CN1196275C - 迭代地改善信道估计的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了用于产生无线电信道冲激响应的估计的一种方法和一种设备。产生(202，406)无线电信道冲激响应的初始估计，并且通过使用初始估计来对信号进行均衡(203，407)。已均衡信号进行解码(205，409)。从均衡后的信号(306)获得(411)反馈信息。使用该反馈信息来产生(304，412)更新的信道估计，并且使用该更新的信道估计和该反馈信息再次对信号进行均衡(407)。

Description

迭代地改善信道估计的方法和设备
本发明一般涉及无线电接收机中为信号均衡而产生信道估计的技术。本发明特别涉及与信道估计和信号均衡有关的迭代更新的使用。
在很多基于TDMA(时分多址接入)的无线电接收机中，使用了一个称为信号均衡器的功能块来从已被噪声和符号间干扰损伤的接收信号恢复发送的数据。恢复发送数据的任务通常简略表示为均衡或检测。使用信号均衡器的典型无线电接收机是蜂窝无线电系统的移动台和基站中的接收机块。为了均衡成功，信号均衡器一定程度上需要知道无线电信道的冲激响应。
图1示意了一种已知的设备，这里经由天线101接收到无线电频率上的一个模拟振荡信号，在无线电接收机102中将其下变频到基带频率而在A/D转换器103中转换为一序列数字样值。该样值被引入信道估计器块104和信号均衡器块105。前者使用接收信号的特定部分(通常称为训练序列)来估计无线电信道的冲激响应，并将冲激响应估计提供给信号均衡器块105。信号均衡器块105进行均衡并在其输出处给出恢复的数据(所谓的硬判决输出)和与恢复数据相关的一些可靠性信息(软判决输出)。这些被传递到信道解码器106，它从经历传输的原始信息符号序列中消除所有信道解码(如果有的话)。信道解码操作可包含额外的操作如解交织，而重建的信息符号还可传递到如音频或视频解码器、数据存储设备或者某控制电路。
在TDMA系统中，接收信号由离散的传输块构成，每一块在一个特定时隙中接收。进行信道估计和信号均衡的传统方法是在传输块中使用带有已知内容的训练序列来产生无线电信道冲激响应的估计(也简称为信道估计)、基于获得的信道估计确定均衡函数并使用相同的均衡函数来均衡整个接收传输块。传统方案的缺点在于，为了信道估计成功它要求有相对较长的训练序列，以致无线电信道要保留相当比重的时间用于传输固定的训练符号值而不是有用数据。尽管那样，信道估计和信号均衡操作的性能可能并不总是最好的。
已提出了一种所谓的迭代均衡或涡轮(turbo)均衡的方法，该方法意味着信道解码器106向信号均衡器105提供有关信道解码过程的结果的信息，而信号均衡器基于提供的信息进行新的均衡循环。进行迭代均衡所需的反馈连接在图1中用短划线示意。基本地，迭代循环即连续多次的均衡、解码和从解码器向信号均衡器提供更新信息的过程可重复任意多次。然而，还没有发现该方法能显著改善所有情况下的接收机性能。
1998年12月的GLOBECOM’98会议论文集中第3728到3733页上M.Sandell、C.Luschi、P.Strauch和R.Yan.著的一篇论文“Iterativechannel estimation using soft decision feedback(使用软判决反馈的迭代信道估计)”提出了一种迭代信道估计方案，使用了从信道解码级到信道估计器的硬或软判决反馈。在提出的方案中，信道估计器从它接收到的来自信号均衡器或信道解码器或者两者的一序列符号判决来计算新的信道估计。作者声称迭代地精细化的信道估计会导致比特差错率的改善。
本发明的一个目的是提供一种方法和一种设备，用于增强依靠信号均衡的无线电接收机的性能。本发明的另一目的是提供上述类型的一种方法和一种设备，它们不会太大幅度地增加接收机的复杂度。
本发明的目的是通过迭代地更新信道估计和迭代地精细化信号均衡而达到的。
按照本发明的方法包含如下步骤
-产生无线电信道冲激响应的初始估计，
-使用该初始估计来对信号进行均衡以及
-对已均衡信号进行解码；
其特征在于它包含如下步骤
-从解码信号获得反馈信息，
-使用该反馈信息来产生无线电信道冲激响应的更新估计以及
-使用该更新估计来对信号进行均衡。
本发明还应用到接收机设备中，该设备包含
-用于产生无线电信道冲激响应的初始估计的信道估计器，
-用于对信号进行均衡的信号均衡器，该信号均衡器与信道估计器耦合以接收信道估计器产生的估计以及
-与信号均衡器耦合用于对已均衡信号进行解码的信号解码单元；
其特征在于它包含用于将来自解码信号的反馈信息耦合到信道估计器的装置，而信道估计器被安排成使用该反馈信息来产生无线电信道冲激响应的更新估计。
在导致本发明的研究中发现，已知的迭代信号均衡方案在性能上的不足至少部分是源于已知设备期望或多或少地准确知道无线电信道冲激响应的事实。然而，估计无线电信道冲激响应的所有已知方法都是近似的，这意味着信道估计器向信号均衡器提供的信道估计或多或少都是失真的。按照本发明，通过从信道解码器向信道估计器反馈信息，可能增加信道估计的准确性。
信道估计的迭代计算要求接收机能在没有任何解码判决的先验知识情况下产生特定的初始信道估计。接收机可使用的已知的传统“单次”信道估计方法已有很多，它们包含但不局限于LMS(最小均方)的方法。因为还没有采取有关传输块中的其余符号的解码判决，所以只有训练序列可用于初始信道估计。
迭代地精细化信道估计的目的是使用此结果作为迭代信号均衡和信道解码方案的一部分。使接收信号的特定通过要经过信道解码器多于一次，以便在之后一次的信道解码循环时，使用比某一前面循环更可靠的信道估计来对进入信道解码器的接收信号版本进行均衡。之后的信道解码循环可能产生错误符号数比前一次少的重建信息符号序列。最终地迭代信道估计的效果可从作为Eb/No(接收信息比特能量与噪声密度之比)函数的较低误比特率看出。
迭代更新信道估计的基本原理可通过参考有现有技术描述的文章而得知。然而，迭代在增强信道估计质量中的效果主要取决于从信道解码器反馈到信道估计器的符号判决质量。如果判决是可靠的，即相对多数量的信息符号已成功重建，则迭代可能改进信道估计的质量并且甚至导致更少数量的错误符号判决。如果开始就有很多解码错误，那么新的信道估计会变得非常不可靠，这甚至会导致更多错误的符号判决并使整个过程趋向发散。按照本发明，抑制这些不好的效应是可能的，这或者通过要求信号必须以高于一个特定门限的C/I比值(载波干扰比)或S/N比值(信号噪声比)或其它指示质量的量来接收，或者通过按其估计的可靠性对信道解码器反馈来的符号判决进行加权，而进行。
在附带的权利要求中特别提出了被视为本发明特征的新特性。然而，本发明自身有关的构造和操作方法以及其它目的和由此得到的优点，都可通过结合附图阅读特定实施方案的下列描述而得到最好的理解。
图1示意了一种已知的接收和解码设备，
图2示意了按照本发明的一个实施方案的一种设备，
图3示意了按照本发明的一个实施方案的一种接收和解码设备，
图4示意了按照本发明的一个实施方案的一种方法，
图5a到5d示意了从信道解码获得反馈信息的替代方法，
图6示意了按照本发明的一个实施方案的一种通信设备以及
图7示意了可用于图6设备中的一对数字突发。
图1已在此说明书的前面部分作了描述。
图2示意了按照本发明的一个有优势实施方案的一种迭代信道估计和信号均衡设备。经过图左边的输入线路201进来表示接收(和下变频及A/D变换的)信号的样值。因为我们处理的是数字通信其中信号的发送和接收都在特定的离散传输块中，所以我们可使用符号y表示一个矢量，该矢量包含代表一个接收传输块的样值。矢量y包含未知信息符号和属于训练序列的已知符号。
输入线路201与信道估计器202和信号均衡器203相耦合。前者到后者间存在一个连接用来提供信道估计才能按已知方式进行信号均衡。信号均衡器203的输出耦合到块204，204表示信道解码前对均衡信号所作的任何的任意信号处理。此信号处理一般用操作符π-1来表示而它典型地涉及如解交织。信号处理块204的输出与信道解码器205的输入相耦合，而其输出206示意在图2的右边。
从信道解码器205还耦合到其它两个信号处理块206和207，它们基本上进行块204操作符π-1表示的倒转操作。比如，如果块204实现解交织，则倒转块206和207就实现再次交织。第一倒转信号处理块206的输出耦合到信道估计器202而第二倒转信号处理块207的输出耦合到信号均衡器203。示意此设备自然只是为了概念上的清楚；在实际设备中更可能的是只有一个倒转信号处理块与信道解码器耦合，使得该单倒转信号处理块的输出将被耦合到信道估计器和信号均衡器。从本发明的角度看，块204、206和207的任务只是显示其它块之间不要求直接连接。
图2的设备如下进行操作。当样值矢量y经由输入线路201接收到时，信道估计器202使用那些表示属于训练序列的符号的样值来产生初始信道估计，即无线电信道冲激响应的初始估计。本发明并不限制信道估计器块202用来产生初始信道估计所选择的方法，初始信道估计下面用 表示。信号均衡器203从信道估计器202经由它们之间的相互耦合接收到初始信道估计 并将其用于样值矢量y的均衡。本发明也不限制信号均衡器203用于均衡信号所选择的方法。
均衡的样值矢量y经由信号处理块204到进行信道解码的信道解码器205。信道解码的结果是一序列的解码判决，该解码判决表示信道解码器对发送机用来建造传输块的原始符号的可能的最好估计。信道解码器可应用硬或软判决，这意味着重建符号可取未明确参考其可靠性(硬判决)的固定值或者它们可与表示每个符号的估计可靠性的概率值相联系。
我们先假设应用的是硬判决。符号判决从信道解码器205经由第一倒转块206反馈到信道估计器202并经由第二倒转块207反馈到信号均衡器203。倒转块可消除块204的影响，因此信道估计器202和信号均衡器203从信道解码器205接收到的符号判决序列与原始样值矢量y一致。
按照本发明，信道估计器202使用从信道解码器接收到的反馈信息产生更新的信道估计。这一过程类似于基于带有比传输块中的训练序列中更多的已知的符号的样值序列来产生信道估计。然而，我们必须指出反馈信息并不能以100％可靠性保持所有正确的原始信息符号。因此必须选择产生更新的信道估计的过程，使得对于产生信道估计的过程来说反馈信息不是完全取代原始样值矢量y而是作为额外信息。本发明并不限制信道估计器202用于产生更新的信道估计所选择的方法，只要考虑到了反馈信息(受到后边将解释的限制)。一个有好处的可能性是使用自适应的LMS适配的公式
h ^ k + 1 = h ^ k - μ M k H ( M k h ^ k - y )
这里 是第k+1次的信道估计矢量，
Figure C0081901100115
是笫k次的信道估计矢量，μ是确定迭代算法步长大小的一个实常数，Mk是包含信道解码器给出的符号判决的一个矩阵，这些符号判决是对基于第k次信道估计来均衡的信号进行解码而得，而y是原始样值矢量。
信号均衡器203从信道估计器接收到上边用
Figure C0081901100116
表示的更新的信道估计，并且将其用来再次均衡信号矢量y。在再次均衡的过程中，信号均衡器203可以额外使用经由块207从信道解码器205得到的反馈信息。照这样，在再次均衡的过程中使用该反馈信息的技术是从现有技术描述中所指的迭代信号均衡领域可知的。现有技术与图2设备之间的差异在于一个事实，即在进行再次均衡时信号均衡器203使用更新的信道估计而不使用基于原始的、训练序列的信道估计。
原理上只需通过应用更新的信道估计，再次均衡就可以是只基于原始样值矢量y的。这是前述现有技术公布的其中一种情况。然而，容易证明将迭代信道估计与迭代信号均衡相组合可获得最好性能。
图2设备中迭代循环的最大数目并不受本发明的限制，而只是受限于接收机的计算能力。迭代循环次数越大，解码结果的可靠性越高，尽管特定的饱和效应保证特定数目循环后就不再有改善了。信道估计和信号均衡的迭代不需要同步：比如可能先迭代第一数目的次数只为改善信道估计质量，然后固定信道估计而继续迭代信号均衡。
迭代的信道估计的成功取决于信道解码器提供的符号判决的质量。如果符号判决包含很多错误，则迭代循环可能降低信道估计质量而不会改善它。因此接收机监测能指示做出正确解码判决概率的信噪比、载干比或其它某个接收信号的量是很有好处的。无论如何接收机通常都要执行此监测，因为结果对于接收机除了迭代信道估计外的其它功能也是有用的。在本发明的一个有优势的实施方案中，存在一个门限以便监测到的质量必须至少达到门限那么好才能允许迭代的信道估计。
存在抑制解码判决相关的低可靠性效应的替代方式。前面我们假设解码器进行硬判决。如果现在我们抛开这个假设，我们也可得到信道解码器用来描述解码判决可靠性的概率值。有很多描述解码过程中特定状态转移概率的已存储转移概率，或者有集中表示估计的选定解码路径可靠性的一个度量值。考虑解码的可靠性可通过按可靠性加权反馈信息来进行。在上述示范自适应LMS情况下，这意味着设置矩阵Mk的元素来表示解码判决相关的单独转移概率，或者实值迭代步长因子μ是平均的解码循环可靠性的函数。
图3示意了一个无线电接收机，安排该接收机以使用按照本发明有优势的实施方案的一个迭代信道估计的过程。经由天线301接收到无线电频率上的一个模拟振荡信号，在无线电接收机302中将其下变频到基带频率并在A/D转换器303中转换为一序列数字样值。该样值被导入迭代信道估计器块304和迭代信号均衡器块305。后者执行信号均衡并将得到的输出信息传递给能从经历传输的符号序列中消除信道编码影响的信道解码器306。这里额外的处理操作如解交织和对应的倒转操作如再次交织(参考图2的块204、206和207)可视为块306中信道解码过程的一部分。重建信息符号还可传递到比如音频或视频解码器、数据存储设备或者某控制电路。
图3的设备还包含一个监测块307，该块用来从无线电接收机302接收当前信噪比或载干比的估计并按监测量的当前数值来开/关迭代信道估计。还有用虚线箭头示意的，监测块307从信道解码器306获得额外控制信息的一种方式。这种连接的用法后边将进行解释。
图4是按照本发明的有优势的实施方案的一种方法的流程图。步骤401时接收机接收并下变频一个传输块。在步骤402，与接收相关，接收机估计信号噪声比或其它指示质量的量。步骤403设置迭代的最大次数时接收信号的估计质量处在中心的角色。图4中我们假设迭代信道估计和迭代信号均衡的迭代次数可分开设置。典型地，如果接收信号的估计质量低于特定门限，则其最佳值可通过实验和仿真来设置，步骤403时设置迭代的最大次数以便不进行实际迭代。另外我们假设特定的其它因子会影响迭代最大次数的确定，下边将对此更详细描述。
步骤404时接收到的和下变频的模拟信号转换为数字样值。这样接收、下变频和抽样的步骤对本发明来说不重要，但这里它们示意为获得一序列样值的典型方式，而这些样值是信道估计、信号均衡和解码的基础。
步骤405时接收机识别与训练序列或对应于接收到传输块的已知部分相关的那些样值。步骤406时接收机用选择的样值来产生初始信道估计。步骤407时第一均衡循环使用此初始信道估计，因为还得不到检测判决或者对应的更新信道估计。
图4的下一步骤是步骤409的信道解码。如果发送机使用卷积编码器来对发送信号进行信道编码，则信道解码自身可基于如已知的维特比(Viterbi)解码的形式。基本形式的维特比解码只给出硬判决输出。相反，图4中我们假设信道解码基于SISO(软入软出)原理以便步骤409时存储至少一个可靠性数值，该数值描述当前解码结果的估计可靠性。本发明并不限制所选择的信道解码的方法。
步骤409到步骤403的短划线对应于图3中从块306到块307的额外控制连接，并表示当前信道解码结果的估计可靠性对信道估计和/或符号均衡的最大迭代次数有影响。比如非常高的估计可靠性可以得到解释以便不必进行进一步的迭代循环，这种情况下所有的最大迭代次数都设置为可导致终止迭代的一个值。在特定的上限和下限之间的一个可靠性值，可能连同在类似的特定限制之间的一个SNR值，会使最大迭代次数得到设置以便还可进行一些更多的迭代循环，而非常低的可靠性值，可能连同相对低的SNR值可再次导致迭代的立即终止，因为迭代信道估计(和/或信号均衡)只会使事情变得越来越差。经过步骤409和403交互的迭代终止也可源于一个发现，显示最近一次迭代并没有改善前一次解码循环得到的可靠性值。也就是，将在获得反馈信息、产生更新估计和对信号进行均衡的特定迭代循环后的信号与所述迭代循环之前的信号至少部分进行比较，如果比较表明比较信号的相互不同低于特定的第二门限，则终止该迭代。在设置最大迭代次数时必须记住不能超过接收机可分配的计算能力。
如果我们对特定环境下执行不变次数的迭代根本不会改善性能或者甚至可能恶化的事实满意的话，就根本不需要存在步骤403。这种SNR突然下降造成迭代信道估计中可能发散的状况的典型例子，是所谓的衰落下跌，其中有害的本地干扰和/或信号传播状况引起的衰落突然减弱了接收机监听的载波频率。
在步骤410接收机检查是否已达到迭代信道估计的最大迭代次数。必需的当前有效最大迭代次数形式的控制信息来自步骤403，如短划线箭头所示。步骤410处的否定结果将导致转移到步骤411，其中信道解码结果被反馈回信道估计器和信号均衡器。在步骤412，接收机利用反馈信息产生更新信道估计。它还考虑反馈信息相关的可靠性数值，如步骤409和412之间的短线箭头所示。在步骤412后接收机回到步骤407，其中最近产生的更新信道估计现在取代前面的信道估计而信号均衡要考虑步骤411反馈的解码结果。应该指出用更新的信道估计取代以前的信道估计并不意味着消除掉所有来自前面信道估计的信息：一些信息还携带在更新信道估计中，因为它的产生要考虑前面的信道估计和反馈信息。
步骤410的肯定结果就导致转移到步骤413，其中接收机检查是否已经达到信号均衡的最大迭代次数。必需的当前有效最大迭代次数形式的控制信息来自步骤403，如短线箭头所示。否定的结果就导致转移到步骤414，其中解码结果反馈到信号均衡器但不再反馈到信道估计器，因为迭代信道估计已经终止而只保持迭代信号均衡。从步骤414出发转移回步骤407，其中信号均衡考虑步骤414反馈的解码结果，但信道估计与紧接的前次经过步骤407时使用的信道估计相同。步骤413的肯定结果表示信道估计、信号均衡和信道解码阶段都已完成而信道解码器的输出端给出解码结果。
如果信道解码过程自身也是基于迭代解码的话，就要对图4的流程图作一些修改。概念上信道解码的迭代可在步骤409中引起几次迭代循环；可替代地或者附加地，在信道估计和信号均衡已经固定时，接收机可在步骤413与415之间应用迭代解码。
图5a、5b、5c和5d示意了用于从图3一般标注为信道解码器的块中获得反馈信息的一些替代设备。在图5a、5b和5c中信道解码设备306包含串联连接的解交织器501、第一SISO解码器502(或更一般地：第一解码级)和第二S1SO解码器503(或更一般地：第二解码级)。这些块的结构和操作已为本领域内的技术人员所熟知。虽然没有示意出迭代信道解码，但通过在解码级间建立反馈内环，也可进行迭代信道解码。在图5a的实施方案中，到信道估计和信号均衡的反馈信息经过再交织器504取自第二SISO解码器503的输出。在图5b的实施方案中，到信道估计和信号均衡的反馈信息又经过再交织器505取自第一SISO解码器502的输出。图5c示意了上述两个反馈耦合可用的组合设备。本发明并不要求使用两个或多个连续耦合的解码级；作为推广，可以指出解码级502和503中任意一个可以是不影响以任意方式经过它的信号的“空解码器(nul decoder)”。
解交织器和再交织器块501、504和505代表的是任意的信号处理操作，该操作必须在得到反馈信息的点之前进行，因此该操作为了使反馈信息能与它进入迭代信道估计器时所在级的接收信号相一致而必须进行补偿。图5d示意了到迭代信道估计步骤的反馈信息是怎样甚至完全在信道解码前直接从信号均衡器的输出得到的。图5d的方法可与图5a到5c中示意的其它方法组合从而获得送到信号均衡器的并且甚至作为信道估计器的额外输入的信道解码反馈信息。
仿真表明本发明能提供接收机性能的显著改善，特别是在无线电信道有相对较长的时延扩展的时候，因为这种信道中传统的单次信道估计的方法由于训练序列的长度有限而无法给出可靠的信道估计。
在此申请的优先权日由相同申请人同时提交的另一个专利申请中，提出了一种方法和一种设备用于将几个用户复用到TDMA系统的通信信道中。那里提出的解决方案基于允许两个同时连接使用同一个时隙，并使用编码和解码设备来分离与不同连接相关的传输。尤其是在上行链路方向，该解决方案要求两个移动台在为上行链路传输分配的一个公共的时隙内传输。正好在时隙的中间发送一个训练序列，每个移动台使用自己形式的训练序列，并只在其训练序列的自己一侧发送有用信息：第一移动台在训练序列前的前半时隙发送有用信息，而第二移动台在训练序列后的后半时隙发送有用信息。
本发明尤其可应用于联合信道估计，基站为了使两个上行链路传输相互分离而必须执行联合信道估计，因为两个相互不同的训练序列同时出现会趋向于损害只基于训练序列的传统信道估计。当基站第一次已解码出一个移动台发送的有用信息部分时，它处理的是更可靠的符号信息而不只是部分受损的训练序列。第一次从信道解码级反馈回信息后，它就可为当前移动台的信号产生更可靠的信道估计。
图6示意了第一移动终端601和第二移动终端602(或者一般化：第一和第二发送装置)，这两个终端都与基站子系统603(或者一般化：接收装置)有通信连接。两个移动终端中的传输链是相似的下列单元的串行连接：数据源610(620)、奇偶编码单元611(621)、可选的加扰器612(622)、信道编码器613(623)、交织器614(624)、突发格式器615(625)、调制器616(626)、发送机617(627)和发送天线618(628)。在基站子系统中，接收天线630经由接收机631耦合到联合信道估计器632，该联合信道估计器与两个并行接收子链有连接。每个接收子链是下列单元的串行连接：均衡器640(650)、突发分解器641(651)、解交织器642(652)、信道解码器643(653)、可选的解扰器644(654)、奇偶校验单元645(655)和数据宿646(656)。
在图6的设备中，移动台的操作已为本领域内的技术人员所熟知，除了突发格式单元615和625从对应的交织器614和624得到交织符号作为数字突发的成分的方式之外。图7示意了一般地对应已知GSM和EDGE规范的一对典型数字突发。第一数字突发700依次由以下组成：三个前尾随符号701、有57个数据符号的(第一)数据域702、(第一)窃取标记符号703、有26个训练符号的训练序列704、伪窃取标记符号705、有57个伪符号的伪数据域706以及三个后尾随符号707。第二数字突发710依次由以下组成：三个前尾随符号711、有57个伪符号的伪数据域712、伪窃取标记符号713、有26个训练符号的训练序列714、(第二)窃取标记符号715、有57个数据符号的(第二)数据域716以及三个后尾随符号717。换句话说，对已知的GSM和EDGE规范的改动由以下内容组成：用伪符号替换第一数字突发700中的第二窃取标记符号和第二数据域以及第二数字数据突发710中的第一数据域和第一窃取标记符号。另外每个移动终端在域704和714中使用自己的训练序列。
伪符号可以是一些预设的不变符号或者表示根本没有传输符号的时刻(比较：尾随符号表示根本没有传输符号)。使用后一种表示可能更有优势一些，因为伪“符号”期间根本没有传输意味着产生极少的干扰而发送功率并未白白浪费。将一般干扰电平保持较低水平是很有优势的，因为它直接改善了蜂窝无线电系统可达到的总容量。发送功率的节约在便携式无线电终端中特别重要，在这种终端中功率的节约有助于延长电池两次连续充电间的间隔。为了一致，在本专利申请中，我们将使用“伪符号”的标号，甚至与本发明的那些实施方案相关联，在那些实施方案中在传输突发的伪域中实际上什么也没有传输。
非伪域与特定移动台的联系通过阴影线作了强调。调制器616(626)按已知的方法将数字突发转换为传输突发，而发送机617(627)将其经由发送天线618(628)发射出去。
当基站子系统经由接收天线630和接收机631接收到同时发送的、由数字突发700和710产生的传输突发时，它对于两个不同的训练序列704和714，使用联合信道估计器632来获得初始信道估计。本发明并不限制联合信道估计技术的选择，但举一个例子：P.A Ranta、A.Hottinen和Z.-C.Honkasalo等出版于ICC’95会议文集17-21页上的论文“Co-channel Interference Cancelling Receiver for TDMA MobileSystems(TDMA移动系统的共信道干扰消除接收机)”中描述了一种很有优势的方法，这里引入它。当基站子系统对于它与两个移动台间的传播信道，已经获得初始信道估计时，它就能在并行均衡器640和650以及并行解码器643和653中对两个传输突发的数据域进行均衡和解码。经由再交织块647和657提供了用于迭代信道估计和均衡的反馈。注意伪符号的使用保证了基站子系统并不接收时间上重叠的数据符号，这应该能通过相当多的迭代信道估计获得改善。
本发明的上述典型实施方案不应该认为是对附带权利要求的应用范围的限制。特别是作为基本发明的进一步扩展而公开的其它附加特征并不是相互排斥的，而可以多种方式进行组合。

Claims (26)

1.一种产生无线电信道冲激响应的估计的方法，包含如下步骤
-产生无线电信道冲激响应的初始估计(406)；
-使用初始估计对信号进行均衡(407)；以及
-对已均衡信号进行解码(409)；
其特征在于它包含以下步骤
-从均衡后的信号获得反馈信息(411)；
-使用该反馈信息产生无线电信道冲激响应的更新估计(412)；以及
-使用该更新估计和该反馈信息对信号进行均衡(407)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于从均衡后的信号获得反馈信息的步骤是在对已均衡信号进行解码(409)的步骤之后执行，以便该反馈信息涉及该已均衡和解码的信号。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于从均衡后的信号获得反馈信息(411)的步骤至少部分地是在对已均衡信号进行解码(409)的步骤之前执行，以便该反馈信息至少部分涉及该已均衡但未解码的信号。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于它包含以下步骤
a)接收(401)包含调制到载波上的特定已知符号序列和特定未知符号的传输序列，
b)将接收到的传输序列转换(404)为样值序列，以便该样值序列中特定的第一组样值代表该已知符号序列而该样值序列中特定的第二组样值代表该未知符号，
c)依据第一组样值(405)产生无线电信道的冲激响应的估计(406)，而在所述的无线电信道上接收传输序列，
d)使用步骤c)产生的估计对该样值序列进行均衡(407)，因而生成
第一部分硬判决输出，该输出将来自该第二组样值的多个已均衡样值映射成信息符号值，以及
第一部分软判决输出，该输出说明该硬判决输出的估计可靠性，以及
e)使用该第一部分硬判决输出和第一部分软判决输出来进行多个解码判决(409)。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于步骤e)包含进行多个软解码判决因而产生第二部分软判决输出的步骤，该方法还包含步骤：将该第二部分软判决输出反馈(411)到产生无线电信道冲激响应的更新估计(412)的步骤。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于步骤e)包含进行多个硬解码判决因而产生第二部分硬判决输出的步骤，该方法还包含步骤：将该第二部分硬判决输出反馈(411)到产生无线电信道冲激响应的更新估计(412)的步骤。
7.根据权利要求4的方法，其特征在于它包含步骤：将该第一部分硬判决输出反馈到产生无线电信道冲激响应的更新估计(412)的步骤。
8.根据权利要求4的方法，其特征在于它包含步骤：将该第一部分软判决输出反馈到产生无线电信道冲激响应的更新估计(412)的步骤。
9.根据权利要求4的方法，其特征在于它包含经过步骤c)、d)和e)的重复迭代，以便第二次和之后每次执行步骤c)时依据该第一组样值和该反馈信息来产生无线电信道的冲激响应的估计(412)，而在所述的无线电信道上接收传输序列。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于第二次和之后每次执行步骤d)时，使用最近产生的无线电信道冲激响应的更新估计来对该样值序列进行均衡(407)。
11.根据权利要求4的方法，其特征在于它另外包含以下步骤
-将该解码判决反馈(411)到对该样值序列进行均衡的步骤；
-重复地迭代经过步骤d)和e)；以及
-第二次和之后每次执行步骤d)时使用该样值序列和来自该解码判决的反馈信息来对该样值序列进行均衡(407)。
12.根据权利要求4的方法，其特征在于它包含以下步骤
-重复地迭代(410)第一经过步骤c)、d)和e)的次数，以便第二次和之后每次执行步骤c)时使用该第一组样值和该反馈信息来产生传输序列在其上接收的无线电信道的冲激响应的估计(412)；以及
-重复地迭代(413)第二经过步骤d)和e)的次数，以便第二次和之后每次执行步骤d)时使用该样值序列和来自该解码判决的反馈信息来对该样值序列进行均衡(407)。
13.根据权利要求4的方法，其特征在于
-步骤a)包含同时接收至少特定的第一和第二传输序列(700，710)的步骤，其中在该第一传输序列中第一组样值代表特定的第一已知符号序列(704)而在该第二传输序列中第一组样值代表不同于该第一已知符号序列的特定的第二已知符号序列(714)；以及
-对该第一传输序列和该第二传输序列分离地执行步骤b)到e)。
14.根据权利要求1的方法，其特征在于它包含以下步骤
-在对信号进行均衡的步骤与对已均衡信号进行解码的步骤之间处理信号；以及
-在从均衡后信号获得反馈信息(411)与产生更新估计的步骤之间，倒转处理反馈信息以便从反馈信息中消除该处理信号步骤导致的特定影响。
15.一种产生无线电信道冲激响应的估计的方法，包含以下步骤
-确定说明接收信号的估计质量的量值(402)；
-产生无线电信道冲激响应的初始估计(406)；
-使用初始估计来对接收信号进行均衡(407)；以及
-对已均衡信号进行解码(409)；
其特征在于它包含以下步骤
-将描述接收信号估计质量的量的确定数值与特定的第一门限相比较(403)；以及
-若该比较表明接收信号估计质量比该第一门限所指示的要好，则
-从均衡后信号获得反馈信息(411)；
-使用该反馈信息来产生无线电信道冲激响应的更新估计(412)；以及
-至少使用该更新估计来对信号进行均衡(407)。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于该对信号进行均衡(407)的步骤包含使用该更新估计和该反馈信息来对信号进行均衡(407)的步骤。
17.根据权利要求15的方法，其特征在于还包含以下步骤
迭代地重复所述获得反馈信息(411)、产生更新估计(412)和对信号进行均衡(407)的步骤至少一次。
18.根据权利要求17的方法，其特征在于它包含，将在获得反馈信息(411)、产生更新估计(412)和对信号进行均衡(407)的特定迭代循环后的信号与所述迭代循环之前的信号至少部分进行比较的步骤，并且若比较表明比较信号的相互不同低于特定的第二门限，则终止该迭代。
19.根据权利要求17的方法，其特征在于它包含在所述迭代循环之前设置获得反馈信息(411)、产生更新估计(412)和信号到信号进行均衡(407)的迭代循环的最大次数的步骤，并且若已达到该最大次数，就终止该迭代。
20.一种产生无线电信道冲激响应的估计的设备，包含
-用于产生无线电信道冲激响应的初始估计的信道估计器(202，304，632)；
-用于对信号进行均衡的信号均衡器(203，305，640，650)，该信号均衡器耦合到信道估计器(202，304，632)以便接收信道估计器产生的估计；以及
-耦合到信号均衡器(203，305，640，650)以便对已均衡信号进行解码的解码单元(205，306，643，653)；
其特征在于
-它包含将反馈信息从位于信号均衡器(203、305、640、650)之后的一个点耦合到信道估计器(202，304，632)和信号均衡器(203，305，640，650)的装置；
-信道估计器被安排成使用该反馈信息来产生无线电信道冲激响应的更新估计；以及
-信号均衡器(203，305，640，650)被安排成使用该反馈信息来对信号进行再均衡。
21.根据权利要求20的设备，其特征在于解码单元(205，306，643，653)包含第一解码器(502)和第二解码器(503)的连续耦合，且用于提供反馈信息的耦合产生在所述第一解码器之后，所述第二解码器之前。
22.根据权利要求20的设备，其特征在于解码单元(205，306，643，653)包含第一解码器(502)和第二解码器(503)的连续耦合，且用于提供反馈信息的耦合产生在所述第一解码器之后。
23.根据权利要求20的设备，其特征在于，用于提供反馈信息的耦合产生在信号均衡器(203，305，640，650)之后，所述解码单元(205，306，643，653)之前。
24.根据权利要求20的设备，其特征在于它包含被安排成估计接收信号质量的控制单元，并且该控制单元耦合到信道估计器(304)的使能输入以便使用取决于接收信号估计质量的反馈信息来使能或者禁止该信道估计的迭代更新。
25.根据权利要求24的设备，其特征在于该控制单元耦合到用于实现接收信号的质量估计的无线电接收机(302)，该控制单元还被安排成接收信号检测和信道解码中至少一个的估计可靠性的指示，并且该控制单元被安排成基于接收信号估计质量和该估计可靠性中的至少一个而设置所述信道估计迭代更新中的最大迭代次数。
26.根据权利要求20的设备，其特征在于它包含在信号均衡器(203，305)与解码单元(205，306)之间耦合的第一信号处理块(204)，以及在解码单元与信道估计器之间耦合的第二信号处理块(206)，以便该第二信号处理块被安排成实现该第一信号处理块实现的信号处理操作的倒转操作。
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