CN111247749A - 用于无线通信的自相关及存储器分配 - Google Patents

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Abstract

本文中描述的实例包含系统及方法，其包含具有自相关计算器的实例的无线装置及系统。包含自相关计算器的电子装置可经配置以计算包含指示第一射频“RF”信号及第二RF信号的符号的自相关的自相关矩阵。所述电子装置可基于所存储的自相关矩阵及指示所述第一RF信号的符号及指示所述第二RF信号的符号的所述自相关计算所述自相关矩阵。所述所存储的自相关矩阵可表示在与所述第一及第二RF信号的时间周期不同的时间周期接收到的另一信号。所述系统及方法的实例可促进无线数据的处理，且可利用比存储自相关的装置及根据从各个时间点计算的大数据集计算自相关的方案更少的存储器空间。

Description

用于无线通信的自相关及存储器分配
背景技术
有兴趣将无线通信推进到“第五代”(5G)系统。5G有望提高速度及普及性，但尚未设置用于处理5G无线通信的方法。实施5G系统可能需要更有效地使用无线频谱及在实施此类5G系统时所利用的存储器消耗。
实例5G系统可使用多输入多输出(MIMO)技术实施，包含“大规模MIMO”技术，其中多个天线(超过某一数目，例如在实例MIMO系统的案例中超过8)用于无线通信信号的发射及/或接收。
发明内容
在本发明的一个方面中，一种方法包含在第一时间周期从多个天线中的每一天线接收第一信号的相应射频(RF)能量。所述方法还包含确定表示所述第一时间周期处每一相应天线的所述第一信号的自相关矩阵。所述自相关矩阵是至少部分基于指示与所述相应天线中的每一者相关联的RF能量的符号的自相关。所述方法进一步包含基于所述自相关矩阵及第二时间周期处的第二信号计算经更新自相关矩阵。所述第二信号从所述多个天线接收，所述经更新自相关矩阵表示所述第一时间周期处的所述第一信号及所述第二时间周期处的所述第二信号。
在本发明的一个方面中，一种设备包含多个天线、第一收发器、第二收发器及自相关计算器。所述第一收发器经配置以从所述多个天线中的第一天线接收第一RF信号。所述第二收发器经配置以从所述多个天线中的第二天线接收第二RF信号。所述自相关计算器耦合到所述第一收发器及所述第二收发器，且经配置以确定自相关矩阵。所述自相关矩阵表示指示所述第一RF信号的符号的自相关且表示指示所述第二RF信号的符号。
在本发明的一个方面中，一种方法包含从多个天线中的每一天线接收所接收到的信号的多个分量的相应RF能量。所述方法进一步基于所存储的自相关矩阵及所述多个分量计算自相关矩阵，其中每一分量在多个时间周期的第一时间周期处接收。
附图说明
图1是根据本文中描述的实例布置的无线通信系统的框图。
图2是根据本文中描述的实例布置的电子装置的框图。
图3是根据本文中描述的实例布置的方法的流程图。
图4是根据本文中描述的实例布置的系统的框图。
图5是根据本文中描述的实例存取的存储器部件的框图。
图6是根据本文中描述的实例布置的计算装置的框图。
图7是根据本发明的方面布置的无线通信系统的框图。
图8是根据本发明的方面布置的无线通信系统的框图。
具体实施方式
计算自相关的传统方案依赖于从各个时间周期计算大数据集以计算准确的自相关。此处理可能需要繁琐的存储器存取方案来检索用于整体计算的每一相关数据集。另外，存储器存储装置用于在预期此计算时存储此类数据集，从而在持续要求微型化的装置上需要越来越大的存储器占用面积。举例来说，对“物联网”(IoT)装置的持续要求可包含微型化，同时还包含对更快的信号处理技术的需要。
本文中描述的系统及方法可用于使用特定时间周期的数据集计算给定信号的自相关。有利地，此可允许比常规技术更快地计算自相关且利用比可能等待在多个时间周期内接收数个信号的常规技术更少的存储器(例如快闪或RAM)。在实例中，计算且存储特定时间周期的自相关，且接着，在另一特定时间周期的下一数据集的后续计算中再次使用所述自相关。通过存储自相关的每一时间周期的值，可利用比可将存储器存储装置用于在每一时间周期期间接收到的信息的常规方案少的存储器。
本文中描述的实例包含系统及方法，其包含具有自相关计算器的无线装置及系统，所述自相关计算器可利用多个无线通道之间的自相关生成自相关矩阵。此自相关矩阵可在每一时间周期更新以并入在每一相应时间周期处接收到的信号的自相关矩阵。可将接收到的每一信号的自相关矩阵加到此累加自相关矩阵，其可表示在多个时间周期之后接收到的信号的整体自相关。
在一些实例中，自相关计算器可包含于包含多个天线的电子装置中。本文中描述的接收器、发射器及/或收发器可响应于在无线频谱的部分中存在无线通信的指示而接收入射RF能量，且生成在自相关计算器中自相关的符号。射频(RF)能量可入射于多个天线(例如第一及第二天线)上。自相关计算器可在指示在无线频谱的部分中(例如在特定频率及/或频带下)在第一及第二天线上接收到的RF能量的符号之间执行自相关计算，且将结果组合或并入(例如加)到所存储的自相关矩阵。在无线频谱的部分中在第一及第二天线上接收到的RF能量可称为来自每一天线的RF信号。自相关计算器可提供经更新自相关矩阵，其表示所存储的自相关矩阵及根据指示在第一及第二天线上接收到的RF能量的符号所计算的自相关矩阵。
通过使用来自本文中描述的大规模多输入及多输出(MIMO)系统(其可用于5G无线系统中)的信息，本文中描述的实例可利用不同MIMO传输通道之间的自相关计算特定时间周期的自相关矩阵。举例来说，此经计算的自相关可用于计算一组权重以应用到MIMO收发器的传入信号。在用经计算的自相关确定此类权重时，MIMO系统可利用所述组权重以更有效地处理(包含以更高经处理速度)传入信号，其中所述权重实时地补偿传入信号。此经补偿信号可由MIMO收发器根据任何无线应用(例如波束成形应用、全双工应用、数字RF处理及额外MIMO应用)进一步处理。在各种实例中，经计算的自相关可直接用于此类应用中。
在确定用于收发器的校准的一组权重的此自相关计算的实例中，已知校准信号Y(N)的自相关R(N)可用于信号处理方案中以计算涉及所接收到的信号的权重X(N)。X(N)可表示收发器(例如包含MIMO天线阵列的MIMO收发器)处的校准信号Y(N)。举例来说，X(N)可为由收发器所接收到的校准信号Y(N)的估计，其可包含无线通道效应及来自收发器的噪声。接收到的信号X(N)可表示为：
Figure BDA0002458019970000031
接收到的信号的每一分量xL可在个别天线处接收，其中L个天线可接收所接收到的信号X(N)。举例来说，每一个别天线可为MIMO天线阵列中的不同天线。可在N长度的时间周期内接收所接收到的信号的每一分量的N个样本。举例来说，N长度可为时间长度，例如10ns、10ms或1sec。校准信号Y(N)可称为校准信号矩阵且可表示为：
Figure BDA0002458019970000032
接收到的信号的自相关R(N)可经由可表示为如下的矩阵乘法计算：
Figure BDA0002458019970000041
根据本文中描述的信号处理技术，可通过逆自相关矩阵R-1(N)与矩阵B(N)的矩阵乘法确定一组权重，矩阵B(N)表示接收到的信号的转置矩阵XT(N)与校准信号Y(N)的矩阵乘法。举例来说，一组权重可根据以下方程式确定：
W＝R-1(N)B(N)，其中
Figure BDA0002458019970000042
且
Figure BDA0002458019970000043
如本文中描述，确定用于收发器的校准的一组权重的自相关计算的实例可包含计算自相关R(N)。在实例自相关计算中，可实时(例如，在接收到信号时)计算矩阵R(N)，其中计算接收到的信号的每一时间周期的经更新自相关矩阵。此可包含从多个天线中的每一天线接收在一时间周期处接收到的信号的相应RF能量。举例来说，接收到的信号可表示为时间周期N处的向量，其中每一L天线接收所接收到的信号的分量：
Figure BDA0002458019970000044
向量的每一分量可表示指示在每一相应天线处接收到的RF能量的符号。可基于此类符号的自相关计算自相关矩阵，且将那个自相关矩阵加到所存储的自相关矩阵。举例来说，所存储的自相关矩阵可表示在各个时间周期内接收到的一或多个信号的自相关。在时间周期0处，所存储的自相关矩阵可为大小L×L的零矩阵，其中L是天线数目。为了利用所存储的自相关矩阵执行计算，自相关计算可表示为：
Figure BDA0002458019970000045
作为实例，在第一时间周期处(例如N＝1)，自相关可计算为：
Figure BDA0002458019970000046
因此，可从存储器检索所存储的自相关矩阵R(0)且以矩阵形式将其加到指示在那个第一时间周期在每一相应天线处接收到的RF能量的符号的自相关。有利地，在所存储的自相关矩阵R(0)占据存储器的L×L大小且表示指示在那个第一时间周期在每一相应天线处接收到的RF能量的符号的向量占据存储器的L大小的情况下，在此自相关计算中占据的存储器的量可小于在每一时间周期不计算自相关时占据的存储器的量。
举例来说，根据上文描述的自相关计算(其中在N个时间周期期间接收每一L天线的一或多个信号)，自相关矩阵可占据存储器的N×L量。此自相关计算在计算自相关时可利用比本文中描述的自相关计算更多的存储器，其中实时接收到的每一信号向量被自相关且被加到表示在相对于所接收到的信号的当前实时时间周期的前一时间周期处的自相关的所存储的自相关矩阵。在此存储器比较的实例中，利用存储器的N×L量的自相关计算可表示对应于4000(例如N＝4000)的样本数目及对应于16(例如L＝16)的天线数目，借此占据存储器的64k工作空间大小(例如4000*16＝64000)。相比之下，利用所存储的自相关矩阵的自相关计算可表示对应于16的天线数目的实时计算，借此占据存储器的272工作空间大小(例如16*16+16)。即，所存储的自相关矩阵可占据存储器的L×L大小(例如16*16)，且实时接收到的信号向量可占据存储器的L大小(例如16)。因此，利用所存储的自相关矩阵的自相关计算可利用比占据存储器的N×L量的自相关计算更少的存储器的量(例如，较少单元、阵列的较小部分、较小页面大小、较小字大小或类似物)。
如本文中描述，所存储的自相关矩阵可表示在先前时间周期处接收到的先前信号的自相关。因此，R(1)可表示指示在那个第一时间周期及零时间周期在每一相应天线处接收到的RF能量的符号；且R(2)可表示指示在零时间周期、第一时间周期及第二时间周期在每一相应天线处接收到的RF能量的符号。根据本文中描述的自相关计算，R(2)可计算为：
Figure BDA0002458019970000051
在各种实例中，被存储的自相关矩阵可在将所存储的自相关矩阵加到实时向量的自相关之后更新。举例来说，经更新自相关矩阵可存储于与从其检索所存储的自相关矩阵的存储器空间相同的存储器空间中，借此占据相同存储器空间同时继续计算额外经更新自相关矩阵。每一经计算的自相关矩阵可称为自相关的一个版本，使得针对每一时间周期，指示相应RF能量的符号可被自相关，且与自相关矩阵的相应版本组合。举例来说，相应版本可为在相对于在其中发生计算的时间周期的每一先前时间周期处的所存储的自相关矩阵。因此，本文中描述的自相关计算可继续被实时计算，例如在相同存储器空间中，其中时间周期N处的计算计算为：
Figure BDA0002458019970000061
有利地，在计算自相关矩阵的每一版本及确定整体自相关矩阵时，经计算的自相关可用于无线收发器的各种应用中，例如用于确定传入信号的一组权重。因此，收发器可在多个时间周期内在多个天线处连续接收传入信号。经计算的自相关矩阵可结合校准信号用于确定一组权重，所述组权重可用于生成基于所述经确定的一组权重编码于额外传入信号中的信息的估计。
下文参考示范性系统、设备及方法进一步描述上文引入的益处及各种解决方案。
图1是根据本文中描述的实例布置的无线通信系统的框图。系统100包含电子装置102及电子装置152。电子装置102包含自相关计算器105、耦合到天线106的收发器120、耦合到天线108的收发器124及耦合到天线110的收发器128。自相关计算器105及收发器120、124、128可与彼此通信。每一收发器120、124、128可与相应天线(例如天线106、天线108及天线110)通信。电子装置152包含自相关计算器155、耦合到天线162的收发器126、耦合到天线164的收发器130及耦合到天线166的收发器132。自相关计算器155及收发器126、130、132可与彼此通信。每一收发器126、130、132可与相应天线(例如天线162、天线164及天线166)通信。在其它实例中，可提供更少、额外及/或不同组件。举例来说，虽然上文结合耦合到相应收发器的每一天线进行描述，但在其它实例中，多个天线可耦合到电子装置的单个收发器。在电子装置102的实例中，虽然未描绘，但天线106、108、110可耦合到电子装置102的单个收发器120，其中在那个实例中不包含收发器124、128。
本文中描述的电子装置(例如图1中展示的电子装置102及电子装置152)通常可使用期望无线通信能力的任何电子装置来实施。举例来说，电子装置102及/或电子装置152可使用移动电话、智能手表、计算机(例如服务器、膝上型计算机、平板计算机、桌面计算机)或无线电实施。在一些实例中，电子装置102及/或电子装置152可经并入到期望通信能力的其它设备中及/或与所述其它设备通信，包含与物联网(IoT)相关联的装置，例如(但不限于)汽车、飞机、直升机、家电、跟踪标签、相机或其它装置。
虽然在图1中未明确展示，但在一些实例中电子装置102及/或电子装置152可包含多种组件中的任何者，包含(但不限于)存储器、输入/输出装置、电路、处理部件(例如处理元件及/或处理器)或其组合。另外或替代地，电子装置102及152可包含耦合到相应收发器而代替或补充天线106到110及天线162到166的麦克风。举例来说，麦克风阵列可耦合到电子装置102中的单个收发器，或麦克风阵列中的每一麦克风可如天线106到110那样耦合到电子装置102的相应收发器120、124、128。
电子装置102及电子装置152可各自包含多个天线。举例来说，电子装置102及电子装置152可各自具有两个以上天线。在图1中展示各自三个天线，但通常可使用任何数目个天线，包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、32、64或96个天线。在其它实例中可使用其它数目个天线。在一些实例中，电子装置102及电子装置152可具有相同数目个天线，如图1中展示。在其它实例中，电子装置102及电子装置152可具有不同数目个天线。通常，本文中描述的系统可包含MIMO系统。
MIMO系统通常指代包含使用多个天线发射传输的一或多个电子装置及使用多个天线接收传输的一或多个电子装置的系统。在一些实例中，电子装置可使用多个天线同时发射及接收传输。本文中描述的一些实例系统可为“大规模MIMO”系统。通常，大规模MIMO系统是指采用大于特定数目(例如96)个天线发射及/或接收传输的系统。随着天线数目增加，通常准确地发射及/或接收传输时涉及的复杂性也增加。尽管在图1中展示两个电子装置(例如电子装置102及电子装置152)，但通常，系统100可包含任何数目个电子装置。
本文中描述的电子装置可包含接收器、发射器及/或收发器。举例来说，图1的电子装置102包含收发器120，且电子装置152包含收发器126。通常，接收器可经提供用于从一或多个经连接天线接收传输，发射器可经提供用于从一或多个经连接天线发射传输，且收发器可经提供用于从一或多个经连接天线接收及发射传输。
本文中描述的传输可根据多种协议中的任何者，包含(但不限于)5G信号，且可使用多种调制/解调方案，包含(但不限于)：正交频分多路复用(OFDM)、滤波器组多载波(FBMC)、广义频分多路复用(GFDM)、通用滤波多载波(UFMC)传输、双正交频分多路复用(BFDM)、稀疏码多址接入(SCMA)、非正交多址接入(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)及具有时频压缩的快于奈奎斯特(FTN)信令。在一些实例中，传输可根据5G协议及/或标准发送、接收或发送及接收两者。通常，多个接收器、发射器及/或收发器可被提供于电子装置中—一者与电子装置的天线中的每一者通信。举例来说，收发器124可用于将传输提供到天线108及/或从天线108接收传输，而其它收发器可经提供以将传输提供到天线106及天线110及/或从天线106及天线110接收传输。
本文中描述的发射器、接收器及/或收发器的实例(例如收发器120及收发器124)可使用各种组件实施，包含硬件、软件、固件或其组合。举例来说，收发器可包含电路及/或一或多个处理部件(例如处理器)及存储器，所述存储器经编码有致使收发器执行本文中描述的一或多个功能的可执行指令(例如软件)。
本文中描述的自相关计算器可计算电子装置接收到的信号的自相关矩阵。所以，举例来说，电子装置152可包含三个收发器，包含收发器126、130、132，以分别服务天线162、164、166。自相关计算器155可与电子装置152的收发器中的多者(例如全部)通信，且可利用指示在天线112、天线114及天线116处接收到的RF信号的符号计算自相关。
在一些实例中利用实时计算的自相关来避免传统自相关方案所面临的一些问题可为合意的。举例来说，且如上文论述，传统自相关方案可使在多个时间周期内接收到的信号在存储器空间中列队或将所述接收到的信号存储于存储器空间中以计算在后一时间点接收到的信号的整体自相关；通常利用较大存储器空间来进行此计算。如本文中使用，实时计算的每一时间周期可与其中接收特定信号的时间或本文中描述的自相关计算器的队列长度相关。在后一案例中，举例来说，队列可保持接收到的信号的部分，且因此接收到的信号的部分可在那个时间周期中计算、由队列的长度的定义。此在自相关计算中可称为接收到的信号的部分的实时计算。以此方式，队列可利用较小存储器空间。
在一些实例中，时间周期可例如取决于是将样本还是将符号计算为自相关计算的部分而与在那个取样周期期间接收到的样本的取样周期或在那个样本周期期间接收到的符号的符号周期相关。在传统自相关方案中，可不计算自相关直到接收到每一天线的取样周期的所有N个样本(或符号周期的所有N个符号)。在此方案中，每一天线的先前N-1个样本(或N-1个符号)被存储于存储器中；且自相关的计算仅可在接收到第N个样本(或第N个符号)时开始。在本文中所提到的实时计算中，当在每一天线处接收到每一样本(或符号)时，可例如通过将所存储的自相关矩阵加到在那时在每一天线处接收到的那个样本的经计算的自相关矩阵来计算自相关矩阵。当预期要在每一天线处接收另外样本或符号时，此迭代计算可在整个相应样本或符号时间周期期间继续发生，直到接收到相应第N个样本或第N个符号。
本文中描述的一或多个电子装置利用比利用传统自相关方案及在多个时间周期内列队的前面提及的实例的列队方案小的存储器空间可为合意的。在一些实例中，较小存储器空间可占据与天线数目相关的存储器的量，而非与天线数目及从接收到的信号获取的样本数目相关的存储器的量。特定来说，随着无线通信并入有5G标准，装置微型化可能变得越来越合意，从而限制一些应用可用的存储器空间，例如接收到的信号的自相关的计算。
因此，本文中描述的电子装置可包含一或多个自相关计算器。举例来说，电子装置102可包含自相关计算器105，且电子装置152可包含自相关计算器155。本文中描述的自相关计算器的实例可利用从电子装置150、152的收发器接收到的符号计算在收发器在其中接收经由相应经耦合天线传送的信号的时间周期处的自相关矩阵。
本文中描述的自相关计算器的实例，包含图1的自相关计算器105及自相关计算器155，可使用硬件、软件、固件或其组合来实施。举例来说，自相关计算器105及自相关计算器155可使用电路及/或一或多个处理部件(例如处理器)及存储器来实施，所述存储器经编码有致使自相关计算器执行本文中描述的一或多个功能的可执行指令。
图2是根据本文中描述的实例布置的电子装置202的示意性说明。收发器220可耦合到天线206且可具有接收路径204。收发器228可耦合到天线210且可具有接收路径214。每一接收路径204及接收路径214可包含耦合到相应天线(例如天线206或天线210)的模/数转换器(“ADC”)，接着是数字降频转换器(“DDC”)、循环前缀移除器、变换(例如离散傅里叶变换或“DFT”)及添加移除组件。收发器220、228的发射路径可各自包含添加组件、逆变换(例如逆傅里叶变换)、数字升频转换器(“DUC”)及耦合到相应天线(例如天线206或天线210)的数/模转换器。在实例中，添加组件可将额外处理字段添加到传输路径中的数据，例如保护间隔周期、处理后字段、取样字段或筛选字段。在一些实例中，解码器及/或预编码器可在符号被提供到自相关计算器205之前分别耦合到相应接收路径204、214。收发器220或收发器228可用于实施本文中描述的实例收发器(例如图1的收发器120、124、128及/或收发器126、130、132)及/或可由所述实例收发器实施。收发器228可耦合到天线210且可具有接收路径214及发射路径。在一些实例中，可包含额外、更少及/或不同组件。通常，可针对用于电子装置中的每一天线提供一个收发器。任何L数目个收发器可包含于电子装置202内，其中收发器228被指示为第L收发器。在此类案例中，额外接收路径可经提供到自相关计算器205。
自相关计算器205可经由相应接收路径204、214从收发器220、228接收指示RF能量的符号。在一些实例中，接收路径204及/或接收路径214的组件可使用电路(例如模拟电路)及/或额外基带电路来实施。自相关计算器205可提供经计算的自相关矩阵。举例来说，自相关计算器可从接收路径204、214接收所接收到的信号(例如从每一天线206到210接收到的信号)的各种分量，包含在那个时间周期接收到的信号的相应RF能量。举例来说，接收到的信号可表示为时间周期N处的向量，其中每一L天线接收所接收到的信号的分量：
Figure BDA0002458019970000101
在图2的实例中，接收路径204可包含分量x1(N)，其表示指示在天线206处接收到的RF能量的符号，而接收路径214可包含分量xL(N)，其表示指示在天线210处接收到的RF能量的符号。自相关矩阵可基于自相关此类符号及将那个经自相关矩阵加到所存储的自相关矩阵来计算。为了利用所存储的自相关矩阵及在天线206到210处接收到的信号执行计算，自相关计算可表示为：
Figure BDA0002458019970000102
因此，所存储的自相关矩阵R(N-1)可从存储器检索且以矩阵形式与指示在其中接收所接收到的信号的第一时间周期在每一相应天线206到210处接收到的RF能量的符号的自相关组合。有利地，在所存储的自相关矩阵R(N-1)占据存储器的L×L大小且表示指示在第一时间周期在每一相应天线处接收到的RF能量的符号的向量占据存储器的L大小的情况下，此自相关计算中所占据的存储器的量可小于(例如)如上文关于利用存储器的N×L大小的自相关方案的实例描述的传统自相关方案的存储器的量。
本文中描述的自相关计算器(例如自相关计算器205)的实例可从数个无线通信信道(例如接收路径204、214)接收信息。可使用任何数目个天线(及到自相关计算器205的对应输入)。因此，时域符号可经提供到自相关计算器205。返回参考图1，举例来说，自相关计算器105可接收指示在入射于天线106、天线108及/或天线110上的无线频谱的部分中的RF能量的符号。收发器120、124、128中的对应一者可处理指示在无线频谱的部分中的RF能量的符号以生成指示控制信息的数据的时域符号。自相关计算器105可接收由收发器处理的符号(例如，经由收发器120、124、128的相应接收路径接收)以用于计算自相关矩阵。
无线频谱的任何部分可用于计算自相关矩阵。举例来说，天线可经调谐到特定频率及/或频带，且随后，由那些天线提供的数据可与那个特定频率及/或频带相关。频带的实例包含被FCC许可的频带，且通常可包含任何RF频率。通常，在一些实例中RF频率可从3H在变化到3000GHz。在一些实例中，特定带可为所关注的。带的实例包含极高频(VHF)带(例如30到300Mhz)的全部或部分、特高频(UHF)带(例如300到3000MHz)的全部或部分及/或超高频(SHF)带(例如3到30GHz)的全部或部分。实例带可包含5G无线频率范围，例如利用在E带(例如71到76GHz及81到86GHz)、28GHz毫米波(mmWave)带或60GHz V带(例如实施802.11ad协议)中的载波频率。实例自相关计算器可基于来自通常具有任何宽度(例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50或更大MHz宽度)的无线频谱的部分的RF能量计算矩阵。接收路径204、214中的模/数转换操作可将RF能量从模拟信号转换成数字RF信号。
接收路径204、214中的数字降频转换操作可将特定频带的频域符号降频转换到基带处理范围。在其中信号可由收发器220、228接收的实例中，时域符号可与本地振荡器频率混合以生成在基带频率范围内的5G符号。因此，可包含时域符号的RF能量可以数字方式降频转换到基带。接收路径204、214中的添加移除组件可从来自频域5G符号的基带数据移除添加处理字段(例如保护间隔)。接收路径204、214中的DFT操作可经实施为将时域符号变换成频域符号的FFT操作。举例来说，以OFDM无线协议方案为实例，FFT可作为N点FFT应用
Figure BDA0002458019970000111
其中Xn是在第n OFDM子载波中发送的经调制符号。因此，FFT操作的输出可形成频域OFDM符号。在一些实例中，FFT可由多相滤波组代替以输出用于同步操作的符号。
如本文中描述，电子装置202的操作可包含使用模拟电路及/或模拟电路的数字实施方案执行的多种RF处理操作。此类操作可在常规无线收发器中实施，其中每一操作由针对那个相应操作专门设计的硬件实施。举例来说，DSP处理部件可经专门设计以实施FFT操作。如应了解，无线收发器的额外操作可包含于常规无线收发器内，且本文中描述的一些操作可不在常规无线接收器中实施。因此，虽然在图2中未描绘表示收发器220、228的对应专门设计的硬件组件的特定组件，但应了解，电子装置202可包含此类组件，且可如本文中描述那样处理指示RF能量的符号。
在根据本文中描述的实例计算自相关矩阵时，自相关计算器205可基于经计算的累加自相关矩阵确定一组权重。所述组权重可用于针对无线通道的效应、由电子装置202引入的噪声或可更改用于校准电子装置202的校准信号的任何其它效应补偿在天线206到210处接收到的所接收到的信号。电子装置202可如本文中描述那样利用校准信号以确定将用于补偿在电子装置202处接收到的RF能量的所述组权重。有利地，在校准电子装置202时或在接收将一组权重应用于其的所接收到的信号时，自相关计算器205可以增加的速度计算自相关矩阵同时还利用较少存储器空间。
因此，针对迅速地改变操作环境的电子装置，自相关计算器205可继续计算及更新将应用于接收信号的一组权重。举例来说，渲染视频的移动装置可迅速地改变环境。通过在那个新环境中以特定时间周期用分段自相关矩阵校准一组新的权重，移动装置可比传统自相关方案更迅速地渲染视频。举例来说，移动装置可利用自相关矩阵的经更新版本以确定一组权重。
图3是根据本文中描述的实例的方法300的流程图。实例方法300可使用例如本文中描述的图1中的系统100、图2中的电子装置202、图4中的系统400或图1到2及4到8中描绘的系统中的任何系统或系统的组合来实施。框308到324中描述的操作也可被存储为例如存储器部件(例如存储器部件440a)的计算机可读媒体中的计算机可执行指令。
实例方法300可开始自相关方法。在框308处，方法300可包含从多个天线中的每一天线接收多个信号的相应RF能量。举例来说，在图2的上下文中，天线206、210可接收无线频谱的相应部分处的相应RF能量(例如RF信号)。在实例中，RF信号可由相应收发器220、228处理。在框312处，方法300可包含检索表示另外多个信号的所存储的自相关矩阵。举例来说，在图4的上下文中，自相关计算器405可从存储器部件440a或存储器部件440b检索所存储的自相关矩阵。所存储的自相关矩阵可占据存储器部件440a、440b中与数个天线相关的一者中的空间。举例来说，所述数个天线可为耦合到电子装置202的数个天线。在实例中，自相关计算器405可从存储器(其是实施计算装置(例如电子装置202)的部分)、从外部计算装置的存储器部分或从实施于云计算装置中的存储器请求所存储的自相关矩阵。存储器又可发送由自相关计算器405所请求的所存储的自相关矩阵。
在框316处，方法300可包含基于所存储的自相关矩阵及指示RF能量的符号计算自相关矩阵。举例来说，在图4的上下文中，自相关计算器405可占据存储器空间以用自相关矩阵及在多个天线处接收到的信号执行计算。指示RF能量的符号可表示在多个天线处接收到的信号。如本文中描述，为了计算自相关矩阵，指示相应RF能量的符号可经自相关，且与自相关矩阵的相应版本(例如所存储的自相关矩阵)组合(例如相加)。在其中执行计算的存储器空间可包含从其接收所存储的自相关矩阵的存储器空间。经计算的自相关矩阵可为基于所存储的自相关矩阵及在多个天线处接收到的信号。经计算的自相关矩阵可称为经更新自相关矩阵。举例来说，所存储的自相关矩阵可不用于后续计算中。一旦经更新的自相关矩阵被存储，其就可在作后续计算中用作所存储的自相关矩阵。
在框320处，方法300可包含存储自相关矩阵。举例来说，在图4的上下文中，自相关计算器405可将自相关矩阵存储于存储器部件440a或存储器部件440b中。所存储的自相关矩阵可为经更新自相关矩阵。在一些实例中，经更新自相关矩阵可存储于在其中检索所存储的自相关矩阵的存储器空间中。为了存储自相关矩阵，自相关计算器可经由相应存储器接口435a、435b将与在存储器空间中存储经更新的自相关矩阵相关联的存储器命令提供到存储器部件440a或存储器部件440b。此后，框320之后接着可为在方法300处结束的框324。
包含于所描述的实例方法300中的框是出于说明性目的。在一些实例中，框可按不同顺序执行。在一些其它实例中，可消除各个框。在又其它案例中，各个框可划分成额外框、增补有其它框或一起组合成更少框。预期这些特定框的其它变化，包含框的顺序的变化、被分裂或组合成其它框的框的内容的变化等。
图4是根据本文中描述的实例布置的计算系统400的框图。计算系统400包含耦合到存储器部件440a、440b的自相关计算器405。自相关计算器405可实施存储器控制器410以检索、计算及存储自相关矩阵。存储器控制器410可经由存储器接口435a、435b耦合到存储器部件440a、440b。存储器控制器410可实施从各个数据源或在自相关计算器405上执行的过程接收到的存储器命令。举例来说，存储器控制器410可从在自相关计算器405上执行的过程接收存储器存取请求(例如读取或写入命令)。在此案例中，存储器控制器410可处理存储器存取请求，如由自相关计算器405实施，以存取存储器部件440a、440b中的一或多者。
自相关计算器405可用于实施利用存储器控制器410的计算系统。在一些实例中，自相关计算器405可为包含多个核心的多核处理器。多个核心可例如使用独立地读取及执行程序指令的处理电路实施。存储器控制器410可处理与可在自相关计算器405外的存储器系统的通信。举例来说，存储器控制器410可将存取命令从自相关计算器405的多个核心提供到存储器部件440a、440b。存储器控制器410可经由存储器接口435a、435b提供此类存取命令。举例来说，存储器接口435a、435b可将时钟信号、命令信号及/或地址信号提供到存储器部件440a、440b中的任何者。在通过将数据存储于存储器部件440a、440b中写入所述数据时，存储器控制器410基于写入命令提供用以将数据写入到存储器部件440a、440b的指令。在从存储器部件440a、440b读取所存储的数据时，存储器控制器410基于读取命令提供指令且从存储器部件440a、440b接收数据。
存储器控制器410可使用控制到存储器部件440a、440b的数据流的电路来实施。存储器控制器410可为耦合到自相关计算器405或实施于自相关计算器405上例如作为用以控制计算系统400的存储器系统的自相关计算器405的核心的单独芯片或集成电路。在一些实例中，存储器控制器410可集成到自相关计算器405中以称为集成存储器控制器(IMC)。
存储器控制器410可与多个存储器部件通信以实施具有自相关计算器405的存储器系统。举例来说，存储器部件440a、440b可同时与存储器控制器410通信。虽然图4的实例描绘了两个存储器部件440a、440b，但可期望存储器控制器410可与任何数目个存储器部件交互。举例来说，可包含八个存储器部件，且每一存储器部件可包含具有八位宽度的数据总线，因此，由自相关计算器405实施的存储器系统可具有六十四位宽度。存储器部件440a、440b可为动态随机存取存储器(DRAM)或非易失性随机存取存储器(RAM)，例如静态RAM(SRAM)、铁电RAM(FeRAM)、自旋力矩RAM(STT-RAM)、相变RAM(PCRAM)、电阻变化RAM(ReRAM)、相变存储器、3D XPoint或类似者。在实例实施方案中，存储器部件440a可对应于高速缓存及/或SRAM，且存储器部件440b可对应于DRAM。由于较少存储器空间用于本文中描述的自相关方案中，所以存储器控制器410可确定仅控制具有高速缓存及/或SRAM的存储器部件440a以执行自相关计算。在其它实例实施方案中，存储器控制器410可在利用两个存储器部件440a、440b时提高自相关计算的速度。举例来说，存储器部件440a可用作用于自相关矩阵的一个版本的存储装置，且存储器部件440b可用于执行自相关计算，包含存储指示在列队于DRAM中的多个天线处接收到的RF能量的符号。
在各种实例中，此类存储器部件可称为存储器芯片、存储器模块、存储器裸片、存储器卡、存储器装置、存储器阵列及/或存储器单元。物理地，存储器部件440a、440b可经布置及安置为一个层，或可安置为堆叠式层。在一些实例中，存储器部件440a、440b可作为多个层彼此上下安置上以形成垂直存储器，例如3D NAND快闪存储器。
在其中存储器部件440a、440b可使用集成到单个半导体芯片中的DRAM或非易失性RAM实施的一些实例中，存储器部件440a、440b可安装在存储器模块衬底、母板或类似物上。举例来说，存储器部件440a、440b可称为存储器芯片。存储器部件440a、440b可包含存储器单元阵列区域及外围电路区域。存储器单元阵列区域包含具有多个库的存储器单元阵列，每一库包含多个字线、多个位线及布置在多个字线与多个位线的相交点处的多个存储器单元。位线的选择可由多个列解码器执行，且字线的选择可由多个行解码器执行。
存储器部件440a、440b的外围电路区域可包含时钟端子、存储器地址端子、命令端子及数据输入/输出(I/O)端子(DQ)。举例来说，数据I/O端子可处理八位数据通信。数据输入输出(I/O)缓冲器可耦合到数据输入/输出端子(DQ)以用于数据存取，例如存储器的读取存取及写入存取。存储器地址端子可接收地址信号及库地址信号。库地址信号可用于选择在多个库之中选择一个库。行地址及列地址可被提供为地址信号。命令端子可包含芯片选择(/CS)引脚、行地址选通(/RAS)引脚、列地址选通(/CAS)引脚、写入启用(/WE)引脚及/或类似物。命令解码器可解码在命令端子处经由存储器接口435a、435b中的一者从存储器控制器410接收到的命令信号以接收各种命令，包含读取命令及/或写入命令。此命令解码器可响应于接收到的命令提供控制信号以控制存储器单元阵列区域。可例如从存储器接口435a、435b中的一者向时钟端子供应外部时钟信号。
虽然在自相关计算器405的上下文中描述了计算系统400，但可期望在其它实例中也可以不同方式实施计算系统400。举例来说，计算系统400可包含于图1及2的相应电子装置102、152或202中的任一者内。举例来说，自相关计算器105、155、204可经实施为自相关计算器405。在图2的上下文中，经实施为自相关计算器405的自相关计算器205可耦合到收发器220、228作为单独电路，例如专用集成电路(ASIC)、实施为现场可编程门阵列(FPGA)的部分的数字信号处理器(DSP)或芯片上系统(SoC)。另外或替代地，自相关计算器405可使用本文中描述的图1到2及4到8中描绘的系统中的任何系统或系统的任何组合实来施。
图5是根据本文中描述的实例存取的存储器部件540的框图。在存储器系统500中示意性地说明存储器部件540的存储器单元，其包含标记为A1到A4、B1到B4、C1到C4及D1到D4的存储器单元及标记为N1到N4的存储器单元560。在图5的实例中，存储器部件540可为包含存储器单元550的存储器阵列。存储器系统500接收用于自相关矩阵的检索、计算或存储的存储器命令。举例来说，实施于自相关计算器中或连同自相关计算器实施的存储器控制器(例如图4的自相关计算器405中的存储器控制器410)可存取存储器单元550及560用于计算自相关矩阵。
在图4的上下文中，例如，自相关计算器405可从存储器部件540检索(例如读取请求)存储于存储器单元550中的所存储的自相关矩阵。在自相关矩阵的计算期间，存储器控制器410还可请求存取存储器单元560以为接收到的信号列队或占据存储器空间。举例来说，在图2的上下文中，每一存储器单元N1到N4 560可为接收到的信号的对应分量提供存储器空间。举例来说，在图2的上下文中，如果电子装置的天线数目包含四个天线，那么接收路径204就可包含分量x1(N)，其表示指示在天线206处接收到的RF能量的符号，而接收路径214可包含分量xL(N)，其表示指示在天线210处接收到的RF能量的符号。分量x1(N)可占据存储器单元N1，且分量xL(N)可占据存储器单元N4。在实例中，从另两个天线(在图2中未描绘)接收到的额外分量可占据存储器单元N2及N3。因为在实例中天线数目是四个天线，所以所存储的自相关矩阵可为4×4矩阵大小，从而占据对应于存储器单元550的存储器空间。
所存取的存储器单元的量或数量可与天线数目相关。举例来说，所存储的自相关矩阵可占据与天线数目相关的存储器单元500。举例来说，天线数目可为耦合到电子装置202的天线数目。在实例中，自相关计算器405可从存储器单元550请求所存储的自相关矩阵。存储器部件540又可提供由自相关计算器405所请求的所存储的自相关矩阵。在其中执行计算的存储器空间(例如存储器单元550、560)可包含从其接收所存储的自相关矩阵的存储器空间(例如存储器单元550)。
经计算自相关矩阵可经存储(例如写入请求)在从其检索所存储的自相关矩阵的相同存储器空间-存储器单元500中。一旦存储于存储器单元500中，此经计算自相关矩阵就可称为经更新自相关矩阵，且可在后续计算中用作所存储的自相关矩阵。另外或替代地，在后续计算中，存储器单元560可再次用于读取/写入或占据从不同时间周期接收到的信号。因此，存储器部件540的存储器单元550、560可根据本文中描述的与自相关矩阵的计算相关的实例经存取以用于检索、计算或存储。
虽然在图5中在二维存储器阵列的上下文中描述，但可期望存储器存取命令可经配置用于三维或N维空间中的存储器；例如，以在那个三维或N维空间中用对应存储器命令处理矩阵操作。
图6是根据本文中描述的实例布置的计算装置600的框图。计算装置600可根据本文中描述的任何实例操作。计算装置600可实施于智能电话、可穿戴电子装置、服务器、计算机、家电、交通工具或任何类型的电子装置中。计算装置600包含存储器系统602、自相关计算器605及I/O接口670及耦合到网络695的网络接口690。存储器系统602包含存储器控制器610。图6的类似编号的元件包含类似于图4到5的那些编号的元件的功能性。举例来说，存储器部件640可如图4的存储器部件440a、440b或图5的存储器部件540那样操作及配置。自相关计算器605可包含任何类型的微处理器、中央处理部件(CPU)、专用集成电路(ASIC)、实施为现场可编程门阵列(FPGA)的部分的数字信号处理器(DSP)、芯片上系统(SoC)，或提供装置600的处理的其它硬件。
存储器系统602包含存储器部件540，其可为包含分别用于计算自相关矩阵的指令的非暂时性硬件可读媒体或可为用于自相关矩阵的检索、计算或存储的存储器部件。自相关计算器605可用控制指令控制存储器系统602，所述控制指令指示何时执行所存储的此类指令以用于计算自相关矩阵或用于自相关矩阵的检索或存储。一旦接收到此控制指令，存储器控制器610就可执行此类指令。举例来说，此类指令可包含执行方法300的程序。经由内部总线680提供自相关计算器605、I/O接口670及网络接口690之间的通信。自相关计算器605可从I/O接口670或网络接口690接收控制指令，例如计算自相关矩阵的指令。
总线680可包含一或多个物理总线、通信线/接口及/或点到点连接，例如外围组件互连(PCI)总线、Gen-Z交换机、CCIX接口或类似物。I/O接口670可包含各种用户接口，其包含用户的视频及/或音频接口，例如具有麦克风的平板显示器。网络接口690通过网络695与其它计算装置(例如计算装置600或云计算服务器)通信。举例来说，网络接口690可为USB接口。
图7是根据本发明的方面的无线通信系统700的框图。无线通信系统700包含基站710、移动装置715、无人机717、小型基地台730及交通工具740、745。基站710及小型基地台730可连接到提供对因特网及传统通信链路的接入的网络。系统700可促成可包含各种频带的无线通信(例如5G)系统中的广泛范围的无线通信连接，所述频带包含(但不限于)6GHz以下带(例如700MHz通信频率)、中程通信带(例如2.4GHz)及mmWave带(例如24GHz)。另外或替代地，无线通信连接可支持各种调制方案，包含(但不限于)滤波器组多载波(FBMC)、广义频分多路复用(GFDM)、通用滤波多载波(UFMC)传输、双正交频分多路复用(BFDM)、稀疏码多址接入(SCMA)、非正交多址接入(NOMA)、多用户共享接入(MUSA)及具有时频压缩的快于奈奎斯特(FTN)信令。此类频带及调制技术可为标准框架的部分，例如长期演进(LTE)或由如3GPP或IEEE的组织发布的其它技术规范，其可包含用于子载波频率范围、数个子载波、上行链路/下行链路传输速度、TDD/FDD及/或无线通信协议的其它方面的各种规范。
系统700可描绘无线电接入网络(RAN)的方面，且系统700可与核心网络(未展示)通信或包含所述核心网络。核心网络可包含一或多个伺服网关、移动性管理实体、家庭订阅服务器及分组数据网关。核心网络可促进经由RAN到移动装置的用户及控制平面链路，且其可为到外部网络(例如因特网)的接口。基站710、通信装置720及小型基地台730可经由有线或无线回程链路(例如S1接口、X2接口等)与核心网络或彼此耦合，或既与核心网络耦合又与彼此耦合。
系统700可提供连接到装置或“事物”(例如传感器装置，例如太阳能电池737)的通信链路以提供IoT框架。在IoT内连接的事物可在蜂窝网络服务提供商许可且由蜂窝网络服务提供商控制的频带内操作，或此类装置或事物可。此类频带及操作可称为窄带IoT(NB-IoT)，这是因为分配给IoT操作的频带相对于整体系统带宽可较小或较窄。举例来说，分配给NB-IoT的频带可具有1、5、10或20MHz的带宽。
另外或替代地，IoT可包含以不同于传统蜂窝技术的频率操作的装置或事物以促进使用无线频谱。举例来说，IoT框架可允许系统700中的多个装置以6GHz以下带或其它工业、科学及医疗(ISM)无线电带操作，其中装置可在用于未授权使用的共享频谱上操作。6GHz以下带的特性还可在于NB-IoT带。举例来说，当在低频率范围内操作时，装置提供“事物”(例如太阳能电池737)的传感器数据可利用较少能量，从而导致功率效率且可利用不太复杂的信令框架，使得装置可在那个6GHz以下带上异步地传输。6GHz以下带可支持多种多样的使用案例，包含从各种传感器装置传送传感器数据。传感器装置的实例包含用于检测能量、热、光、振动、生物信号(例如脉搏、EEG、EKG、心率、呼吸率、血压)、距离、速度、加速度或其组合的传感器。传感器装置可部署在建筑物、个体上及/或可部署于环境中的其它位置中。传感器装置可与彼此通信，且可与可累加及/或分析从环境中的一或多个传感器装置提供的数据的计算系统通信。
在此5G框架中，装置可执行由其它移动网络(例如UMTS或LTE)中的基站执行的功能性，例如在节点之间形成连接或管理节点之间的移动性操作(例如切换或重新选择)。举例来说，移动装置715可从利用移动装置715的用户接收传感器数据，例如血压数据，且可在窄带IoT频带上将那些传感器数据发射到基站710。在此实例中，由移动装置715确定的一些参数可包含授权频谱的可用性、未授权频谱的可用性及/或传感器数据的时间敏感性。在实例中继续，移动装置715可发射血压数据，这是因为窄带IoT带是可用的且可迅速地发射传感器数据，从而识别血压的时间敏感分量(例如，在血压测量过高或过低的情况下，例如收缩压与正常值相差三个标准偏差)。
另外或替代地，移动装置715可与系统700的其它移动装置或其它元件形成装置到装置(D2D)连接。举例来说，移动装置715可与其它装置(包含通信装置720或交通工具745)形成RFID、WiFi、MultiFire、蓝牙或Zigbee连接。在一些实例中，D2D连接可使用授权频谱带进行，且此类连接可由蜂窝网络或服务提供商管理。因此，虽然上文实例在窄带IoT的上下文中描述，但应了解，其它装置到装置连接可由移动装置715用于提供在与由移动装置715确定的频带不同的频带上收集的信息(例如传感器数据)以用于传输那些信息。
此外，一些通信装置可促成自组网络，例如，在通信装置720附接到静止物体(例如图7中的灯杆)及交通工具740、745的情况下形成的网络，而不必形成到基站710及/或核心网络的传统连接。其它静止物体可用于支撑通信装置720，例如(但不限于)树木、植物、标杆、建筑物、飞艇、飞船、气球、路标、邮箱或其组合。在此系统700中，通信装置720及小型基地台730(例如小型基地台、微型基地台(femtocell)、WLAN接入点、蜂窝热点等)可安装在另一结构上或粘附到另一结构，例如灯杆及建筑物，以促进形成自组网络及其它基于IoT的网络。此类网络可以不同于现有技术的频带操作，例如移动装置715在蜂窝通信带上与基站710通信。
通信装置720可形成部分取决于到系统700的另一元件的连接以阶层式或自组网络方式操作的无线网络。举例来说，通信装置720可利用700MHz通信频率在未授权频谱中与移动装置715形成连接，同时利用授权频谱通信频率与交通工具745形成另一连接。通信装置720可在授权频谱上与交通工具745通信以提供对时间敏感数据(例如交通工具745在专用短程通信(DSRC)的5.9GHz带上的自主驾驶能力的数据)的直接存取。
交通工具740与745可以不同于通信装置720与交通工具745之间的连接的频带形成自组网络。举例来说，针对在交通工具740、745之间提供时间敏感数据的高带宽连接，24GHz mmWave带可用于在交通工具740、745之间传输数据。举例来说，在交通工具740、745跨越窄相交线经过彼此时，交通工具740、745可通过所述连接与彼此共享实时方向及导航数据。在每一交通工具740、745沿相交线行进时，每一交通工具可依循相交线且将图像数据提供到图像处理算法以促进每一交通工具的自主导航。在一些实例中，还可通过通信装置720与交通工具745之间的专用授权频谱连接基本上同时共享此实时数据，例如用于处理在交通工具745及交通工具740两者处接收到的如由交通工具740通过24GHz mmWave带发射到交通工具745的图像数据。虽然在图5中展示为汽车，但可使用其它交通工具，包含(但不限于)飞机、航天器、气球、飞艇、飞船、火车、潜水艇、船、渡轮、游艇、直升机、摩托车、自行车、无人机或其组合。
虽然在24GHz mmWave带的上下文中描述，但应了解，连接可以可为经授权或未经授权带的其它mmWave带或其它频带(例如28GHz、37GHz、38GHz、39GHz)形成于系统700中。在一些案例中，交通工具740、745可共享其在不同网络中在其上与其它交通工具通信的频带。举例来说，一队交通工具可经过交通工具740且暂时共享24GHz mmWave带以在那个队列之中形成连接(除了交通工具740、745之间的24GHz mmWave连接之外)。作为另一实例，通信装置720可基本上同时维持与由用户(例如沿着街道行走的行人)操作的移动装置715的700MHz连接以经由5.9GHz带将关于用户的位置的信息提供到交通工具745。在提供此类信息时，通信装置720可利用天线分集方案作为大规模MIMO框架的部分以促进与移动装置715及交通工具745两者的时间敏感的单独连接。大规模MIMO框架可包含具有大量天线(例如12、20、64、128个等)的发射及/或接收装置，这可促进用使用较少天线根据旧有协议(例如WiFi或LTE)操作的装置不能实现的精确波束成形或空间分集。
基站710及小型基地台730可与系统700中的装置或系统700中具有至少一传感器无线网络的其它具有通信能力的装置(例如可以活动/睡眠循环操作的太阳能电池737)及/或一或多个其它传感器装置无线地通信。基站710可为进入其涵盖区的装置(例如移动装置715及无人机717)提供无线通信涵盖。小型基地台730可为进入其涵盖区的装置提供无线通信涵盖，例如在小型基地台730安装在其上的建筑物附近，例如交通工具745及无人机717。
通常，小型基地台730可称为小型基地台且为局部地理区域提供涵盖，例如在一些实例中涵盖200米或更少。此可与可涵盖大约数平方英里或数平方千米的宽广或较大区域的宏基地台形成对比。在一些实例中，小型基地台730可部署(例如安装在建筑物上)在基站710(例如宏基地台)的一些涵盖区域内，其中无线通信业务根据那个涵盖区域的业务分析可较稠密。举例来说，如果基站710通常接收及/或发射比那个基站710的其它涵盖区域数量更高的无线通信传输，那么小型基地台730可在基站710的涵盖区域中部署在图7中的建筑物上。基站710可部署于地理区域中以为那个地理区域的部分提供无线涵盖。随着无线通信业务变得更加稠密，额外基站710可部署于特定区域中，这会更改现有基站710的涵盖区域，或可部署其它支持站，例如小型基地台730。小型基地台730可为微型基地台，其可为一区域提供小于小型基地台的涵盖(例如在一些实例中是100米或更少(例如建筑物的一个层))。
虽然基站710及小型基地台730可为环绕其相应区域的地理区域的部分提供通信涵盖，但两者可改变其涵盖方面以促进某些装置的更快无线连接。举例来说，小型基地台730可主要为环绕小型基地台730安装于其上的建筑物或在所述建筑物中的装置提供涵盖。然而，小型基地台730还可检测装置已进入其涵盖区域且调整其涵盖面积以促进更快地连接到那个装置。
举例来说，小型基地台730可支持与无人机717(其也可称为无人驾驶飞行器(UAV))的大规模MIMO连接，且当交通工具745进入其涵盖区域时，小型基地台730调整一些天线以定向地指向交通工具745(而非无人机717)的方向以促进与所述交通工具(除了无人机717之外)的大规模MIMO连接。在调整天线中的一些天线时，小型基地台730可能不能像其在调整之前那么快地支持与无人机717的连接。然而，无人机717还可请求与其涵盖区域中的另一装置(例如基站710)的连接，这可促成与参考小型基地台730描述的类似的连接或与基站710的不同(例如更快、更可靠)连接。因此，系统700可在提供与可利用或要求现有通信链路的装置的额外连接提时增强此类链路。举例来说，小型基地台730可包含定向地扩充到交通工具745的链路(其中所述小型基地台的天线在特定时间周期内指向交通工具745)而非促成其它连接(例如小型基地台730到基站710、无人机717或太阳能电池737的连接)的大规模MIMO系统。在一些实例中，无人机717可用作可移动基站或空中基站。
无线通信系统700可包含可支持到系统700中的装置的若干连接的装置，例如基站710、通信装置720及小型基地台730。此类装置可操作于阶层式模式或与系统700的网络中的其它装置的自组模式中。虽然在基站710、通信装置720及小型基地台730的上下文中描述，但应了解，可支持与网络中的装置的数个连接的其它装置可包含于系统700中，包含但不限于：宏基地台、微型基地台、路由器、卫星及FRID检测器。
在各种实例中，无线通信系统700的元件，例如基站710、移动装置715、无人机717、通信装置720、小型基地台730及交通工具740、745可利用自相关计算器来实施，如本文中所描述。举例来说，通信装置720可包含图1中的系统100、图2中的电子装置202、图4中的系统400。举例来说，通信装置720可经实施为电子装置202。在各种实例中，通信系统700的元件可使用例如本文中描述的图1中的系统100、图2中的电子装置202、图4中的系统400或图1到2及4到8中描绘的系统的任何系统或系统的任何组合来实施。
图8是根据本发明的方面的无线通信系统800的框图。无线通信系统800包含移动装置815、无人机817、通信装置820及小型基地台830。建筑物810也包含无线通信系统800中可经配置以与建筑物810或小型基地台830中的其它元件通信的装置。建筑物810包含联网工作站840、845、虚拟现实装置850、IoT装置855、860及联网娱乐装置865。在所描绘的系统800中，IoT装置855、860可分别为供居民使用的洗衣机及烘干机，其由虚拟现实装置850控制。因此，虽然虚拟现实装置850的用户可在建筑物810的不同房间中，但用户可控制IoT装置855的操作，例如配置洗衣机设置。虚拟现实装置850还可控制联网娱乐装置865。举例来说，虚拟现实装置850可将由虚拟现实装置850的用户播放的虚拟游戏广播在联网娱乐装置865的显示器上。
小型基地台830或建筑物810的装置中的任何者可连接到提供对因特网及传统通信链路的接入的网络。如系统700，系统800可促成可包含各种频带的5G系统中的广泛范围的无线通信连接，所述频带包含(但不限于)6GHz以下带(例如700MHz通信频率)、中程通信带(例如2.4GHz)及mmWave带(例如24GHz)。另外或替代地，无线通信连接可支持各种调制方案，如上文参考系统700描述。系统800可类似于系统700那样操作及经配置以进行通信。因此，系统800及系统700的类似编号的元件可以类似方式配置，例如通信装置820类似于通信装置720、小型基地台830类似于小型基地台730等等。
如系统700，在系统700的元件经配置以形成独立阶层式或自组网络的情况下，通信装置820可与小型基地台830及移动装置815形成阶层式网络，而额外自组网络可形成于包含无人机817及建筑物810的装置中的一些装置(例如联网工作站840、845及IoT装置855、860)的小型基地台830网络之中。
通信系统800中的装置还可与系统800的其它移动装置或其它元件形成(D2D)连接。举例来说，虚拟现实装置850可与其它装置(包含IoT装置855及联网娱乐装置865)形成窄带IoT连接。如上文描述，在一些实例中，可使用授权频谱带进行D2D连接，且此类连接可由蜂窝网络或服务提供商管理。因此，虽然上文实例是在窄带IoT的上下文中描述，但应了解，其它装置到装置连接也可由虚拟现实装置850利用。
在各种实例中，无线通信系统800的元件(例如移动装置815、无人机817、通信装置820及小型基地台830、联网工作站840、845、虚拟现实装置850、IoT装置855、860及联网娱乐装置865)可利用自相关计算器来实施，如本文中所描述。举例来说，通信装置720可包含图1中的系统100、图2中的电子装置202、图4中的系统400。
在实例中，移动装置815可实施具有用于经由天线206到210接收信号及计算自相关矩阵的自相关计算器205的电子装置202，如本文中描述。接收到的信号可为用以确定装置815的一组权重的校准信号，其可用于生成基于经确定的一组权重编码于额外传入信号中的信息的估计。有利地，在用本文中描述的自相关计算技术更迅速地确定一组权重时，移动装置815可比采用传统自相关计算方案的移动装置815更迅速地渲染信息(例如视频内容)。举例来说，采用自相关计算器205的移动装置815可利用比占据存储器的N×L量的自相关计算更少的存储器量。移动装置815可占据与移动装置815上的天线数目相关的存储器空间。移动装置815可存储存储器的L×L大小的自相关矩阵及表示指示在每一相应天线处接收到的RF能量的符号的向量空间。在此自相关计算中占据的存储器的量可小于当在每一时间周期不计算自相关时占据的存储器的量。
根据上文描述的自相关计算(其中接收每一L天线的N个时间周期)，根据传统自相关计算方案计算的自相关矩阵可占据存储器的N×L量。此自相关计算可在计算自相关时利用比本文中描述的自相关计算更多的存储器，其中实时接收到的每一信号向量被自相关且被加到表示相对于所接收到的信号的当前实时时间周期的前一时间周期处的自相关的所存储的自相关矩阵。有利地，可有效地利用移动装置815可用的存储器，从而允许移动装置815利用其它存储器进行额外处理操作，例如使将流到移动装置815的用户的视频内容列队。
虽然上文在通信系统800的元件的一些特定实例的上下文中进行描述，但通信系统800的元件可使用例如本文中描述的图1中的系统100、图2中的电子装置202、图4中的系统400或图1到2及4到8中描绘的系统中的任何系统或系统的任何组合来实施。
上文陈述特定细节以提供所描述实例的充分理解。然而，所属领域的技术人员应明白，可无需这些特定细节而实践实例。本文中的描述结合附图描述实例配置且不表示可实施或在权利要求书的范围内的所有实例。如可用于本文中的术语“示范性”及“实例”意味着“用作实例、例子或说明”而非“优选”或“优于其它实例”。详述的描述包含用于提供所描述技术的理解的目的的具体细节。然而，可在无需这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构及装置以便避免模糊所描述实例的概念。
本文中描述的信息及信号可使用多种不同工艺及技术中的任何者表示。举例来说，可贯穿上文描述引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合表示。
本文中描述的技术可用于各种无线通信系统，其可包含多址接入蜂窝通信系统，且其可采用码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)或单载波频分多址(SC-FDMA)或此类技术的任何组合。这些技术中的一些技术已由例如第三代合作伙伴项目(3GPP)、第三代合作伙伴项目2(3GPP2)及IEEE的组织用于标准化无线通信协议中或与所述标准无线通信协议相关。这些无线标准包含超移动宽带(UMB)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、LTE-A Pro、新无线电(NR)、下一代架构(NexGen)、IEEE 802.11(WiFi)及IEEE 802.16(WiMAX)等等。
术语“5G”或“5G通信系统”可指代根据在例如LTE版本13或14或WiMAX802.16e-2005之后由其相应赞助组织开发或论述的标准化协议操作的系统。本文中描述的特征可用于根据其它代无线通信系统配置的系统中，包含根据上文描述的标准配置的系统。
本文结合本文中的揭示内容描述的各种说明性框及模块可用经设计以执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合实施或执行。通用处理器可为微处理器，但在替代例中，所述处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可经实施为计算装置的组合(例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、连同DSP核心的一或多个微处理器或任何其它此配置)。
本文中描述的功能可实施于由硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中。如果实施于由处理器执行的软件中，那么所述功能可作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由所述计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体及通信媒体两者，包含促进计算机程序从一位置到另一位置的传送的任何媒体。非暂时性存储媒体可为可由通用计算机或专用计算机存取的任何可用媒体。作为实例(且非限制)，非暂时性计算机可读媒体可包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或可用于载送或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码构件且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非暂时性媒体。
此外，任何连接被适当地称为计算机可读媒体。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术(例如红外、无线电及微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(例如红外、无线电及微波)包含于媒体的定义中。上述内容的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。
其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围内。举例来说，归因于软件的性质，上文描述的功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些内容中的任何者的组合实施。实施功能的特征也可物理地定位在各个位置处，包含经分布使得功能的部分在不同物理位置处实施。
此外，如本文中使用，包含在权利要求书中，如项目列表(例如以短语(例如“…中的至少一者”或“…中的一或多者”)开头的项目列表)中使用的“或”指示包含行列表，使得例如A、B或C中的至少一者的列表意味着A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A及B及C)。另外，如本文中使用，短语“基于”不应被理解为对一组封闭条件的参考。举例来说，描述为“基于条件A”的示范性步骤可基于条件A及条件B两者，而不会背离本发明的范围。换句话来说，如本文中使用，短语“基于”应以与短语“至少部分基于”相同的方式来理解。
从前述内容应了解，尽管本文中已出于说明目的描述了具体实例，但可做出各种修改同时仍保持在所主张技术的范围内。提供本文中的描述以使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易地明白对本发明的各种修改，且本文中定义的通用原理可应用于其它变型而不背离本发明的范围。因此，本发明不限于本文中描述的实例及设计，但应与符合本文中揭示的原理及新型特征的最广泛范围一致。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
在第一时间周期从多个天线中的每一天线接收第一信号的相应射频RF能量；
确定表示所述第一时间周期处每一相应天线的所述第一信号的自相关矩阵，所述自相关矩阵至少部分基于指示与所述相应天线中的每一者相关联的RF能量的符号的自相关；及
基于所述自相关矩阵及第二时间周期处的第二信号计算经更新自相关矩阵，所述第二信号从所述多个天线接收，所述经更新自相关矩阵表示所述第一时间周期处的所述第一信号及所述第二时间周期处的所述第二信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述经更新自相关矩阵包括：
确定表示所述第二时间周期处所述相应天线中的每一者的所述第二信号的另一自相关矩阵；及
组合表示所述第一信号的所述自相关矩阵与表示所述第二信号的所述另一自相关矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在存储器空间中用自相关矩阵及在所述多个天线处接收到的信号处理计算。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：
将所述经更新自相关矩阵写入于从其检索所述自相关矩阵的所述存储器空间中。
5.根据权利要求3所述的方法，其中在所述存储器空间中用所述自相关矩阵及在所述多个天线处接收到的所述信号处理所述计算包括：
部分基于所述自相关矩阵的存储器的第一大小及在所述多个天线处接收到的所述第一信号的存储器的第二大小识别所述存储器空间中的多个存储器地址。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述自相关矩阵的存储器的所述第一大小是基于所述多个天线的天线数量。
7.根据权利要求5所述的方法，其中部分基于接收到的所述第一信号的存储器的所述第二大小的所述经识别存储器空间不同于具有基于在所述第一及第二时间周期内接收到的所述第一信号及所述第二信号的大小的存储器空间。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述天线数量对应于MIMO天线阵列的天线数目。
9.一种设备，其包括：
多个天线；
第一收发器，其经配置以从所述多个天线中的第一天线接收第一射频RF信号；
第二收发器，其经配置以从所述多个天线中的第二天线接收第二射频RF信号；
自相关计算器，其耦合到所述第一收发器及所述第二收发器，所述自相关计算器经配置以确定自相关矩阵，所述自相关矩阵表示指示所述第一RF信号的符号的自相关且表示指示所述第二RF信号的符号。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一RF信号及所述第二RF信号表示在第一时间周期期间接收到的第一信号，其中所述第一收发器经配置以从所述第一天线接收第三RF信号，其中所述第二收发器经配置以从所述第二天线接收第四RF信号，其中所述第三及第四RF信号表示在第二时间周期期间接收到的第二信号。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述自相关计算器经配置以基于在所述第一时间周期期间接收到的所述经确定自相关矩阵及指示在所述第二时间周期期间接收到的所述第三RF信号的符号及所述第四RF信号的符号的所述自相关计算经更新自相关矩阵。
12.根据权利要求9所述的设备，存储器部件经配置以读取所述经确定自相关矩阵被写入到其的存储器空间中的所述自相关矩阵。
13.根据权利要求9所述的设备，其进一步包括：
存储器部件，其经配置以将所述自相关矩阵写入于被所述自相关矩阵占据的存储器空间中。
14.根据权利要求9所述的设备装置，其中所述第一收发器包括：
模/数ADC转换器，其经配置以将所述第一RF信号转换成数字符号；
数字降频转换器DDC，其经配置以使用载波信号混合所述数字符号以生成降频转换符号；及
快速傅里叶变换FFT，其经配置以将所述降频转换符号转换成指示所述第一RF信号的所述符号。
15.一种方法，其包括：
从多个天线中的每一天线接收所接收到的信号的多个分量的相应RF能量；及
基于所存储的自相关矩阵及所述多个分量计算自相关矩阵，所述多个分量中的每一分量在多个时间周期的第一时间周期处接收。
16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：
针对所述多个时间周期中的每一时间周期，识别指示所述相应RF能量的哪些符号与所述自相关矩阵的多个版本的相应版本组合，所述相应版本是在相对于每一时间周期的每一先前时间周期处所存储的所述自相关矩阵。
17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：
在存储器空间中基于所述自相关矩阵的逆矩阵及校准信号矩阵确定传入信号的一组权重。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
在所述存储器空间中基于转置输入矩阵及输出矩阵确定所述校准信号矩阵。
19.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：
基于所述自相关矩阵及在第二时间周期接收到的另一信号计算另一自相关矩阵。
20.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：
读取表示在第二时间周期接收到的另一信号的另外多个分量的所述所存储的自相关矩阵。
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