CN1123991C - 接收信号的解读方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对从多个独立的天线振子接收的信号进行解读的方法,该方法包括步骤:从多个天线振子接收多个信号,从各天线振子接收的多个信号中形成动态引导的多个中间信号,每个中间信号含有从一个基本上为窄角度扇区到达的信号,其特征在于,所述的中间信号的数量少于所述天线振子的数量,向一个最佳合并器提供所形成的各中间信号,借助于所述组合器,首先通过在一个噪声白化滤波器中对各中间信号进行滤波,并随后基于已滤波的多个信号对已接收的信号进行解读,来进行最佳组合。

Description

接收信号的解读方法和装置
技术领域
本发明涉及一部无线接收机的信号处理,所述接收机使用含有多个天线振子的一组或多组天线。
背景技术
图1表示在一个远程通信系统中,从一部发射机到一部接收机之间的信号传输。待发送的信息在一条传输信道上被传送,所述信道例如一条无线信道,它被调制到一种适合于该信道的形式。已知的各种调制方法包括幅度调制,在其中信息被包含在信号的幅度之中,频率调制,在其中信息被包含在信号的频率之中,以及相位调制,在其中信息被包含在信号的相位之中。传输信道的各种不理想的特性,多个如信号反射,由于各种其他连接所导致的噪声和干扰,使得含有信息的信号发生改变,这就是为什么由接收机所得到的信号永远不是由发射机所发送的信号的一份精确的拷贝的原因。在数字系统中,借助于信道编码,可以使待发送的信息能更好地承受传输通路的不理想特性。在接收端,接收机将用一个基于它所知道的信道多个特性的信道校正器来校正接收信号,并且它将解除在传输信道上所使用的调制以及信道编码。
除了幅度衰减以外,在传输信道上,一组已发送的信号将在频率水平和时间水平上被展宽。通过某种调制方法被包含在信号中的信息将由此发生改变。特别是在各种无线系统中,信号的展宽主要地是由多径传播引起的,如图2所示。在图中,被观察的一组信号从基站收发信机BTS行进到位于一个移动站系统中的一个移动站MS。该信号从基站收发信机沿着一条长度为Lstraight的直线路由行进。此外,该移动站还收到两个波束,它们是从一个障碍物那里反射过来的,并且其路由长度分别为Lrefl1和Lrefl2。移动站在一段延时ΔT1=(Lrefl1-Lstraight)/c(c=光速)之后接收到由反射波束1传送的信号,并且在一段延时ΔT2=(Lrefl2-Lstraight)/c之后接收到由反射波束2传送的信号,所述延时都是相对于沿直线传播的信号而言的。因此,接收机所收到的已发送的信号是在稍微不同的时间以及从不同的多个方向到达的3组信号,并将它们叠加为一组信号,这种叠加导致连续发送的多个符号的重叠,这就是符号间干扰ISI。
除了多径传播以往,所使用的各种调制方法也会引起符号间干扰。例如在用于GSM系统中的一种高斯最小频移键控方法(GMSK)中,以这样一种方式来平滑介于相继的多个信号之间的变化以便节省频带,使得一个个别符号的影响将延伸到3个符号周期的时间上。由于这种影响是作用于信号的相位上,所以它将在符号间干扰中产生一种非线性成分。例如在ETSI(ETSI=欧洲远程通信标准协会)颁布的GSM05.04标准中,更详细地描述了GMSK方法。
为了校正因信道而引起的变化,在接收端应当具备充分准确的关于信道的多个特性的知识。已知的各种信道估计方法是使用一个训练周期TP以及盲信道估计,在盲信道估计中,通过从接收信号中定义在统计学意义上最相似的发射信号,来获得信道多个特性的一个估计。若借助于所估计的信道多个特性从接收信号中重构的信号是没有希望的或者甚至是不可能的,则需要对信道多个特性的这种估计进行修改。
在使用一种训练周期的各种信道估计方法中,其想法是将一个训练周期纳入到发射信号之中,而训练周期的内容对接收机来说是已知的。通过将已经经由该信道行进的、已接收的和已畸变的训练周期跟接收机所知道的并且被送往该信道的训练周期加比较,接收机将获得关于信道多个特性的信息。基于在该脉冲串中的其他各部分所传送的其他已发送的、而接收机事先不知道的信息,接收机就可能校正因信道而引起的任何畸变。
图3表示在用于数字无线通信的一组脉冲串中如何定位一个训练周期。在图中训练周期被定位于脉冲串的中部,由此从训练周期到各信息位的平均距离得以最小化。含有待发送信息的一个第1半脉冲串被定位于训练周期之前,并且含有信息的一个第2半脉冲串被定位于训练周期之后。此外,在脉冲串的两端还有为接收脉冲串的两端所需的尾部,以及一段安全时间,用以避免连续的各脉冲串的相互重叠。
图4表示因各种连接同时发生而引起的相互干扰的出现。在图中,3个移动站MS1、MS2和MS3跟各基站收发信机BTS1、BTS2和BTS3进行通信。基站收发信机BTS1所接收的信号中含有由移动站MS1所发送的、并且用一根实线来表示的一个信号S1,其强度取决于移动站MS1所使用的发射功率,取决于介于移动站MS1以及基站收发信机BTS1之间的无线通路中的衰落,还取决于在波束到达方向上天线的灵敏度。典型地,移动站离开基站收发信机越近,无线通路的衰落就越小。除了信号S1以外,基站收发信机所接收的信号还包括由多个移动站MS2和MS3所发送的多个信号所引起的多个信号成分121和131。接收机将多个信号S1、121和131视为一个直射波束,但也视为来自不同方向的多个个反射波束,然而为了简单起见,在图中没有示出这些反射波束。多个成分121和131在接收中将引起干扰,除非从来自基站收发信机的接收信号中将它们滤除。与此相对应,由移动站MS1所发送的信号在各基站收发信机BTS2和BTS3所接收的多个信号中也会产生信号成分112和113,它们在接收中也会产生干扰。在各移动站从各基站收发信机那里所接收的多个信号中,也会出现类似的各种成分。
若多个信号成分121和131跟信号S1处于同一条信道上,则不能通过滤波来去除它们。处于某些其他信道而不是相同信道上的多个信号也会引起干扰。由于例如在使用频分复用(FDM)的系统中,为了最佳地有效利用频谱,这些在频率水平上互相邻近的多个信道通常略有重叠,所以在接收中,相邻信道的多个信号也会引起干扰。类似地,当使用码分复用(CDM)时,使用彼此很相似的多个代码的多个连接也将产生相互间的干扰。然而,由于在其他多个信道上的多个信号引起的所谓相邻信道干扰,较之在相同信道上由同等强度的多个信号所引起的干扰要小得多。
因此,由于相互间各种连接所引起的干扰的大小取决于多个连接所使用的多个信道、多个连接所处的地理位置以及所使用的发射功率。这些可能受到下列多个因素的影响:在考虑到干扰的前提下对各小区的系统信道分配,发射功率控制,以及各种不同连接所经受的干扰的平均值。
除了所述多个方法以外,通过利用有用信号与干扰信号典型地从不同方向到达接收机这一事实,就能减小连接干扰。通过自适应地引导天线的方向,使得在有用波束的方向上其灵敏度为最大,而在干扰波束到达的方向上其灵敏度为显著地较小,就能由此减小干扰。通过使用可控制信号相位的多个天线振子来引导天线的方向。这种方法被称为空间分割多址方法(SDMA)。使用空间分割多址方法,不仅通过它们的频率和时隙信道,而且还通过它们的到达方向来区分多个信号。由此,在本方法中,即使在一个和相同的小区中,也可以多次使用相同的信道。
图5表示一个SDMA系统的基本原理。基站收发信机用多个不同的天线振子A1...A4接收由两个移动用户MS1和MS2发出的信号S1和S2。本方法基于下列事实:虽然由每一个个别的天线振子所接收的信号X1...X4都是两个独立的发射信号S1和S2的一个组合,但是不同的多个天线将接收到不同的多个组合。在这种情况下,由多个天线所接收的合成信号X1...X4形成多个信号S1和S2,借助于由各移动用户所使用的不同的训练周期,就能相互区分所述信号S1和S2。
图6和7表示用于将从一个天线矢量所获得的多个信号加以合并的各种已知方法。在图6所示的设计安排中,多个天线A1...A8的多个信号X1...X8被直接地馈送到一个最佳合并器,例如一个多维最大似然度序列估计器MD-MLSE。可以用例如一种矢量化的维特比算法来实现MD-MLSE。除了多个输入矢量X1...X8以外,一个能减小符号间干扰的信道特性估计器H也被提供到合并器算法之中。此外,该估计器还可以向组合算法MD-MLSE提供关于介于不同信号之间的任何相关的信息Q。
直接最佳合并所带来的一个问题是,随着输入信号的增加,合并算法的复杂性典型地按照指数关系来增加。由此,在使用例如8个天线振子的较大的系统中,该算法的实现就需要很高的计算能力。这个方法的另一个问题是它对噪声的敏感度相当高。
图7表示用于解读由一个天线矢量所接收的一组信号的另一种已知方法。在S.Ratnavel等人发表的论文《用于GSM蜂窝系统的MMSE空间-时间均衡》(载于《IEEE车辆技术会议论文集》,美国阿特兰大,1996年)中,就提出了这种方法。该方法将由无线信道引起的线性符号间干扰跟在GSM中使用的GMSK调制所引起的非线性符号间干扰互相分开。从天线矢量A1...A4的信号X1...X4中首先分离出待发送的数据以及训练周期。通过将所接收的多个训练周期跟已调制的训练周期进行比较,用最小均方差(MMSE)方法来估计无线信道的多个特性。MMSE方法使得介于经过信道校正器校正的所接收的训练周期与真正的训练周期之间的偏差的平方和最小化。在定义信道多个特性的过程中,使用了同时从所有天线振子那里获得的信息。估计产生系数Wi,它被用于依赖于时间和地点的信道校正器,并且其数目为Mp,其中M为天线的数目,p为在信道校正中被考虑的多个信号的延时差异的可能的数值的数目。在一个GSM系统中,使用大约等于15微秒的4位的多个周期作为信道校正器所考虑的时间展宽。
由于在不同的天线信号中所使用的多个校正系数Wi在计算过程中使用了关于介于发射机以及可同时从所有天线振子中得到的多个振子之间的无线信道的信息,所以多个系数也包含介于多个天线之间的相位信息。借助于这个信息,使天线的接收波束被引导指向发送有用信号的发射机。
依赖于时间和地点的信道校正器用多个系数W10...w14来校正从天线A1那里获得的信号,并且用多个系数w20...w24来校正从天线A2那里获得的信号,等等。多个天线的经过信道校正的多个信号被叠加在一起,并且所得到的已校正信号被送往GMSK解调器,它将解除在无线通路上用于该信号的调制。
在本方法中,所使用的训练周期的有限长度是一个问题。若该训练周期长度为例如26位,如同例如在一个GSM系统中那样,并且信道校正被用于校正时间展宽,其长度为4位的多个周期,则在信道多个特性估计中有22位是可用的。基于这22位,有可能不含糊地定义不多于22种参数,因此,所得到的多个天线的数目M和在信道校正中被考虑的时间展宽p的结果Mp应当小于22。由于估计器的过分参数化所带来的限制,使得多个天线的数目从理论上来说甚至被限制为4,这就再次降低了接收机的干扰与噪声容限。
因此,各种最新发展的系统存在的问题是高度的复杂性,以及相当高的对噪声的敏感度,或者对可能被使用的天线数目存在一种限制。
发明内容
本发明的一个目的就是消除或者至少减轻这些最新发展的各种问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于对从多个独立的天线振子接收的信号进行解读的方法,该方法包括步骤:
从多个天线振子接收多个信号,
从各天线振子接收的多个信号中形成动态引导的多个中间信号,每个中间信号含有从一个基本上为窄角度扇区到达的信号,
其特征在于,
所述的中间信号的数量少于所述天线振子的数量,
向一个最佳合并器提供所形成的各中间信号,
借助于所述组合器,首先通过在一个噪声白化滤波器中对各中间信号进行滤波,并随后基于已滤波的多个信号对已接收的信号进行解读,来进行最佳组合。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于解读从多个不同的天线振子中接收的信号的无线电接收机,该接收机包括
信号引导装置,用于从各天线振子接收的多个信号来形成动态引导的各中间信号,所述动态引导的各中间信号包括从一个基本上为窄角度扇区到达各天线振子的一组信号,
其特征在于,所述动态引导的各中间信号的数量少于所述天线振子的数量,并且所述中间信号通过操作被连接到一个最佳合并器,所述最佳合并器包括(a)一个噪声白化滤波器,用以对被引导的各中间信号进行滤波,以及(b)解读装置,用以在已滤波的多个信号的基础上检出接收信号。
本发明的构思是在两个步骤中进行已接收信号的解读。在第1步骤中,用从包括多个天线振子的一个天线矢量那里获得的一组多维信号来形成动态引导的多个信号波束。在第2步骤中,被引导的多个信号被送往一个最佳合并器,它根据用作输入的多个信号分支来推断发射信号。
在一个第一优选实施例中,通过将从天线矢量那里得到的信号矢量乘以从对信号的到达方向的分析中获得的多个复系数,来引导从多个天线振子那里获得的多个信号。由于信号到达方向的改变跟无线通路的衰落相比是较慢的,在一段较长时间内获得的信息可以被用来估计到达方向,由此就能更精确地引导天线波束。针对从波束形成中获得的、并且已经经历了不同的无线信道的多个信号波束,来定义信道多个特性的估计。它连同多个波束信号一起,被输入到最佳合并器。被引导的波束的数目最好小于多个天线振子的数目,由此最佳合并器的复杂性基本上得以降低。最佳合并器从不同的多个信号波束所获得的信息中推断出最相似的发送信号。
在另一个优选实施例中,从各天线振子处获得的多个信号首先被划分为较小的各小组。每一个小组的多个信号被输入到它们各自的MMSE估计器,后者校正信道以及确定各振子的多个相位。每一个MMSE估计器产生一组信道已被校正的和已被引导的信号,后者被切换到最佳合并器。最佳合并器从来自不同的MMSE估计器并且含有相同信息的多个信号中推断出最相似的发送信号。
附图说明
下面参照于多个附图,对本发明进行更详细的说明,在多个附图中
图1表示在一条远程通信信道上的信号传输;
图2表示在一条无线信道上,一组信号的多径传播;
图3表示在一个GSM系统中一个脉冲串的结构;
图4表示介于多个连接之间的干扰的出现;
图5表示使用一个天线矢量的一个SDMA系统的工作情况;
图6表示用于解读从一个天线矢量中获得的一组信号的一种已知的方法;
图7表示用于解读从一个天线矢量中获得的一组信号的另一种已知的方法;
图8表示本发明的主要原理;
图9表示根据本发明的一个第1优选实施例的从一个天线矢量中解读一组信号的一种方法;
图10表示一个天线波束以及与之正交的两个波束;
图11表示根据本发明的另一个优选实施例的从一个天线矢量中解读一组信号的一种方法;
具体实施方式
图8示出了本发明的原理。从多个天线振子接收的多个信号X1...X8被输入到一个被引导的信号形成器,后者动态地形成被引导的各中间信号x’1...x’4。由于各中间信号已被引导,所以它们跟从各天线振子获得的多个信号相比,含有较小的干扰和噪声。被引导的多个信号被输入到一个最佳合并器,在其中,根据多个中间信号来推断发射信号。由于被输入到最佳合并器的已被引导的多个信号跟从各天线振子那里获得的多个信号相比,含有较小的干扰和噪声,所以从最佳合并器获得的已解读的信号的质量也得以改进。
图9表示根据本发明的一个第1实施例的一个接收机系统。本方法直接地基于对一个波束的到达方向(DoA)的分析。在DoA估计中,根据从各天线振子获得的多个信号以及根据有用波束的训练周期中的信号来确定有用波束的到达方向。从多个天线振子中获得的信号矢量X被输入到波束形成器(BF)。其中该矢量被乘以用以确定多个天线信号的相位的一个复数加权矢量,由此该信号可以被引导。由于这样的引导,由不同的各天线振子所接收的有用信号被相干地叠加,并且噪声按照平方关系被叠加。例如,当使用8个天线振子时,信噪比改善8倍,这就是说,大约改善9分贝。只有那些按照与有用信号相同的方向到达的、对有用信号产生干扰的任何信号才被相干地放大。若一个干扰信号从一个不同的方向到达,则跟有用信号相比它将被衰减,这就改善了有用信号的信号对干扰的比值。
除了含有有用信号的最强的主波束W1X以外,也形成了在其他方向上被引导的多个波束W2X和W3X。这些被引导的波束也使得从它们自己的方向到达的信号相对于噪声以及从其他方向到达的多个信号来说得以放大。若信号的角离散度很大,则可以使用多个波束形成器BF1、BF2和BF3,来形成一组指向有用信号的最好的3个波束的信号。若角离散度很小,则除了主波束W1X以外,还形成与主波束正交的多个波束W2X和W3X。
图10表示一个信号波束的放大以及作为信号的入射角的一个函数的它的两个正交波束的信号的放大的实例。在如图所示的实例中,使用了8个天线振子,它们被定位于彼此间的距离为半波长的位置上。根据定义,主波束的各正交波束是这样的波束,在一个使主波束信号达到它的零点的角度上,正交波束达到信号的峰值电平。
若使用一组分集天线,这就是说,(至少)第2组各天线振子的定位跟第1组各天线振子相互独立,从它的各天线振子获得的多个信号Xdiv(图9)完全按照所述方式被引导。当估计信号的到达方向以及当形成被引导的多个天线信号时,一组分集天线的各天线振子的多个信号Xdiv当然可以跟第1组天线的各天线振子一起被使用。
被引导的多个信号WiXi被送往信道特性估计器,后者借助于位于待发送的信号里面的多个训练周期来确定由于传输通路对从不同方向接收的信号所引起的变化。所获得的信道估计H以及该估计留下的任何剩余数据,连同被引导的多个信号一起被送往一个最佳合并器,在如图所示的实例中,它是一种所谓的Ungerboeck算法,包括一个噪声白化滤波器以及一个多维最大似然度序列估计器(MD-MLSE)。多个信号和多个估计首先被输入到噪声白化滤波器,它使得多个剩余数据与所有的信号矢量无关。此项功能的构思是去除多个信号所产生的差错的任何调整,由此,在所有信号中所看到的干扰信号为X’i,这是从独立于其他(各振子)之外的噪声白化滤波器那里获得的。其结果连同信道估计H被输入到多维最大似然度序列估计器(MD-MLSE),其中,在各信号波束中进行信道校正,从来自不同方向的所接收的信号中推断出发送信号,并且解除信道编码。然而,应当指出,本发明并不局限于仅使用这种最佳合并器结构,也可以按照某些其他已知的方法来实现最佳合并器。
从干扰消除的观点来看,当有用信号和干扰信号从精确地相同的方向、但从不同的距离到达时,将出现可能的最坏的情形。甚至它们将在不同的信号波束中经受不同的衰落,但若有不同的训练周期跟它们配合使用,则它们仍然可以被互相区分。由3组信号形成的这个信号矢量的特定数值就是有用信号与干扰信号(以及噪声信号,如果有的话)。
在所提出的设计安排中,波束形成器由此形成3个波束,其中的每一个都按照一种略有不同的角度来看待有用信号和干扰。对本发明来说,精确地使用指向不同方向的3个波束是不重要的,但是波束的数目可以是某些其他数目,例如5个。然而,当使用一个被引导的波束的数目可观地小于各天线振子的数目时,就能获得最佳合并器的可观地较小的复杂性。
当天线可以精确地被引导指向信号的到达方向或到达的多个方向时,就能获得有用信号的最佳放大。由于波束的到达方向改变得比衰落的变化要慢,所以在一段较长时间(例如120毫秒)内收集的信号的到达方向的信息可以被用来估计多个系数Wi,该系数用于将天线的灵敏度引导到有用信号的方向上来。例如在一个GSM系统中,这对应于25个脉冲串。
下面,从这样一个角度来研究上面提出的系统的工作情况,即,有用信号从一个70°的方向、并且有用波束的一个反射波束从一个80°的方向到达多个天线振子。对信号的干扰是由从一个63°的方向到达的一组干扰信号以及从一个75°的方向到达的它的反射波束引起的。
为了简单起见,让我们研究不使用分集天线这样一种情形。各波束形成器BF1、BF2和BF3被用来形成指向一个70°方向的一个主波束,并且它的两个正交旁瓣被引导指向57°和83°两个方向。主波束的信号W1X为
式中S为所发送的有用信号,并且I为所发送的干扰信号,hS1,hs2,hl1,hl2为包括直射和反射多个波束的延时和衰减在内的多个冲击响应,并且N1为噪声。*为卷积运算的一个符号。在正交的各旁瓣中形成了下列多个信号
Figure C9880678500142
Figure C9880678500143
因此所有波束的多个信号都含有有用信号S以及一组干扰信号I,但每一个波束都从不同的角度来看待它们。多个信号被输入到信道特性估计器,其中根据训练周期为它们寻找针对每一个波束的多个校正运算符,它将校正由信道施加于信号的、以hS1+khs2形式出现的各种不理想的特性。在估计过程中,也获得了关于多个信号含有一种共同的干扰成分的信息。由于使用噪声白化滤波器,通过从估计器那里获得的多个校正运算符来校正各信号波束的多个信号,使得在有用信号之外介于各波束之间的外部校正得以取消。在那些有一组干扰信号经历了不同于有用信号的一条无线信道的多个波束中,在这个运算过程中,跟干扰信号相比,有用信号被进一步地放大。这样一来,送往最佳合并器的多个信号中,至少其中的某些部分是十分纯净的,这就可观地改善了合并器输出信号的质量。
图11表示根据本发明的另一个实施例,用于解读一组信号的一种设计安排。在所提出的设计结构中,通过将从各天线振子获得的多个信号划分为较小的多个小组,来限制从各天线振子获得的多个信号分支的数目,其中每一个小组的多个信号都被引导到它们自身的被表示为最新发展的校正器的依赖于时间和地点的信道校正器MMSE。在信道校正器中,根据已知的已调制的多个训练周期来计算由不同天线所获得的多个信道的信道估计,并且将各天线振子的互相依赖的已进行信道校正的多个信号叠加在一起。例如在一个GSM的实例中,不多于4个天线振子的多个信号可以被连接到一个估计器。除了信道校正以外,估计器还引导天线波束,并将各信号分支的数目从它的输入多个信号的数目减少到1。
由于它的时间依赖性,MMSE估计器产生一个已引导的、已进行信道校正的信号。跟有用信号相比,由各天线振子所接收的多个信号中的任何干扰信号已经变得较弱。然而,随着天线振子的数目被限制为4个,就不可能用一个MMSE估计器来实现任何最佳的干扰抑制。
从依赖于时间与地点的信道校正器MMSE获得的已引导的多个信号全都含有一组以略为不同的方式已经受到无线信道、干扰和噪声影响的发射信号。已被引导的多个信号被输入到最佳合并器。最佳合并器可以包括例如一个噪声白化滤波器以及一个多维最大似然度序列估计器MD-MLSE,它借助于例如一种维特比算法来实现。在MD-MLSE中发出的信号是从不同的MMSE估计器中所获得的多个信号中推断出来的,并且信道编码被解除。本发明并不局限于仅使用这种最佳合并器结构,但是也可以按照某些其他已知的方法来实现最佳合并器。
由于待输入到最佳合并器去的多个信号的数目可观地小于各天线振子的数目,所以,跟那些将来自各天线振子的多个信号直接地连接到最佳合并器的一种系统相比,本最佳合并器将更为简单。此外,送往合并器的已引导的多个信号跟各天线振子的多个信号相比,具有较小的噪声和干扰,这样就能从合并器输出端得到一种十分纯净和无差错的输出信号。

Claims (14)

1.一种用于对从多个独立的天线振子接收的信号进行解读的方法,该方法包括步骤:
-从多个天线振子接收多个信号(X1...X8),
-从各天线振子接收的多个信号中形成动态引导的多个中间信号(x’1...x’4),每个中间信号含有从一个基本上为窄角度扇区到达的信号,
其特征在于,
所述的中间信号的数量少于所述天线振子的数量,
向一个最佳合并器提供所形成的各中间信号(x’1...x’4),
借助于所述组合器,首先通过在一个噪声白化滤波器中对各中间信号进行滤波,并随后基于已滤波的多个信号对已接收的信号进行解读,来进行最佳组合。
2.如权利要求1的方法,其特征在于,通过将从各天线振子获得的多个信号乘以多个复数波束形成系数,来形成动态引导的各中间信号,所述多个系数在一定的多个方向上,引导着由各天线振子组成的天线的灵敏度。
3.如权利要求2的方法,其特征在于,至少第1动态引导的中间信号是通过将从各天线振子获得的多个信号乘以多个复数波束形成系数来形成的,所述多个系数在发射机的方向上,引导着由各天线振子组成的天线的灵敏度。
4.如权利要求3的方法,其特征在于,在待发送的信号中含有多个脉冲串,从多个脉冲串中获得的信息被用来确定多个复数波束形成系数,所述多个系数决定在发射机方向上天线的方向性。
5.如权利要求3的方法,其特征在于,至少第2动态引导的中间信号被引导,使得它形成一个与第1中间信号正交的旁瓣。
6.如权利要求1的方法,其特征在于,通过使用一个依赖于时间和地点的信道校正器,将至少两个天线振子的多个信号加以合并,来形成动态引导的各中间信号。
7.如权利要求6的方法,其特征在于,依赖于时间和地点的信道校正器是一个MMSE估计器,用以使一个序列的平均误差最小化。
8.如权利要求1的方法,其特征在于,最佳合并器是一个多维最大似然度序列估计器MD-MLSE。
9.如权利要求8的方法,其特征在于,借助于一种矢量化的维特比算法来实现多维最大似然度序列估计器MD-MLSE。
10.一种用于解读从多个不同的天线振子中接收的信号的无线电接收机,该接收机包括
信号引导装置,用于从各天线振子接收的多个信号(X1...X8)来形成动态引导的各中间信号(x’1...x’4),所述动态引导的各中间信号包括从一个基本上为窄角度扇区到达各天线振子的一组信号,
其特征在于,所述动态引导的各中间信号(x’1...x’4)的数量少于所述天线振子的数量,并且所述中间信号通过操作被连接到一个最佳合并器,所述最佳合并器包括(a)一个噪声白化滤波器,用以对被引导的各中间信号(x’1...x’4)进行滤波,以及(b)解读装置,用以在已滤波的多个信号的基础上检出接收信号。
11.如权利要求10的接收机,其特征在于,所述引导装置包括一个波束形成器。
12.如权利要求10的接收机,其特征在于,所述引导装置包括一个MMSE估计器,用以使一个序列的平均误差最小化。
13.如权利要求10的接收机,其特征在于,所述解读装置包括一个多维最大似然度序列估计器MD-MLSE。
14.如权利要求13的接收机,其特征在于,借助于一种矢量化的维特比算法来实现多维最大似然度序列估计器MD-MLSE。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232921B1 (en) * 2000-01-11 2001-05-15 Lucent Technologies Inc. Method and system for adaptive signal processing for an antenna array
US20030012195A1 (en) * 2000-04-06 2003-01-16 Shinzo Ohkubo Multicasting method, multicasting system, mobile station and base station
US7965794B2 (en) * 2000-05-05 2011-06-21 Greenwich Technologies Associates Method and apparatus for broadcasting with spatially diverse signals
US6823021B1 (en) * 2000-10-27 2004-11-23 Greenwich Technologies Associates Method and apparatus for space division multiple access receiver
US6608588B2 (en) * 2000-05-05 2003-08-19 Greenwich Technologies Associates Remote sensing using Rayleigh signaling
FI114258B (fi) * 2000-06-09 2004-09-15 Nokia Corp Menetelmä häiriön vaikutuksen vähentämiseksi ja vastaanotin
FI113590B (fi) * 2000-09-13 2004-05-14 Nokia Corp Menetelmä suunnattujen antennikeilojen muodostamiseksi ja menetelmän toteuttava radiolähetin
JP2002135185A (ja) * 2000-10-19 2002-05-10 Hitachi Kokusai Electric Inc 受信機
US7319822B2 (en) * 2001-12-20 2008-01-15 Victor Yeeman Lo System and method of space-time equalization to mitigate effects of fading and scintillation for wireless communication
US6850741B2 (en) * 2002-04-04 2005-02-01 Agency For Science, Technology And Research Method for selecting switched orthogonal beams for downlink diversity transmission
US7126929B2 (en) * 2002-12-26 2006-10-24 Motorola, Inc. Antenna method and apparatus
US7496164B1 (en) * 2003-05-02 2009-02-24 At&T Mobility Ii Llc Systems and methods for interference cancellation in a radio receiver system
US8712428B2 (en) * 2003-07-19 2014-04-29 Polaris Wireless, Inc. Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced signal strengths
US7450924B1 (en) * 2004-03-25 2008-11-11 At&T Mobility Ii Llc Interference cancellation and receive diversity for single-valued modulation receivers
WO2006073385A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-13 Victor Yeeman Lo A system and method of space-time equalization to mitigate effects of fading and scintillation for wireless communication
US20070064828A1 (en) * 2005-07-22 2007-03-22 Aldana Carlos H Method and system for multiple input multiple output (MIMO) channel estimation
US9014152B2 (en) 2008-06-09 2015-04-21 Qualcomm Incorporated Increasing capacity in wireless communications
US8611305B2 (en) 2005-08-22 2013-12-17 Qualcomm Incorporated Interference cancellation for wireless communications
US9071344B2 (en) 2005-08-22 2015-06-30 Qualcomm Incorporated Reverse link interference cancellation
US8031794B2 (en) * 2006-05-09 2011-10-04 At&T Mobility Ii Llc Systems and methods for interference cancellation in a multiple antenna radio receiver system
ATE554613T1 (de) * 2006-12-27 2012-05-15 Telecom Italia Spa Verfahren zur einstellung von timing- übertragungsparametern in einem einfrequenznetz
US20100046660A1 (en) 2008-05-13 2010-02-25 Qualcomm Incorporated Interference cancellation under non-stationary conditions
US9237515B2 (en) 2008-08-01 2016-01-12 Qualcomm Incorporated Successive detection and cancellation for cell pilot detection
US9277487B2 (en) 2008-08-01 2016-03-01 Qualcomm Incorporated Cell detection with interference cancellation
US9160577B2 (en) 2009-04-30 2015-10-13 Qualcomm Incorporated Hybrid SAIC receiver
US8787509B2 (en) 2009-06-04 2014-07-22 Qualcomm Incorporated Iterative interference cancellation receiver
US8831149B2 (en) * 2009-09-03 2014-09-09 Qualcomm Incorporated Symbol estimation methods and apparatuses
US8619928B2 (en) 2009-09-03 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Multi-stage interference suppression
US9673837B2 (en) 2009-11-27 2017-06-06 Qualcomm Incorporated Increasing capacity in wireless communications
JP6091895B2 (ja) 2009-11-27 2017-03-08 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated 無線通信における容量の増加
CN104954086B (zh) * 2014-03-31 2018-08-07 电信科学技术研究院 一种信号检测方法和装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4329213A (en) 1977-07-14 1982-05-11 Elwing Hans B Gel diffusion immunoassay including α-feto protein determination
FR2542506B1 (fr) * 1983-03-07 1985-06-28 Thomson Csf Systeme d'antenne electronique pour reseau cellulaire de radiotelephones associant des stations fixes a des postes mobiles et a des postes portatifs
US4639914A (en) * 1984-12-06 1987-01-27 At&T Bell Laboratories Wireless PBX/LAN system with optimum combining
US5515378A (en) * 1991-12-12 1996-05-07 Arraycomm, Inc. Spatial division multiple access wireless communication systems
US5481570A (en) * 1993-10-20 1996-01-02 At&T Corp. Block radio and adaptive arrays for wireless systems
US5566209A (en) * 1994-02-10 1996-10-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Transceiver algorithms of antenna arrays
EP0763307A2 (en) * 1994-06-03 1997-03-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Diversity combining for antennas
US6081566A (en) * 1994-08-02 2000-06-27 Ericsson, Inc. Method and apparatus for interference rejection with different beams, polarizations, and phase references
US5680419A (en) * 1994-08-02 1997-10-21 Ericsson Inc. Method of and apparatus for interference rejection combining in multi-antenna digital cellular communications systems
US6173014B1 (en) * 1994-08-02 2001-01-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method of and apparatus for interference rejection combining and downlink beamforming in a cellular radio communications system
EP0846378B1 (fr) 1995-08-22 1999-10-06 Thomson-Csf Procede et dispositif de multiplexage/demultiplexage spatial de signaux radioelectriques pour systeme radio mobile sdma
GB2309616B (en) * 1996-01-27 2000-05-17 Motorola Ltd A space division multiple access radio communication system and method for allocating channels therein
US6147985A (en) * 1997-05-01 2000-11-14 Lucent Technologies Inc. Subspace method for adaptive array weight tracking
US6108565A (en) * 1997-09-15 2000-08-22 Adaptive Telecom, Inc. Practical space-time radio method for CDMA communication capacity enhancement
US6088408A (en) * 1998-11-06 2000-07-11 At & T Corp. Decoding for generalized orthogonal designs for space-time codes for wireless communication
JP3600054B2 (ja) * 1998-02-24 2004-12-08 三洋電機株式会社 不揮発性半導体メモリ装置
EP1043801B1 (en) * 1999-04-05 2005-09-14 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Adaptive array antenna system

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Publication number Publication date
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