CN1994003A - 一种适用于edge系统的8psk均衡解调的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于EDGE系统的8PSK均衡解调的方法及装置,所述的方法包括:对接收到的I,Q信号采用e-j3πk18进行翻转;对翻转后的信号进行相关获得信道参数的估计值;根据信道参数的估计值,进行时延同步,确定时间提前量和能量和最大的信道参数估计值;将信道参数的估计值与翻转及同步后的信号进行匹配滤波;利用信道参数的估计值和匹配滤波后的信号,寻找最大似然序列,并作将该最大似然序列作为解调结果输出;将输出的最大似然序列符号值转换为比特值。本发明还公开了一种适用于EDGE系统的8PSK均衡解调的装置。通过减少状态数目,从所有可能的序列中选出最大似然序列作为输出的序列,在满足EDGE协议规范的前提下,可以大大降低计算复杂度,并同时保证基带解调系统的性能。

Description

一种适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通讯领域中均衡解调的方法和装置, 尤其涉及一种适 用于 EDGE (Enhanced Da ta ra tes for GSM Evolut ion)系统的 8PSK均衡解 调的方法及装置。 背景技术
作为第二代移动蜂窝通信系统的 GSM系统, 在全世界范围内已经得到 了广泛的应用。 但随着移动通信技术的发展和业务的多样化, 人们对数据 业务的需求不断增加。 为了满足人们的需求, 以支持语音业务为主的 GSM 系统在其 PHASE2和 PHASE2+规范中提出了两种高速数据业务的 莫型, 即基 于高速数据比特率和电路交换的 HSCSD (高速电路交换数据)和基于分组交 换数据的 GPRS (通用分组无线业务)。 虽然 HSCSD和 GPRS采用了多时隙的 操作模式, 已在一定程度上提高了数据传输速率, 不过其仍,然采用的是 GMSK (高斯最小频移键控)的调制方式, 与第三代移动逸信系统的 384kb i t/ s数据速率的广域覆盖和大约 2Mb i t/ s数据率的局域覆盖还想去 甚远,因此有必要采用更为先进的通信和信号处理技术,以进一步扩大 GSM 系统的容量。 ETSI (欧洲电信标准协会)已决定发展增强数据速專的 GSM演 进方案一 EDGE作为 GSM未来的演进方向。 于是 EDGE由此应运而生。
图 是移动通信系统的信道模型基本示意图。 基带接收机接收经过无 线信道口传来的数据,该数据首先由解调模块对接收到的基带 I , Q信号进 行解调, 解调后的结果再送至信道译码模块进行信道的译码。 对于控制信 道来说, 至此可以直接得到系统的发送信息; 而对于业务信道则不同, 还 需要进行信源译码, 才能够得到系统所发送的语音和数据。 在 信系统的 信道模型中, 解调模块位于接收机的前端, 可以看出, 解调性能的好坏直 接决定了整个移动通信系统的性能的好坏。
为了在现有蜂窝系统中提供更高的数据通信速率, EDGE引入了多电平 数字调制方式一一 8PSK调制。 由于 8PSK调制是一种线性调制, 3个连续比 特映射到 I/Q坐标的一个符号, 从而能提供更高的比特率和频谱效率, 且 实现复杂度属于中等。 GSM系统中使用的 GMSK的调制方式也是 EDGE调制 方式的一部分。 两种调制方式的符号速率都是 271kbi t/s , 每时隙的净比 特率分别为 22. 8kbi t/s (GMSK)和 69. 2kb i t /s (8PSI )。 8PSK调制用于用户 的数据通道, GMSK调制用于 GPRS的 200kHz载波上的所有控制信道。
在移动通信中, 无线信道的信道特性是非常恶劣的, 主要表现为多径 衰落和多普勒衰落。 多径衰落会使信号产生码间千扰, 接收端必须采用均 衡技术来消除信道的影响。 均衡通过在接收机内的均衡器对信道中幅度和 延迟进行补偿, 来达到消除码间干扰的目的。 解调器必须在收到的受干扰 的信号中最大可能地估计出原调制数据, 为使解调器完成此项工作, 在每 个突发脉冲序列中都含有一个接收机能识别的预定序列, 即训练序列, 以 便接收机能估计由传播引起的信号失真。
均衡技术通常可分为线性均衡法、 非线性均衡法和最大似然序列均衡 法(MLSE)。 相对于一些次优的均衡技术来说, 最 似然序列均衡法作为一 种在具有码间干扰的信道中最优的序列估计方法, 常被用于移动无线信道 的均衡器中。 在 GSM系统中, 普遍采用基于 Vi ter bi算法的均衡器来实现 MLSE, 在采用最优的 MLSE算法时, 信道的总状态数为 M" , 其中 为信号 的调制符号表的大小, Z为信道的弥散长度。 换句话说, 基于 Vi terbi算 法的 MLSE算法的计算复杂度取决于 M和 L, 当 M比较大的时候, 即使在 L 比较小的情况下, 计算复杂度仍然非常高。
在 GSM 系统中, 由于采用 GMSK 二进制调制, 一般可以使用最优的 Vi terbi 算法作解调, 而信道中的弥散长度在系统中一般取 = 6, 这样运 算复杂度不是很高。 而在 EDGE系统中, 如图 2所示, 图 2为 EDGE协议中 规定的 8PSK的星座图。 在 EDGE系统中信号的调制符号表的大小是 = 8 , 可以看出,如果沿用在 GMSK调制中实现的基于 Vi terbi的 MLSE方法, 8PSK 解调时的总状态数为 85 - 32768, 其复杂度将大大的增加。 对于基带解调系 统来说, 这是不可能采用软件无线电的方式来实现的。 所以需要找到一种 合适的方法来实现均衡解调, 不仅运算复杂度低, 同时还要保证解调的性 能。
在专矛 J号为 6, 707, 849 的美国专^' J " Met hods, Rece ivers and Equa l i zers Having Increased Computat ional Ef f i c iency" 中, 采用了 联合最大似然序列估计法 (MLSE)和判决反馈法 (DFS E)的技术, 提出了一种 有效的减少复杂度的方法。 此专利将信道弥散长度分为两个部分, 一部分 用于 MLSE算法, 另一部分用于 DFSE算法, 网格图中的状态数可以根据用 于 MLSE算法的弥散长度而定, 这样就减少了 MLSE算法的状态数目。 同时 在计 分支度量的时候, 将所有状态移入的不同的部分与相同的部分分开 计算, 这样可以进一步减少计算复杂度。但是当用于 MLSE算法的弥散长度': 比较^的时候,整个系统的计算复杂度仍然很高。另外采用 DFSE技术在觯: 调均餘的时候会造成误差累积。
在专利号为 5, 644, 603 的美国专利 "Maximum Like l ihood Sequence Es t ima tor wi th Var iable Number of States" 中, 采用训练序列估计信 道参数, 并根据所估计的信道参数来确定 Vi terbi 算法的状态数目, 得到 均衡 调的输出结果。 此专利需要对不同的状态数目进行不同的处理, 那 么相应的程序空间需要增加, 资源的消耗比较大。 另外当信号的调制符号 表比 大的时候, 系统的复杂度呈指数上升, 不 合在 EDGE系统中采用。
中国专利 01112664. 7针对第三代移动通信系统中的 EDGE技术, 提出 了一种与之相适应的 8PSK调制的均衡解调实现方法,首先将翻转后的信号 进行 E£配滤波, 将输出的结果再进行相干解调, 务判断解调后的符号, 然 后根梧相干解调后的数据, 进行 N次迭代路径搜索(Nrf为迭代次数, 一般 为 1或者 2) , 从所有可能的序列中选出具有最大似然函数值的序列作为输 出序列。 采用此种方法, 使得计算复杂度降为
Figure IMGF000006_0001
。 此发明虽然计算 量小, 系统可实现性强, 但是经过仿真验证, 其沟衡解调的算法性能并不 能满 EDGE协议中的规定, 不适合在实际 EDGE系、统中实现。 发明内容
本发明的目的是, 针对现有技术的不足, 提 it!一种适用于 EDGE系统 的 8PSK均衡解调的方法及装置,通过减少状态数目 ,从所有可能的序列中 选出最大似然序列作为输出的序列,在满足 EDGE†办议规范的前提下,可以 大大降低计算复杂度, 并同时保证基带解调系統的性能。
为了实现上述目的, 本发明提供了一种适用 f EDGE系统的 8PSK均衡 解调的方法, 包括以下步驟:
步骤 1、 对接收到的 I , Q信号采用^ 3 '8进行翁 3转;
步骤 2、 对翻转后的信号进行相关获得信道参数的估计值;
步骤 3、 根据信道参数的估计值, 确定时间提前量及能量和最大的信, 道参教估计值;
步骤 4、 根据能量和最大的信道参数的估计值对翻转后的信号进行匹 配滤波;
步骤 5、 利用能量和最大的信道参数的估计喪和匹配滤波后的信号, 寻找最大似然序列, 并作将该最大似然序列输出;
步骤 6、 将输出的最大似然序列符号值转换为比特值。
所述的步骤 5中用于寻找最大似然序列的算法为采用次优的寻找最大 似然序列的算法, 所述的次优的寻找最大似然序列的算法包括如下步骤: 步骤 51、 从时间单位 k=L开始, 计算匹配滤波后输出的信号的各个状 态对应长为 L段分支的序列的度量, 存储各个状态对应的幸存序列和幸存 的序列度量; 步聚 52、 k=k+l,把此节点进入每个状态的分支和这些分支相连的前一 节点相连, 得到 ^条路径; 在状态转移时, 计算每一转移路径的次分支度 量;
步骤 53、 从计算出的次分支度量中选择最大妁次分支度量, 保存这个最 大次分支度量作为状态转移的分支度量, 同时保存该分支度量的符号值; 步骤 54、将每条路径中的分支度量与其对 的前一级状态中存储的以 前路径的幸存度量值相加得到四条路径的累积度量值;
步暴 55、从 2条进入该状态的路径中选取并存储一条具有最大累积度 量的路径作为新的幸存路径, 最大度量作为该求态的幸存度量, 同时删除 其他所有的非幸存路径;
步骤 56、 若 k〈待解调序列的长度, 则转向步骤 52; 否则, 比较各个 状态的幸存度量, 得到最大幸存度量, 所述的最大幸存度量所对应的幸存 序列即为最大似然序列。
本发明还提供了一种适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的装置,包括: 信号翻转模块, 信道估计模块, 时延同步模块 Φ匹配滤波模块, 还包括均 衡解调模块, 符号转换模块, 其中所述的信号 3转模块, 其输入端与接收 机端的信号采样输出端连接, 用于将采样得到的 8PSK信号采用 进行 翻转, 并将翻转后的信号同时输出到信道估计模块和匹配滤波模块;
所述的信道估计模块, 用于将输入的训练序列与翻转后的信号进行相 关来获得信道参数的估计值, 并将得到的信道参数的估计值输出到时延同 步模块;
所述的时延同步模块, 用于根据输入的信道参数的估计值获得时间的 提前量, 同时确定能量最大的信道参数估计值, 并将该能量最大的信道参 数估计值同时输入到匹配滤波模块和均衡解调模块;
所述的匹配滤波模块, 用于将从时延同步模块输出的能量最大的信道 参数估计值与从信号翻转模块输出的翻转后的倌号进行匹配滤波, 并将匹 配滤波后的信号输出到均衡解调模块;
所述的均衡解调模块, 用于根据输入的匹酉己滤波后的信号及能量最大 的信道参数估计值寻找最大似然序列 , 将得到釣符号值输出到符号转换模 块;
所述的符号转换模块,用于将输入的符号值转换成与之对应的比特值。 本发明采用了减少状态的 Vi terb i算法对输入的基带数字 I , Q信号进 行均衡解调, 从所有可能的序列中选出最大似然序列作为输出的序列, 在 满足 EDGE协议规范的前提下, 可以大大降低 i十算复杂度, 解决了 EDGE系 统中信号在无线信道中的各种畸变, 如信道特' I"生出现零点等, 尤其是由于 多径效应而产生的码间干扰。 附图说明
图 1为现有移动通信系统的信道模型基本示意图;
图 2为现有 EDGE协议中的 8PSK的星座图;
图 3为本发明所述方法的流程图;
图 4为本发明中网格转移的碟形运算图;
图 5为本发明中的 8PSK子集分割的示意图;
图 6为本发明所述装置的结构图。 具体实施方式
本发明所述的方法适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调, 通过减少状态 数目, 从所有可能的序列中选出最大似然序列作为输出的序列, 在满足 EDGE协议规范的前提下, 可以大大降低计算复杂度, 具体的, 该方法的流 程如图 3所示, 包括如下步驟:
步驟 1、 对接收到的 I , Q信号采用^ Λ/8进行翻转;
步驟 2、 对翻转后的信号进行相关获得信道参数的估计值; 步骤 3、 根据信道参数的估计值, 获得时间提前量及能量和最大的信 道参数估计值, 以此来进行时延同步; 由于在空间信号传输有一定的时间 迟, 需要将发送信号和接收信号在时间上同步起来, 获取时间提前量就 是为了实现这个同步, 保证解调的正确性。
步骤 4、 将信道参数的估计值与翻转反同步后的信号进行匹配滤波; 步骤 5、 利用信道参数的估计值和匹配滤波后的信号, 寻找最大似然 列, 并作将该最大似然序列作为解调结果输出;
步骤 6、 将输出的最大似然序列符号值转换为比特值。
对于上述每一步骤具体详述如下,
在步骤 1中, 由于根据 EDGE的协议见定, 8PSK的基带调制需要进行 符号旋转, 即 其中 k 表示调制符号的索引, 每一次调制的旋转角度为 3^/8
在解调 8PSK时, 需要进行相位反旋转的运算,按下面公式进行相位反 旋转的运算:
yj{k) = yj{k) -
Figure IMGF000009_0001
Figure IMGF000009_0003
公式展开后:
3k
Ij(k) = Jj(k) cos ■Q ,(k)sin
、丁」
其中, 为第 k个符号上第 j个采样点位置上接收信号, 和2^ ^ 分别为接收信号 )的实部和虚部; 为翻转后的信号, »和2 )分别 为翻转后的信号 y»的实部和虚部。
3ht
本发明采用查表的方法来获得了的正弦和余弦值。因为它是以 2 为周 ( 2>k7v
cos I 、 . ( >k \
sin
期, 所以, 在一个变化周期里 (k = 0, 1...15 ) , 8 和 8」的值可 以分为 16对, 计算出这 16对的数据, 建立两张表, 完成相位反旋转的运
( 3Κπλ . ( ^πλ cos sin
算。 其中, 这两张表中, 一张表存 ^ 8 )的值, 另外一张存 8 的值。 所述的式( 9 )中的实部和虚部通过对这两个 进行查询来获得, 这样得到 各个翻转后的信号 t)。
所述步骤 2中, 通过训练序列与翻转后的信号进行相关来获得信道参数的 估计值。 EDGE系统中, 每一突发脉冲 156. 25符号, 占一个时隙, 约 5ΊΊ s , 与信道衰落周期相比很小, 因此可以认为一时隙内信道时变影响不大。 因为 在无线通讯中, 信号在空中传播, 会有信道来影响它。 如果移动台在运动的 话, 这个信道将会发生变化, 但是由于一个时隙的时间非常短, 那么就可以 认为这个信道的变化可以忽略不计。 训练序列^ 26符号(约 96. 2 μ δ) , 放在 突发脉冲中间, 这样更可认为信道参数在一个时隙内不变。 这里采用滑动相 关白々方法, 利用训练序列的正交特性来获取信 的参数。
通过训练序列与翻转后的信号滑动相关 到的信道参数的估计值可以. 表示为:
Figure IMGF000010_0001
其中 t = 0,l,...,N , 取决于搜索的范围, α )是训练序列的符号值, ) 表示第 个符号上笫 J'个采样点位置上的信^参数估计值, )表示为翻 转后的信号。
在步骤 3中, 根据上一步骤中得到的信 参数估计值找到时间的提前 量, 同时确定能量和最大的信道参数估计值, 作为均衡、 解调的基本信道 参教和匹配滤波器的系数。 时延同步的过程 是信道参数估计值中寻找最 大能量和的过程。 时间提前量的计算公式为:
∑4 = argmax ^ n(k)\ >
δ 04 241 最终(即能量和最大) 的信道参数估计值可以通过时间提前量获得:
Figure IMGF000011_0001
其中 为第 个符号上第 J '个采样点位置上的最终的信道参数估计 值。
其中, 时间提前量是通过寻找氣大能量和的方式得到的, 例如, 参数 估计值为 a,b,c,d,e, 那么不同位置丄的能量和为
(laT+lbl2), ( |b|2+|c|2), ( |c|2+|d| ( |d|2+|e|2), 从中找到最大的值, 比如第二个值最大。 即为最大的能量和, 这样 TA=2。 得到的时间提前量, 即可通过公式 g ) = ^. t+7¾) = ο,ι,.··,ζ- 1得到能量和最大的信道参数估 计值 g )。
在步骤 4中, 步骤 3中输出的信道参数估计值作为匹配滤波模块的输 入, 与翻转后的信号进行匹配滤波。 外需要注意的是匹配滤波器的系数, 也就是说, 对信号进行滤波的时候所需要的系数(FIR滤波器) , 其与能 量和最大的信道参数估计值为共轭关系。
在步骤 5中, 根据步骤 3中输 ώ的信道参数估计值和匹配滤波后输出 的信号来寻找最大似然序列, 同时愉出解调的结果。
在这一步中, 用于寻找最大似然序列的算法为采用次优的寻找最大似 然序列的算法, 本发明主要侧重于咸少解调均衡实现的复杂度, 基本原理 基于 Viterbi算法。 具体地, 所述 ά 次优的寻找最大似然序列的算法包括 如下步骤:
步骤 51、 首先需要初始化, 从日 间单位 k=L开始, 计算匹配滤波后输 出的信号的各个状态对应长为 L段分支的序列的度量, 存储各个状态对应 的幸存序列和幸存的序列度量;
步骤 52、 k=k+l,把此节点进入每个状态的分支和这些分支相连的前一 节点相连, 得到 ^条路径; 在状态转移时, 计算每一转移路径的次分支度 量, 所述的次分支度量的计算公式为: Sub _ Branch _ Metric = Re^ i\ Zk - ^S^ > 其中, ^为幸存路径中的符号估计值;
S I为合成信道的自相关函数;
为发送信号的符号的共轭值;
步驟 53、 从计算出的次分支度量寸选择最大的次分支度量, 保存这个 最大次分支度量作为状态转移的分支度量, 同时保存该最大次分支度量的 符号值;
步骤 54、将每条路径中的分支度量与其对应的前一级状态中存储的以 前路径的幸存度量值相加得到四条路径的累积度量值;在所述步骤 54之前 或之后, 还可以保存每个状态幸存符号路径历史表, 所述的幸存符号路径 历史表为一个长度为 5的数组, 保存的为过去 5个时刻的幸存路径上的符 号估计值 ^
步驟 55、 从 2条进入该状态的路径中选取并存储一条具有最大累积度 量的路径作为新的幸存路径, 最大度量作为该状态的幸存度量, 同时删除 其他所有的非幸存路径;
步骤 56、 若 k〈待解调序列的长复, 则转向步骤 52; 否则, 停止迭代, 比较各个状态的幸存度量, 最大幸存度量所对应的幸存序列即为最大似然 序列。
上述步骤 52-55的过程可由图 4表示,图 4为本发明所涉及到的网格转 移的碟形运算图。 其中, 箭头表示分支, 状态 2 /和 2. +1为转移前的两个 状态, 状态 和 /+16为转移后的两个状态。 对前一级的两个相邻状态 2 / 和 2 /+1 , —共有四条支路, 在每个 t路中, 都需要计算 4个次分支度量, 并从次分支度量中选择最大的一个做为分支度量, 每一分支度量再与其前 一级状态 2 i 或 2i+l 中存储的以前路径的累计度量值相加得到四条路径 Branch-UpO, Branch— Upl , BranctuDownO与 Branch-Downl的累积度量值。 (需要注意的是, 这四条路径中的 支度量为 4 条次分支度量中的: ^大 值。 )然后在对应的两个当前状态 禾口 /+16下两两比较, 每个当前状态都 留下累积度量值较大的一条路径作为幸存路径, 同时将当前状态的度 t值 做为幸存度量值以及与幸存路径对应的输入比特存入相应的緩冲区, 备 下一级计算。
如图所示,对于下一个时刻的状态(/)来说,输入的是图 5中所示 ^子 集 0中的符号值。 幸存度量的值是比较 Branch— UpO与 Branch_Upl中 累 计度量的最大的值。 同样, 对于下一个时刻的状态(/+16)来说, 输入^是 图 5 中所示的子集 1 中的符号值。 幸存度量的值是比较 Branch— DownO 与 Branch— Downl中的累计度量的最大的值。
图 5为本发明中 8PSK子集分割的示意图, 将 8PSK信号分割为数目较 少的状态, 并根据此状态来创建如图 4所示的网格转移的碟形运算图 0。 如图所示, 将 8PSK分成两个子集, 分别表示为子集 0和子集 1。 子集 0 包 含了符号 1, 3 , 5 , 7; 而子集 1包舍了符号 0 , 2 , 4 , 6。 于是在 Vi teirbi : 算法中的网格图中的状态转移可以肴作是子集 0和子集 1的转移, 而不是 每个符号的转移。 在图 4 中可以看出, 每个状态中 -""^"^"^"*— 5}代表 的是每个子集 0或者 1, 而不是符 值。 但是其对应的符号值需要存储在 幸存符号路径历史表, 在计算次分 度量时需要利用到它。 所以, 整个状 态的个数为 25 = 32而不是 85 = 32768 , 这样, 计算复杂度大大降低了。
本发明还提供了适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的装置, 该装置的 结构图如图 5所示, 该装置包括: 像号翻转模块 301, 信道估计模块 3 02 , 时延同步模块 303 , 匹配滤波模块 304、均衡解调模块 305和符号转换模块 306。信号翻转模块 301的输入端与接收机端的信号采样输出端连接, 用于 将采样得到的 8PSK信号采用 进行翻转, 并将翻转后的信号同时 出 到信道估计模块 302和匹配滤波模:^ 304;
信道估计模块 302用于将输入的训练序列与翻转后的信号进行相关来 获得信道参数的估计值, 并将得到的信道参数的估计值输出到时延同步模 块 303;
时延同步模块 303用于根据输入的信道参数的估计值获得时间的提前 量, 同时确定能量最大的信道参数估计值, 并将该能量最大的信道参数估 计值同时输入到匹配滤波模块 304和均衡解调模块 305;
匹配滤波模块 304用于将从时延同步模块 303输出的能量最大的^ ί言道 参数估计值与从信号翻转模块 301输出的翻转后的信号进行匹配滤波, 并 将匹配滤波后的信号输出到均衡解调模块 305;
均衡解调模块 305用于根据输入的匹配滤波后的信号及能量最大妁信 道参数估计值寻找最大似然序列, 将得到的符号值输出到符号转换模块 306;
符号转换模块 306用于将输入的符号值转换成与之对应的比特值。 其中, 均衡解调模块 305是该装置的核心,其用于寻找最大似然序列, 均衡解调模块 305将估计的信道参数值, 以及匹配滤波器的输出作为均衡 解调的输入, 来寻找最大似然序列, 同时输出解调的结果。 另外需要注意 的是当采用定点 DSP来实现均衡解调时, DSP中数值的取值范围有 P 。 当 实现 Vi terbi算法中的度量更新时, 保存的度量值极有可能溢出, 而超 出 DSP的表示范围。 所以在采月 DSP实现时需要保证运算过程中不 生溢 出, 另外能够适应较大的动态范围。
均衡解调模块 305的实现方法在图 4和图 5中进一步说明。图 5是 8PSK 子集分割的示意图。将 8PSK信号分割为数目较少的状态,并根据此 态来 创建网格图。 如图所示, 将 8PSK分成两个子集, 分别表示为子集 0和子集 1。 子集 0包含了符号 1 , 3, 5 , 7; 而子集 1包含了符号 0, 2 , 4, 6。 于 是在 Vi terbi算法中的网格图中的状态转移可以看作是子集 0和子 1的 转移, 而不是每个符号的转移。 另外, 其对应的符号值需要存储在拿存符 号路径历史表, 在计算次分支度量时需要利用到符号值。 图 4为本发明所涉及到的网格转移的碟形运算图。 对前一级的两个相 邻状态 2 i和 2 i+l, 一共有四条支路, 在碟形运算中, 需要计算出四条支 路与接收信号的分支度量 (请先说明次分支度量是如何计算的, 从次分支 度量中选择最大的一个做为分支度量) , 每一分支度量再与其前一及状态 2 i或 2 i+l中存储的以前洛径的累计度量值相加得到四条路径 Branch— UpO, Branch— Upl , Branch— Do 0与 Branch— Downl的累积度量值。 (需要注意 的是, 这四条路径中的分支度量为 4条次分支度量中的最大值。 ) 然后在 对应的两个当前状态 i和 i+16下两两比较,每个当前状态都留下累 只度量 值较大的一条路径作为幸存路径, 同时将当前状态的度量值做为幸存度量 值以及与幸存路径对应的输入比特存入相应的緩冲区, 准备下一级计算。
另外, 为了得到训练序列, 所述的装置还包括训练序列模块, 所述的 训练序列模块用于向所述的信道估计模块输出用于与翻转后的信号进行相 关的训练序列。
本发明所述方法综合考虑了均衡解调方法的性能、 复杂度、 稳定性和 运算速度,采用了减少状态的 Vi terbi算法对输入的基带数字 I, Q信号进 行均衡解调,来解决 EDGE 系统中信号在无线信道中的各种畸变,如信道特 性出现零点等, 尤其是由于多径效应而产生的码间干扰。
最后所应说明的是, 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限 制, 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明, 本领域的普通技术人 员应当理解, 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换, 而不脱离 本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

  1. 权利要求书
    1、一种适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法, 其特征在于, 包括 以下步骤:
    步驟 1、 对接收到的 I , Q信号采用^ 进行翻转;
    步骤 2、 对翻转后的信号进行相关获得信道参数的估计值;
    步骤 3、 根据信道参数的估计值, 确定时间提前量及能量和最大的信 道参数估计值;
    步骤 4、 根据能量和最大的信道参数的估计值对翻转后的信号进行匹 配滤波;
    步骤 5、 利用能量和最大的信道参数的估计值和匹配滤波后韵信号, 寻找最大似然序列, 并 ^!夺该最大似然序列输出;
    步骤 6、 将输出的最大似然序列符号值转换为比特值。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法, 其特征在于, 所述步骤 2中, 对翻转后的信号进行相关的过程为: 利用训 练序列对翻转后的信号进行滑动相关。
    3、 根据权利要求 1所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法, 其特征在于, 所述步厥 3的所述的时间提前量通过以下公式确
    Figure IMGF000016_0001
    其中, 表示第 个符号上第 J'个采样点位置上的信道参数估计值; 所述的能量和最大的信道参数估计值通过以下公式获得:
    gj(k) = hj(k + TA) k = 0,l, - -,L - \
  3. 4、 根据权利要求 1所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法, 其特征在于, 所述步 5中用于寻找最大似然序列的算法为采 J¾次优的寻 找最大似然序列的算法。 5、 根据权利要求 4所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均餘解调的方法, 其特征在于, 所述的次优的寻找最大似然序列的算法包括以下步骤:
    步骤 51、 从时间单位 k=L开始, 计算匹配滤波后输出信号的各个状态 对应长为 L段分支的序列的度量, 存储各个状态对应的幸存序列和幸存的 序列度量;
    步骤 52、 k=k+l,把此节点进入每个状态的分支和这些分主相连的前一 节点相连, 得到 2条路径; 计算每一转移路径的次分支度量;
    步骤 53、 从计算出的次分支度量中选择最大的次分支度量, 保存这个最 大次分支度量作为状态转移的分支度量, 同时保存该分支度量的符号值; 步骤 54、将每条路径中的分支度量与其对应的前一级状态中存储的以 前路径的幸存度量值相加得到四奈路径的累积度量值。
    步骤 55、从 1条进入待进入状态的路径中选取并存储一夺具有最大累 积度量的路径作为新的幸存路径, 最大度量作为该状态的幸 度量, 同时 删除其他所有的非幸存路径。
    步驟 56、 若 k〈待解调序列的长度, 则转向步骤 52 ; 否则, 比较各个 状态的幸存度量, 得到最大幸存度量, 所述的最大幸存度量所对应的幸存 序列即为最大似然序列。
    6、 根据权利要求 5所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法, 其特征在于, 所逸步骤 52中的次分支度量通过以下的公式疾得:
    Figure IMGF000017_0001
    其中, -'为幸存路径中的符号估计值;
    S 1为合成信道的自相关函数;
    r:为发送信号的符号的共轭值。
    7、 根据权利要求 5所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的方法, 其特征在于,在所述步骤 54之前或之后,保存每个所述状态的幸存符号路 径历史表, 所述的幸存符号路径历史表为一个长度为 5的数组, 所述数组 用于保存过去 5个时刻的幸存路径上的符号估计值。
  4. 8、 一种适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的装置, 包括: 信号翻转模 块, 信道估计模块, 时延同步模块和匹配滤波模块, 其特征在于, 还包括 均衡解调模块, 符号转换模块, 其中所述的信号翻转模块, 其输入端与接 收机端的信号采样输出端连接, 用于将采样得到的 SPSK信号采用 <sup>3 /8</sup>进 行翻转, 并将翻转后的信号同时输出到信道估计模块和匹配滤波模块; 所述的信道估计模块, 用于将输入的训练序列与翻转后的信号进行相 关来获得信道参数的估计值, 并将得到的信道参数的估计值输出到时延同 步模块;
    所述的时延同步模块, 用于根据输入的信道参数的估计值获得时间的 提前量, 同时确定能量最大的信道参数估计值, 并^ 1该能量最大的信道参 数估计值同时输入到匹配滤波模块和均衡解调模块;
    所述的匹配滤波模块, 用于将从时延同步模块输出的能量最大的信道 参数估计值与从信号翻转模块输出的翻转后的信号进行匹配滤波, 并将匹 配滤波后的信号输出到均衡解调模块;
    所述的均衡解调模块, 用于根据输入的匹配滤波后的信号及能量最大 的信道参数估计值寻找最大似然序列, 将得到的符号值输出到符号转换模 块;
    所述的符号转换模块,用于将输入的符号值转 成与之对应的比特值。
  5. 9、 根据权利要求 8所述的适用于 EDGE系统的 8PSK均衡解调的装置, 其特征在于, 还包括训练序列模块, 所述的训练序列模块用于向所述的信 道估计模块输出用于与翻转后的信号进行相关的训 东序列。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20070704

Assignee: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: ZTE Corporation

Contract record no.: 2015440020319

Denomination of invention: Method and equipment adapted to 8PSK equalization demodulation in EDGE system

Granted publication date: 20090114

License type: Common License

Record date: 20151123

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090114

Termination date: 20181029