CN1751487A - 具有自适应均衡器长度的通信接收器 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种在通信系统中用于估计发射的信号的方法。通信信号被接收。延迟功率分析器分析该通信信号。然后根据从所述延迟功率分析器得到的信息估计延迟扩展。基于该被估计的延迟扩展确定新的均衡滤波器长度。均衡器被配置以使用新的均衡滤波器长度。

Description

具有自适应均衡器长度的通信接收器
技术领域
本发明主要涉及通信系统中的均衡，并且更具体地，本发明涉及用于无线通信系统的具有自适应调节均衡器长度的均衡器。
背景技术
通信系统被用于将信息从一个设备传送到另一个设备。在传送之前，信息被编码成适于通过通信信道传送的格式。当该传送的信号通过该通信信道时会发生畸变；该信号还会经历由传送期间加入的噪声和干扰引起的衰落。
一种产生信号畸变的效应是多径传播。多径信号是由建筑物和自然形成物的反射产生的同一无线信号的不同形式。多径信号可能具有会导致这些信号在某些位置相互抵消的相移。由于多径信号的这种相位抵消引起的信号损失被称为衰落。衰落是无线系统中的难题，因为其干扰用户通信。例如，被无线通信设备发射的单一无线信号的一些多径副本可由树木和建筑物的反射产生。这些多径副本可结合并由于相位偏移而相互抵消。
另一个可能影响信号的问题是信号噪声比不足。所述信号噪声比(“SNR”)表示相对于周围噪声的信号功率。需要维持足够的信号噪声比以便信号能与噪声分离。
通常在有限带宽信道中遇到的干扰的例子被称为符号间干扰(ISI)。ISI的产生是发射的符号脉冲由于信道的色散特性而传播的结果，这导致了相邻符号脉冲的重叠。信道的色散特性是多径传播的结果。所接收的信号被解码并转换到最初的编码前的格式。发射器和接收器都被设计以减小信道不理想和干扰的影响。
各种接收器设计可被实现以补偿由发射器和信道导致的噪声和干扰。例如，均衡器是处理多径、ISI和提高SNR的普遍选择。均衡器校正畸变并产生所发射的符号的估计值。在无线环境中，均衡器被要求处理随时间变化的信道条件。理想地，均衡器的响应被调节以适应信道特性的变化。均衡器响应变化条件的能力与均衡器的抽头数相关。更多的抽头允许均衡器更准确地调节以适应变化，而更少的抽头允许更快的自适应。通过选择抽头的数目来优化均衡器是困难的，因为这要求平衡相互竞争的目标。
因此，需要一种均衡器的设计来为各种系统和条件优化性能。
附图说明
图1是支持多用户的扩频通信系统的图；
图2是一个通信系统中基站和移动台的框图；
图3是说明基站与移动台之间的下行链路和上行链路的框图；
图4是下行链路的一个实施例中的信道的框图；
图5是上行链路的一个实施例中的信道的框图；
图6是用户单元的一个实施例的框图；
图7是说明无线信号的发射的功能框图；
图8是说明无线信号的接收的功能框图；
图9是均衡器设置调节器的一个实施例的框图；
图10是说明一个FIR滤波器的实现的框图；
图11是说明包括均衡器设置调节器的一个实施例的接收器的框图；
图12是说明包括均衡器设置调节器的另一个实施例的另一个接收器的框图；
图13是一种自适应改变均衡滤波器长度的方法的流程图；和
图14是一种利用阈值自适应改变均衡滤波器长度以更新滤波器长度的方法的流程图。
具体实施方式
本文公开了一种在通信系统中用于估计发射的信号的方法。一个通信信号被接收。延迟功率分析器分析该通信信号。然后，根据从延迟功率分析器得到的信息估计延迟扩展。基于被估计的延迟扩展确定新的均衡滤波器长度。均衡器被配置以使用新的均衡滤波器长度。
均衡器可包括具有最大长度和使用长度的滤波器。典型地，使用长度小于或等于最大长度。均衡器可通过将使用长度设置成新的均衡滤波器长度而被配置以使用该新的均衡滤波器长度。均衡器可以是自适应均衡器。
从延迟功率分析器得到的信息可包括各种信息。这些信息可包括基于能量的信息、基于定时的信息和/或基于SNR的信息。
所公开方法还可以使用阈值来更新滤波器长度。使用长度与新的均衡滤波器长度之间的差值可被计算。如果该差值超过阈值，则均衡器可被配置以使用新的均衡滤波器长度。
该方法可被实施在各种系统中。例如，所述方法可被移动台或基站实现。
本文还公开了用于无线通信系统的移动台。该移动台包括用于估计发射信号的均衡器。该移动台包括至少一个用于接收无线信号的天线和一个与所述天线电子通信的接收器。均衡器估计发射信号。该均衡器包括多个抽头、一个最大长度和一个使用长度。最大长度定义抽头的总数。使用长度定义正在被使用的抽头数并且是自适应的。使用长度通过用一种方法成为自适应的。根据从延迟功率分析器得到的信息来估计延迟扩展。然后基于该延迟扩展确定新的均衡滤波器长度。
移动台的部分也可应用并且可与其它接收系统一起使用。一种用于无线通信系统的包括用于估计发射信号的均衡器的装置通常也被公开。该装置可被实施在移动台、基站或任何需要接收和处理无线信号的其它系统。
在此公开的系统和方法可被用于补偿多径传播。多径信号是由建筑物和自然形成物的反射产生的同一无线信号的不同形式。多径信号具有可能会导致这些信号在某些位置相互抵消的相移。由于多径信号的该相位抵消引起的信号损失被称为衰落。衰落是无线系统中的难题因为它干扰用户通信。例如，一个被无线通信设备发射的单一无线信号的一些多径副本可由树木和建筑物的反射产生。这些多径副本可组合并由于相位偏移而相互抵消。
在此公开的系统和方法可能对优化通信系统使用的功率也有帮助。CDMA系统得益于使用功率控制。足够的SNR必须被维持以便信号可与噪声分离。由于对于一个给定的链接方向，CDMA信号没有被频率或时间所分割，该比例的噪声分量包括所有其它被接收的CDMA信号。如果一个单一的CDMA信号的功率过高，它实际上会淹没所有其它CDMA信号。功率控制被用在上行链路(从终端发射到基站)和下行链路(从基站发射到终端)。在上行链路中，功率控制被用于为在基站上接收的所有用户信号维持适当的功率水平。这些被接收的CDMA信号的功率水平应该减到最小，但仍然必须足够强以维持适当的SNR。在下行链路中，功率控制被用于为在各种终端上接收的所有信号维持适当的功率水平。这减小了同一小区用户间由于多径信号的干扰。这也减小了相邻小区用户间的干扰。CDMA系统动态地控制基站和终端的发射功率以维持上行链路和下行链路的适当的功率水平。通过业界熟知的开环和闭环控制技术应用动态控制。
CDMA系统的范围与接收信号的公共功率水平直接相关，因为每个附加信号将噪声加到所有其它信号上。当平均接收功率水平降低时，SNR的用户噪声分量被减小。减小来自通信设备的CDMA信号功率的技术直接扩大了CDMA系统的范围。接收分集是一种用于减小所需信号功率的技术。较小信号功率也减少用户通信设备的成本同时增加工作电池寿命和范围。在高数据率系统中优化所使用功率可有其它的优点，其中可能只有当适当的SNR可以达到时才支持高数据率。
通信系统被用于将信息从一个设备传送到另一个设备。在传送之前，信息被编码成适于通过通信信道传送的格式。该通信信道可以是传输线或发射器与接收器之间的自由空间。当信号通过信道传播时，发射的信号被信道的不理想所畸变。此外，信号经历由传送期间加入的噪声和干扰引起的衰落。通常在有限带宽信道中遇到的干扰的例子被称为符号间干扰(ISI)。ISI的产生是由于信道的色散特性使得发射符号脉冲扩展的结果，这导致了相邻符号脉冲的重叠。信道的色散特性是多径传播的结果。在接收器端，信号被处理并转换到最初的编码前的格式。发射器和接收器都被设计以减小信道不理想和干扰的影响。
各种接收器设计可被实现以补偿由所述发射器和信道导致的干扰和噪声。例如，均衡器是处理这些问题的普遍选择。均衡器可用横向滤波器实现，也就是具有T秒抽头的延迟线(其中T是均衡滤波器的时间分辨率)。抽头的内容被加权相加以产生发射信号的估计值。抽头系数被调节以补偿无线电信道中的变化。通常，自适应均衡技术通过连续和自动地调节抽头系数而被应用。自适应均衡器使用指定的算法，诸如最小均方(LMS)或递归最小二乘(RLS)，以确定抽头系数。信号被输入到诸如解扰器/解扩器的信道分离设备和诸如解码器或符号限幅器(symbol slicer)的判定设备。
接收器在有噪声的情况下检测信号的能力是基于接收信号功率与噪声功率的比值，通常称为SNR或载波干扰比(C/I)。这些术语或相似术语的工业用法常常是可互换的，然而，意思是相同的。因此，任何在此提到的C/I将被本领域的技术人员理解以包括测量噪声在通信系统各点的影响的广泛含义。
无线通信系统中的均衡器被设计以适应随时间变化的信道情况。当信道特性变化时，均衡器相应地调节它的响应。这种变化可包括传播介质的变化或发射器和接收器的相对运动，以及其他情况。如上所述，自适应滤波算法常常被用来修改所述均衡器的抽头系数。采用自适应算法的均衡器通常被称为自适应均衡器。自适应算法具有一个共性：自适应速度随自适应抽头数的增加而减小。慢自适应影响自适应均衡器的跟踪性能。“长”均衡器，也就是，具有大量抽头的均衡器，是被期望的，因为长均衡器更准确地转化信道畸变产生良好的稳定工作状态。然而，长均衡器对信道变化的反应更慢而导致不好的瞬时特性，也就是，当所述信道快速变化时导致不好的性能。抽头的最优数目平衡这种考虑并在良好的稳态性能与良好的瞬时特性之间折衷。
实际上，确定抽头的最优数目是困难的，因为最优状态取决于各种条件和目标，包括但不局限于，信道的瞬时响应和信道的变化速度。因此如果均衡器被用在各种信道、各种随时间变化的情况中，很难确定先验的、抽头的最优数目。
词“典型的”在这里被专门用来表示“用作一个例子，实例，或说明”。这里用“典型的”描述的任何实施例不一定比其它实施例优选或有优势。而这些实施例的不同方面被表现在附图中，附图不一定按比例绘制除非特别指出。
随后的讨论通过先讨论扩频无线通信系统发展了具有自适应均衡器的通信接收器的典型的实施例。然后讨论基站和移动台，以及二者之间的通信。然后显示用户单元的一个实施例的组件。显示并且联系一个无线信号的发射和接收描述功能框图。关于接收系统中的均衡器和均衡器设置调节器的细节也被阐明。包含在关于信号处理的详述中的是说明和数学推导。然后讨论关于使用均衡器和适应均衡器的内部设置的处理。
注意到在该讨论过程中典型的实施例作为样本被提供；然而，可选实施例可包括不同方面而不偏离本发明的范围。特别的，本发明可用于数据处理系统、通信系统、移动IP网络和任何期望接收和处理通信信号的其它系统。
该典型实施例采用扩频无线通信系统。无线通信系统被广泛使用以提供各种类型的通信诸如声音、数据等等。这些系统可基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)或一些其它调制技术。CDMA系统提供某些与其它类型系统相比的优点，包括增加的系统容量。
一个系统可被设计成支持一个或多个标准诸如“TIA/EIA/IS-95-B用于双模宽带扩频蜂窝式系统的移动台—基站兼容性标准”在这里称为IS-95标准，由名为“第三代合作伙伴计划”的联盟提供的标准在这里称为3GPP，并体现在一组文件包括文件号3GPP TS 25.211、3GPP TS25.212、3GPP TS 25.213和3GPP TS 25.214、3GPP TS 25.302，在这里称为W-CDMA标准，由名为“第三代合作伙伴计划2”的联盟提供的标准在这里称为3GPP2，和TR-45.5在这里称为cdma2000标准，先前称为IS-2000MC。上面提到的标准在此被明确具体引述作为参考。
每个标准具体定义了从基站发射到移动台和从移动台发射到基站的数据的处理。作为一种典型的实施例，以下讨论认为扩频通信系统符合cdma2000标准的协议。可选实施例可包括另一种标准。
这里所述的系统和方法可被用在高数据率通信系统中。为了简明起见在整个以下讨论中描述一个具体的高数据率系统。可实现的可替代的系统可以以高数据率提供信息的发射。对于被设计以更高数据率发射的CDMA通信系统，诸如高速数据率(HDR)通信系统，可变数据率请求方案可被用来以C/I可能支持的最大数据率通信。典型地，HDR通信系统被设计成符合一个或多个标准，诸如由联盟“第三代合作伙伴计划2”于2000年10月27日发布的3GPP2C.S0024，第二版“cdma2000高速分组数据空中接口标准”。上述标准的内容在此用作为参考。
典型HDR通信系统中的接收器可采用变速数据要求方案。通过在上行链路发射数据到基站，接收器可在用户站被实现与陆上数据网络通信(如下显示)。基站接收数据并将该数据通过基站控制器(BSC)(未显示)发送到陆上网络。相反，到用户站的通信可从陆上网络经由BSC发送到基站并从基站通过下行链路发送到用户单元。
图1为通信系统100的实施例，该系统支持许多用户并能实现这里讨论的实施例的至少一些方面。各种算法和方法中的任何一个可被用于安排系统100中的传送。系统100为多个小区102A-102G提供通信，其中的每个分别由相应的基站104A-104G所服务。在该典型实施例中，基站104中的一些基站具有多个接收天线并且其它的基站只具有一个接收天线。类似地，基站104的一些基站具有多个发射天线，并且其它的基站只具有单个发射天线。发射天线和接收天线的组合没有限制。因此，基站104可能具有多个发射天线和单个接收天线，或者具有多个接收天线和单个发射天线，或具有均为多个或均为单个的发射和接收天线。
覆盖区域中的终端106可以是固定的(也就是，静止的)或移动的。如图1所示，各种终端106分散在整个系统中。根据例如是否采用软越区切换或终端是否被设计和操作以(同时地或顺序地)接收来自多个基站的多个发射，每个终端106在任何给定时刻通过下行链路和上行链路与至少一个基站和可能更多基站104通信。CDMA通信系统中的软越区切换在本领域中是广为人知的，并被详细描述在美国专利第5,101,501号，名为“用于提供CDMA蜂窝式电话系统中的软越区切换的方法和系统”，该专利被转让给本发明的受让人。
下行链路是指从基站104到终端106的传送，而且上行链路是指从终端106到基站104的传送。在该典型实施例中，一些终端106具有多个接收天线而且其它的终端只具有一个接收天线。在图1中，基站104A在下行链路上发射数据到终端106A和106J，基站104B发射数据到终端106B和106J，基站104C发射数据到终端106C，等等。
图2是通信系统100中的基站202和移动台204的框图。基站202与移动台204进行无线通信。如上所述，基站202发射信号到接收该信号的移动台204。此外，移动台204也可发射信号到基站202。
图3是说明下行链路302和上行链路304的基站202和移动台204的框图。下行链路302指的是从基站202到移动台204的传送，并且上行链路304指的是从移动台204到基站202的传送。
图4是下行链路302的实施例中的信道的框图。下行链路302包括导频信道402、同步信道404、寻呼信道406和业务信道408。被说明的下行链路302仅是下行链路302的一种可能的实施例并且可以理解其它信道可加入到下行链路302中或从下行链路302中去除。
在一种CDMA标准下，被描述在通信工业学会的TIA/EIA/IS-95-A用于双模宽带扩频蜂窝式系统的移动台—基站兼容性标准中，每个基站202发射导频信道402、同步信道404、寻呼信道406和前向业务信道408到它的用户。导频信道402是被每个基站202连续发射的未调制的、直接序列扩频信号。导频信道402允许每个用户获得被基站202发射的信道的定时，并为相干解调提供相位参考。导频信道402也提供基站202间的信号强度比较的手段以确定何时在基站202间越区切换(诸如在小区102间移动时)。
同步信道404传送定时和系统配置信息到基站204。当这些基站204没有被分配给业务信道408时，寻呼信道406被用于同基站204通信。寻呼信道406被用于向移动台204传送寻呼，也就是来电通知。业务信道408被用于传送用户数据和语音。信令消息也通过业务信道408传送。
图5是上行链路304的一个实施例中的信道的框图。上行链路304可包括导频信道502、接入信道504和业务信道506。被说明的上行链路304只是上行链路的一种可能的实施例并且可以理解其它信道可加入上行链路304或从上行链路304中去除。
图5的上行链路304包括导频信道502。回想已被提出的第三代(3G)无线电话通信系统，其中上行链路304的导频信道502被利用。例如，在现在提出的cdma2000标准中，移动台204传送反向链路导频信道(R-PICH)，其中基站202利用该信道进行初始获取、时间跟踪、Rake(靶式)接收器相干参考恢复和功率控制测量。因此，这里的系统和方法可应用于在下行链路302和上行链路304的导频信号。
当移动台204没有被分配给业务信道506时，接入信道504被移动台204用来与基站202通信。上行链路业务信道506被用于传送用户数据和语音。信令消息也通过上行链路业务信道506传送。
移动台204的一个实施例被显示在图6的功能框图说明的用户单元系统600中。系统600包括控制该系统600操作的处理器602。该处理器602也可被称为CPU。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器604向处理器602提供指令和数据。存储器604的一部分也可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
被典型地包含在诸如蜂窝式电话的无线通信设备中的系统600，也包括外壳606，该外壳606包含有允许在系统600和诸如小区控制器或基站202的遥远位置之间，发送和接收诸如音频信息的数据的发射器608和接收器610。发射器608和接收器610可组成收发信机612。天线614被附在外壳606上并电连接到收发信机612。也可使用辅助天线(未显示)。发射器608、接收器610和天线614的操作被本领域所熟知并且不需在这里描述。
系统600也包括用于检测和量化被收发信机612接收的信号电平的信号检测器616。如本领域所知的，该信号检测器616检测信号的总能量、每一伪噪声(PN)码片的导频能量、功率谱密度和其它信号。
系统600的状态转换器626基于当前状态和被收发信机612接收并被信号检测器检测的附加信号来控制无线通信设备的状态。无线通信设备能工作在多个状态中的任何一个状态下。
系统600也包括系统判定器628，其用于控制无线通信设备并在其确定现在的服务提供系统不充分时确定无线通信设备应该转移到哪个服务提供系统。
系统600的各部分通过总线系统630连接在一起，该总线系统可包括功率总线、控制信号总线和状态信号总线以及数据总线。然而，为了清楚，不同的总线作为总线系统630被显示在图6中。该系统600也可包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)607。本领域的技术人员将意识到图6所示系统600是功能框图而不是具体组件的列表。
在此公开的在通信接收器中使用自适应均衡器的方法可被实现在用户单元600的一个具体实施例中。所公开系统和方法也可实现在其它具有接收器的通信系统中，诸如基站202。如果基站202被用于实现公开系统和方法，图6的功能框图也可用于描述基站202的功能框图中的部分。
图7是说明无线信号的发射的功能框图。如图所示，无线信号包括导频信道702和其它正交信道704。附加的非正交信道706也可包括在无线信号中。非正交信道的例子包括同步信道(SCH)、被WCDMA中的次扰码(SSC)加扰的信道和被cdma2000中的准正交序列(QOS)扩频的信道。
正交信道被提供给正交扩频部分708。然后正交和非正交信道都被提供给信道增益部分710，其为信道加入增益。如加法器712所示，信道增益部分710的输出被加在一起如。如图7所示，非正交信道可以是时分复用(TDM)711。在其它实施例中，正交信道的一个或多个可以是时分复用。
非正交信道706不具有正交扩频分量，一些非正交信道706(例如，同步信道)可直接输入信道增益部分710。其它非正交信道706(例如，被cdma2000中的准正交序列扩频的信道)用非正交方式扩频并输入信道增益部分710。信道增益部分710的输出被加法器712相加。
相加的信号被输入伪随机噪声(PN)加扰部分714。基带滤波器716从PN加扰部分714得到输出并提供已滤波的输出723到发射器718。该发射器718包括天线720。然后无线信号进入无线电信道722。
说明了无线信号的发射的图7的功能框图可在不同的部分中实现。例如，基站202包含了图7所示框图的一种形式。此外，移动台204也实现发射框图的一种形式。
图8是说明无线信号801的接收的功能框图。接收器802通过利用天线804接收无线信号801。接收信号包含发射的导频信道和其它信道的畸变形式。接收信号被转换到基带并输入匹配滤波器806，其匹配发射器中的基带滤波器的脉冲响应。
匹配滤波器806的输出808仍包括所有被发射的不同信道。匹配滤波器806的输出808被提供给均衡器810。
均衡器810纠正畸变并产生发射的信号的估计值。均衡器810也处理随时间变化的信道情况。均衡器810包括通过使用大量均衡器抽头811实现的滤波器。相对于延迟时间，抽头可以是等间隔的或非等间隔的。在另一个实施例中，均衡在频域被执行。
均衡器810也具有最大长度813和使用长度815。最大长度813是滤波器的最大长度，也就是，均衡器810中抽头811的最大数目。使用长度815是一个参数，其显示有多少抽头811目前是激活的或有多少是目前正在被使用的。使用长度815小于或等于最大长度813。如下所述，均衡器设置调节器816确定使用长度815的值。一旦图8的接收系统在使用中，通常最大长度813的值是固定的。
对均衡器输出812进一步处理814。根据正在处理的信号的类型，进一步处理814可包括各种本领域的技术人员所熟知的不同部分。例如，如果接收的信号是码分复用(CDM)信号，进一步处理可包括PN解扰(未显示)、解扩(未显示)和解码(未显示)。业务信道可从解扩部分输出，然后被解码部分(未显示)解码。本领域的技术人员将会意识到导频信道和其它正交信道会从解扩部分(未显示)输出。然后不同正交信道可被解码部分(未显示)解码。
本系统和方法也可被用于非CDM信号。例如，这里公开的系统和方法可被用于TDM导频信号以调节均衡器。其它类型的信号也可被使用。因此，进一步处理814部分可不包括PN解扰或正交解扩，因为这些用于CDM信号。
均衡器设置调节器816被用于调节均衡器810的设置，如下面将要更充分地描述。均衡器设置调节器816将匹配滤波器的输出808作为输入并提供输入818到均衡器810。
图9是均衡器设置调节器816的一个实施例的框图。均衡器设置调节器816包括延迟功率分析器902和均衡器长度确定器904。在传统结构中，SNR被自干扰所限制。这限制了到严重多径信道中的终端的吞吐量。一种减轻自干扰的方法是对信道进行均衡。
典型的，均衡器抽头的数目是固定的。在这里公开的系统和方法中，均衡器810包括可变数目的抽头811。根据信道的延迟扩展906来变化正在使用的抽头811的数目。信道的延迟扩展906通过延迟功率分析器902估计。为了说明的目的，延迟扩展906是最早有效到达部分和最迟有效到达部分之间的时间差。每个分析器被用于一个特定的多径分量。
考虑传统Rake接收器的耙指前端(finger front end)(未显示)。在一个实施例中，耙指前端可被用于实现延迟功率分析器902。如本领域所熟知的，耙指前端包括一个或更多耙指。耙指前端给最强路径提供定时914和导频SNR 916。最早与最迟到达路径的时间差(τ)，提供信道的延迟扩展906的估计值。令τ对应N码片。因此，公式1建立的关系可被形成。Tc为码片周期。
τ＝N·Tc                               公式1
令均衡器抽头811被Tc/Ω分割并令均衡器抽头811的缺省数目表示为M·Ω。因此，均衡器时间周期范围为M个码片(M对应于图8的最大长度813)。然而，正在使用的抽头811的实际数目被设为N＜M(N对应于图8的使用长度815)。剩余的M-N个抽头被设为0并不被滤波器处理(未激活)。这显著减少了计算量，而不影响合适的信道情况的性能。
非零抽头811的数目随信道的延迟扩展906变化。这个数目，N，可每时隙变化一次以简化结构。在一个可替代的实施例中，在所有路径的最大SNR之内，τ可从具有×dB的SNR的路径的时间推导出来。
从延迟功率分析器902得到的信息估计延迟扩展906。延迟扩展906可基于许多不同的特性。例如，延迟扩展906可以是基于能量912、基于SNR 916和基于定时914的，或者是基于能量912、SNR 916和定时914的组合。如果延迟扩展906是基于能量912的，不同耙指的能量912被用于确定延迟扩展906。如果延迟扩展是基于SNR 916的，不同耙指的SNR 916被用来确定延迟扩展906。基于定时914的延迟扩展906是基于定时值。本领域的技术人员将意识到其他因素可被用于确定延迟扩展906。进一步，如上所述，可能通过利用耙指前端估计延迟扩展。其他手段可被用于估计延迟扩展。例如，可使用用于每个多径分量的一组时间跟踪回路估计延迟扩展。
均衡器长度确定器904使用信道的延迟扩展906来确定新的使用长度910。新的使用长度910被用于设置均衡器810的使用长度815的数值。
在一个实施例中，均衡器810可通过有限脉冲响应(FIR)滤波器被实现。图10是说明一个FIR滤波器1000的实现的框图。如图所示，滤波器的输入为xl并且输出为xe。如延迟块1002所示，输入xl包括当前输入样值以及以前的样值。向量e代表滤波器的抽头。可根据公式2所示的等式计算输出。公式2的等式可被写成如公式3所示的矩阵形式。
除了FIR滤波器之外，在均衡器810内可使用其它组件。例如，可使用无限脉冲响应(IIR)。此外，滤波可在频域被执行。
x e ( m ) = Σ k = 0 m e k · x l ( m - k )                                    公式2
xe[m]＝X[m]·e                                公式3
均衡器设置调节器816的实施例可被用于各种设计和实现中。例如，图11是说明包括均衡器自适应部分1122的无线信号1101的接收的功能框图。均衡器自适应部分1122被公开在由Durga Malladi，JosefBlanz和Yongbin Wei同时由此提交的，代理文号(Attorney Docket)为030047，名为“具有使用信道估计的自适应均衡器的通信接收器”的专利的申请中，于此转让给受让人，并在此引用作为参考。
均衡器设置调节器1124的一个实施例可被包括在均衡器自适应部分1122中以调节正在使用的均衡器抽头1111的数目。均衡器自适应部分1122包括延迟功率分析器，该分析器可被用作图9中的延迟功率分析器902以得到延迟扩展906。均衡器设置调节器1124的操作可如在此公开的方式工作。图11中其余的部分对应于图8中的各部分和/或公开在上面参考的申请中。
作为正在被用于各种设计和实现的均衡器设置调节器816的进一步举例说明，图12是说明包括用于均衡器1210的自适应算法1222的无线信号801的接收的功能框图。这个系统被公开在与此一起申请的由Durga Malladi，Josef Blanz和Yongbin Wei提交的，代理文号为030037，名为“具有自适应均衡器的通信接收器”的专利申请中，就此转让给受让人，并在此全部引用作为参考。
均衡器设置调节器1230的进一步的实施例可结合具有自适应算法1222的上述系统以调节正在使用的均衡器抽头1211的数目。均衡器设置调节器1230可如在此公开的方式工作以调节正在使用的抽头1211的数目。均衡器设置调节器1230可提供其输出到均衡器1210和/或到自适应算法1222以设置正在被均衡器1210滤波器使用的抽头1211的数目。图12中其余部分对应于图8图、11中的部分和/或被公开在相关的上述申请中。
图13是自适应改变均衡滤波器长度的方法1300的流程图。图13中的方法可被移动台204、基站202和无线通信系统100中的其它类型的接收器使用。方法1300包括关于均衡滤波器长度调节的执行步骤。延迟功率分析器902被用于执行延迟功率分析(步骤1302)。
然后根据从延迟功率分析器902得到的信息，估计延迟扩展(步骤1304)。延迟扩展906可基于许多不同的特性。例如，延迟扩展906可以是基于能量的，基于SNR或者基于定时的。如果延迟扩展906是基于能量的，不同耙指的能量可被用于确定延迟扩展906。如果延迟扩展是基于SNR的，不同耙指的SNR可被用于确定延迟扩展。基于定时的延迟扩展906是基于定时值的。本领域的技术人员将意识到其它因素可被用于确定延迟扩展906。
然后基于延迟扩展，计算新的使用长度910(步骤1306)。设置新的使用长度910以使均衡器810可覆盖必要的时间延迟并且不包括不必要的抽头811。
一旦新的使用长度910被计算(步骤1306)，则不需要的抽头811可被设为零或设为未激活(未被使用)。然后新的使用长度910可被提供给均衡器810。
不必要每个导频符号都更新均衡器的使用长度815。不同设置可被用于确定何时修改均衡器的使用长度815。例如，该方法可被配置为每N个导频符号间隔更新均衡器的使用长度815。可替代的，该方法可被配置为每N个导频符号间隔修改均衡器长度，其中N是正整数。N的值可以是静态的或可以是动态的。该方法可被配置为每个导频符号间隔多次调节均衡器长度。本领域的技术人员将会意识到，根据环境，有必要更快或更慢地适应所述均衡器长度。例如，在低速情况下，均衡器可以不需要像系统被用于高速情况那样自适应和更新。
可以使用阈值以确定均衡器长度是否应该更新。图14是使用阈值自适应改变均衡滤波器长度以更新滤波器长度的方法1400的流程图。当期望仅在至少最小数目的抽头将改变时更新均衡器长度，可使用图14中的方法。除了关于阈值的附加步骤，图14中的方法类似于图13中的方法。新的使用长度910被计算(步骤1406)后，该方法计算使用长度815与新的使用长度910的差值(步骤1407)并将其与滤波器大小更新阈值比较(步骤1409)(未显示)。如果超过阈值，那么该方法如图所示继续步骤1408和1410。如果没有超过阈值，那么均衡器调节器程序结束(步骤1411)并且不更新该长度。
本领域专业技术人员可以理解，可以使用很多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息和信号。例如，上述说明中提到过的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号、及码片都可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光粒子、或以上的结合。
专业技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的示例的逻辑块、模块、电路、及算法步骤能够以电子硬件、计算机软件、或二者的结合被执行。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了多个指令组件、程序块、模块、电路、及步骤。这种功能究竟以软件还是硬件方式来执行取决于整个系统的特定的应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应被认为超出了本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的多种示例的逻辑块、模块、电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)信号或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或设计为执行本文所述功能得以上的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器也可以被实现为计算机设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器与一个DSP核心的组合、或任意其它此类配置。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的各步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块、或二者的结合来实施。软件模块可置于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。示例的存储介质连接到处理器所以处理器可以从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。可替换地，存储介质可以被集成在处理器中。处理器和存储介质可以置于ASIC中。ASIC可以置于用户端中。可替换地，处理器和存储介质可以作为分离的部件置于用户端内。
本文公开的方法包括为实现所描述的方法的一个或多个步骤或操作。方法步骤和/或操作是彼此之间可互换的而不会脱离本发明的范围。换句话说，除非实施例的正确操作需要明确的步骤或操作规程，否则规程和/或明确的步骤和/或操作的使用可以做出修改而不会脱离本发明的范围。
对公开的实施例的上述说明使本领域专业技术人员能够实现或者使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在其它实施例中实现而不会脱离本发明的精神或范围。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点一致的最宽的范围。

Claims (38)

1.一种在通信系统中用于估计发射的信号的方法，所述方法包括：
接收通信信号；
用延迟功率分析器分析所述通信信号；
根据从所述延迟功率分析器得到的信息估计延迟扩展；
基于所述被估计的延迟扩展确定新的均衡滤波器长度；和
配置均衡器以使用所述新的均衡滤波器长度。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述均衡器包括具有最大长度和使用长度的滤波器，其中所述使用长度小于或等于所述最大长度，并且其中通过将所述使用长度设置为所述新的均衡滤波器长度来配置所述均衡器以使用所述新的均衡滤波器长度。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述通信信号包括无线通信信号。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述延迟功率分析器计算至少两个被接收的多径信号分量的能量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述延迟功率分析器计算至少两个被接收的多径信号分量的延迟。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述延迟功率分析器计算至少两个被接收的多径信号分量的信号噪声比。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述均衡器是自适应均衡器。
8.如权利要求2所述的方法，进一步包括计算所述使用长度与所述新的均衡滤波器长度的差值，并且其中如果所述差值超过阈值，则所述均衡器被配置以使用所述新的均衡滤波器长度。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述方法被移动台实现。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述方法被基站实现。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述方法每个导频符号间隔被使用一次以确定所述新的均衡滤波器长度。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述方法每N个导频符号间隔被使用一次以确定所述新的均衡滤波器长度，其中N是任意正整数。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述方法每个导频符号间隔被使用一次以确定所述新的均衡滤波器长度。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述方法每个导频符号间隔被使用N次以确定所述新的均衡滤波器长度，其中N是任意正整数。
15.一种用于无线通信系统的移动台，其中所述移动台估计发射的信号，所述移动台包括：
至少一个接收无线信号的天线；
与所述至少一个天线电子通信的接收器；
用于估计所述发射的信号的均衡器，其中所述均衡器包括：
多个抽头；
定义抽头总数的最大长度；和
定义正在使用的抽头数的使用长度，并且其中所述使用长度是自适应的。
16.如权利要求15所述的移动台，其中所述使用长度通过使用一种方法成为自适应的，所述方法包括：
根据从延迟功率分析器得到的信息估计延迟扩展；和
基于所述延迟扩展确定新的均衡滤波器长度。
17.如权利要求16所述的移动台，其中所述使用长度小于或等于所述最大长度，并且其中通过将所述使用长度设为所述新的均衡滤波器长度，所述均衡器被配置以使用所述新的均衡滤波器长度。
18.如权利要求16所述的移动台，其中所述信息包括基于能量的信息。
19.如权利要求16所述的移动台，其中所述信息包括基于定时的信息。
20.如权利要求16所述的移动台，其中所述信息包括基于信号噪声比的信息。
21.如权利要求16所述的移动台，其中所述均衡器是自适应均衡器。
22.如权利要求16所述的移动台，其中所述方法进一步包括计算所述使用长度与所述新的均衡滤波器长度的差值，并且其中如果所述差值超过阈值，则所述均衡器被配置以使用所述新的均衡滤波器长度。
23.一种用于无线通信系统的装置，其中所述装置估计发射的信号，所述装置包括：
至少一个接收无线信号的天线；
与所述至少一个天线电子通信的接收器；
用于估计所述发射的信号的均衡器，其中所述均衡器包括：
多个抽头；
定义抽头总数的最大长度；和
定义正在使用的抽头数的使用长度，并且其中所述使用长度是自适应的。
24.如权利要求23所述的装置，其中所述使用长度通过使用一种方法成为自适应的，所述方法包括：
根据从延迟功率分析器得到的信息估计延迟扩展；和
基于所述延迟扩展确定新的均衡滤波器长度。
25.如权利要求24所述的装置，其中所述使用长度小于或等于所述最大长度，并且其中通过将所述使用长度设为所述新的均衡滤波器长度，所述均衡器被配置以使用所述新的均衡滤波器长度。
26.如权利要求24所述的装置，其中所述信息包括基于能量的信息。
27.如权利要求24所述的装置，其中所述信息包括基于定时的信息。
28.如权利要求24所述的设备，其中所述信息包括基于信号噪声比的信息。
29.如权利要求24所述的装置，其中所述均衡器是自适应均衡器。
30.如权利要求24所述的装置，其中所述方法进一步包括计算所述使用长度与所述新的均衡滤波器长度的差值，并且其中如果所述差值超过阈值，则所述均衡器被配置以使用所述新的均衡滤波器长度。
31.如权利要求24所述的装置，其中所述装置包括移动台。
32.如权利要求24所述的装置，其中所述装置包括基站。
33.一种用于无线通信系统的移动台，其中所述移动台估计发射的信号，所述移动台包括：
接收第一无线信号的装置；
估计所述发射的信号的装置，其中所述估计装置包括：
多个抽头；
定义抽头总数的最大长度；和
定义正在使用的抽头数的使用长度，并且其中所述使用长度是自适应的。
34.如权利要求33所述的移动台，进一步包括：
估计延迟扩展的装置；和
基于所述延迟扩展确定新的均衡滤波器长度的装置。
35.如权利要求34所述的移动台，其中所述使用长度小于或等于所述最大长度，并且其中通过将所述使用长度设为所述新的均衡滤波器长度，所述估计装置被配置以使用所述新的均衡滤波器长度。
36.如权利要求34所述的移动台，其中所述延迟扩展估计装置是基于能量的。
37.如权利要求34所述的移动台，其中所述延迟扩展估计装置是基于定时的。
38.如权利要求34所述的移动台，其中所述延迟扩展估计装置是基于信号噪声比的。
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