踪多信道均衡器的系统800的示意图。在本发明一实施例中，系统800包括存储模块A801、存储模块B802、具有码片分数级精度的信道估计A803和具有码片分数级精度的信道估计B804。其中，存储模块A801的输入为{r1}或{r11}，存储模块B802的输入为{ri}或{ri1}，信道估计A803和信道估计B804分别接收存储模块A801和存储模块B802的输出。
系统800还包括扰码扩频码生成器805和均衡器控制引擎806。其中，扰码扩频码生成器805输出{sc1}至信道估计A803中，输出{cs1}至信道估计B804中。信道估计A803接收的时间控制{t11}来自均衡器控制引擎806，信道估计B804接收的时间控制{ti1}来自均衡器控制引擎806。
系统800还包括均衡器系数估计器807，接收的输入{h1k}和{hik}分别来自于信道估计A803和信道估计B804，并将均衡器系数c1至cn输出。
参考图9，图9示出了本发明一实施例的结合符号级干扰消除和码片分数级信道均衡的方法900。步骤901将消除干扰后的参考信号向量以码片分数级的分辨精度在默认开始点存储。然后，步骤902对从上一步接收到的参考信号向量进行信道估计得到信道估计向量。
步骤903根据上一步的向量计算协方差矩阵，步骤904计算均衡器抽头系数和抽头能量并保存。判决步骤905判断是否需要用另外的启动窗内时间点开始计算。如果是，处理过程跳回步骤902；否则，进入到下一个步骤906中，分析控制引擎中的信道特征和输出的SNR以决定码片分数级的时间位置。
步骤907根据步骤906的结果改变输入信号向量窗的时间位置。接着，步骤908也根据步骤906的结果改变信道估计启动时间位置。步骤909根据步骤906的结果确定解调时间位置。然后，步骤910确定对应一组时间位置的均衡器抽头系数。步骤911将均衡器抽头系数应用于所要用户的每一个信道的信号向量上。
接着参考图10，图10示出了本发明一实施例的动态选择干扰消除和信道均衡的方法1000。检测步骤1001判定是否在参考信道上检测到有效干扰部分。如果检测到，则进入步骤1002；否则，跳至步骤1004。
步骤1002处理每一个信道上的盲干扰消除。步骤1003估计每一个信道上BIC的输出SNR，步骤1004估计参考信道上的信道均衡器系数。步骤1005根据步骤1003的输出调整时序位置。
步骤1006对所有信道使用参考信道上估计的信道均衡器系数，步骤1007估计每个信道上均衡器的输出SNR。判决步骤1008判断SNR均衡输出是否已做改善。如果改善了，则将均衡器的输出和解调连接起来；否则，将1002中BIC的输出和解调连接起来。
图11是用于实施本发明实施例的计算机系统1100的示意框图。例如，系统1100可以是无线通信设备、带无线通信接口的手提电脑、基站，和/或其他类似设备。所示系统1100包括一些可以通过总线1190电耦合的硬件部件，所述硬件部件可包括一个或多个处理器单元1110，一个或多个输入设备1120（比如，键盘等）以及一个或多个输出设备1130（比如，显示器、打印机等）。系统1100还包括一个或多个存储设备1140，比如磁盘驱动、光存储设备以及固态存储设备如可编程、快闪可更新的随机访问存储器（RAM）和/或只读存储器（ROM）等。系统1100用于实时进行干扰消除。比如，在少于2ms的时延内进行干扰消除。
系统1100还包括计算机可读存储介质读卡器1150。系统1100包括通信系统1160（如调制解调器、有线或无线网卡、红外通信设备、蓝牙设备、蜂窝通信设备等）和工作存储器1180。所述工作存储器1180包含上述的RAM和ROM。例如，通信系统1160包含兼容CDMA标准的无线通信接口。本实施例中，计算机系统1100还包括加速处理单元1170，所述加速处理单元1170包括数字信号处理器、专用处理器和/或其他类似设备。
计算机可读存储介质读卡器1150还可以与计算机可读存储介质相连，结合起来（可选地，可以和存储设备1140结合）可以综合代表远程的、本地的、固定的和/或移动的存储设备及存储介质，用于暂时和/或更永久地存储计算机可读信息。通信系统1160实现数据在无线网络、系统、计算机和/或上述其他部件中进行交换。
系统1100还包括图11所示的置于工作存储器1180中的软件单元，包括操作系统1188和/或其他代码1184。需要说明的是，在其他实施例中，计算机系统1100可以具有各种与上述实施例不同的变型方式。例如，可能使用客户定制的软件，和/或在硬件和/或软件（包括可移植的软件，如小应用程序）中执行特殊的单元。此外，系统1100还可能与其他计算设备相连，比如网络输入输出设备和数据采集设备等。
系统1100的软件包括代码1184，所述代码1184用于实现上述的结构中不同单元的任何或所有功能。例如，计算机系统（比如系统1100）存储并执行的软件可以提供本发明的功能和/或上述的其他单元的功能。这些单元中的某些单元上的软件执行方法已经做了详细描述。
仅作为示例，图12示出了可与上述某组实施例配合使用的系统1200的示意图，所述系统1200包括一个或多个用户设备1205，其中用户设备1205可以是通用的个人计算机（例如，包括运行微软公司的WindowsTM系统和/或苹果公司的MacintoshTM系统中任何合适的系统的笔记本电脑）和/或是运行各种商业上可行的UNIXTM或者类似操作系统的工作站计算机。用户计算机1205还包括多种应用程序，包括一个或多个用于实现本发明方法的应用程序和一个或多个办公应用程序、数据库客户端和/或服务端应用程序及网页浏览器应用程序。用户计算机1205也可以是其他电子设备，所述电子设备可以通过一个无线网络（如下面所述的因特网1210）进行通信并/或对网页或者其他电子文档进行显示和浏览，比如瘦客户机、可联网的手机和/或掌上电脑（PDA）。图12所示的系统1200由三个用户设备1205构成，实际应用中，可以由任何数量的用户计算机构成。例如，所示用户设备1205a是一个无线电话，它可用于完成上述干扰消除。
本发明的一些实施例在包含网络1210的联网环境中运行。所述网络1210可以是本领域技术人员知晓的任何类型网络中支持数据通信的网络。所述网络1210可使用任何商用协议，比如TCP/IP、SNA、IPX和AppleTalk等。例如，网络1210可以是局域网（LAN），包括但不限于以太网、令牌环网等；可以是广域网（WAN）；可以是虚拟网，包括虚拟专用网（VPN）等；也可以是因特网、内联网、外联网、公共交换电话网络（PSTN）、红外网络；可以是无线网，包括在IEEE802.11协议集下运行的网络、蓝牙协议等；网络1210还可以是上述或其他网络的任意组合。在一些实施例中，网络1210是无线通信网络。例如，网络1210可以利用无线通信协议进行通信，比如CDMA、GSM等。
本发明实施例包含一个或多个服务器计算机1215。每个服务器计算机1215都配置有一个操作系统，包括但不限于上述任何操作系统，也可以是商用的或者免费的服务器操作系统。每个服务器1215都可以运行一个或多个应用程序，所述应用程序用于给一个或多个用户设备1205和/或其他服务器计算机1215提供服务。
例如，其中一个所述服务器计算机1215是网络服务器，可用于处理来自用户计算机1205的网页或者其他电子文档的请求，还可以运行多种服务器应用程序，如HTTP服务程序、FTP服务程序、CGI服务程序、数据库服务程序和Java服务程序等。在有些实施例中，所述网络服务器可为一个或多个执行本发明的用户计算机1205的网页浏览器提供网页服务。
在一些实施例中，所述服务器计算机1215包括一个或多个应用服务器，所述应用服务器可被一个或多个运行在一个或多个用户计算机1205和/或其他服务器计算机1215上的应用程序访问。所述服务器计算机1215还可以是一个或多个能够根据用户计算机1205和/或其他服务器计算机1215执行程序或脚本的通用计算机，包括网络应用程序（有时可用于执行本发明）等。例如，网页应用程序可以是一个或多个用任何合适的编程语言和/或脚本语言编写的脚本或者程序，如Java、C、C#、C++等编程语言，Perl、Python、TCL等脚本语言以及这些编程语言和脚本语言的组合。应用服务器还包括数据库服务器，所述数据库服务器可以处理来自用户服务器1205和/或其他服务器计算机1215上的客户端的请求（依配置而定，包括数据库客户端、API客户端、网络浏览器等），这样的数据库服务器包括但不限于：商用的Oracle、Microsoft、Sybase、IBM等。在有些实施例中，应用程序服务器可利用本发明实施例动态创建网页以显示信息。应用程序服务器以网页（例如包括HTML、Javascript等）的形式提供数据和/或通过网络服务器将数据发送到用户计算机1205中（例如，以如上所述的形式）。类似地，网页服务器接收来自用户计算机1205的网页请求和/或输入数据和/或将网页请求和/或输入数据发送到应用程序服务器。有些实施例将网页服务器与应用程序服务器结合为一体。
进一步地，一个或多个服务器计算机1215可以当作一个文件服务器来使用，还可以包含一个或多个文件（如应用程序代码、数据文件等），这时在用户计算机1205和/或其他服务器计算机1215上运行实现本发明的方法是必需的。另一种配置，正如本领域技术人员所知晓，文件服务器可以包括所有必需的文件，并允许用户计算机1205和/或服务器计算机1215远程调用上述的这种应用程序。需要说明的是，根据特定实现的需求和参数，上述不同服务器的功能可以由一个单一的服务器也可以由多个专用服务器完成。
在有些实施例中，所述计算机网络系统1200包括一个或多个数据库1220。数据库1220的位置是任意的。比如，数据库1220a可以存在于本地服务器计算机1215a（和/或用户计算机1205）内的存储介质中。或者，远程的数据库1220b，但能与任何或者全部计算机1205、1215中的一个或多个通过网络1210通信。一个典型的例子，数据库1220可位于本领域技术人员所知晓的存储区域网络（SAN）中。同样地，根据具体情况，计算机1205、1215上需存有有关支持本地或者远程访问的必要程序。在有些实施例中，数据库1220可以是一个关系型数据库，比如Oracle数据库，根据SQL格式的命令对数据进行存储、更新和检索。数据库服务器可如前面所述，控制并/或维护所述数据库。
为了更好地说明和理解本发明，以上对本发明示例性实施例进行了描述。在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行任何修改和修饰。

Claims (14)

1.一种无线通信中干扰消除方法，其特征在于，包括：
采用一根或多根天线接收来自第一通信信道和第二通信信道的无线码分多址通信信号；
确定与从所述第一通信信道中接收的所述通信信号相关的第一组已知特征，所述第一组已知特征包括第一信号强度、第一同步信息和第一信道识别信息；
根据噪声和从所述第一通信信道和所述第二通信信道中获得的通信信号确定全信号矩阵；
确定与全信号值相关的协方差矩阵；
基于所述第一组已知特征确定参考信号矩阵；
从所述协方差矩阵中减去所述参考信号矩阵得到干扰矩阵；
确定所述干扰矩阵的最大特征值和所述最大特征值对应的特征向量；
利用所述最大特征值和所述特征向量生成干扰估计；以及
从所述通信信号中去除所述干扰估计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过第三通信信道获取通信信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述全信号矩阵还根据通过所述第三通信信道获得的通信信号确定。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：执行带有阈值条件的递归计算以确定所述最大特征值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阈值是基于有用的信噪比和所设计的标记码的相关特征确定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道识别信息包括正交或非正交的标记码和扰码。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号矩阵与所述一组已知特征的协方差值相关。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线码分多址通信信号包括干扰信号。
9.一种无线通信中干扰消除系统，其特征在于，包括：
存储设备；以及
与所述存储设备通信的处理器，其中所述存储设备中存有指令集，当所述处理器执行所述指令集时，会使得所述处理器进行以下操作：
采用一根或多根天线接收来自第一通信信道和第二通信信道的无线码分多址通信信号；
确定与从所述第一通信信道中接收的所述通信信号相关的第一组已知特征，所述第一组已知特征包括第一信号强度、第一同步信息和第一信道识别信息；
根据噪声和从所述第一通信信道和所述第二通信信道中获得的通信信号确定全信号矩阵；
确定与全信号值相关的协方差矩阵；
基于所述第一组已知特征确定参考信号矩阵；
通过从所述协方差矩阵中减去所述参考信号矩阵得到干扰矩阵；
确定所述干扰矩阵的最大特征值和与所述最大特征值对应的特征向量；
利用所述最大特征值和所述特征向量生成干扰估计；以及
从所述通信信号中去除所述干扰估计。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，当所述处理器进一步执行所述指令集时，还使得所述处理器执行带有阈值条件的递归计算以确定所述最大特征值。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述阈值是由有用的信噪比和所设计的标记码的相关特征确定的。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信道识别信息包括正交或非正交的标记码和扰码。
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述参考信号矩阵与所述一组已知特征的协方差值相关。
14.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述无线码分多址通信信号包括干扰信号。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105340231B (zh) * 2014-05-27 2019-01-11 华为技术有限公司 干扰消除装置和方法
DE102015223435A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Auswerten von Signaldaten
CN108206795B (zh) * 2017-12-13 2020-07-21 深圳大学 基于置信传递的频率选择性衰落信道的盲认证方法和系统
CN110011947A (zh) * 2019-04-18 2019-07-12 重庆邮电大学 一种超奈奎斯特传输系统中基于分解矩阵的干扰消除调制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007003680A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-11 Nokia Corporation A method and device for pilot power measurement in a receiver
US7180969B1 (en) * 2001-02-28 2007-02-20 At&T Corp. Efficient reduced complexity windowed optimal time domain equalizer for discrete multitone-based DSL modems
CN101499817A (zh) * 2008-02-02 2009-08-05 大唐移动通信设备有限公司 一种同步cdma接收系统中的解调方法及装置
CN101499812A (zh) * 2008-02-01 2009-08-05 中兴通讯股份有限公司 一种消除码间干扰和多用户干扰的方法
CN101588190A (zh) * 2008-05-19 2009-11-25 大唐移动通信设备有限公司 信道估计方法和装置及相应的基站系统
CN102594491A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 上海贝尔股份有限公司 信道状态信息反馈方法和设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8036325B2 (en) * 2006-03-09 2011-10-11 Interdigital Technology Corporation Wireless communication method and apparatus for performing knowledge-based and blind interference cancellation
US20090060008A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Harris Corporation System and method for blind source separation of signals using noise estimator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7180969B1 (en) * 2001-02-28 2007-02-20 At&T Corp. Efficient reduced complexity windowed optimal time domain equalizer for discrete multitone-based DSL modems
WO2007003680A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-11 Nokia Corporation A method and device for pilot power measurement in a receiver
CN101499812A (zh) * 2008-02-01 2009-08-05 中兴通讯股份有限公司 一种消除码间干扰和多用户干扰的方法
CN101499817A (zh) * 2008-02-02 2009-08-05 大唐移动通信设备有限公司 一种同步cdma接收系统中的解调方法及装置
CN101588190A (zh) * 2008-05-19 2009-11-25 大唐移动通信设备有限公司 信道估计方法和装置及相应的基站系统
CN102594491A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 上海贝尔股份有限公司 信道状态信息反馈方法和设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Frequency-Domain Interchip Interference Cancelation for DS-CDMA Downlink Transmission;Kazuaki Takeda;《IEEE Transactions on Vehicular Technology》;20070515;第58卷(第3期);全文 *

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