CN104871465A - 用于降低相位噪声的系统和方法 - Google Patents

Abstract

对用于降低相位噪声的方法、系统和设备进行了描述。解码器的输出被用来产生多个发送符号的估计。产生多个接收符号的一个或多个相位误差。该一个或多个相位误差至少部分地基于多个发送符号的估计。一个或多个相位误差是通过在多个接收符号和多个发送符号的估计二者的角度之间进行比较而产生的。产生估计所使用的解码器的输出是多个发送比特的多个后验对数似然比(LLR)。估计是通过对解码器的输出执行硬判决解码和根据发射机对多个发送比特所使用的调制来对硬判决解码进行二次调制而产生的。

Description

用于降低相位噪声的系统和方法

交叉引用

本专利申请要求于2013年12月18日递交的、由Gotman等人发明的、题目为“Systems and Methods to Mitigate Phase Noise”的共同待审的美国专利申请No.14/132,637和于2012年12月20日递交的、由Gotman等人发明的、题目为“Systems and Methods to Mitigate Phase Noise”的共同待审的美国临时申请No.61/740,318的优先权，上述申请均已转让给本申请的受让人，并且以引用的方式将其明确地并入本文。

背景技术

以下总体上涉及无线通信，并且更为具体地涉及相位误差和相位校正。无线通信系统被广泛地部署以提供各种类型的通信内容(诸如，语音、视频、分组数据、消息、广播等)。这些系统可以是通过共享可用的系统资源(例如，时间、频率和功率)能够支持与多个用户通信的多址系统。这些多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。

通常，无线多址通信系统可包括多个基站，每一个基站同时支持多个通信设备的通信。基站可与通信设备在下行流链路和上行流链路上进行通信。每一个基站具有一个覆盖范围，可将该覆盖范围称为小区的覆盖区域。发射机(例如，基站)和接收机(例如，通信设备)可分别包括用于信号发送和信号接收的部件。例如，发射机和接收机均可包括一个或多个振荡器。这些振荡器可能彼此间不同步，并且可能具有固有的缺陷。因此，会将相位噪声引入到接收信号中。这种噪声会给接收机正确地确定发送给接收机的符号的相位造成困难。目前，相位误差是通过对接收符号的自身执行硬判决来确定的。但是，由于接收机处的噪声环境，这种硬判决常常是错误的。从而，从这种硬判决所产生的相位误差和相位校正也是错误的。错误的硬判决导致了接收机中的各种部件的性能劣化。

发明内容

所描述的特征总体上涉及用于产生信号的符号的相位误差和相位校正的一个或多个改进的系统、方法和/或装置。解码器的输出被用来产生多个发送符号的估计。产生多个接收符号的一个或多个相位误差。所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述多个发送符号的估计。所述一个或多个相位误差是通过在所述多个接收符号和所述多个发送符号的估计二者的角度之间进行比较而产生的。产生所述估计所用的所述解码器的输出是表示码字的多个发送比特的多个后验对数似然比(LLR)。所述估计是通过对所述解码器的输出执行硬判决解码和二次调制而产生的，以用于产生表示所述多个发送符号的估计的多个接收符号。

对一种用于降低相位噪声的方法进行了描述。解码器的输出可被用来产生多个发送符号的估计。可产生多个接收符号的一个或多个相位误差。所述一个或多个相位误差可至少部分地基于所述多个发送符号的估计。

所述一个或多个相位误差的产生可包括在所述多个接收符号和所述多个发送符号的估计二者的角度之间进行的比较。所述一个或多个相位误差可至少部分地基于所述比较。

在一个例子中，可基于所述多个接收符号的一个或多个相位误差来产生相位校正。可对所述多个接收符号应用所述一个或多个相位校正以产生多个校正符号。在一个实施例中，可使用所述多个相位校正的接收符号来计算多个先验对数似然比(LLR)。所述多个LLR可表示发送码字的多个比特。可将所述多个LLR馈送给所述解码器以对所述发送码字进行解码。可在所述解码器的输出处对多个软、后验LLR进行采集。所述软LLR可表示所述发送码字的比特。在一个例子中，可对所述多个软LLR执行硬判决解码和二次调制以产生多个符号。所述多个符号可表示所述多个发送符号的估计。

所述多个接收符号可表示多个连续的、经时间交织的发送码字。可对所述多个接收符号进行解交织。在一个配置中，可从所述多个接收符号来计算多个先验对数似然比(LLR)。另外，可将所述多个先验LLR馈送给所述解码器。可对表示所述多个发送码字的接收到的所述多个LLR进行解码。可对所述解码器的输出进行二次调制和交织以产生所述多个发送码字的多个发送符号的估计。可使用所述估计来产生所述多个接收符号中的每一个符号的一个或多个相位误差。

在一个实施例中，所述多个发送符号可表示发送码字。当所述发送码字在所述接收机处被接收时，所述多个接收符号可表示所述发送码字。所述多个接收符号可以是无线通信信号的至少一部分的数字化表示。所述解码器可包括前向纠错(FEC)解码器。在一个例子中，所述解码器可包括卷积turbo码(CTC)解码器。所述解码器的输出可包括多个发送比特的多个后验对数似然比(LLR)。所述多个发送比特可在发射机中经过调制以产生表示所述码字的所述多个发送符号。

在一个实施例中，所述多个发送符号的估计的产生可包括对所述解码器的输出执行硬判决解码，以及根据发射机对多个发送比特所使用的调制来对所述硬判决解码进行二次调制。这会产生表示所述多个发送符号的估计的多个符号。

此外，对一种被配置用于降低相位噪声的接收设备进行了描述。所述设备可包括处于与进程电通信的处理器和存储器。可将指令存储在所述存储器中。所述指令可由所述处理器来执行以用于：使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计，以及产生多个接收符号的一个或多个相位误差。所述一个或多个相位误差可至少部分地基于所述多个发送符号的估计。

此外，对一种用于降低相位噪声的装置进行了描述。所述装置可包括用于使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计的单元，以及用于产生多个接收符号的一个或多个相位误差的单元。所述一个或多个相位误差可至少部分地基于所述多个发送符号的估计。

此外，对一种用于降低相位噪声的计算机程序产品进行了描述。所述计算机程序产品可包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质存储了指令，所述指令可由处理器来执行以用于：使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计，以及产生多个接收符号的一个或多个相位误差。所述一个或多个相位误差可至少部分地基于所述多个发送符号的估计。

附图说明

可通过参考下面的附图来实现对本发明的特性和优势更进一步的理解。在附图中，类似的部件或特征可具有相同的附图标记。更进一步的，相同类型的各种部件可通过在附图标记后面跟随破折号和在类似的部件之中进行区分的第二标记来区别。如果说明书中仅使用了第一附图标记，则该描述可应用于具有相同的第一附图标记的类似的部件中的任何一个而与第二附图标记无关。

图1是无线通信系统的例子的方框图；

图2是包括根据本发明的各种实施例来配置的部件的接收机设备的方框图；

图3是示出了根据本文的系统和方法的接收机模块的一个实施例的方框图；

图4是示出了可实现本文的系统和方法的接收机模块的另一个实施例的方框图；

图5是包括了基站和通信设备的无线通信系统的例子的方框图；

图6是用于根据本文的系统和方法产生一个或多个相位误差的方法的流程图；

图7是示出了用于对正交相移键控(QPSK)信号的多个符号执行数字锁相环(DPLL)的多次迭代的方法的一个例子的流程图；以及

图8是示出了用于根据本文的系统和方法、通过对解码器的输出执行硬判决解码来产生多个发送符号的假设的方法的一个例子的流程图。

具体实施方式

对用于使用解码器的输出来产生发送给接收设备的多个符号的假设(或估计)的方法、系统和设备进行了描述。可将符号的估计用作参考信号。在一个例子中，可将估计与在接收设备处接收到的多个符号一起馈送给数字锁相环(DPLL)中的鉴相器。发送符号可表示接收符号。通过将接收符号的角度和发送符号的估计进行比较，可产生接收符号的一个或多个相位误差。所产生的一个或多个相位误差可允许计算出相位校正。可将一个或多个相位校正反馈给旋转器，该旋转器可将多个接收符号进行反旋。

解码器的输出可包括表示码字的发送比特的多个软后验对数似然比(LLR)。可对软LLR执行硬判决解码技术和二次调制过程以产生多个符号，该多个符号表示与码字相对应的多个发送符号的估计。如先前所述，可将这一估计馈送给DPLL的鉴相器以充当参考信号来产生多个接收符号的一个或多个相位误差。当符号的每一个块被接收设备接收到时，使用软LLR和对该LLR执行硬判决，可产生代表性的发送符号的估计。之后，在鉴相器中，通过将接收符号的角度与代表性的发送符号的估计进行比较，可产生接收符号的一个或多个相位误差。可产生相位校正来对多个接收符号的一个或多个相位误差进行校正。

首先参考图1(示出了无线通信系统100的例子的方框图)。系统100包括基站105(或小区)、通信设备115、基站控制器120和核心网络130(可将基站控制器120合并入核心网络130中)。系统100可支持在多个载波(不同频率的波形信号)上运行。多载波发射机可在多个载波上同时发射调制信号。例如，每一个调制信号可以是根据上述各种无线技术来进行多载波信道调制的。每一个调制信号可在不同的载波上进行发送，并且可携带控制信息(例如，导频信号、控制信道等)、开销信息、数据等。系统100可以是能够有效分配网络资源的多载波LTE网络。

基站105可经由基站天线(未示出)与设备115无线地通信。基站105可经由多个载波在基站控制器120的控制下与设备115进行通信。每一个基站105站可提供对相应的地理区域的通信覆盖。在一些实施例中，可将基站105称为基站收发机、无线基站、接入点、无线收发机、基础服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、节点B、演进型节点B(eNB)、家庭节点B、家庭演进型节点B或一些其它合适的术语。此处将每一个基站105的覆盖区域标识为110-a、110-b或110-c。可将基站的覆盖区域划分为仅构成覆盖区域的一部分的扇区(例如，扇区112-b-1、112-b-2、112-b-3等)。系统100可包括不同类型的基站105(例如，宏、微和/或微微基站)。对于不同的技术会有重叠的覆盖区域。宏基站可提供对相对较大的地理区域(例如，35公里半径)的通信覆盖。微微基站可提供对相对较小的地理区域(例如，12公里半径)的覆盖，而毫微微基站可提供对相对更小的地理区域(例如，50米半径)的通信覆盖。对于不同的技术会有重叠的覆盖区域。

设备115可分散在整个覆盖区域110中。每一个设备115可以是固定的或移动的。在一种结构中，设备115可经由链路125能够与不同类型的基站(诸如但不限于，宏基站、微微基站和毫微微基站)进行通信。可将设备115称为移动站、通信设备、接入终端(AT)、用户设备(UE)、用户站(SS)或用户单元。设备115可包括蜂窝电话和无线通信设备，还可包括个人数字助理(PDA)、其它手持设备、上网本、笔记本计算机、平板计算机等。

在一个例子中，基站控制器120可耦合到基站集并且提供对这些基站105的协调和控制。基站控制器120可经由回程(例如，核心网络130)与基站105通信。基站105还可互相之间直接地或间接地及/或经由无线的或有线线路的回程进行通信。

设备115的各种部件可给接收信号加入干扰(即噪声)。例如，设备115内的频率振荡器可引入相位噪声。为了恢复载波，可在设备115的调制解调器的接收路径中使用数字锁相环(DPLL)。DPLL可跟踪载波的频率和相位，以及估计相位校正以应用到多个接收符号上。可将鉴相器(PD)所生成的一个或多个相位误差馈送给DPLL。通过对多个接收符号的实际相位和多个理想参考符号的预期相位进行比较，可生成一个或多个相位误差。在一个数据辅助的实现中，其中没有发送符号的先验知识，参考符号的最优估计是在当前软符号上取得的硬判决(作为最近的星座点)。

由于调制解调器的这一部分易受噪声环境(温度和相位噪声两者)的影响，PD会引起使得PD在性能上劣化的相对较高的硬判决错误率，这会导致DPLL在性能上的降低。这会造成设备115的调制解调器的整体性能的劣化。

实现在设备115中的DPLL，根据本文的系统和方法，可对表示发送码字的多个接收符号执行一次或多次迭代。在第一次迭代期间，可将多个接收符号中的每一个符号进行反旋，并且可针对每一个符号计算出一个或多个相位误差。一个或多个相位误差可基于对多个接收符号的自身所执行的硬判决解码。可从所计算的一个或多个相位误差来计算出相位校正。可对多个经相位校正的接收符号进行采集，以及可计算出表示码字的发送比特的多个先验对数似然比(LLR)。可将多个LLR馈送给解码器用于发送码字的第一次解码尝试。解码器可输出表示码字的发送比特的多个软后验LLR。可对多个软LLR执行硬判决解码和二次调制。在一个配置中，对软LLR进行硬判决解码和二次调制可产生多个接收符号，该多个接收符号表示多个发送符号的假设。通过产生发送符号的估计和使用这个经二次调制的估计(代替使用对当前接收符号的硬判决解码)对多个接收符号执行DPLL的额外的迭代以计算一个或多个相位误差，可提高一个或多个相位误差的准确度。之后，相位校正可被计算出以及被应用到多个接收符号上以产生多个校正符号。从而，DPLL可以是用于基于多个接收符号的一个或多个相位误差来产生一个或多个相位校正的单元，以及用于将一个或多个相位校正应用到多个接收符号以产生多个校正符号的单元。

如果在第一次迭代期间未能正确地对发送码字解码，则可对经相位校正的多个符号再次进行采集并且可产生表示发送码字的比特的先验LLR。多个先验LLR可再次被馈送给解码器。如果未能正确地对码字解码，则可从解码器输出多个软LLR，可执行硬判决和二次调制以产生多个符号，该多个符号表示发送符号的估计，以及DPLL可对表示发送码字的多个接收符号执行另一次迭代。

当对第一码字解码正确时(或当对于特定的多个接收符号的DPLL的迭代次数达到了最大值时)，DPLL可对表示第二发送码字的另一些多个接收符号执行第一次迭代。之后，该过程继续来计算表示第二发送码字的多个符号的一个或多个相位误差。在一个例子中，在连续的码字(例如，第一和第二码字)之间不对DPLL的状态进行重置。在另一个例子中，可在连续的码字之间对DPLL的状态进行重置。从而，DPLL可以是用于使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计和产生多个接收符号的一个或多个相位误差的单元，该一个或多个相位误差至少部分地基于多个发送符号的估计。

参考图2，其示出了发明的各种实施例(示出了设备115-a的示例性方框图200)。设备115-a可以是图1中的通信设备115的例子。在一个实施例中，讨论中的系统可使用正交相移键控(QPSK)。但是，本文的系统和方法可使用一系列其它的调制方案来实现。

设备115-a可包括多个接收机部件，所述接收机部件可包括：射频(RF)下变频和滤波单元210、模拟-数字(A/D)单元215和接收机模块220。设备115-a的这些单元可通过适用于在硬件中执行若干或全部应用功能的一个或多个专用集成电路(ASIC)来单独地或共同地被实现。可选地，可在一个或多个集成电路上、由一个或多个其它的处理单元(或核)来执行功能。在其它的实施例中，可使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)和其它半定制IC)，这些集成电路可以以本领域中的任何公知的方式进行编程。通过实施在存储器中的指令，每一个单元的功能还可被整体地或部分地实现，该指令被格式化为由一个或多个通用或专用处理器来执行。设备115-a可包括为各种目的所使用的一个或多个存储器单元(未示出)。

在一个实施例中，可经由天线205接收射频信号。通过RF下变频和滤波单元210对所期望的信号进行选择、下变频和滤波。该滤波单元210的输出是模拟基带(或处于比原始的射频低得多的频率的带通)信号，该信号由A/D单元215转换为数字信号。在接收机模块220处，对数字信号进行接收和处理以生成数据流。接收机模块220还可根据本文的系统和方法的实施例来执行相位误差检测和校正技术。

数据流可被转发给层2/层3/额外的处理单元225以用于进一步的处理。在一个实施例中，接收机模块220的部件可被实现在单个PHY芯片中。在另一个实施例中，RF下变频和滤波单元210、A/D单元215和接收机模块220的部件可被实现在具有RF和PHY功能体的单个芯片中。接收机模块220可包括用于通过对解码器(诸如前向纠错(FEC)解码器)的输出执行硬判决来产生符号的相位误差和相位校正的部件。接收机模块220还可以是用于将多个接收符号解交织的单元。

图3是示出了根据本文的系统和方法的接收机模块220-a的一个实施例的方框图300。接收机模块220-a可以是图2中所示的接收机模块220的一个例子。接收机模块220-a可包括解调器305、DPLL 310和解码器。如前面所解释的，接收机模块220-a可接收已经由A/D单元215转换为数字信号的信号。

接收机模块220-a的这些部件可通过适用于在硬件中执行若干或全部可应用功能的一个或多个专用集成电路(ASIC)来单独地或共同地被实现。可选地，可在一个或多个集成电路上、由一个或多个其它的处理单元(或核)来执行功能。在其它的实施例中，可使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)和其它半定制IC)，这些集成电路可以以本领域中的任何公知的方式进行编程。通过实施在存储器中的指令，每一个单元的功能还可被整体地或部分地实现，该指令被格式化为由一个或多个通用或专用处理器来执行。

在解调器305处，对数字信号进行接收和处理以生成数据流。解调器305可以以本领域公知的任意各种结合来执行符号同步、快速傅里叶变换(FFT)处理、频率偏移校正和估计以及均衡器功能。

可将解调数据(例如，表示发送码字的多个符号)输入给DPLL 310。DPLL 310可确定多个接收符号中的每一个符号的相位误差。通过将接收符号的角度和经过空中发送给设备115的符号的估计进行比较，可确定一个或多个相位误差。可使用所计算的一个或多个相位误差来计算相位校正。一个或多个相位校正可对多个接收符号中的符号的一个或多个相位误差进行校正。从而，DPLL 310可以是用于在多个接收符号和多个发送符号的估计的角度之间进行比较的单元，一个或多个相位误差至少部分地基于该比较。

在一个例子中，DPLL 310可计算接收符号的当前块中的每一个符号的一个或多个相位误差。可使用一个或多个相位误差来产生一个或多个相位校正。可应用一个或多个相位校正来对一个或多个相位误差进行校正。在一个实施例中，通过根据符号的相位校正的旋转值来对多个符号中的相应的符号进行反旋，可对每一个符号应用相位校正。与DPLL 310有关的进一步细节将在下面进行描述。

在一个实施例中，可从DPLL 310的输出对表示单个发送码字的多个经相位校正的符号进行采集。可从多个经相位校正的符号计算出多个先验LLR。先验LLR可表示发送码字的比特。可将多个先验LLR输入到解码器315。解码器315可尝试对经过空中被发送给设备115的码字进行解码。可将经解码的码字提供到解码器315的第一输出上。另外，解码器315可产生并提供第二输出。从而，解码器315可以是用于对表示多个发送码字的多个先验LLR进行解码的单元。第二输出可包括表示发送码字的比特的多个后验LLR(软LLR)。可使用软LLR来产生多个符号，该多个符号表示与码字相对应的多个发送符号的估计。在一个实施例中，在被转发到解码器315之前，还可由解调器305的其它部件和/或DPLL 310来对符号进行进一步地处理，而在一些实施例中所发送的数据无需编码因此无需有解码器315。从而，DPLL 310可以是用于使用多个经校正的符号来计算多个先验对数似然比(LLR)的单元，多个先验LLR表示发送码字的多个比特，以及可以是用于将多个先验LLR馈送给解码器315以对发送码字进行解码的单元。

在一个例子中，可将解码器315的第二输出反馈到DPLL 310的输入。可用第二输出来产生经过空中被发送给设备115的发送符号的估计。在多个接收符号的第二次迭代期间，DPLL 310可使用发送符号的估计来产生接收符号的一个或多个相位误差。在一个配置中，DPLL 310可使用发送符号中的每一个块的估计来确定符号的每一个相应块的一个或多个相位误差。关于解码器315的更进一步的细节将在下面进行描述。

图4是示出了可实现本文的系统和方法的接收机模块220-b的一个例子的方框图。在一个实施例中，接收机模块220-b可以是图2和/或图3中示出的接收机模块220的例子。如前面所描述的，接收机模块220-b可包括解调器305-a、DPLL 310-a和解码器315-a。另外，接收机模块220-b可包括硬判决模块430和调制器435。

接收机模块220-b的这些部件可通过适用于在硬件中执行若干或全部可应用功能的一个或多个专用集成电路(ASIC)来单独地或共同地被实现。可选地，可在一个或多个集成电路上、由一个或多个其它的处理单元(或核)来执行功能。在其它实施例中，可使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)和其它半定制IC)，这些集成电路可以以本领域中的任何公知的方式来编程。通过实施在存储器中的指令，每一个单元的功能还可被整体地或部分地实现，该指令被格式化为由一个或多个通用或专用处理器来执行。

在一个配置中，解调器305-a可对输入符号执行各种过程。例如，解调器305-a可包括均衡器405以对接收信号的符号执行均衡技术。可将均衡器405的输出(例如，均衡符号)输入到DPLL 310-a。尽管图4示出了均衡器405的输出是馈送给DPLL 310-a的，但是应该理解的是，可以使用其它的实现。例如，DPLL 310-a可对未经均衡的符号执行处理，且可在接收机模块220-a的部件链中将均衡器405放置在DPLL 310-a的后面。DPLL 310-a可包括旋转器410、鉴相器415、滤波器420和压控振荡器(VCO)425。DPLL 310-a可以是基于输入信号和VCO 425的反馈信号之间的相位差的闭环频率控制系统。

在一个配置中，DPLL 310-a可对多个符号执行一次或多次迭代。每一接收到的多个符号可表示被发送给设备115的单个码字。符号可以是QPSK信号中的星座点，其中根据由通信设备115中的一个或多个振荡器的相位噪声和频偏所引起的随机相位，这些符号发生了旋转。在一个例子中，可通过旋转器410来对符号进行反旋。旋转器410可根据DPLL 310-a所产生的相位校正值对符号进行反旋。可从VCO 425将一个或多个相位校正反馈给旋转器410。可将经反旋的符号传递给鉴相器415。鉴相器(或相位比较器)415可以是混频器、模拟乘法器或产生表示两个信号输入之间的相位差的电压信号的逻辑电路。例如，旋转器410的输出可以是第一信号输入，而调制器435的输出可以是第二信号输入。鉴相器415可对参考输入(例如，从调制器435接收到的第二信号输入)和反馈输入(例如，从VCO 425接收到的第一信号输入)之间的相位差和频率差进行检测。鉴相器415可基于反馈频率是落后还是领先参考频率来产生“向上”或“向下”的控制信号。这些“向上”或“向下”的控制信号可决定VCO 425是否需要相应地运行在更高或更低的频率上。

滤波器420可将这些控制信号转换为用于对VCO 425进行偏置的控制电压。基于控制电压，VCO 425在更高或更低的频率上进行振荡，这会对来自于VCO 425的反馈的相位和频率产生影响。如果鉴相器415生成向上信号，则可增加VCO 425的频率。向下信号降低VCO 425的频率。一旦参考信号和反馈信号具有相同的相位和频率，VCO 425就会稳定下来。

DPLL 310-a的输出(包括表示发送码字的多个经相位校正(反旋)的符号)可被用来产生表示发送码字的比特的多个LLR。可将该多个LLR馈送给解码器315-a。解码器315-a可实现前向纠错(FEC)方案以对可能出现在DPLL 310-a的输出中的错误进行纠正。解码器315-a可以是常规的turbo码(CTC)解码器、低密度奇偶校验码(LDPC)解码器等等。

在一个配置中，解码器315-a可生成由于解码器315-a的编码增益而具有低比特差错率(BER)的经硬解码的比特的第一输出。经解码的比特可与在发送设备处被调制以产生经过空中被发送给通信设备115的符号的比特相对应。在一个例子中，解码器315-a的额外输出可包括多个软、后验LLR，该多个软、后验LLR模仿在发射机设备(例如，基站105)中被调制的多个发送比特。软LLR可被硬解码和二次调制以产生表示经过空中被发送到设备115的多个符号的多个符号。因此，解码器315-a的额外输出可包括类似序列中的交织符号，这些交织符号与经过空中被发送给通信设备115的符号实质上是类似的。

在一个例子中，硬判决模块430可对解码器315-a的第二输出执行硬判决解码。本文所使用的硬判决可指代在其中将表示接收数据信号的信号与单一阈值进行比较来为接收数据流中的每一个数据比特或符号值生成单个比特或符号输出的判决。在一个例子中，硬判决模块430可对从解码器315-a输出的软LLR执行硬判决解码。软LLR还可被调制器435进行二次调制以产生发送符号的假设或估计。这一假设可以被反馈给鉴相器415作为参考符号。在一个配置中，可对经硬解码的软LLR执行正交幅度调制(QAM)以产生经过空中被发送的符号的假设。从而，硬判决模块430可以是用于执行硬判决解码的单元以及调制器可以是用于对多个软、后验LLR进行二次调制以产生多个符号的单元，该多个符号表示多个发送符号的估计。具体而言，调制器可以是用于对解码器的输出进行二次调制和交织以产生多个发送码字的多个发送符号的估计的单元。此外，调制器可以是用于根据发射机在多个发送比特上所使用的调制来对硬判决解码进行二次调制以产生多个发送符号的估计的单元。

在一个例子中，DPLL 310-a可在多个接收符号上运行第二次迭代以基于相应的发送符号的估计来确定这些符号的一个或多个相位误差。在第二次迭代期间，当多个接收符号被馈送给鉴相器415时，鉴相器415可通过对符号的角度与从解码器315-a的反馈环路接收到的参考符号的角度进行比较来确定符号的一个或多个相位误差。参考符号可表示经过空中被发送给设备115的符号的估计。基于所产生的接收符号的一个或多个相位误差，可产生对多个接收符号中的符号的相位校正。

在一个配置中，DPLL 310-a可与块交织器相结合。当交织器被使用时，可对表示多个发送码字的多个接收符号执行DPLL 310-a和解码器315的每一次迭代。这些多个码字可以是连续的、时间交错的码字。块交织器可将多个经相位校正的符号进行解交织。从而，块交织器可以是用于对多个接收符号进行交织或解交织的单元。多个先验LLR可生成为解码器315-a的输入。LLR可表示多个比特，该多个比特表示被发送给设备115的多个码字。解码器可在多个先验LLR上产生软、后验LLR。可将软LLR进行二次调制和交织以产生表示与多个连续的、经时间交织的码字相对应的多个发送符号的估计的多个符号。在DPLL 310-a在接收到的多个符号上的第二次迭代期间，可使用发送符号的估计来产生接收到的多个符号的一个或多个相位误差。

图5是包括基站105-a和通信设备115-b的系统500的方框图。该系统500可以是图1中的系统100的例子。基站105-a可装配有天线534-a至534-x，以及通信设备115-b可装配有天线552-a至552-n。在基站105-a处，发送处理器520可从数据源接收数据。

发送处理器520可处理数据。发送处理器520还可产生参考符号以及小区特定参考信号。发送(TX)MIMO处理器530(如果适用的话)可对数据符号、控制符号和/或参考符号执行空间处理(例如，预编码)，以及可向发送调制器532-a至532-x提供输出符号流。每一个调制器532可处理相应的输出符号流以获得输出采样流。每一个调制器532可进一步处理(例如，转换为模拟、放大、滤波及上变频)输出采样流以获得下行链路(DL)信号。在一个例子中，可分别将来自于调制器532-a至532-x的DL信号经由天线534-a至534-x进行发射。

在通信设备115-b处，天线552-a至552-n可接收来自于基站105-a的DL信号，以及将接收到的信号分别提供给解调器554-a至554-n。每一个解调器554可对相应的接收到的信号进行调节(例如，滤波、放大、下变频和数字化)以获得输入采样。每一个解调器554可进一步地处理输入采样以获得接收到的符号。MIMO检测器556可获得来自于所有解调器554-a至554-n的接收到的符号，(如果适用的话)对接收到的符号执行MIMO检测以及提供所检测到的符号。接收处理器558可对所检测到的符号进行处理(例如，解调、解交织和解码)，向数据输出提供通信设备115-b的经解码的数据，以及向处理器580或存储器582提供经解码的控制信息。

在上行链路(UL)上，在通信设备115-b处，发送处理器564可接收和处理来自于数据源的数据。发送处理器564还可产生针对参考信号的参考符号。如果适用的话，来自于发送处理器564的符号可由发送MIMO处理器566进行预编码，可由解调器554-a至554-n进行进一步处理(例如，用于SC-FDMA等)，以及可根据从基站105-a接收到的传输参数被发送给基站105-a。在基站105-a处，如果适用的话，来自于通信设备115-b的UL信号可由天线534进行接收，可由解调器554进行处理，可由MIMO检测器536进行检测，以及可由接收处理器进行进一步处理。接收处理器538可向数据输出和处理器540提供经解码的数据。在一个配置中，接收处理器558可包括DPLL 310-b和解码器315-b来实现本文所描述的系统和方法。DPLL 310-b和解码器315-b可以是图3和/或图4中所描述的DPLL 310和解码器315的例子。通信设备115-b的部件可通过适用于在硬件中执行若干或所有可应用功能的一个或多个专用集成电路(ASIC)来单独地或共同地被实现。每一个所指出的模块可以是用于执行与系统500的操作相关的一个或多个功能的单元。类似地，基站105-a的部件可通过适用于在硬件中执行若干或所有可应用功能的一个或多个专用集成电路(ASIC)来单独地或共同地被实现。每一个所指出的部件可以是用于执行与系统500的操作相关的一个或多个功能的单元。

图6是示出了用于根据本文的系统和方法来产生一个或多个相位误差的方法600的一个例子的流程图。为了清楚起见，下面参考图1、图2和/或图5中的通信设备115对方法600进行了描述。在一个实现中，图2、图3和/或图4中的接收机模块220可执行一个或多个代码集以控制通信设备115的功能元件来执行下面所描述的功能。

在一个配置中，在框605，可使用解码器315的输出来产生表示第一发送码字的多个发送符号的估计。解码器的输出可以是第一码字的多个发送比特的多个后验LLR。发送比特可在发送设备中已经过调制以产生多个发送符号。可对解码器的输出执行硬判决解码和二次调制以产生表示多个发送符号的估计的多个符号。在框610，可产生多个接收符号的一个或多个相位误差。在一个实施例中，一个或多个相位误差可至少部分地基于多个发送符号的估计。在一个例子中，通过对多个接收符号中的符号的角度与多个发送符号的估计进行比较，可产生一个或多个相位误差。多个接收符号可表示第一发送码字。

因此，方法600可提供对信号的符号的一个或多个相位误差的有效和准确的产生。应当指出的是，方法600仅仅是一个实现，并且方法600的那些操作可以被重新安排或以其它的方式来修改以使得其它的实现是可行的。

图7是示出了用于对QPSK信号的接收符号的块执行DPLL 310的多次迭代的方法700的一个例子的流程图。为了清楚起见，下面参考图1、图2和/或图5中的通信设备115对方法700进行了描述。在一个实现中，图2、图3和/或图4中的接收机模块220可执行一个或多个代码集以控制通信设备115的功能元件来执行下面所述的功能。

在框705，可对表示第一发送码字的多个接收符号执行DPLL 310的第一次迭代。在第一次迭代期间，基于对接收符号自身进行的硬判决解码，可计算出符号的一个或多个相位误差。可产生对符号的相位校正。可对经相位校正的多个符号进行采集并产生表示第一码字的发送比特的先验LLR。可将先验LLR馈送给解码器315。在框710，可使用解码器315的输出来产生第一发送码字的比特的软LLR。软LLR可被硬编码和二次调制以产生多个符号，该多个符号表示第一码字的多个发送符号的估计。在框715，可对多个接收符号执行DPLL 310的第二次迭代。在框720，在第二次迭代期间，可将多个符号的角度与多个发送符号的估计进行比较。在框725，可执行比较来产生多个接收符号中的符号的一个或多个相位误差。一个或多个相位误差可至少部分地基于在多个接收符号(在第二次迭代期间)的角度和多个发送符号的估计之间进行的比较。在一个配置中，在框730，可至少部分地基于所产生的一个或多个相位误差来产生相位校正。可使用所产生的相位校正来对多个符号中的符号进行反旋和相位校正。

因此，方法700可通过将符号馈送给DPLL 310用于多次迭代和使用发送符号的估计来确定一个或多个相位误差以提供对符号块的一个或多个相位误差的有效和准确的产生。应当指出的是，方法700仅仅是一个实现，并且方法700的那些操作可以被重新安排或以其它的方式来修改以使得其它的实现是可行的。例如，尽管方法700描述了对相同的多个符号的DPLL310的多次迭代，但是应当理解的是，DPLL 310可对每一组多个接收符号仅执行单次迭代。

图8是示出了用于通过对FEC解码器的输出执行硬判决解码来产生发送符号的假设的方法800的一个例子的流程图。为了清楚起见，下面参考图1、图2和/或图5中的通信设备115对方法800进行了描述。在一个实现中，图2、图3和/或图4中的接收机模块220可执行一个或多个代码集以控制通信设备115的功能元件来执行下面所描述的功能。

可接收表示发送码字的多个符号。通过对这些符号执行硬判决解码，可产生这些符号的一个或多个相位误差。可计算对一个或多个相位误差的相位校正。可根据所计算的相位校正对多个接收符号的相位进行校正。在框805，可从DPLL 310将经相位校正的符号的多个先验LLR馈送给解码器315。在框810，在解码器315的输出处可产生多个后验LLR(软LLR)。软LLR可被看作是在发送设备处被调制为多个符号并经过空中被发送给通信设备115的码字的多个发送比特。在框815，可对解码器315的输出执行硬判决解码。在框820，可根据发送设备对多个发送比特所使用的调制方案来对硬判决解码的结果进行二次调制。对软LLR进行硬解码和二次调制可产生表示码字的多个发送符号的多个符号。在一个配置中，在框825，可产生经过空中被发送的符号的估计。估计可基于经二次调制的硬判决解码。可将估计馈送给DPLL 310的鉴相器用作参考信号。鉴相器415可使用发送符号的估计而不是对接收符号自身进行的硬判决解码，来确定表示接收码字的多个接收符号的一个或多个相位误差。

因此，方法900可通过对FEC解码器的输出处所产生的发送比特的软LLR执行硬判决解码和二次调制来提供对经过空中被发送给通信设备115的符号的估计的产生。应当指出的是，方法900仅是一个实现而方法900的那些操作可被重新安排或以其它的方式进行修改以使得其它的实现是可行的。

本文所描述的技术可被用于各种无线通信系统(诸如，蜂窝无线系统、对等无线通信、无线本地接入网络(WLAN)、自组织网络、卫星通信系统和其它系统)。往往可互换地使用术语“系统”和“网络”。这些无线通信系统可采用用于无线系统中的多址方式的各种无线通信技术(诸如，码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)和/或其它技术)。一般的，无线通信根据被称为无线接入技术(RAT)的一个或多个无线通信技术的标准化实现来实施。可将实现了无线接入技术的无线通信系统或网络称为无线接入网络(RAN)。

采用了CDMA技术的无线接入技术的例子包括CDMA2000、通用陆地无线接入(UTRA)等。CDMA2000涵盖了IS-2000、IS-95和IS-856标准。IS-2000版本0和A通常被称为CDMA20001X、1X等。IS-856(TIA-856)通常被称为CDMA20001xEV-DO、高速率分组数据(HRPD)等。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变形。TDMA系统的例子包括全球移动通信系统(GSM)的各种实现。采用了FDMA和/或OFDMA的无线接入技术的例子包括超移动宽带(UMB)、演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是使用了E-UTRA的UMTS新发布版本。在来自于名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中对UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM进行了描述。在来自于名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中对CDMA2000和UMB进行了描述。本文所描述的技术可被用于上面提到的系统和无线技术中，也可被用于其它的系统和无线技术中。

上面所提供的描述提供了例子，但不受限于权利要求书中提出的范围、适用性或配置。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对所讨论的元件的功能和排列进行改变。如果合适的话，各种实施例可省略、替换或增加各种过程或部件。例如，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行所述方法，并且可增加、省略或结合各种步骤。同样的，针对特定实施例所描述的特征可被结合到其它的实施例中。

上面结合附图所提出的详细说明描述了示例性实施例，但不表示可被实现或在权利要求书的范围内的仅仅那些实施例。贯穿本说明书中所使用的术语“示例性”意味着“用作例子、实例或示例”，而并不是“优选的”或“对其它实施例来说有优势的”。详细说明包括了出于对所述技术提供理解这一目的的具体细节。但是，在没有这些具体细节的情况下，这些技术也可被实践。在一些例子中，为了避免模糊所述实施例的概念，以方框图的形式示出了熟知的结构和设备。

可使用各种不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息和信号。例如，可贯穿上面说明书被提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或它们的任意组合来表示。

使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件部件或被设计用于执行本文所述功能的它们的任意组合，可实现或执行结合本发明所描述的各种示例性框和模块。通用处理器可以是微处理器，而可选的，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器或任何其它这样的结构。

本文所述的功能可在硬件、由处理器所执行的软件、固件或它们的任意组合中被实现。如果在由处理器所执行的软件中实现，则功能可存储在计算机可读介质上或通过作为在计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来被传输。其它的例子和实施例在本发明和所附权利要求书的范围和精神内。例如，由于软件的性质，可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或这些中的任意结合来实现上述功能。实现功能的特征还可物理地位于各种位置处，包括是分布式的以使得功能中的部分在不同的物理位置处被实现。除此之外，如本文所使用的，包括在权利要求书中，作为在以“中的至少一个”为结尾的项目列表中所使用的“或”表明了分离性的列表以使得，例如，“A、B或C中的至少一个”的列表意味着A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即A与B与C)。

计算机可读介质包括了计算机存储媒介和包括了便于将计算机程序从一个地点传输到另一个地点的任何介质的通信媒介二者。存储介质可以是能够由通用或专用计算机进行存取的任何可用的介质。以举例的方式，而非限制，计算机可读媒介可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它的光盘存储、磁盘存储或其它的磁存储设备或可用来以指令或数据结构的形式来携带或存储期望的程序代码的方法并可由通用或专用计算机或通用或专用处理器存取的任何其它的介质。此外，将任何连接恰当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器、或其它远程源进行传输的，则同轴电缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术包括在介质的定义中。磁盘和光盘，如本文所使用的，包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘使用激光光学地复制数据。上面的结合也被包括在计算机可读媒介的范围内。

前面提供了本发明的描述以使得本领域的技术人员能够制造或使用本发明。对本发明的各种修改对于本领域的那些技术人员来说将会是非常显而易见的，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所定义的一般原则可被应用到其它的变形中。贯穿本发明的术语“例子”或“示例性的”表示一个例子或实例，而并不意味着或要求对所指出的例子的任何优选。从而，本发明不是要受限于本文所描述的例子和设计，而是要被给予与本文所公开的原则和新颖性特征相一致的最大范围。

Claims (30)

1.一种用于降低相位噪声的方法，包括：

使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计；以及

产生多个接收符号的一个或多个相位误差，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述多个发送符号的所述估计。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述产生一个或多个相位误差包括：

在所述多个接收符号和所述多个发送符号的所述估计二者的角度之间进行比较，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述比较。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述多个接收符号的所述一个或多个相位误差来产生一个或多个相位校正；以及

将所述一个或多个相位校正应用到所述多个接收符号上以创建多个经校正的符号。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

使用所述多个经校正的符号来计算多个先验对数似然比(LLR)，所述多个先验LLR表示发送码字的多个比特；以及

将所述多个先验LLR馈送给所述解码器以对所述发送码字进行解码。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

在所述解码器的所述输出处对多个软后验LLR进行采集，所述软后验LLR表示所述发送码字的所述多个比特。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

执行对所述多个软后验LLR的硬判决解码和二次调制以产生多个符号，所述多个符号表示所述多个发送符号的所述估计。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个接收符号表示多个连续的、经时间交织的发送码字。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

对所述多个接收符号进行解交织；

从所述多个接收符号计算多个先验对数似然比(LLR)；

将所述多个先验LLR馈送给所述解码器；

对表示所述多个发送码字的所述多个先验LLR进行解码；

对所述解码器的所述输出进行二次调制和交织以产生所述多个发送码字的所述多个发送符号的估计；以及

使用所述估计以产生所述多个接收符号的所述一个或多个相位误差。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述解码器的所述输出包括多个发送比特的多个后验对数似然比(LLR)，所述多个发送比特在发射机中经过调制以产生所述多个发送符号。

10.如权利要求1所述的方法，其中，产生所述多个发送符号的所述估计包括：

对所述解码器的所述输出执行硬判决解码；以及

根据发射机对多个发送比特所使用的调制对所述硬判决解码进行二次调制，以产生所述多个发送符号的所述估计。

11.一种被配置用于降低相位噪声的接收设备，包括：

处理器；

存储器，所述存储器与所述处理器电通信；以及

存储在所述存储器中的指令，所述指令可由所述处理器执行以用于：

使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计；以及

产生多个接收符号的一个或多个相位误差，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述多个发送符号的所述估计。

12.如权利要求11所述的设备，其中，用于产生所述一个或多个相位误差的所述指令可由所述处理器执行以用于：

在所述多个接收符号和所述多个发送符号的所述估计二者的角度之间进行比较，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述比较。

13.如权利要求11所述的设备，其中，所述指令可由所述处理器执行以用于：

基于所述多个接收符号的所述一个或多个相位误差来产生一个或多个相位校正；以及

将所述一个或多个相位校正应用到所述多个接收符号上以创建多个经校正的符号。

14.如权利要求13所述的设备，其中，所述指令可由所述处理器执行以用于：

使用所述多个经校正的符号来计算多个先验对数似然比(LLR)，所述多个先验LLR表示发送码字的多个比特；以及

将所述多个先验LLR馈送给所述解码器以对所述发送码字进行解码。

15.如权利要求14所述的设备，其中，所述指令可由所述处理器执行以用于：

在所述解码器的所述输出处对多个软后验LLR进行采集，所述软后验LLR表示所述发送码字的所述多个比特。

16.如权利要求15所述的设备，其中，所述指令可由所述处理器执行以用于：

执行对所述多个软后验LLR的硬判决解码和二次调制以产生多个符号，所述多个符号表示所述多个发送符号的所述估计。

17.如权利要求11所述的设备，其中，所述多个接收符号表示多个连续的、经时间交织的发送码字。

18.如权利要求17所述的设备，其中，所述指令可由所述处理器执行以用于：

对所述多个接收符号进行解交织；

从所述多个接收符号计算多个先验对数似然比(LLR)；

将所述多个先验LLR馈送给所述解码器；

对表示所述多个发送码字的所述多个先验LLR进行解码；

对所述解码器的所述输出进行二次调制和交织以产生所述多个发送码字的所述多个发送符号的估计；以及

使用所述估计产生所述多个接收符号的所述一个或多个相位误差。

19.如权利要求11所述的设备，其中，所述解码器的所述输出包括多个发送比特的多个后验对数似然比(LLR)，所述多个发送比特在发射机中经过调制以产生所述多个发送符号。

20.如权利要求11所述的设备，其中，所述指令可由所述处理器执行以用于：

对所述解码器的所述输出执行硬判决解码；以及

根据发射机对多个发送比特所使用的调制对所述硬判决解码进行二次调制，以产生所述多个发送符号的所述估计。

21.一种用于降低相位噪声的装置，包括：

用于使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计的单元；以及

用于产生多个接收符号的一个或多个相位误差的单元，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述多个发送符号的所述估计。

22.如权利要求21所述的装置，还包括：

用于在所述多个接收符号和所述多个发送符号的所述估计二者的角度之间进行比较的单元，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述比较。

23.如权利要求21所述的装置，还包括：

用于基于所述多个接收符号的所述一个或多个相位误差来产生一个或多个相位校正的单元；以及

用于将所述一个或多个相位校正应用到所述多个接收符号以创建多个经校正的符号的单元。

24.如权利要求23所述的装置，还包括：

用于使用所述多个经校正的符号来计算多个先验对数似然比(LLR)的单元，所述多个先验LLR表示发送码字的多个比特；以及

用于将所述多个先验LLR馈送给所述解码器以对所述发送码字进行解码的单元。

25.如权利要求24所述的装置，其中，所述用于产生一个或多个相位误差的单元包括：

用于在所述解码器的所述输出处对多个软后验LLR进行采集的单元，所述软后验LLR表示所述发送码字的所述多个比特。

26.如权利要求25所述的装置，还包括：

用于执行对多个软后验LLR的硬判决解码和二次调制以产生多个符号的单元，所述多个符号表示所述多个发送符号的所述估计。

27.如权利要求21所述的装置，其中，所述多个接收符号表示多个连续的、经时间交织的发送码字。

28.如权利要求27所述的装置，还包括：

用于对所述多个接收符号进行解交织的单元；

用于从所述多个接收符号计算多个先验对数似然比(LLR)的单元；

用于将所述多个先验LLR馈送给所述解码器的单元；

用于对表示所述多个发送码字的所述多个先验LLR进行解码的单元；

用于对所述解码器的所述输出进行二次调制和交织以产生所述多个发送码字的所述多个发送符号的估计的单元；以及

用于使用所述估计来产生所述多个接收符号的所述一个或多个相位误差的单元。

29.如权利要求21所述的装置，其中，所述用于使用所述解码器的所述输出来产生所述多个发送符号的所述估计的单元包括：

用于对所述解码器的所述输出执行硬判决解码的单元；以及

用于根据发射机对多个发送比特所使用的调制来对所述硬判决解码进行二次调制，以产生所述多个发送符号的所述估计的单元。

30.一种用于降低相位噪声的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括非暂时性的计算机可读介质，所述非暂时性的计算机可读介质存储了指令，所述指令可由处理器执行以用于：

使用解码器的输出来产生多个发送符号的估计；以及

产生多个接收符号的一个或多个相位误差，所述一个或多个相位误差至少部分地基于所述多个发送符号的所述估计。