CN1263226C - 多输入多输出接收机及其接收方法 - Google Patents

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CN1263226C CNB031429114A CN03142911A CN1263226C CN 1263226 C CN1263226 C CN 1263226C CN B031429114 A CNB031429114 A CN B031429114A CN 03142911 A CN03142911 A CN 03142911A CN 1263226 C CN1263226 C CN 1263226C
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Abstract

在包括增加了用户数的应用中改善了均衡开始定时、均衡持续时间和信道估计的精度。对每个用户信号执行均衡开始定时t0、均衡持续时间te和信道H估计，用其产生各个用户的接收信号拷贝Re1到ReN。从接收信号中减去拷贝以便提供误差信号，把Re1到ReN加到Es上以便提供用户1到N的干扰抑制接收信号。从它们产生t0，te，H和Re1到ReN，以便重复产生Es以提高t0、te和H的精度。

Description

多输入多输出接收机及其接收方法
技术领域
本发明涉及一种可用于公共频带上的同时传输的多输入多输出(MIMO，Multi-Input Multi-Output)接收机及其接收方法，为了进行解码处理，其对经由M个天线(其中，M大于或等于2)从N个发送机(其中，N大于或等于2)接收到的接收信号施加自适应均衡处理。
背景技术
移动站通信业务的一个任务是如何构建能够高质量地在有限频带上容纳大量用户的系统。现有技术中已知用多输入多输出(MIMO)系统来解决该任务。该系统中，第一到第N发送机在公共时间间隔期间使用公共频带分别发送第一到第N码元序列信号。这些发送的信号由配备有多个天线#1到#M的MIMO接收机接收。收到的信号由MIMO接收机处理，它估计来自第一到第N发送机的第一到第N发送信号并将它们发送到分别用于每个发送机的输出端子Out-1到Out-N。
图1表示了在MIMO系统中单个发送机的结构。在信道编码器51中对信息位进行误差校正编码，在码元映射装置53中被映射成码元之前，得到的已编码比特序列在交织器(INTERLE.)52中先进行交织。传输发生在添加训练码元序列之后，对于接收机侧来说，训练码元序列是已知的，训练码元序列是每个发送机所特有的，且在多路复用器装置55中，在码元序列之前的位置，从训练码元发生器装置54馈送到来自码元映射装置53的码元序列。将要发送的信号序列转换为要作为无线电波从天线广播的高频信号。
例如在欧洲专利特许公开EP12335655A2(2002年8月21日发行)中公开了MIMO接收机。图2显示了传统MIMO接收机的结构。从天线#1到#M收到的信号转换为基带信号，作为接收信号r1到rM馈送以便在MIMO自适应均衡器35中进行均衡处理，分别在解码器621到62N中解码对应于每个发送序列的来自于MIMO自适应均衡器35的输出。图3中显示了MIMO自适应均衡器的结构。将接收信号r1到rM、先验信息序列2(λ21到λ2N)和信道状态(传播路径响应)估计值H输入到自适应均衡器35，接收信号r1到rM是从基带信号采样得来的，先验信息序列2(λ21到λ2N)是从SISO解码器63反馈回来的。用先验信息序列2和信道估计值在拷贝发生器(REP.GEN.)65中再现不想要的接收信号的拷贝。减法器66从接收信号中减去拷贝，这样降低了ISI(码元内干扰)和MAI(信道之间干扰)。该减法处理之后的剩余的ISI和MAI由MMSE滤波器67处理，用LLR发生器68从这样处理的结果计算每个码元的对数似然比，以便发送先验信息序列1(λ11到λ1N)。在对应于每个用户(发送机)的图2的解码器621到62N中，通过该图中未示出的去映射部分把MIMO自适应均衡器35算得的每个码元的先验信息序列1变形为位序，在去交织器(DEINTER.)69中对位序去交织，去交织后的序列由SISO解码器63解码。来自SISO解码器63的软决策输出值序列由交织器(INTERLE.)71交织，交织器71的输出由图中未示出的映射部分映射以获得软决策码元序列，将软决策码元序列作为先验信息序列2(λ21到λ2N)供应到MIMO自适应均衡器35。将所述MIMO自适应均衡器35和SISO解码器621到62N中的处理重复多次，最终的解码结果作为决定的位序Bseq1到BseqN来发送。在发送侧交织码元序列的情况下，码元序列的先验信息序列1和2也分别在SISO解码器中进行去交织和交织。
为了实现MIMO自适应均衡器35中的满意均衡或确保满意地估计码元间干扰和信道间干扰，检测接收信号的采样时间、同步定时和决定均衡的持续时间，换句话说，检测包括帧同步和码元同步在内的同步定时就很重要了。然而，在上面引用的欧洲专利特许公开没有公开这一点。图4显示了当单个用户(发送机)专门使用一个信道(传输路径)用于传输时使用的传统自适应均衡器。为了形成均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和信道状态估计值，同步信道发生器81在自适应均衡器61之前。虽然未示出，发送侧最初发送长训练码元序列(同步字信号)，即，在每帧期间接收侧已知其发送码元模式的码元序列，然后，发送表示所要发送的信息内容的数据。虽然未示出，在接收侧，从发送侧收到的无线电波由天线接收，放大并解调，转换为基带接收信号，然后将基带接收信号输入到输入端子11。采样信号发生器19形成接收信号和训练码元序列TSS之间的相关性，从训练序列发生器(TSS.GEN.)13馈送训练码元序列TSS，采样定时被选择在相关值呈现最大值或接收信号从提供高接收信号功率的路径到达时刻。从采样器20提供接收信号作为具有被采样的数字序列的接收信号，用采样信号发生器19在采样定时产生的采样信号获得接收信号。同步定时发生器(TIMING GEN.)12形成具有数字序列的接收信号和从训练序列发生器13馈送的训练码元序列TSS之间的相关性。同步定时发生器12产生的相关信号以例如图5A所述的方式改变，在相关信号Sigc处于最大值时检测定时ts，将定时ts用作同步定时ts。在定时ts产生的同步定时信号、数字化接收信号和训练码元序列TSS输入到开始定时/持续时间候选信号发生器21(START/DURA GEN.)，它提供均衡开始定时信号和均衡持续时间信号，这两个信号与采样的接收信号一起输入到信道估计器28(CHAN.EST.GEN.)，然后信道估计器28估计传输路径响应(信道状态)。然后把估计得到的信道状态、采样的接收信号、均衡开始定时信号和均衡持续时间信号输入到自适应均衡器61，在这里对采样的接收信号进行自适应均衡处理以发送决定的码元序列。
如图5B所示，图5B说明了以测得的同步定时ts为中心的Ns个码元上的路径(或收到的信号采样)的均衡开始定时ts和均衡持续时间TE，这些在训练码元序列超过阈值TH时的具有相关输出Sigc的路径(采样)被指定为有效路径，最先有效路径(leading effective path，采样)位置定义为均衡开始定时t0，均衡持续时间信号TE被解释为为从最先有效路径(采样)到最后有效路径(last effective path，采样)位置te的伸展(extending)。为了决定哪个路径表示有效路径，可以将阈值TH1选择为其中Cp表示预定常量的路径(采样)中的最大相关功率MAX的1/Cp倍，等于或大于阈值TH1的采样可以确定为有效路径。
直到这时，还没充分研究确定MIMO接收机中同步定时、均衡开始定时和均衡持续时间的方式。
本发明的一个目的是提供MIMO接收机和MIMO接收方法，它们即使在有许多信号序列(用户)时，至少也能有效检测均衡开始定时以进行满意地自适应均衡处理。
发明内容
根据本发明的一个方面，检测同步定时和均衡持续时间以及信道估计值。根据测得的同步定时和估计的信道状态，形成训练码元的拷贝，所述训练码元存在于对应于来自每个发送机的接收信号中。从接收信号中减去来自除了计划发送机(intended transmitter)之外的至少一个发送机的接收训练码元的拷贝，形成要按要求处理的干扰抑制信号，干扰抑制信号用于至少检测均衡开始定时，所述均衡开始定时用在来自计划发送机的接收信号的均衡处理中。
用该配置，如果同时在公共频带上存在多个发送信号序列，可以实现良好精度的均衡开始定时和均衡持续时间的检测以及信道状态的估计值。
根据本发明一个方面，提供了一种多输入多输出接收机，包括：训练序列发生器，用于产生多个不同的训练码元序列，所述不同的训练码元序列与发送信号序列中的训练码元序列相同；多个处理级。其中第一处理级包括：第一同步检测器，用于接收一个训练码元序列和接收信号作为输入，以便产生均衡开始定时信号和均衡持续时间信号。每个处理级包括：信道估计器，用于接收一个训练码元序列、这一处理级中产生的均衡开始定时信号和均衡持续时间信号、以及接收信号作为输入，以便估计信道状态；拷贝发生器，用于接收一个训练码元序列和这一处理级中产生的均衡开始定时信号、以及估计信道状态作为输入，以便产生该训练码元序列的接收信号的拷贝；误差信号发生器，用于接收接收信号和拷贝作为输入，以便从接收信号中减去拷贝以产生误差信号。除第一处理级之外的各处理级还包括：加法器，用于接收来自前一处理级的误差信号和来自前一处理级的至少所预期的一个发送信号序列中关于训练码元序列的拷贝作为输入，以便将其相加来产生干扰抑制接收信号，在所述干扰抑制接收信号中，抑制了除预期发送信号序列外的其它接收信号；和第二同步检测器，用于接收从加法器输出的干扰抑制接收信号和所述一个训练码元序列作为输入，以便进一步产生均衡开始定时信号和均衡持续时间信号，该多输入多输出接收器还包括：多输入多输出自适应均衡器，利用最后一个处理级中产生的均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和要分为对应于N个发送机的N个输出码元序列的信道状态估计值，对在公共频带上传输的N个发送信号序列的用M个天线接收的信号进行自适应均衡，其中，N是等于或大于2的整数，M是等于或大于2的整数；信号序列解码器，用于对来自多输入多输出自适应均衡器的N个输出码元序列进行解码。
根据本发明的另一个方面，提供了一种多输入多输出接收方法，包括以下步骤：产生多个不同的训练码元序列，所述不同的训练码元序列与发送信号序列中的训练码元序列相同；多个处理级。其中第一处理级包括：第一同步检测，用接收信号和分别为每个发送信号序列确定的训练码元序列中的一个来检测均衡开始定时和均衡持续时间。每个处理级包括：用接收信号、分别为每个发送信号序列提供的所述训练码元序列、这一处理级中产生的均衡开始定时和均衡持续时间来估计信道状态；用分别为每个发送信号序列提供的训练码元序列、这一处理级中产生的均衡开始定时和估计信道状态为训练码元序列产生接收信号的拷贝；通过从接收信号中减去拷贝而产生误差信号。除了第一处理级之外的每个处理级包括：把来自前一处理级的至少所预期的一个发送信号序列的所述拷贝加到来自前一处理级的误差信号上，以便产生干扰抑制接收信号，在所述干扰抑制接收信号中，抑制了除预期发送信号序列外的其它接收信号；和第二同步检测，用干扰抑制接收信号和对应的训练码元序列来进一步检测均衡开始定时和均衡持续时间。该多输入多输出接收方法还包括以下步骤：用最后处理级中产生的均衡开始定时和均衡持续时间、以及信道状态估计，分离并均衡用M个天线从在公共频带上发送的N个信号序列接收的信号，其中M是等于或大于2的整数，N是等于或大于2的整数；对N个码元序列中的每一个解码。
附图说明
图1是显示对应于turbo接收机的发送机的示例配置的图；
图2是显示MIMO turbo接收机的示例功能配置的图；
图3是显示MIMO自适应均衡器的示例功能配置的图；
图4是显示用于单个用户的自适应均衡器的功能配置的图；
图5A说明了确定同步定时的传统方式；
图5B说明了确定均衡持续时间的传统方式；
图6是显示目前被推荐的MIMO接收机的配置的图；
图7是显示同步定时发生器的功能配置的实例的图；
图8显示了说明开始定时/持续时间候选发生器的功能配置的实例的图；
图9是显示信道估计器的示例功能配置的图；
图10是显示目前推荐的MIMO接收机的功能配置的图，所述MIMO接收机产生在天线之间公用的均衡开始定时信号和均衡持续时间候选信号；
图11是显示图10所示同步定时发生器的示例配置的图；
图12是显示图10所示开始定时/持续时间候选发生器的示例配置的图；
图13是显示根据本发明第一实施例的接收机的功能配置的图；
图14是显示图13所示处理级42s的示例功能配置的图；
图15是显示图14所示拷贝发生器45的示例功能配置的图；
图16是显示根据本发明第二实施例的处理级42s的示例功能配置的图；
图17是显示图16所示信道估计器28的示例功能配置的图；
图18是显示根据本发明第三实施例的接收机的示例功能配置的图；
图19是显示根据本发明第四实施例的接收机的示例功能配置的图；
图20是显示图19所示处理级42s的示例功能配置的图；
图21A是显示本发明第五实施例中处理顺序检测器48的示例功能配置的图；
图21B是显示另一实例的图；
图22是显示第五实施例中处理级42s的的示例功能配置的图；
图23是显示根据本发明第六实施例的接收机的示例功能配置的图；
图24是显示第六实施例中处理顺序检测器48的示例功能配置的图；
图25是显示本发明第七实施例中处理级42s的示例功能配置的图；
图26是重复用于起单个处理级的作用的处理器的示例配置的图；
图27是显示本发明第八实施例的功能配置的基本部分的图；
图28是对应于第一到第四实施例的本发明的方法中示例处理程序的流程图；
图29是对应于第五实施例的本发明的方法中示例处理程序的流程图；
图30是对应于第六实施例的本发明的方法中示例处理程序的流程图；和
图31是对应于第七实施例的本发明的方法中示例处理程序的流程图。
具体实施方式
为了易于理解本发明，先描述包括同步定时的检测和信道状态的估计或者包括同步/信道发生器81的MIMO接收机，在日本专利申请No.2001-366072(以其为优先权基础而提出了日本专利申请No.2002-32639，并公开为日本专利申请Kokai No.2003-229794)中提出了同步/信道发生器81。
图6显示了所提出的MIMO接收机的示例配置。
对于已经用多个天线接收的来自输入端子111到11N的接收信号(或从基带信号采样的数字值的序列)，同步定时发生器(TIMING GEN.)121到12M利用接收信号和用于每个天线的接收机中产生的训练码元序列，检测表示每帧开始的定时信号和与每个码元同步的同步定时信号。下文中，帧的开始定时和码元定时统称为同步定时。
图7显示了对来自天线Am(m＝1，......，M)的接收信号rm操作的同步定时发生器12m的示例配置。通过实例描述相对于来自用户1的发送机TX1的发送信号(下文中简称为来自用户1的信号)的同步定时信号的产生，用相关器141确定接收信号rm和训练码元序列TSS1之间的相关性，所述接收信号rm从天线Am经过输入端子11m，所述训练码元序列TSS1从训练序列发生器131馈送且与从发送机TX1发送的训练码元序列相同，将相关输出输入到能量指数发生器37的移位寄存器151。在乘法器161中用权W1......We乘以移位寄存器151的各个移位级的输出，并在加法器171中加在一起。以这种方式，在给定时间间隔对相关输出相关性的加权和以确定接收能量指数。在最大值检测器(MAX.DETECTOR)181中检测接收能量指数的最大值，假定在接收能量指数为最大值的定时时，发送遵照来自用户1的信号起作用的同步定时信号ts1-m，来自用户1的信号在来自天线Am的接收信号中。
然后，使用同步定时和接收信号，在图6所示的开始定时/持续时间候选发生器(START.DURA.GEN)211到21M中，对全部输入信号序列(从发送机发送的接收信号序列)，确定均衡开始定时t01到t0N和均衡持续时间候选值te1到teN。图8用通过实例显示了再次从用户1选择信号的开始定时/持续时间候选发生器21m的示例配置，在相关器141中确定来自天线Am(输入端子11m)的接收信号rm与来自用于用户1的训练序列发生器131的训练码元序列TSS1之间的相关性，在比较器221中将相关输出和阈值Tha相互比较。比较器221在相关输出超过阈值Tha时发送“1”，当相关输出小于阈值Tha时发送“0”。将来自比较器221的输出输入到移位寄存器231。移位寄存器231由移位控制器241控制，移位控制器241接收同步定时信号作为输入，接收方式是使得从同步定时信号ts1-m的定时开始位于Ns个码元中的时刻来自比较器221的输出输入到移位寄存器231。开始定时/均衡持续时间候选检测器251在最早在位于移位寄存器231内的(ts1-m±Ns)码元中产生“1”时，给包括在从天线Am接收的信号中的来自用户1的信号发送均衡开始定时信号t01-m，，开始定时/均衡持续时间候选检测器251发送表示从t01-m到产生“1”的最迟时间的长度的信号作为均衡持续时间候选信号te-1m。把为用于来自所有发送机的发送信号的每个天线接收的信号获得的所有均衡持续时间候选信号输入到均衡持续时间信号发生器(DURATION GEN.)27(图6)，把N×M个均衡持续时间候选信号中最大的信号作为均衡持续时间信号来传送。
把均衡持续时间信号、均衡开始定时信号和接收信号输入到图6所示的信道估计器(CHAN.EST.GEN)28，从而估计每个发送机和每个天线之间的信道状态(传播路径响应和脉冲响应)H。图9显示了信道估计器28的示例配置。在信道估计器28中，对于从训练序列发生器13供应的来自所有发送机的训练码元序列TSS1，......，TSSN，均衡开始定时信号t0s到t0N用于在偏移补偿器29中补偿来自发送机的发送信号之间的接收定时中的任何偏移。卷积积分器(CONVO OPE.)31执行信道状态H的卷积积分，信道状态H是从自适应算法(ADAP.ALGO)33用训练码元序列供应的，其中，已经补偿了接收定时中的任何偏移，从而形成接收信号的拷贝Re。减法器32从接收信号中减去接收信号的拷贝以确定误差信号。自适应算法33在重复处理期间，用误差信号、均衡持续时间信号和先前信道估计值，以连续方式应用自适应算法来更新信道状态的估计值。自适应算法可以包括例如RLS算法。再看图6的描述，把来自开始定时/持续时间候选发生器211到21M的均衡开始定时信号、来自均衡持续时间发生器27的均衡持续时间信号、来自信道估计器28的估得信道状态和接收信号输入到MIMO自适应均衡器35，从而对接收信号进行MIMO自适应均衡处理，从而传送来自各个发送机的估得发送码元。
MIMO自适应均衡器35的功能配置可以构成为例如图3所示。虽然在此之前没有结合图3进行描述，如图3中虚线所示，码元偏移补偿器(OFFSETCOMPE.)64可以按先验信息序列用均衡开始定时信号来补偿接收的用户信号之间的任何偏移以便馈送到拷贝发生器65，均衡持续时间信号TE供应到拷贝发生器65和MMSE滤波器67。已经在自适应均衡器35中通过均衡分离的各个接收的用户信号由信号序列解码器62来解码，其功能配置如图2所示。
现在描述在先前引用的日本专利公开中提出的检测码元同步和确定均衡持续时间的方法。图10显示了MIMO接收机的另一示例配置。该配置中，如果同步定时、均衡开始定时和均衡持续时间候选值在来自天线A1到AM的接收信号之间类似，就可以假设它们在来自这些天线之间是公用的，所有天线接收的信号可以用于确定它们。图11显示了对来自用户1的信号操作的同步定时发生器12的配置。首先，信号r1到rM同来自用于用户1的训练序列发生器131的训练码元序列TSS1之间的相关输出分别由相关器141到14M确定，由每个天线接收的信号r1到rM从输入端子111到11M馈送，能量指数发生器371到37M在给定时间间隔施加这些相关输出的加权以产生能量指数。接下来，采样每个接收信号时为天线接收的信号获得的能量指数之和由加法器38确定，最大值检测器18检测能量指数的和为最大值的定时，并在这时为来自用户1的信号传送同步定时信号ts1。
接下来，使用以这种方式为来自每个用户的信号获得的同步定时和接收信号，在开始定时/持续时间候选发生器(START.DURA.GEN.)21(图10)中，对所有输入信号序列，确定均衡开始定时和均衡持续时间候选值。图12显示了用于来自用户1的信号的开始定时/持续时间候选发生器(START.DURA.GEN.)21的配置。分别在相关器141到14M中形成来自各个天线的接收信号r1到rM同用于用户1的训练码元序列之间的相关，接收信号r1到rM是从输入端子111到11M馈送的，训练码元序列是从训练序列发生器131馈送的，在加法器39中确定各个采样点处来自所有接收天线信号的相关输出之和。在比较器22中把相关输出之和与阈值Tha进行比较，比较器22在相关输出大于阈值Tha时传送“1”，在相关输出小于阈值Tha时传送“0”。把来自比较器22的输出输入到移位寄存器23。移位寄存器23由移位控制器24来控制，移位控制器24接收同步定时信号作为输入，其方式是把来自比较器22的输出输入到移位寄存器23中，来自比较器22的输出出现在同步定时ts1前后对应于Ns码元的时间间隔中。开始定时信号/均衡持续时间候选检测器25在(ts1±Ns)码元的时间间隔内产生最早定时“1”时传送用于来自用户1的信号的均衡开始定时信号t01，传送从t01延伸到最迟定时“1”的信号，到产生的作为均衡持续时间候选信号te1时的信号。
用于来自所有覆盖每个发送机的天线的接收信号的均衡持续时间候选信号输入到持续时间发生器27(图10)，输入的所有均衡持续时间候选信号之间中最大的信号作为均衡持续时间信号来传送。接下来，以类似的方式，从来自天线的每个接收信号确定均衡开始定时信号和均衡持续时间信号时，信道估计器28用来自持续时间发生器27的均衡持续时间信号、来自开始定时/持续时间候选发生器27的均衡开始定时信号和接收信号，估计每个发送机和每个天线之间的信道状态。另外，在MIMO自适应均衡器35中使用均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和估得信道状态来对接收信号施加MIMO自适应均衡，这样估计来自每个发送机的发送信号并分别传送它们。在信号序列解码器62中解码传送的输出。
上面考虑的提出的检测同步定时和确定均衡持续时间的方法仍很可能搞错同步定时和均衡持续时间。如果均衡持续时间变成不必要地长，就增加了浪费的计算，如果均衡持续时间太短，就导致均衡能力的降低。尤其是，当发送信号序列的数量N增加时，认为建立同步的精度、确定均衡持续时间的精度和信道估计值的精度会因输入信号序列之间干扰而大大降低。因此，在MIMO系统中，获得给定信号响应所要求的训练码元的数量与使用收到的单个发送信号序列相比一定增加。现在描述本发明的实施例。
第一实施例
在发送侧，N个发送机TX1到TXN同时在公共频率上执行信号传输。另外，每个发送机发送训练码元序列，训练码元序列是每个发送机所固有的，并且为接收侧所已知。图13显示了本发明的第一实施例。这里，假设解调接收信号以将其转换为基带信号，数字序列形式的信号输入到输入端子111到11M。在同步/信道发生器81中，为每个天线Am(m＝1，......M)设置的重复处理器41m操作用来产生均衡开始定时信号，以产生均衡持续时间信号和为多个天线接收的接收信号执行信道估计。每个重复处理器41m包括多个级联的处理级42s(s＝1，......，S)。每个处理级42s接收接收信号的拷贝作为输入，接收信号的拷贝由恰在前面的处理级42s-1和误差信号Es产生，误差信号Es等于减去了接收信号拷贝的接收信号，处理级42s产生用于来自所有发送机的接收信号的均衡开始定时信号、均衡持续时间信号、信道状态和接收拷贝，传送均衡持续时间信号，把产生的接收信号的拷贝和误差信号Es传送到恰在其后的处理级42s+1，误差信号Es等于减去了接收信号拷贝的接收信号。由于希望均衡持续时间对于来自所有天线的接收信号都是一致的，所以为每个处理级42s设置对重复处理器411到41M公用的均衡持续时间信号发生器43s，目的是各个重复处理器411到41M中的每个处理级42s把均衡持续时间候选信号输入均衡持续时间信号发生器43s，它再确定这些候选信号中最长的信号作为均衡持续时间信号，把均衡持续时间信号返回各个重复处理器411到41M中的每个处理级42s。
图14显示了对来自天线Am的接收信号进行操作的重复处理器41m中的第s个处理级42s的示例功能配置。这里，用实例的方式描述对来自用户1的信号(来自发送机TX1的接收信号)的处理。首先，在加法器441中把误差信号加上用于在先前处理级42s-1中形成的用户1的信号的接收信号拷贝(下文中称为用于用户1的接收信号拷贝，该名称与其它情况类似)，通过对第(s-1)个处理级(或先前处理器)42s-1产生的所有接收用户信号减去接收信号拷贝形成误差信号。该加法输出信号表示干扰抑制(用户1)接收信号rIC1，它等于减去了除用户1之外的用户的接收信号拷贝Re2到ReN的接收信号，在同步定时发生器(TIMING GEN.)121中使用该干扰抑制接收信号rIC1来产生同步定时信号。以这种方式产生的同步定时信号和来自加法器441的干扰抑制接收信号输入到开始定时/持续时间候选发生器(START/DURA.GEN.)211，以便在同步定时发生器121中产生均衡开始定时信号t01和均衡持续时间候选信号te1。可以用与图7所示部分和图8所示部分类似的方式构成同步定时发生器121和开始定时/持续时间候选发生器211，图7所示部分检测同步定时信号ts1-m，图8所示部分检测均衡开始定时信号t01-m和均衡持续时间候选信号te1-m。
以上述方式产生的均衡持续时间候选信号与两种均衡持续时间候选信号一起输入到均衡持续时间发生器(DURATION GEN.)43s，这两种均衡持续时间候选信号分别是：响应用于其它用户(2到N)的干扰抑制接收信号rIC2到rICN从开始定时/持续时间候选发生器212到21N获得的均衡持续时间候选信号，和类似地响应其它天线接收的信号在第s个处理级42s中获得的均衡持续时间候选信号。均衡持续时间发生器43s传送作为均衡持续时间信号输入的所有均衡持续时间候选信号中最长的信号。把该均衡持续时间信号与均衡开始定时和接收信号一起输入信道估计器28，目的是估计信道状态。信道估计器28的构成可以与图9所示类似。
把用于用户1的均衡开始定时信号t01、估得信道状态H和训练码元序列TSS1输入拷贝发生器(REP.GEN.)45，在这里产生用于用户1(或来自发送机TX1)的接收信号拷贝Re1。图15显示了拷贝发生器45的示例配置。把来自信道估计器28的信道状态估计值和来自训练序列发生器13的训练码元序列TSSn(n＝1，......，N)馈送到卷积积分器(CONVO.OPE.)31进行卷积积分。均衡开始定时信号t0n-m施加到其输出，用来补偿偏移补偿器29中用户接收信号之间的同步定时的偏移，这样产生来自用户n的接收信号的拷贝。在误差信号发生器46中，从来自天线Am的接收信号中减去以这种方式在拷贝发生器451到45N中产生的来自所有用户1到N(发送机TX1到TXN)的接收信号拷贝，这样产生误差信号。
然后把信道状态估计值、用户信号中用于训练码元的拷贝Re1到ReN以及通过从接收信号中减去拷贝Re1到ReN而产生的误差信号馈送到下面的处理级42s+1。也在处理级42s+1中重复所述处理用来更新接收信号中训练码元的拷贝，这样提高了检测均衡开始定时和均衡持续时间的精度以及估计信道状态估计值的精度。
在最后处理级42s中为每个用户接收信号及接收信号产生的均衡开始定时信号、信道状态估计值和均衡持续时间信号输入到MIMO自适应均衡器35(图13)，在这里估计和传送用于每个用户(发送机)的发送码元。
在第一处理级(初始级)421中，省略了图14所示的加法器441到44N，把来自输入端子11m的接收信号馈送到虚线所示重复处理器41m中的同步定时发生器121到12N和开始定时/持续时间候选发生器211到21N，同时第S个处理级42(最后处理级)只传送均衡开始定时信号、信道状态估计值H和均衡持续时间信号。为处理级42设置至少两个级。
第二实施例
第一实施例中，在信道状态的估计中使用来自输入端子11m的接收信号，这是以集体方式为所有用户接收信号进行的。在本发明的第二实施例中，第二处理级42e和接下来的级中的信道估计器使用等于接收信号的干扰抑制接收信号rIC，从接收信号中减去除了规定用户接收信号之外的接收信号拷贝，目的是估计用于每个用户接收信号的信道状态。当为每个用户接收信号估计信道状态时，有可能减少必须用等于用户信号数量的因子估计的参数数量，这样，允许增加信道状态估计值的收敛速度，许可用减少了数量的训练码元完成信道状态的估计值。
图16显示了第二实施例中第二处理级422和接下来的处理级的功能配置，用类似的参考码元指示对应于图14所示的部分的多个部分。第一实施例的差别只在于信道估计器设为用于每个用户信号的信道估计器281到28N，在其它方面该配置与图14所示类似。
图17显示了用于每个用户信号的信道估计器28n的配置。图9所示信道估计器的区别在于输入的均衡开始定时信号和产生的训练码元序列、信道状态估计值以及接收信号拷贝只是对应于规定用户n的那些，图9所示的信道估计器中对所有用户信号都估计信道状态。在其它方面，配置和操作也与对所有用户接收信号估计信道状态时类似。
第三实施例
本发明的第三实施例中，用均衡持续时间候选信号估计信道状态，在第二实施例中，在估计信道状态期间为每个用户信号获得均衡持续时间候选信号。图18显示了起这一目的的配置。对第二实施例配置的区别在于省略了用于每个处理级42s的均衡持续时间发生器43s，第s个处理级42s构成如图16中虚线所示，使得来自用于各个用户的开始定时/持续时间候选发生器211到21N的均衡持续时间候选信号分别输入到信道估计器281到信道估计器28N。在其它方面，该配置与第二实施例类似。只从第S个处理级(最终处理级)42s向均衡持续时间发生器43馈送每个均衡持续时间候选信号，如图18所示。
第四实施例
考虑第一实施例中的公共用户接收信号，可见，如果同步定时信号、均衡开始定时信号和均衡持续时间候选信号可以看作在天线之间基本一致，这些信号就可以作为对天线之间公共用户接收信号公用，因此，可以用单个重复处理器41处理所有天线接收的信号。这种原理表示本发明的第四实施例，图19显示了其示例配置。第一实施例的区别在于：在单个重复处理器41中而不是在为来自天线的每个接收信号提供的重复处理器41中集体处理来自所有天线的接收信号。图20显示了第s个处理级42s的示例配置。仅仅除了在第一实施例中输入来自天线Am的接收信号。在第四实施例中输入来自天线A1到AM的接收信号或所有来自输入端子111到11M的接收信号之外，整个配置与第一实施例所示的第s个处理级42s类似。例如在考虑相对于来自用户1的接收信号的动作时，以与如图11和12所示类似的方式构成同步定时/持续时间候选发生器121到12N，在这里使用开始定时/持续时间候选发生器211到21N。拷贝发生器可以构成为使得可以为每个天线重复图15所示第一实施例中的处理，以便覆盖所有的天线。当为每个用户设置信道估计器28时也可使用来自所有天线的接收信号的集体处理，其方式与图16所示第二实施例类似。
第五实施例
在所述实施例中，第一处理级421在不删除拷贝的情况下进行同步检测。然而，在本例中，具有强大接收功率的用户信号的影响导致同步检测故障而引起同步定时的大偏差，同步检测包括具有低接收功率的用户信号的同步检测器82n的帧同步，结果可以降低检测其它用户信号的均衡开始定时和均衡持续时间的精度。
尤其是，当用户(发送机)信号之间的接收功率有较大差大，可见，当基于具有更高接收功率的用户(发送机)信号时可以进行更精确的均衡开始定时和均衡持续时间的检测以及信道估计，这样，希望在从具有更高接收功率的用户信号开始依次进行均衡开始定时和均衡持续时间的检测以及信道估计时，可以获得更精确的均衡开始定时和均衡持续时间。本发明的第五实施例基于这一原理。
除了在每个处理级42中顺序进行对每个用户的处理而非并行进行处理之外，第五实施例的整体配置与图18所示基本类似。为了确定顺序处理的次序，处理顺序检测器48至少设在第一处理级421中，如图18的虚线所示，因而在同步检测之前，即，进行同步定时信号、均衡开始定时信号和均衡持续时间信号的发生以及信道估计之前，例如用图7所示的功能配置检测用户信号的接收能量指数中的最大值，以接收能量指数的最大值降序确定用户信号顺序。如图21A所述，例如，提供均包括图7或图11所示相关器14的相关器/指数检测器48a1，......，48an、能量指数发生器37和检测所产生的能量指数最大值的部件来处理用户1训练码元序列TSS1，......，用户N训练码元序列TSSN和接收信号，以便检测每个用户接收信号的能量指数的最大值，在顺序确定单元48b中以最大值幅度降序确定处理用户信号的顺序。
这里，假设接收能量指数的最大值降序为用户1，用户2，......，用户N。图22显示了处理级42s的配置。在处理级42s中，以接收能量指数最大值的降序，或者以从来自用户1的信号开始的顺序进行同步定时信号、均衡开始定时信号t01和均衡持续时间信号de1的发生或同步检测以及信道状态H1的估计。首先，减去了第(s-1)处理级42s-1产生的所有用户的接收信号拷贝的接收信号，即，在加法器441中把在先前处理级42s-1中产生的用户1的接收信号拷贝Re1与误差信号Es相加。加得的信号表示干扰抑制用户1接收信号，它等于减去了除用户1的接收信号拷贝之外的接收信号拷贝Re2到ReN的接收信号，在同步定时发生器121中使用干扰抑制用户1接收信号rIC1，用来产生同步定时信号。然后，把同步定时信号和干扰抑制用户1接收信号rIC1输入开始定时/程序设计候选发生器211，用来产生均衡开始定时信号和均衡持续时间候选信号。可以用与图7和8所示类似的方式分别构成同步定时发生器121和开始定时/程序设计候选发生器211，只要考虑来自用户1的信号就行了。把均衡开始定时信号、均衡持续时间候选信号和来自加法器441的干扰抑制用户1接收信号输入信道估计器281以确定信道状态估计值H1，信道状态估计值H1、均衡开始定时信号t01和在拷贝发生器451中使用用户1的训练码元序列TSS1以产生用户1的接收信号拷贝Re1。在减法器491中从来自加法器441的干扰抑制用户1接收信号中减去在第s个处理级42s中产生的用户1的接收信号拷贝，得到误差信号，作为从接收信号中减去在第s个处理级42s中产生用户1的接收信号拷贝以及在第(s-1)个处理级42s-1中产生的除用户1之外的接收信号拷贝所得到的结果。在加法器442中把来自第(s-1)处理级42s-1的具有接收能量指数最大值的接收信号的接收信号拷贝加到误差信号上，其幅度排第二，在本实例中是用户2接收信号拷贝，这样，产生馈送到同步定时发生器122、开始定时/程序设计候选发生器212以及信道估计器282的干扰抑制用户2接收信号以重复类似处理，这样在拷贝发生器452中产生用户2接收信号的拷贝。在减法器492中从干扰抑制用户2接收信号中减去该拷贝以产生误差信号，再把它馈送到加法器443。对用户3和下面的用户进行类似的信号处理。
注意，在第一处理级421中，通过以虚线所示方式直接把接收信号供应到同步定时发生器121、开始定时/持续时间候选发生器211、信道估计器281和减法器491来处理具有接收能量指数最大值的用户1的接收信号，用来估计用户1信号的信道状态和产生用户1拷贝，对于具有接收能量指数第二大值的用户2的接收信号，在减法器491中从用户2的接收信号中减去在拷贝发生器451中产生的用户1的接收信号拷贝，馈送到同步定时发生器122、开始定时/持续时间候选发生器212、信道估计器282和减法器492。以类似的方式进行接下来的处理。
在第一处理级421(图18)内的处理顺序检测器48中，来自端子11m的接收信号输入到开关48c，如图21a所示，并传送到同步定时发生器121，......，12N中的一个，对顺序确定单元48b确定的处理顺序排第一的用户进行信号处理，顺序确定单元48b在本实例中是进行用户1的信号处理的同步定时发生器121。把减法器491，......，49N的输出输入到串联单元48d，并馈送到同步定时发生器121，......，12N，使得以顺序确定单元48b确定的处理顺序依次处理用户信号。本实例中，把减法器491，......，49N-1的输出分别馈送到同步定时发生器122，......，12N。
第二处理级422和以后的处理级可以根据在第一处理级421确定的处理顺序进行处理。或者，处理顺序检测器48也可以设在第二处理级422和下面的处理级中以重新确定处理顺序。这种情况下，加法器44n的输出信号而非接收信号输入到每个相关器/指数检测器48an(n＝1，......，N)。以设在第二处理级422和下面的处理级中的处理顺序检测器48，可以把在处理级42s-1中产生的每个用户n信道状态估计值Hn馈送到接收功率计算器48en，如图21B所示，可以获得信道状态估计值(脉冲响应)的系数平方和以确定接收功率，顺序确定单元48b可以以接收功率幅度的降序确定用户信号的处理顺序。或者，在图21A中，相关器/指数检测器48a1，......，48aN可以检测相关输出，即，图7所示相关器141，......，14N的每个输出的最大值而非功率系数的最大值用来馈送给顺序确定单元48b。
以这种方式，也可用串行方式执行用户信号处理来集体处理图19和20所示的天线接收的信号。这种情况下，为每个用户提供图20所示的信道估计器28，至少图19所示的第一处理级421设有处理顺序检测器48，如虚线所示。
第六实施例
第五实施例说明了重复处理器装置41m的串行配置，以顺序方式减去从接收信号顺序产生的训练码元序列的接收信号拷贝，这就在用户之间接收功率差较大时实现了检测同步定时、均衡开始定时和均衡持续时间的精度以及估计信道状态的精度的提高。当利用这种方式时，紧接着处理在第一处理级421或较早的级检测到的干扰抑制接收信号(或减去的拷贝的接收信号)，而不减去在较后的级产生的其它用户的接收信号拷贝，出现的问题是在同步定时、均衡开始定时和均衡持续时间中可能出现误差。尤其是，当具有第一和第二最大幅度的接收功率之间的差小时，如果在从第一用户信号测得的均衡开始定时和均衡持续时间中出现相对大的误差，该用户的接收信号拷贝就会与用户接收信号自身差别很大，这对其它用户结束信号的处理影响很大。
为了解决这一问题，在本发明的第六实施例中，通过使用只在第一处理级421中的并行构成的同步检测器和信道估计器来减轻这种影响，同时在第二处理级422和下面的处理级中使用串行型的同步检测器和信道估计器，如图23所示。并行构成的处理装置可以构成为如图19所示，同时可以如图21所示构成串行型处理级。在第六实施例中也可进行如图19和20所示第四实施例中所有天线接收的信号的集体处理。
第七实施例
在第五和第六实施例中，利用串行型重复处理器装置41m从接收信号中减去训练码元序列的接收信号拷贝，意图在用户之间接收功率差大时，可以提高检测均衡开始定时和均衡持续时间的精度以及估计信道状态的精度。然而，当利用这种方式时，不能以并行方式进行每个用户的处理，出现处理延迟可能增加的问题。
为了解决这一问题，本发明的第七实施例构成为同时给予并联型优点和串行型优点的复合结构。第七实施例的整体配置与图18所示类似。在产生均衡开始定时信号和均衡持续时间信号以及执行信道估计之前，处理顺序检测器48配置成通过利用例如图7所示的能量指数发生器37，检测每个用户的接收能量指数的最大值，把用户分为几个组，每个组包括以接收能量指数最大值降序排列的NG1、NG2、NG3、......、NGX用户(这里G1、G2、G3、......、GX表示自然数)。这些组指定为G1、G2、G3、......、GX。例如如图24所示进行这种分组。具体地说，最大值检测器48f检测来自图21A所示相关器/指数检测器48a1到48aN的用户n的接收能量指数的最大值IEmax1到IEmaxN中的最大值IEMax，组选择器48g确定用X指示组数，具有等于或大于IEMax×(X-1)/X的最大值IEmaxn的用户放在一个组G1中，把具有等于或大于IEMax×(X-2)/X的最大值IEmaxn且排除初始用户的用户等放在组G2中。处理级421到42s执行每个组的并行处理，但是，并行处理以组G1到G2、G3、......、GX的序列进行。图25显示了这种复合型重复处理器装置41m，即，包括并联型和串行型重复处理器装置的配置。在第s个处理级42s中，把来自第(s-1)个处理级42s-1的误差信号和属于组G1的用户接收信号拷贝输入到并行处理器51G1，在用于组G1的并行处理器51G1中，组G1的每个用户接收信号拷贝加到误差信号上来形成数量等于NG1的干扰抑制信号，产生用于这些干扰抑制信号或用于属于组G1的用户接收信号的均衡开始定时信号、同步定时信号、均衡持续时间候选信号和信道状态估计值。以这种方式，以并行方式进行属于组G1的NG1个用户信号的处理。从通过把在前一级产生的NG1个接收信号拷贝和干扰抑制接收信号相加而形成的信号中减去这些NG1个接收信号拷贝，提供馈送到用于下一组G2的并行处理器51G2的信号(误差信号)。属于组G2且从第(s-1)个处理级42s-1馈送的用户接收信号拷贝输入到并行处理器51G2，它以与并行处理器51G1中所执行的类似方式处理来自并行处理器51G1的用户接收信号拷贝和误差信号，这样以并行方式执行同步定时信号、均衡开始定时信号和均衡持续时间候选信号的检测以及属于组G2的用户的接收信号拷贝的发生。然后，从通过加上NG2干扰抑制接收信号形成的信号中减去所产生的属于G2的接收信号拷贝用来提供误差信号，误差信号再传送到下一组G3的并行处理器51G3，并行处理器51G2产生NG2干扰抑制接收信号。接下来继续类似的处理。
可以与分别在图14、16以及18中所示第一至第三实施例类似的方式构成每个并行处理器51G1到51GX。在本实例中，第一处理级521构成如图14所示，在用于初始组G1的并行处理器51G1中，不输入从先前级馈送的属于组G1的误差信号和接收信号拷贝，而是输入和处理接收信号。从要馈送到并行处理器51G2的接收信号中减去所产生的属于组G1的用户接收信号拷贝，作为要处理的接收信号。在下面的并行处理器51G2到51GX中顺序进行类似的处理。
把输入到开关48c的接收信号送到同步定时发生器121，......，12N之一，它是由图24所示处理顺序检测器48对应于组G1的每个用户确定的。将输入到串-并联单元48h而来自减法器491，......，49N的输出中，对应于组G1中用户的输出送到由处理顺序检测器48确定的对应于属于下一组G2的每个用户的同步定时发生器121，......，12N之一。把对应于组G2中用户的减法器49的输出分别馈送到对应于下一组G3中用户的同步定时发生器12。以类似的方式，顺序进行每个组的处理。在所希望的复合处理的第二处理级422和下面的处理级中，可以把来自加法器441，......，44N的输出而非接收信号馈送到相关器/指数检测器48a1，......，48aN。或者，可以用图21B所示的接收功率计算器48e1，......，48eN来代替相关器/指数检测器。又或者，在图24所示的相关器/指数检测器48a1，......，48aN中，可以用相关输出来代替能量指数的最大值。具体地说，可以把图7所示相关器141，......，14N的输出的最大值馈送到最大值检测器48f和组选择器48g。
在第五到第七实施例中，来自天线A1到AM的接收信号由重复处理器装置411到41M处理，但是在与第四实施例有关的上述方式中，当用单个重复处理器41集体处理来自所有天线的接收信号时，可构成为串行型或串行型和并联型的复合结构。
另外，第一到第S处理级421到42s不需设成硬件配置。例如，图14、16、20、22和25所示处理装置42中的一个可以设在图26所示的同步/信道发生器81中，可重复使用。除了图20所示的配置，可以为每个重复处理器41m提供一个处理级42。重复控制器91控制输入开关92以便把天线接收的信号馈送到处理装置42中的同步检测器821到82N(在图24中只是同步检测器821，在图25中只是并行处理器51G1)，用来最初处理接收信号，这样使其作为第一处理级421来工作。把处理结果或接收信号拷贝Re1到ReN分别馈送到加法器441到44N。然后，改变输入开关92用来把误差信号Es馈送到加法器441到44N(在图22中只是加法器441，在图25中只是并行处理器51G1)，这样使其作为第二处理级422工作。以类似的方式，重复使用单个处理级42，在第S个运转期间，使处理级42作为第S个处理级42s工作，把作为处理结果获得的均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和信道状态估计值传送到MIMO自适应均衡器35。在上述每个实施例中，可以把在先前处理级42s-1中获得的信道估计值输入处理级42s中的对应的信道估计器。这就能快速收敛信道状态。
在上述实施例中，当测得的定时稳定性差时，希望不传送用定时产生的拷贝。这种情况下，如图14虚线所示，把来自同步定时发生器12n(n-1，......，N)的用户n的接收训练码元序列信号的能量指数(或来自图7所示能量指数发生器37n的输出)或者它与用户n的训练码元序列的相关信号(或者来自图7所示相关器14n的输出)同来自可靠性确定单元75n中阈值存储器76n的阈值Tr进行比较，如果它等于或小于阈值Tr，就确定是缺乏稳定性，于是来自可靠性确定单元75n的输出用于断开开关77n，这样就防止传送来自拷贝发生器45n的拷贝。当确定同步定时发生器12n测得的定时稳定性差时，就相对于来自用户n的信号进行均衡开始定时和均衡持续时间的检测以及信道估计，但不产生拷贝，这样就防止传送拷贝。
如图16中虚线所示确定测得定时的稳定性是否低。具体地说，用接收功率计算器78n计算用先前处理器42s-1中信道估计器28n估得的信道状态(脉冲响应)Hn的系数的平方和，当接收功率等于或小于阈值Tr时，可以由来自可靠性确定单元75n的输入断开开关77n。在任何情况下，可对阈值Tr使用固定值。或者，阈值Tr可以是脉冲响应系数的平方和，脉冲响应表示先前信道状态估计值乘以常数X(0＜X＜1；因为稳定性相对高，所以取等于或大于0.5的值)，或者可以用常数X(0＜X＜1；这种情况下，最好选择等于或小于0.5的值)乘以能量指数的最大值或用于整个码元序列的相关输出。也可在其它实施例中在定时可靠性差时避免传送拷贝，其功能配置如附图虚线所示，不须具体描述。
第八实施例
在本发明的第八实施例中，当在编码后确定的位列中测得误差时，把该检测反馈给同步/信道发生器中的同步检测器，用预定同步定时中的第一候选值来代替。图27中显示了第八实施例的功能配置。在同步/信道发生器81(它可以是例如图13、18和19之一所示的同步检测器82n(n＝1，2，......，N)的最后处理级42s中的同步定时发生器12n)中，可以检测能量指数(对应于图7所示能量指数发生器37n的输出)或相关输出(对应于图7所示相关器14n的输出)为局部最大值时的定时作为幅度降序的tsn-m1，tsn-m2，tsn-m3......，存储第二和随后的定时作为定时候选存储器83n中的第二候选值，第三候选值，......。首先，最大值tsn-m1用于产生在应用于MIMO自适应均衡器35中接收信号的自适应均衡处理中使用的均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和信道状态估计值，信号序列解码器46执行重复的解码操作。在第一运转期间，产生用户1到N的确定的位序，然后用误差检测器841，......，84N进行误差检测。如果误差检测期间在例如用户n的解码后位序中测得误差，所得输出就反馈到同步/信道发生器81中的用户n信号的同步检测器82n，从候选存储器83n取出下一定时候选值(这种情况下是tsn-m2)并用来产生均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和信道状态估计值。用这些信号和值，把接收信号的自适应均衡应用到信号序列n均衡器69n(见图3)中的用户n信号，在信号序列解码器62中的信号序列n解码器62n(见图2)中使用均衡后输出用来执行解码操作，这样确定用户n的确定后位序。再对该确定后位序进行误差检测，如果再次测得误差，就用下面的定时候选值tsn-m2来重复类似的处理。可以在误差检测中使用循环冗余检验(CRC)法。图27中，假设同步/信道发生器81内重复处理器41的处理级42构成如图13所示，但是也可构成为如图16、20、22或25所示。
第九实施例
现在描述根据本发明的方法。图28显示了根据对应于第一到第四实施例的方法的第九实施例的处理程序。在步骤S1，用对应于来自每个发送机的信号的训练码元序列，对接收信号以并行方式执行均衡开始定时t0的检测、均衡持续时间候选值te的检测、信道状态H的估计和接收信号拷贝Ren(n＝1，2，......，N)的发生。从接收信号中减去接收信号拷贝用来产生误差信号Es。
在步骤S2，运转参数s初始化为2。在步骤S3，保存在第(s-1)运转期间产生的接收信号拷贝Re1到ReN和误差信号Es，在步骤S4，拷贝Re1到ReN都加到保存的误差信号Es上用来产生干扰抑制接收信号rIC1到rICN，用对应于这种干扰抑制接收信号的训练码元序列进行均衡开始定时t0的检测、均衡持续时间候选值de的检测和信道状态H的估计。
在步骤S5，进行检查，看s是否等于S，如果不等于，在步骤S6用在步骤S4产生t0、te和H以及各个训练码元序列产生接收信号拷贝Re1到ReN，用它们产生误差信号Es。接下来，在步骤S7，在返回步骤S3之前把s增加1。如果在步骤S5发现s等于S，在步骤S8把占优势的t0、te和H传送到MIMO自适应均衡器35。在步骤S9，t0、te和H用于应用接收信号的自适应均衡，在步骤S10，对已经进行了均衡处理的每个信号序列(发送机信号)进行解码处理。
当执行第八实施例中的误差检测时，将在步骤S4测得的多个定时候选值tsn-m2，tsn-m3等存储，并且在检测到误差的情况下，在步骤S11将其使用于每个解码后信号序列的误差检测中，如虚线所示。如果测得误差，操作就返回步骤S4，存储的定时候选值tsn-m2用于检测均衡开始定时t0和均衡持续时间te。当希望不使用对应于可靠性差的测得定时的拷贝时，在步骤S1-1进行每个发送机信号的t0和te的检测用来估计H或确定测得定时的可靠性，如图28中虚线所示。在所述实施例中，如果接收信号(或干扰抑制信号)的能量指数低于给定值就确定可靠性低，所示接收信号对应于发送机信号或训练码元序列的相关输出或在先前运转期间估计的信道状态的系数的平方和。在步骤S1-2，产生除了确定其测得定时的可靠性低的拷贝之外的拷贝Re1到ReN，从接收信号中减去这些拷贝以便在进入步骤S2之前提供误差信号Es。在步骤S6-1代替步骤S6来确定测得的定时的可靠性，只在步骤S6-2产生可靠性不太可能低的拷贝，并从接收信号中减去这些拷贝以便在进入步骤S7之前提供Es。
在步骤S1和S4，当发生根据第一和第四实施例的操作时，集中进行信道状态H的估计，当发生根据第二和第三实施例的操作时，对每个发送机训练码元序列进行估计。自适应均衡期间定时偏移的补偿是指最早的均衡开始定时，选择在自适应均衡中使用的均衡持续时间TE作为最长的均衡持续时间候选值te，如上所述。
第十实施例
参考图29，描述对应于第五实施例的方法的第十实施例。在步骤S1，起处理后信号参数作用的误差信号Es初始化为接收信号Rm，在步骤S2，运转参数初始化为1。在步骤S3，为来自N个发送机的发送信号确定每个码元的接收功率，把序数以其幅度降序应用于发送机训练码元序列。这里假设序数顺序是n＝1，2，......，N。在步骤S4，进行检查，看s是否等于1，如果等于1，就在步骤S5把表示接收功率幅度顺序的参数n初始化为1。在步骤S6，进行检查，看s是否等于1，如果等于1，就检测t0和te并用训练码元序列TSSn为误差信号Es估计H，借助训练码元序列TSSn来产生拷贝Ren。从Es中减去Ren用来更新Es同时存储Ren。在步骤S8，进行检查，看n是否等于N，如果不等于N，就在返回步骤S6之前在步骤S9把n增加1。如果在步骤S8发现n等于N，在步骤S10进行检查，看s是否等于S，如果不等于S，就在进入步骤S12之前在步骤S11把s增加1。如果在步骤S8时n＝N，误差信号Es就是通过从接收信号中减去所有拷贝Re1到ReN而获得的误差信号。如果在步骤S4时s不等于1，操作就进入步骤S12。在步骤S12，在进入步骤S5之前保存第(s-1)个运转期间产生的接收信号拷贝Re1到ReN和误差信号Es。如果在步骤S6时s不等于1，在步骤S13，把Ren加到在步骤S12保存的Es上用来产生干扰抑制接收信号rICn，用训练码元序列TSSn检测其t0和te用来估计H，把它们和训练码元序列TSSn一起使用以便产生和存储接收信号拷贝Ren，然后从干扰抑制接收信号中减去接收信号拷贝Ren以便产生误差信号Es，在进入步骤S8之前更新Es。
如果在步骤S10时s等于S，就把占优势的t0，te和H传送到MIMO自适应均衡器35。注意，在s＝第S个运转期间，在步骤S13不产生接收信号拷贝Ren，如果n＝N就不产生Es。在步骤S15，MIMO自适应均衡器35对接收信号应用自适应均衡，在步骤S16用信号序列解码器62解码分离的码元序列。
当根据第八实施例进行操作时，在步骤S13存储定时候选值tsn-m2，tsn-m3等，当在步骤S17在误差检测期间测得误差时，在进入步骤S13之前为发送机信号设立序数。如果所处理的发送机信号顺序在每个处理运转期间改变，操作在步骤S11之后返回步骤S3，如图29中虚线所示。对误差信号Es和先前运转期间获得的拷贝Re1到ReN执行接收功率的确定，在s＝2期间的步骤S3和接下来的运转中进行所述接收功率的确定。
第十一实施例
参考图30，描述对应于第六实施例的方法的第十一实施例。在步骤S1，从接收信号检测t0和te，估计H并产生Re1到ReN和Es。
在步骤S2，为所有N个发送机信号确定每个码元的接收功率，以幅度降序对发送机训练码元序列施加序数。这里，假设顺序是n＝1，2，......，N的序列。在步骤S3，s初始化为2，在步骤S4，保存在第(s-1)运转期间获得的接收信号拷贝Re1到Ren和误差信号Es，在步骤S5，s初始化为1，在步骤S6，把Ren加到保存的Es以便产生干扰抑制接收信号，检测其t0和te并估计H，用它们产生和存储接收信号拷贝Ren，从干扰抑制接收信号rICn中减去该Ren用来产生误差信号Es，这样更新Es。
在步骤S7进行检查，看n是否等于N，如果不等于N，在返回步骤S6之前在步骤S8把n增加1。如果在步骤S7时n＝N，在步骤S9进行检查，看s是否等于S，如果不等于S，就在返回步骤S4之前在步骤S10把s增加1。如果在步骤S9时s等于S，就在步骤S11把占优势的t0、te和H传送到MIMO自适应均衡器35。注意，在s＝第S运转期间，在步骤S6不产生接收信号拷贝Ren，如果n＝N就不产生Es。在步骤S12，对接收信号施加MIMO自适应均衡，在步骤S13，把已经均衡处理过的码元序列解码为信号序列。虽然未示出，但是，在这种情况下，也可以应用误差检测，如果有误差，定时候选值就用于确定te和H。
第十二实施例
参考图31，描述对应于第七实施例的方法的第十二实施例。在步骤S1，误差信号参数Es由接收信号Rm初始化，在步骤S2，处理运转参数s初始化为1，在步骤S3，为来自N个发送机的每个训练码元序列确定每个码元的接收功率，把所发送的训练信号序列分为组G1到GX，每个组包括以幅度降序的多个信号序列。在步骤S4，进行检查，看s是否等于1，如果等于1，就在步骤S5把组参数x初始化为1，在步骤S6进行检查，看s是否等于1。如果等于1，用属于组Gx的训练码元序列对误差信号(接收信号)(Es)进行并行处理用来在步骤S7检测t0和te以及估计H。另外，它们也可用于产生和存储每个接收信号拷贝Ren，从误差信号Es中减去所产生的每个拷贝Ren，这样更新Es。
在步骤S8，进行检查，看x是否等于X，如果不等于X，在返回步骤S6之前在步骤S9把x增加1。如果在步骤S8时x等于X，就在步骤S10进行检查，看s是否等于S，如果不等于S，就在进入步骤S12之前在步骤S11把s增加1。如果在步骤S4时s不等于1，操作就进入S12。在步骤S12，在进入步骤S5之前保存在(s-1)个运转期间产生的Re1到ReN和Es。如果在步骤S6s不等于1，就把对应于属于组Gx的训练码元序列的每个Ren加到误差信号Es上，用来产生多个干扰抑制接收信号，用属于组Gx的训练码元序列对多个干扰抑制接收信号进行并行处理以便检测t0和te以及估计H，t0和te以及H用于产生各个接收信号拷贝Ren，这样更新和存储它们，从多个干扰抑制接收信号中对应的干扰抑制接收信号中减去这样产生的拷贝Ren以便产生Es，这样在进入步骤S8之前在步骤S13更新Es。如果在步骤S10时s等于S，就在步骤S14把占优势的t0、te和H馈送到MIMO自适应均衡器35。注意，在第S个运转期间，在步骤S13不产生Ren，如果x＝X就不产生Es。在步骤S15对接收信号进行自适应均衡，在步骤S16解码已经进行均衡处理的的码元序列。虽然未示出，但是可以按要求进行误差检测，如果有误差，就用定时候选值再次确定t0和te以及H。
虽然在图29到31中未具体示出，但是在所示的过程中，可以对测得的时间的可靠性进行确定，使得只传送不对应于低可靠性定时的拷贝。在上文中，虽然执行均衡持续时间的检测，但是也有可能固定均衡持续时间的长度且不检测均衡持续时间。
在前面的描述中，说明了在同步定时发生器12n和开始定时/持续时间候选发生器21n中各自产生训练码元序列TSSn之间的相关性；然而，也有可能如此安排，使得存储同步定时发生器12n中产生的相关性，以便由开始定时/持续时间候选发生器21n使用。
如图22和25所示，在由复合处理级42进行同步检测和信道估计的情况下，如果使用串行处理级，则在第一处理级421对每个用户的信道估计的精确度有可能发生降级。这是因为在搜索用户1(接收信号功率的电平最高)的接收信号的期间，如果通过使用图17所示的单独的信道估计装置对每个用户进行信道估计，则要使用的接收信号中包含有从用户2-N接收到的信号的分量。考虑到由于在用于在第二处理级422和随后的级中作信道估计的接收信号中删除了来自其它用户的接收信号，使用串行处理级将不导致信道估计的严重降级。因此，作为解决上述问题的方法，有可能如此安排，使得在第一处理级421中，将由同步检测器821-82N对所有用户检测到的同步开始定时、训练码元序列TSS1-TSSN接收信号(未经删除处理)都输入到信道估计部分28(与图9中所示类似)，如图22中的虚线所示，估计所有信道状态H，并将其提供给拷贝发生器451-45n。
如上所述，根据本发明，可以提高估计信道状态的精度，检测均衡开始定时的精度和确定MIMO接收机中均衡持续时间的精度。尤其是，考虑到信道状态的估计值，必须在分组通信中对各帧重复信道状态的估计、均衡开始定时的检测和均衡持续时间的确定，当在这种应用中使用本发明时，有可能减小用于信道估计和用于同步的训练码元序列长度，能相应地提高所发送的信息的质量。

Claims (10)

1.一种多输入多输出接收机，包括：
训练序列发生器，用于产生多个不同的训练码元序列，所述不同的训练码元序列与发送信号序列中的训练码元序列相同；
多个处理级，其中第一处理级包括：
第一同步检测器，用于接收一个训练码元序列和接收信号作为输入，以便产生均衡开始定时信号和均衡持续时间信号，
并且每个处理级包括：
信道估计器，用于接收一个训练码元序列、这一处理级中产生的均衡开始定时信号和均衡持续时间信号、以及接收信号作为输入，以便估计信道状态；
拷贝发生器，用于接收一个训练码元序列和这一处理级中产生的均衡开始定时信号、以及估计信道状态作为输入，以便产生该训练码元序列的接收信号的拷贝；
误差信号发生器，用于接收接收信号和拷贝作为输入，以便从接收信号中减去拷贝以产生误差信号，
并且除第一处理级之外的各处理级还包括：
加法器，用于接收来自前一处理级的误差信号和来自前一处理级的至少所预期的一个发送信号序列中关于训练码元序列的拷贝作为输入，以便将其相加来产生干扰抑制接收信号，在所述干扰抑制接收信号中，抑制了除预期发送信号序列外的其它接收信号；
和第二同步检测器，用于接收从加法器输出的干扰抑制接收信号和所述一个训练码元序列作为输入，以便进一步产生均衡开始定时信号和均衡持续时间信号，
该多输入多输出接收器还包括：
多输入多输出自适应均衡器，利用最后一个处理级中产生的均衡开始定时信号、均衡持续时间信号和要分为对应于N个发送机的N个输出码元序列的信道状态估计值，对在公共频带上传输的N个发送信号序列的用M个天线接收的信号进行自适应均衡，其中，N是等于或大于2的整数，M是等于或大于2的整数；
信号序列解码器，用于对来自多输入多输出自适应均衡器的N个输出码元序列进行解码。
2.如权利要求1所述的多输入多输出接收机，其中，为N个发送信号序列中的每一个提供第一同步检测器、拷贝发生器、误差信号发生器、加法器和第二同步检测器的等同集合，并且所述误差信号发生器适配为从接收信号中减去对应于N个发送信号序列的拷贝。
3.根据权利要求2所述的多输入多输出接收机，对于第一和第二同步检测器中的每一个，还包括：可靠性确定单元，确定分别由第一和第二同步检测器检测的测得定时的可靠性；以及用于防止传送对应于可靠性确定单元已经确定可靠性低的测得定时的拷贝的装置。
4.根据权利要求1所述的多输入多输出接收机，还包括：
处理顺序检测器，用于确定N个发送信号序列中每一个的每码元接收功率，并用于确定其幅度顺序；
在第一处理级中包括：
N个发送信号序列处理器，以确定的顺序级联，每个发送信号序列处理器包括第一同步检测器、信道估计器、拷贝发生器和减法器，减法器从输入到第一同步检测器的信号中减去来自拷贝发生器的拷贝，其中级联中除了第一发送信号序列处理器之外的每个发送序列处理器中的第一同步检测器接收来自级联中前一发送信号序列处理器中的减法器的输出作为输入；
除了第一处理级之外的每一处理级中包括：
N个发送信号序列处理器，以确定的顺序级联，每个发送信号序列处理器包括加法装置、第二同步检测器、信道估计器、拷贝发生器和减法器，减法器从输入到第二同步检测器的信号中减去来自拷贝发生器的拷贝，其中级联中第一发送信号序列处理器中的加法装置充当用于将来自前一处理级中的前一发送信号序列处理器的拷贝和来自前一处理级的误差信号相加的所述加法器，以将其相加，该加法装置的输出被提供给这一发送信号序列处理器中的第二同步检测器，
其中，来自每一个处理级中的级联中的最后发送信号序列处理器的减法器的输出信号作为来自误差信号发生器的误差信号而获得；
并且输入到加法器的训练码元序列的拷贝是具有最大每码元接收功率的拷贝。
5.根据权利要求1所述的多输入多输出接收机，还包括：
处理顺序检测器，确定N个发送信号序列中每一个的每码元接收功率，并把N个发送信号序列按接收功率幅度降序分为多个组，每个组包括多个发送信号序列；
对于每个组，为多个发送信号序列形成多个发送信号处理器的并行处理器，每个并行处理器包括第一同步检测器、信道估计器和拷贝发生器，用于以并行方式执行处理，并且
并行处理器通过减法器以组的降序串联，所述减法器从要馈送到下一并行处理器的、一个并行处理器中的第一同步检测器的输入信号中减去来自拷贝发生器的拷贝。
6.一种多输入多输出接收方法，包括以下步骤：
产生多个不同的训练码元序列，所述不同的训练码元序列与发送信号序列中的训练码元序列相同；
多个处理级，其中第一处理级包括：
第一同步检测，用接收信号和分别为每个发送信号序列确定的训练码元序列中的一个来检测均衡开始定时和均衡持续时间，
每个处理级包括：
用接收信号、分别为每个发送信号序列提供的所述训练码元序列、这一处理级中产生的均衡开始定时和均衡持续时间来估计信道状态；
用分别为每个发送信号序列提供的训练码元序列、这一处理级中产生的均衡开始定时和估计信道状态为训练码元序列产生接收信号的拷贝；
通过从接收信号中减去拷贝而产生误差信号，
除了第一处理级之外的每个处理级包括：
把来自前一处理级的至少所预期的一个发送信号序列的所述拷贝加到来自前一处理级的误差信号上，以便产生干扰抑制接收信号，在所述干扰抑制接收信号中，抑制了除预期发送信号序列外的其它接收信号；
和第二同步检测，用干扰抑制接收信号和对应的训练码元序列来进一步检测均衡开始定时和均衡持续时间，
该多输入多输出接收方法还包括以下步骤：
用最后处理级中产生的均衡开始定时和均衡持续时间、以及信道状态估计，分离并均衡用M个天线从在公共频带上发送的N个信号序列接收的信号，其中M是等于或大于2的整数，N是等于或大于2的整数；
对N个码元序列中的每一个解码。
7.根据权利要求6所述的多输入多输出接收方法，
其中，在第一处理级中，N个发送信号序列处理中的每个分别包括以并行方式对N个发送信号序列执行第一同步检测和产生拷贝的步骤；
在产生误差信号的步骤中从接收信号中减去N个拷贝，以便产生误差信号，并且
其中，在除了第一处理级之外的每个处理级中，以并行方式执行每个通过把N个发送信号序列中预期的一个的拷贝加到误差信号上而产生干扰抑制接收信号的步骤；
和以并行方式执行对所产生的N个干扰抑制接收信号进行操作的第二同步检测。
8.根据权利要求6所述的多输入多输出接收方法，其中每个处理级还包括以下步骤：
确定第一和第二同步检测中的每一个检测的均衡开始定时的可靠性；
和中断对应于已确定可靠性低的均衡开始定时的发送信号序列的拷贝的使用。
9.根据权利要求6所述的多输入多输出接收方法，还包括以下步骤：
确定N个发送信号序列中每一个的每码元接收功率，并确定接收功率幅度的降序；
在第一处理级中：
对N个发送信号序列以确定的降序执行N个发送信号序列处理，每个发送信号序列处理包括第一同步检测、信道估计、产生拷贝和产生误差信号，其中，把每个发送信号序列处理中产生的误差信号与在发送信号序列处理中所使用的接收信号相加，以便提供要在下一个发送信号序列处理中使用的接收信号，
在N个处理级中除了第一处理级之外的每一处理级中：
对N个发送信号序列以确定的降序执行N个发送信号序列处理，每个发送信号序列处理包括产生干扰抑制接收信号、同步检测、信道估计、产生拷贝和产生误差信号，其中，通过把来自前一处理级中的前一发送信号序列处理的拷贝和来自前一处理级最后发送信号处理的误差信号相加，来产生干扰抑制接收信号。
10.根据权利要求6所述的多输入多输出接收方法，还包括以下步骤：
确定N个发送信号序列中每一个的每码元接收功率，并把N个发送信号序列按接收功率幅度降序分为多个组，每个组包括多个发送信号序列；
对于每个组，为这一组中的多个发送信号序列，以并行方式执行多个发送信号序列处理，每个发送信号序列处理包括第一同步检测、信道估计和产生拷贝；以及
以接收功率的降序对多个组执行这种处理，其中，从要进行组处理的接收信号中减去通过对一个组的处理而产生的拷贝，以便产生用作下一组的处理中的接收信号的误差信号。
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