CN1890911B

CN1890911B - 宽带通信系统中信道化识别的系统和方法

Info

Publication number: CN1890911B
Application number: CN2004800362134A
Authority: CN
Inventors: 亚历山大·马尔特塞夫; 阿里·萨德利; 安德雷·普德耶夫
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2024-11-17
Also published as: US20050123060A1; TWI297245B; CN101883073B; CN1890911A; EP1700415B1; EP1700415A1; TW200522574A; CN101883073A; US7286606B2; WO2005062518A1

Abstract

WB OFDM信道的信道化可以通过检测多条子信道并生成信道化向量来确定，所述信道化向量指示哪些子信道是活动的而哪些子信道是非活动的。响应于所述信道化向量，可以在活动子信道上执行数据符号处理，并且可以避免在非活动子信道上执行数据符号处理。在一些实施方案中，可以从活动信道的组合贡献生成已解码位流。在一些实施方案中，可以用匹配滤波器的并行集来检测子信道。匹配滤波器可以具有与所述子信道中相应一条相匹配的系数频谱。

Description

宽带通信系统中信道化识别的系统和方法

技术领域

本发明涉及无线通信。本发明的一些实施方案涉及无线局域网(WLAN)和高吞吐率(HT)正交频分复用(OFDM)通信。

背景

正交频分复用(OFDM)是多载波传输技术的实施例，它使用经过符号调制的正交子载波(subcarrier)在可用频谱内传输信息。很多现代通信系统，包括无线局域网(WLAN)，采用经过符号调制的子载波作为调制方案，以帮助信号在具有多径反射和/或强干扰的环境中生存下来。很多使用经过符号调制的子载波的常规系统所面对的一个问题在于，信道带宽被限制于个别(individual)信道的带宽。一些常规的无线通信系统，例如实现OFDM通信的WLAN，使用仅可以具有约20MHz带宽的信道进行通信。因此，存在着对用于宽带通信的系统和方法的一般需求。

发明内容

公开了在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的装置和方法。

根据一个方面，一种在以自适应可变带宽为特征的宽带信道上接收多载波信号的方法，包括：从使用多个非重叠匹配滤波器对多条子信道的检测中生成信道化向量，该信道化向量指示子信道中哪些是活动的而子信道中哪些是非活动的；响应于信道化向量，在活动子信道上执行数据符号处理；从活动子信道的组合贡献生成位流；以及响应于信道化向量，避免在子信道中的非活动子信道上执行数据符号处理，其中宽带信道的带宽由在子信道中不同数量的子信道上发射的发射机自适应地改变，并且其中发射机在活动子信道中的每一条上发射同步的数据流。

根据另一方面，一种在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的装置，包括：包括多个匹配滤波器的短训练符号处理电路，该短训练符号处理电路用于检测在多条子信道上调制的训练序列，并且生成信道化向量，该信道化向量指示子信道中哪些是活动的而子信道中哪些是非活动的；以及数据符号处理电路，该数据符号处理电路响应于信道化向量，在活动子信道上处理数据符号，并且避免处理非活动子信道，其中宽带信道的带宽由在所述子信道中不同数量的子信道上发射的发射机自适应地改变，并且其中发射机在活动子信道中的每一条上发射同步的数据流。

根据另一方面，一种在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的接收机系统，包括：全向天线，该全向天线用于在多条子信道上接收经过符号调制的子载波；包括多个匹配滤波器的短训练符号处理电路，该短训练符号处理电路用于检测多条子信道，并且生成信道化向量，该信道化向量指示子信道中哪些是活动的而子信道中哪些是非活动的；以及数据符号处理电路，该数据符号处理电路用于响应于信道化向量，在活动子信道上处理数据符号，并且避免处理非活动子信道，其中宽带信道的带宽由在子信道中不同数量的子信道上发射的发射机自适应地改变，并且其中发射机在活动子信道中的每一条上发射同步的数据流。

根据另一方面，一种在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的装置，包括：用于从使用多个非重叠匹配滤波器对多条子信道的检测中生成信道化向量的装置，该信道化向量指示子信道中哪些是活动的而子信道中哪些是非活动的；用于响应于信道化向量在活动子信道上执行数据符号处理的装置；用于从活动子信道的组合贡献生成位流的装置；以及用于响应于信道化向量避免在子信道中的非活动子信道上执行数据符号处理的装置，其中活动子信道定义自适应可变带宽的信道，其中宽带信道的带宽由在子信道中不同数量的子信道上发射的发射机自适应地改变，并且其中发射机在活动子信道中的每一条上发射同步的数据流。所要求保护的装置还包括用于从活动子信道的组合贡献生成已解码位流的装置，以及其中用于检测操作的装置包括用于用实现匹配滤波器的指令来检测子信道的装置，其中匹配滤波器中的每一个具有与子信道中相应一条相匹配的系数频谱。所要求保护的装置还包括用于执行快速傅立叶变换以从活动子信道的组合贡献生成位流的装置。

附图简要说明

所附权利要求书涉及本发明的各种实施方案中的一些。然而，当与附图一起考虑本文的详细描述时能提供对本发明的实施方案更完整的理解。其中，在全部附图中同样的参考标号表示类似的内容(item)，并且：

图1是根据本发明的一些实施方案的宽带接收机系统的框图；

图2是根据本发明的一些实施方案的短训练符号处理电路的一部分的框图；

图3是根据本发明的一些实施方案的数据符号处理电路的部分的框图；

图4是根据本发明的其他实施方案的数据符号处理电路的部分的框图；

图5是根据本发明的一些实施方案的RF接收电路的框图；

图6根据本发明的一些实施方案示出匹配滤波器系数频谱(coefficient spectra)；

图7根据本发明的一些实施方案示出匹配滤波器的滤波响应；以及

图8是根据本发明的一些实施方案的信道化(channelization)标识过程的流程图。

详细描述

下面的描述和附图示出了本发明的详细实施方案，足以使本领域技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构、逻辑、电气、过程和其他改变。实施例仅仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单个的组件(component)和功能是可选的，并且操作的顺序也可以改变。一些实施方案的部分和特征可以被包括在其他实施方案的部分和特征中，或者可以被其他实施方案的部分和特征所替换。本发明的实施方案的范围涵盖权利要求书的范围，以及这些权利要求所有的可用的等同物。

图1是根据本发明的一些实施方案的宽带接收机系统的框图。接收机系统100可以包括射频(RF)接收机电路102，以通过天线114接收经过符号调制的子载波，并生成串行符号流104。接收机系统100还可以包括数据符号处理电路110，以处理串行符号流104，并生成已解码位(bit)流112。接收机系统100还可以包括短训练符号处理电路106，所述短训练符号处理电路106可以接收串行符号流104，并且可以生成信道化向量108供数据符号处理电路110使用。

根据一些实施方案，短训练符号处理电路106可以通过检测多个子信道来确定宽带信道的信道化，并且可以生成信道化向量108，所述信道化向量108指示子信道中的哪些是活动的(active)以及子信道中哪些是非活动的(inactive)。响应于所述信道化向量，数据符号处理电路110可以处理来自活动子信道的符号，并且可以避免处理非活动子信道。试图在非活动的信道上进行接收可能导致整个分组(packet)的丢失，特别是在非活动信道包含噪声和/或干扰时。在一些实施方案中，数据符号处理电路110可以通过切断或关闭对非活动子信道的处理来避免处理非活动子信道。

在一些实施方案中，可以从活动信道的组合贡献(contribution)来生成已解码位流112。在一些实施方案中，可以用匹配滤波器的并行集(set)来检测子信道。匹配滤波器可以具有与子信道中相应子信道相匹配的系数频谱。下面将更详细地描述这些实施方案中的一些。

在一些实施方案中，短训练符号处理电路106可以完成诸如分组检测和利用符号边界进行同步的功能。在一些实施方案中，短训练符号处理电路106可以发起由数据符号处理电路110进行的数据处理，尽管本发明的范围在这些方面不受限制。

在一个实施方案中，接收机系统100可以是无线通信设备的一部分，它用天线114来接收和/或发射RF通信。无线通信设备的实施例可以包括个人数字助理(PDA)、具有无线通信功能的膝上型(laptop)或便携式计算机、网络手写板(web tablet)、无线电话、无线头戴式耳机和送话器(headset)、寻呼机、即时消息设备、MP3播放器、数码相机、接入点或其他可以无线地接收和/或发射信息的设备。在一些实施方案中，接收机系统100可以根据具体的通信标准接收RF通信，所述通信协议例如用于无线局域网(WLAN)通信的IEEE 802.11(a)、IEEE 802.11(b)、IEEE802.11(g)和/或IEEE 802.16标准，包括高吞吐率(HT)和宽带(WB)标准。在一些实施方案中，天线114可以包括定向或全向天线，包括例如双极天线、单极天线、环路型天线、微带天线或适合于RF信号的接收和/或发射的其他类型的天线。

因此，接收机系统100可以工作为WB或HT OFDM通信系统的部分。在一些实施方案中，接收机系统100可以提供对WB或HT OFDM系统中信道化配置的识别，所述WB或HT OFDM系统包括具有自适应地改变频率带宽的系统。在这些实施方案中，可以通过将多至四条或更多条窄带信道(例如子信道)组合从而形成宽带信道，来增加通信信道的带宽。在一些实施方案中，子信道可以具有约为20MHz的带宽，并且宽带信道可以具有高达80MHz的带宽，甚至更宽的带宽，取决于所使用的子信道的数量。

在一些实施方案中，发射通信站(例如HT接入点)可以动态地选择宽带信道的带宽，并且可以回避具有低质量或其他问题的子信道。在这些实施方案中，发射通信站可以采用并行多信道数据传输技术，该传输技术使用具有同步数据流的一个或更多个子信道。在这些实施方案中，每个数据流都可以在其前面加上标准前同步码(preamble)，例如802.11a前同步码，尽管本发明的范围在此方面不受限制。接收机系统100可以事先不知道发射站在使用哪些具体的子信道发射宽带分组。因此，接收机系统100可以采样子信道来生成信道化向量108，以标识哪些子信道是活动的而哪些子信道是非活动的。

尽管接收机系统100被示为具有几个分离的功能部件，但是这些功能部件的一个或更多个可以被组合，并且可以用软件配置的部件的组合来实现，例如包括数字信号处理器(DSP)的处理部件和/或其他硬件部件。例如，示出部件中的一些可以包括一个或更多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)，以及各种硬件和逻辑电路的组合来执行至少此处所描述的功能。

图2是根据本发明的一些实施方案的短训练符号处理电路的一部分的框图。短训练符号处理电路200可以适合于被用作短训练符号处理电路106(图1)，尽管其他电路也可以适用。短训练符号处理电路200可以检测在一条或更多条子信道上被调制的训练序列(例如包括采样的短训练序列的串行符号流104(图1))，并且可以生成信道化向量208，所述信道化向量208指示哪些子信道是活动的而哪些子信道是非活动的。在一些实施方案中，短训练符号处理电路200可以包括具有多个匹配滤波器206的滤波器堆(bank)202。每个匹配滤波器206可以具有与子信道中相应一条相匹配的系数频谱。

在一些实施方案中，短训练符号处理电路200还可以包括非相干求和器(non-coherentsummator)210和阈值检测器212，所述非相干求和器210用来求和匹配滤波器206中相应一个的输出，所述阈值检测器212用来确定何时来自求和器210中相应一个的经过求和的输出超过预定的阈值。非相干求和器210不保存求和中信号的幅度和相位。短训练符号处理电路200还可以包括复用器214，用来将来自阈值检测器212的输出进行组合，从而组装(assemble)出信道化向量208。例如，在一些使用四条子信道组成宽带信道的实施方案中，复用器可以组装出例如“1011”的信道化向量，所述“1011”的信道化向量指示第一、第三、第四子信道是活动的而第二子信道是非活动的。

在一些实施方案中，匹配滤波器206、求和器210和阈值检测器212的数量可以取决于组成宽带信道的子信道的数量。尽管短训练符号处理电路200被示为具有四个匹配滤波器206、四个求和器210以及四个阈值检测器212，但是本发明的范围在此方面不受限制。在一些实施方案中，信道化向量208可以包括针对宽带信道的每条子信道的“0”或“1”。

在一些实施方案中，滤波器206可以与短训练OFDM符号相匹配，例如与802.11a标准的短训练符号相匹配。在这些实施方案中，每个滤波器206可以具有基本上相同的滤波器系数，但是它们的中心频率可以在信道间根据频率偏移量进行频移，例如大约20MHz的偏移量。下面进一步描述关于这方面的实施例。

在一些实施方案中，非相干求和器210可以平均几个短训练符号的匹配滤波器响应。这可以减小噪音并且累积来自后续的短训练符号的能量。在一些实施方案中，阈值检测器212可以是搜索在预定的符号间隔(interval)内超过预定量的阈值的阈值设备。在一些实施方案中，可以在宽带能量检测的瞬间(例如当宽带分组最初被检测到时)确定符号间隔的开始。在一些实施方案中，可以在所有可获得的子信道上执行检测、自动增益控制(AGC)和粗略的频率估计。可以(最优加权地)组合来自不同子信道的信号来获得单个AGC值和单个频率估计偏移量以用于处理分组。

在一些实施方案中，在接收机系统100(图1)检测到宽带分组后，采样的短训练序列204被提供给匹配滤波器206，并且使用短训练符号的最初几个来执行粗略的频率偏移量校正。在一些实施方案中，用于阈值检测器212的阈值可以根据预定错误报警概率的Neyman-Pearson准则计算出来，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

在一些实施方案中，信道化向量208的产生还可以被用于粗略的符号时序同步。在这些实施方案中，可以通过对短训练序列的最后几个短符号进行匹配滤波来执行粗略的时序同步，从而在阈值设备212检测到阈值超过预定阈值的时刻可以确定训练符号的边界。

用非相干求和器210对子信道进行的独立的检测可以为多径失真提供更大的稳定性，特别是在频率选择性信道中。与常规的最大似然信道识别方案相比，使用等同的或基本等同的匹配滤波器206组成的并行集可以降低滤波器长度和复杂性。尽管在一些实施方案中匹配滤波器206被描述为与具有已知值的短训练符号序列相匹配，但是这不是要求。匹配滤波器206可以与任何预定的序列相匹配。

图3是根据本发明的一些实施方案的数据符号处理电路的一部分的框图。数据符号处理电路300可以适合于被用作数据符号处理电路110(图1)，尽管其他电路也可以适用。数据符号处理电路300处理OFDM符号的串行符号流304，以生成已解码位流312。根据一些实施方案，数据符号处理电路300可以响应于信道化向量308并在被标识为活动子信道的子信道上处理数据符号。因此，已解码位流312可以代表来自一条或更多条活动子信道的数据。在一些实施方案中，数据符号处理电路300可以主动地避免处理被标识为非活动子信道的子信道。

数据符号处理电路300可以包括串并转换器302，以便将串行符号流304的符号转换为时域采样306的并行组，供快速傅立叶变换(FFT)电路309使用。FFT电路309可以在时域采样306的并行组上执行FFT，以生成频域的、经过符号调制的子载波310。在一些实施方案中，FFT电路309可以在已知的训练符号(例如长训练符号)上执行FFT，从而可以为子信道生成信道估计。信道均衡器314可以在频域的、经过符号调制的子载波310上执行信道均衡，并且可以生成经过信道均衡的频域符号调制子载波316。信道均衡器314可以使用信道估计器(未示出)提供的信道估计。在一些实施方案中，通过用代表信道估计器所提供的信道估计的复数值来划分频域子载波310，信道均衡器314可以在频域上执行信道均衡。因此，经过均衡的频域符号调制子载波316的幅度可以被归一化，并且经过均衡的频域符号调制子载波316的相位可以被对准到原点零，以允许解映射器和解交织器电路318进行进一步处理。

在一些实施方案中，经过均衡的频域符号调制子载波316可以被解调器(未单独示出)解调，以产生多个已解调的并行符号。在一些实施方案中，解调器可以根据发射机分别调制子载波的具体调制阶数(modulation order)分别地解调各个子载波。例如，调制阶数可以包括二进制相移键控(BPSK，每个符号传送一位)、正交相移键控(QPSK，每个符号传送两位)、8PSK(每个符号传送三位)、16-正交幅度调制(16-QAM，每个符号传送四位)、32-QAM(每个符号传送五位)、64-QAM(每个符号传送六位)。调制阶数还可以包括差分编码的星型QAM(DSQAM)。发射站还可以使用具有更低或甚至更高通信速率的调制阶数。来自解调器的并行符号可以从并行形式(form)被转换成串行流，并且可以被提供给解映射器和解交织器电路318。

解映射器和解交织器电路318可以对已解调的频域符号调制子载波316进行解映射和解交织，以生成可以被解码器326解码的位流320。解码器326可以是维特比(Viterbi)解码器，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

根据本发明的一些实施方案，数据符号处理电路300还可以包括用于并行地处理预确定数目的子信道的电路。尽管图3示出的数据符号处理电路300具有用于并行地处理四条子信道的部件(element)，但是这不是要求，并且在一些实施方案中，数据符号处理电路300可以包括用于处理更大数量子信道的部件。在这些实施方案中，组合器(combiner)322可以组合每条子信道生成的位流，并将组合位流提供给解码器326。

在一些实施方案中，当RF接收电路102为多于一条的子信道提供单独的串行符号流时，数据符号处理电路300可以包括多于一个的串并转换器302。根据一些实施方案，数据符号处理电路300可以包括四个被安排为并行的64位FFT电路(对应于FFT电路309)，以基本并行地处理预定数量子信道中的每一条，处理尽管本发明的范围在此方面不受限制。

图4是根据本发明的其他实施方案的数据符号处理电路的部分的框图。数据符号处理电路400可以适合于被用作数据符号处理电路110(图1)，尽管其他电路也可以适用。数据符号处理电路400处理OFDM符号的串行符号流404，以生成已解码位流412。根据一些实施方案，数据符号处理电路400可以响应于信道化向量408，并且可以处理被标识为活动子信道的子信道上的数据符号。因此，已解码位流412可以代表来自一个或更多个活动子信道的数据。在一些实施方案中，数据符号处理电路400可以主动地避免处理被标识为非活动子信道的子信道。

数据符号处理电路400可以包括串并转换器402，以便将串行符号流404的符号转换为时域采样406的并行组，供宽带快速傅立叶变换(FFT)电路409使用。时域采样406可以包括来自宽带信道的时域采样。宽带FFT电路409可以在时域采样406的并行组上执行FFT，以生成频域符号调制子载波410。宽带信道均衡器414可以在用于每条子信道的频域符号调制子载波410上执行信道均衡，并且可以生成经过信道均衡的频域符号调制子载波416。

在解调之后，宽带解映射器和解交织器电路418可以对已解调的频域符号调制子载波进行解映射和/或解交织，以生成可以通过宽带解码器426解码的位流420。位流420可以由来自活动子信道的位流贡献组成，它可以包括分组，如OFDM分组。解码器426可以是维特比解码器，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

在一些实施方案中，宽带FFT电路409可以是被配置为在来自四个子信道的时域采样并行组上执行FFT的256位FFT电路，尽管本发明的范围在此方面不受限制。在这些实施方案中，宽带FFT电路409可以响应于信道化向量408，在来自活动子信道的时域采样并行组上执行FFT，并且避免在非活动信道上执行FFT。尽管宽带FFT电路409被示为响应于信道向量408，但是数据符号处理电路400的其他部件也可以响应于信道向量408。

图5是根据本发明的一些实施方案的RF接收电路的框图。RF接收电路500适合于被用作RF接收电路102(图1)，尽管其它电路也可以适用。RF接收电路500可以执行两级下变频(two-stage downconversion)，尽管这不是要求。RF接收电路500可以包括低噪放大器(LNA)512和RF下变频器514。RF下变频器514可以使用来自振荡器516的信号来生成中频信号。振荡器516可以是固定频率的外差振荡器(heterodyne oscillator)。自动增益控制(AGC)部件518可以为IF下变频器520调整功率水平。IF下变频器520可以生成基带信号，并且在一些实施方案中，IF下变频器520可以作为检测器，以通过使用频率可控设备(如压控振荡器(VCO)522)来生成基本在零频率的同相(I)信号和正交相位(Q)信号。在一个实施方案中，VCO 522可以被设置为检测宽带OFDM分组，并且可以在所述OFDM分组的持续期间保持恒定。由IF下变频器520提供的同相(I)信号和正交相位(Q)信号可以被模数转换器(ADC)526采样和转换为数字位流，从而提供串行符号流504。

根据本发明的一些实施方案，RF接收电路500可以从组成宽带信道的一个或更多个接收的子信道生成串行符号流504。在这些实施方案中，RF接收电路500可以生成单个时分复用串行符号流(即串行符号流504)，所述时分复用串行符号流可以被提供给匹配滤波器206(图2)。该单个时分复用串行符号流可以包括来自多于一条子信道的串行符号流。在这些实施方案中，LNA 512和RF下变频器514可以在子信道中多至四条或更多条上进行工作。

根据本发明的其他实施方案，RF接收电路500可以包括用于每条子信道的分离的部件，以生成串行符号流的并行集(例如每条接收的子信道中的一条)。例如，除其他以外，可以包括多于一个ADC 526作为电路500的部分。在这些实施方案中，单独的串行符号流可以被分别提供给每个匹配滤波器206(图2)。

图6根据本发明的一些实施方案示出匹配滤波器系数频谱。系数频谱600示出四个匹配滤波器的系数频谱，所述四个匹配滤波器可以适合于并行地检测多至四条子信道的一些实施方案。本发明的实施方案同样适合于使用少于四个或多于四个匹配滤波器。此外，系数频谱600是针对具有20MHz带宽的子信道示出的，尽管本发明的范围在此方面不受限制。在一些实施方案中，匹配滤波器可以具有等同或基本等同的系数，但是它们可以根据子信道的位置频移它们的中心频率。

系数频谱602示出中心频率从宽带信道中心频率610偏移负30MHz的匹配滤波器的系数频谱。系数频谱602可以代表多个匹配滤波器中第一个的系数频谱，如匹配滤波器206(图2)中的第一个。系数频谱604示出中心频率从宽带信道中心频率610偏移负10MHz的匹配滤波器的系数频谱。系数频谱604可以代表多个匹配滤波器中第二个的系数频谱，如匹配滤波器206(图2)中的第二个。系数频谱606示出中心频率从宽带信道中心频率610偏移正10MHz的匹配滤波器的系数频谱。系数频谱606可以代表多个匹配滤波器中第三个的系数频谱，如匹配滤波器206(图2)中的第三个。系数频谱610示出中心频率从宽带信道中心频率610偏移正30MHz的匹配滤波器的系数频谱。系数频谱610可以代表多个匹配滤波器中第四个的系数频谱，如匹配滤波器206(图2)中的第四个。

图7根据本发明的一些实施方案示出匹配滤波器的滤波器响应。滤波器响应702到708可以示出四个匹配滤波器随时间的滤波器响应，所述滤波器例如当被用作电路200(图)的部分时用来生成信道化向量(例如信道化向量208(图2))的滤波器206(图2)。图7示出信道化向量“1001”的生成。第一匹配滤波器的滤波器响应702被示为超过阈值712，这种情况可以在信道化向量的第一位置提供“1”。滤波器响应704被示为未超过阈值712，这种情况可以在信道化向量的第二位置提供“0”。滤波器响应706被示为未超过阈值712，这种情况可以在信道化向量的第三位置提供“0”。滤波器响应708被示为超过阈值712，这种情况可以在信道化向量的第四位置提供“1”。信道化向量“1001”的生成可以指示第一和第四子信道为活动的，而第二和第三子信道为非活动的。

图8是根据本发明的实施方案的信道化标识过程的流程图。过程800可以被用作宽带接收机的部分，所述宽带接收机在宽带信道上接收经过符号调制的通信，所述宽带信道可以由发射站自适应地改变。在一些实施方案中，过程800可以由例如接收机系统100(图1)的宽带接收机系统执行，尽管其他接收机也可以适合于执行过程800。尽管过程800各自的操作被示出和描述为分离的操作，但是这些各自的操作中的一个或更多个可以并行地执行，并且不要求这些操作按照示出的顺序执行。

操作802接收可以组成宽带信道的多条子信道中的子信道。操作802可以包括在多于一条子信道上接收同步的训练符号序列，尽管本发明的范围在此方面不受限制。操作802可以生成串行符号流，例如串行符号流104(图1)，并且在一些实施方案中，操作802可以生成采样的短训练序列，例如采样的短训练204(图2)。在一些实施方案中，操作802可以由RF接收电路102(图1)执行，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

操作804从串行符号流生成信道化向量。信道化向量可以指示子信道中哪些是活动的而哪些是非活动的。操作804可以使用用于子信道的匹配系数频谱来生成信道化向量。在一些实施方案中，操作804可以由短训练符号处理电路106(图1)来执行，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

操作806可以在活动子信道上执行数据符号处理。在一些实施方案中，操作806可以通过切断用于非活动信道的处理电路(例如FFT电路)来主动避免在非活动子信道上执行数据符号处理。在一些实施方案中，响应于信道化向量，操作806可以由数据符号处理电路110(图1)来执行，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

操作808生成代表来自活动信道的贡献的组合位流，并且操作801解码所述组合位流以生成已解码位流，例如已解码位流112(图1)。在一些实施方案中，操作808和810可以由数据符号处理电路110(图1)来执行，尽管本发明的范围在此方面不受限制。

在一些实施方案中，操作802到804可以通过使用OFDM分组的前同步码的短训练符号序列来执行，并且操作806到810可以通过使用OFDM分组的长训练符号和数据符号来执行。在一些实施方案中，操作802到810可以针对每个后续接收的分组进行重复。

除非另外具体陈述，术语如处理、计算、运算、确定、显示等等是指一个或更多个处理系统或计算系统、或类似设备的动作和/或过程(process)，所述动作和/或过程能够将表示为计算系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作或转换成为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、传输或者显示设备内的物理量的其他数据。此外，如这里所使用的，计算设备包括与机器可读存储器相耦合的一个或更多个处理部件，所述机器可读存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器或其组合。

本发明的实施方案可以用硬件、固件和软件之一或它们的组合来实现。本发明的实施方案也可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，这些指令可以由计算平台来读取和执行，以完成这里所描述的操作。机器可读介质可以包括用于存储或发送具有机器(例如计算机)可读形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光盘存储介质、闪存器件、电、光、声或其他形式的传播信号(例如载波、红外线信号、数字信号等)等等。

应该强调，遵守37C.F.R.1.72(b)节的规定，即使读者理解技术公开内容的本质和要旨，提供了说明书摘要。摘要是基于这样的认识提交的，即它将不会被用于限制或解释权利要求书的范围或含义。

在前面详细的说明书中，各种特征被共同组合在单个的实施方案中以使公开更流畅。这一公开方式不应当解释为其反映了这样的意图：本发明所要求保护的实施方案需要比明确记载于每个权利要求中更多的特征。相反，如下面的权利要求书所表现的，发明的主题比单个公开的实施方案的所有特征要少。因此，下面的权利要求书由此被包括在具体的详细描述中，每个权利要求单独作为一个独立的优选实施方案。

Claims

1.一种在以自适应可变带宽为特征的宽带信道上接收多载波信号的方法，所述宽带信道包括多条子信道，其中每条子信道由一组正交子载波定义，所述方法包括：

从使用多个非重叠匹配滤波器(206)对所述多条子信道的检测中生成(804)信道化向量(208)，所述信道化向量指示所述子信道中哪些是活动的而所述子信道中哪些是非活动的；

响应于所述信道化向量，在所述活动子信道上执行(806)数据符号处理；

从所述活动子信道的组合贡献生成(808)位流；以及

响应于所述信道化向量，避免在所述子信道中的所述非活动子信道上执行数据符号处理，

其中所述宽带信道的所述带宽由在所述子信道中不同数量的子信道上发射的发射机自适应地改变，并且

其中所述发射机在所述活动子信道中的每一条上发射同步的数据流。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述生成位流的操作包括从所述活动子信道的组合贡献生成已解码位流。

3.如权利要求1所述的方法，还包括用所述匹配滤波器独立地检测所述多条子信道，以生成所述信道化向量。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述匹配滤波器中的每一个具有与所述子信道中相应一条相匹配的系数频谱。

5.如权利要求1所述的方法，还包括向数据符号处理电路提供所述信道化向量，

其中所述数据符号处理电路响应于所述信道化向量，以在所述活动子信道上执行数据符号处理，以及

其中所述数据符号处理电路响应于所述信道化向量，以在所述非活动子信道上关闭数据符号处理。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述执行数据符号处理的操作包括仅在所述活动子信道上执行快速傅立叶变换，以从所述活动子信道的组合贡献生成位流。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

向组合器电路提供所述信道化向量；以及

使用所述组合器电路组合来自所述活动子信道的所述数据符号处理的位流，以生成组合位流。

8.如权利要求7所述的方法，还包括避免组合来自所述非活动子信道的处理输出。

9.如权利要求1所述的方法，还包括：

生成用于多个接收的分组的信道化向量；以及

为所述接收的分组重复所述检测和执行所述数据符号处理，其中所述接收的分组包括在正交频分复用信号的多个正交子载波上调制的符号。

10.如权利要求1所述的方法，还包括在所述活动子信道中的至少两条上接收同步的短训练符号序列，所述短训练符号序列包括接收的分组的前同步码的至少一部分，

其中所述检测操作包括在所述至少两条活动子信道上采样所述短训练符号序列，以及

其中所述数据符号处理操作包括在所述活动子信道上数据符号处理长训练符号和数据符号的序列，在所述分组中，所述长训练符号和数据符号跟随着所述短训练符号序列。

11.如权利要求1所述的方法，还包括在所述活动子信道上接收同步数据流，所述同步数据流之前具有前同步码，所述信道化向量从对所述前同步码的检测中生成。

12.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述子信道的信道条件，所述信道条件包括干扰水平和衰落中的至少一项；以及

向发射机发送请求，以避免在具有差的信道条件的子信道上进行发射。

13.一种在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的装置，所述装置的特征在于：

包括多个匹配滤波器(206)的短训练符号处理电路，所述短训练符号处理电路用于检测在多条子信道上调制的训练序列，并且生成信道化向量，所述信道化向量指示所述子信道中哪些是活动的而所述子信道中哪些是非活动的；以及

数据符号处理电路(110)，所述数据符号处理电路响应于所述信道化向量，在所述活动子信道上处理数据符号，并且避免处理所述非活动子信道，

14.如权利要求13所述的装置，其中，每个匹配滤波器具有与所述子信道中相应一条相匹配的系数频谱。

15.如权利要求14所述的装置，其中，所述短训练符号处理电路还包括：

非相干求和器(210)，所述非相干求和器用于求和来自所述匹配滤波器中相应一个的输出；

阈值检测器(212)，所述阈值检测器用于确定来自所述求和器中相应一个的经过求和的输出何时超过预定阈值；以及

复用器(214)，所述复用器用于组合来自所述阈值检测器的输出，以生成所述信道化向量。

16.如权利要求13所述的装置，其中，所述数据符号处理电路包括组合器(322)，所述组合器用于从个别的位流生成组合位流，所述个别的位流是通过响应于信道化向量对所述活动子信道进行数据符号处理来生成的，响应于所述信道化向量，所述组合器避免组合来自所述非活动子信道的贡献。

17.如权利要求16所述的装置，其中，所述数据符号处理电路包括用于所述子信道中预定数量的子信道的快速傅立叶变换(FFT)电路(309)、信道均衡电路(314)、解映射电路和解交织电路(318)，以为所述子信道中所述预定数量的子信道并行地执行数据符号处理。

18.如权利要求17所述的装置，其中，所述数据符号处理电路还包括：

解码器(326)，所述解码器用于解码所述组合位流并生成已解码位流输出。

19.如权利要求17所述的装置，其中，所述数据符号处理电路包括四个64位的快速傅立叶变换(FFT)处理电路，所述快速傅立叶变换处理电路用于基本上并行地处理四条20MHz子信道。

20.如权利要求13所述的装置，其中，所述数据符号处理电路包括宽带快速傅立叶变换(FFT)电路，所述快速傅立叶变换电路用于响应于所述信道化向量，选择性地在来自所述活动子信道的时域采样并行组上执行FFT，并且进一步响应于所述信道化向量，选择性地避免在来自所述非活动子信道的时域采样并行组上执行所述FFT。

21.如权利要求20所述的装置，其中，所述宽带快速傅立叶变换(FFT)电路包括256位FFT处理电路，以处理来自由多至四条20MHz子信道组成的宽带信道的256位并行符号。

22.如权利要求20所述的装置，还包括宽带解码器(426)，所述宽带解码器用于从来自活动子信道的组合位流生成已解码位流。

23.一种在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的接收机系统，所述接收机系统包括：

全向天线(114)，所述全向天线用于在多条子信道上接收经过符号调制的子载波；

包括多个匹配滤波器(206)的短训练符号处理电路(106)，所述短训练符号处理电路用于检测所述多条子信道，并且生成信道化向量，所述信道化向量指示所述子信道中哪些是活动的而所述子信道中哪些是非活动的；以及

数据符号处理电路(110)，所述数据符号处理电路用于响应于所述信道化向量，在所述活动子信道上处理数据符号，并且避免处理所述非活动子信道，

24.如权利要求23所述的系统，其中，每个匹配滤波器具有与所述子信道中相应一条相匹配的系数频谱，并且

其中所述短训练符号处理电路包括：

非相干求和器(210)，所述非相干求和器用于求和来自所述匹配器中相应一个的输出；

25.如权利要求23所述的系统，其中，所述数据符号处理电路包括用于所述子信道中预定数量的子信道的快速傅立叶变换(FFT)电路(309)、信道均衡电路(314)、解映射电路和解交织电路(318)，以为所述子信道中所述预定数量的子信道并行地执行数据符号处理。

26.一种在包括多条子信道的宽带信道上接收多载波信号的装置，所述装置包括：

用于从使用多个非重叠匹配滤波器对所述多条子信道的检测中生成信道化向量的装置，所述信道化向量指示所述子信道中哪些是活动的而所述子信道中哪些是非活动的；

用于响应于所述信道化向量在所述活动子信道上执行数据符号处理的装置；

用于从所述活动子信道的组合贡献生成位流的装置；以及

用于响应于所述信道化向量避免在所述子信道中的所述非活动子信道上执行数据符号处理的装置，

其中所述活动子信道定义自适应可变带宽的信道，

27.如权利要求26所述的装置，其中，还包括用于从所述活动子信道的组合贡献生成已解码位流的装置，以及

其中所述用于检测操作的装置包括用于用实现所述匹配滤波器的指令来检测所述子信道的装置，其中所述匹配滤波器中的每一个具有与所述子信道中相应一条相匹配的系数频谱。

28.如权利要求26所述的装置，其中，还包括用于执行快速傅立叶变换以从所述活动子信道的组合贡献生成位流的装置。