DE29824760U1 - Empfänger für drahtlose Kommunikation - Google Patents

Empfänger für drahtlose Kommunikation

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Claims (18)

1. Empfänger (20; 30; 40; 50) für drahtlose Kommunikation umfassend:
einen Kombinator (23; 26; 55), der Signale miteinander kombiniert, die Abschätzun­ gen von Sendekanalcharakteristiken, die von empfangenen Signalen abgeleitet wer­ den, darstellen, wobei die empfangenen Signale raumdivers sind und entweder zeit­ divers oder frequenzdivers und wobei die empfangenen Signale Folgen von codierten Symbolen umfassen und wobei das Codieren das Negieren ausgewählter Symbole und das Bilden der komplex konjugierten Form ausgewählter Symbole einschließt; und
einen Maximum-Likelihood-(Maximalwahrscheinlichkeits)-Detektor (24; 27; 42; 56), der die kombinierten Signale empfängt und ein gesendetes Signal wiedergewinnt, in dem er eine Kanaltransferfunktion dazu verwendet, einen Abstand zu bestimmen, für den eine Beziehung zwischen dem gesendeten Signal und den abgeschätzten Ka­ nalcharakteristiken gilt.
2. Empfänger nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:
mindestens eine Empfangsantenne (21; 51, 52), wobei die mindestens eine Emp­ fangsantenne Signale von jeder der Vielzahl von Sendeantennen empfängt; und
mindestens einen Kanalabschätzer (22; 43; 54), der die Abschätzungen von Sende­ kanalcharakteristiken erzeugt und die Abschätzungen an den Kombinierer und den Maximum-Likelihood Detektor weitergibt.
3. Empfänger nach Anspruch 2, wobei die Folgen von codierten Signalen Blöcke von Symbolen s0 und s1 umfassen, die in Symbolfolgen s0 und -s1* codiert wurden und in Symbolfolgen s1 und s0*, wobei si* die komplex konjugierte Form von si ist.
4. Empfänger nach Anspruch 3, wobei die Folgen von codierten Signalen von mehr als einer Sendeantenne empfangen werden, einschließlich einer ersten Sendeantenne und einer zweiten Sendeantenne und wobei eine codierte Folge {s0, -s1*, s2, -s4, s5* . . .} an die erste Sendeantenne angelegt wird und eine codierte Folge {s1, s0*, s3, s2*, s5, s4* . . .} an die zweite Sendeantenne angelegt wird und wobei s; * die komplex konjugierte Form von si ist.
5. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Symbole gleiche Energie haben.
6. Empfänger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Folgen von codierten Sig­ nalen von mehr als einer Sendeantenne empfangen werden und wobei die mehr als eine Sendeantenne K Sendeantennen einschließen, um K verschiedene Kanäle zu erreichen, wobei n.m Symbole auf die K Antennen über L Zeitintervalle verteilt sind, wobei K = m und L = n oder K = n und L = m.
7. Empfänger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Folgen von codierten Sig­ nalen von mehr als einer Sendeantenne empfangen werden und wobei die mehr als eine Sendeantenne K Sendeantennen einschließen, um K verschiedene Kanäle zu erreichen, wobei n.m Symbole auf die K Antennen über L Frequenzen verteilt sind, wobei K = m und L = n oder K = n und L = m.
8. Empfänger (20, 40) für drahtlose Kommunikation umfassend:
eine einzige Antenne (21) zum Empfangen von Signalen, die einen Strom von Sym­ bolen darstellen, die Redundanz beinhalten, von mindestens zwei Antennen,
eine Empfangs- und Verstärkungssektion (25), die mit der Antenne (21) verbunden ist,
einen Kombinator (23), der mit der Empfangs- und Verstärkungssektion verbunden ist, wobei der Kombinator auf Signale anspricht, die von der Antenne empfangen werden und auf Kanalabschätzungen, die für mindestens zwei nebeneinanderlaufen­ de (concurrent) raumdiverse Pfade entwickelt werden, über welche die Signale an der Antenne ankommen, um Sätze von Informationssymbolabschätzungen zu entwi­ ckelt, wobei der Kombinator diese Sätze von Informationssymbolabschätzungen ent­ wickelt, indem er die Signale, die von der einzigen Antenne empfangen werden, mit den Kanalabschätzungen über Operationen kombiniert, die Multiplikationen, Negatio­ nen und die Bildung komplex konjugierter Formen beinhalten,
einen Detektor (24, 42), der mit dem Kombinator verbunden ist und der als Antwort auf die Sätze von Informationssymbolabschätzungen Maximum-Likelihood- (Maximalwahrscheinlichkeits)-Entscheidungen entwickelt bezüglich der Informations­ symbole, die in die Kanalsymbole codiert sind und in den Signalen, die von der einzi­ gen Antenne empfangen werden, eingebettet sind.
9. Empfänger nach Anspruch 8, weiterhin umfassend einen Kanalabschätzer (22, 43), wobei der Kanalabschätzer mit dem Empfangs- und Verstärkungsbereich (25) ver­ bunden ist und in Antwort auf die Signale, die von der einzigen Antenne empfangen werden, die Kanalabschätzungen entwickelt.
10. Empfänger nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Kombinator Signale, die in zwei auf­ einanderfolgenden Zeitintervallen empfangen werden, kombiniert, um folgende Sig­ nale zu entwickeln:
i = 0*r(t) + 1r*(t + T)
j = 1*r(t) - 0r*(t + T)
wobei das Signal, das von der Antenne empfangen wird, zu einem bestimmen Zeit­ intervall
r(t) = h0si + hjsj + n(t)
entspricht, und in einem nächsten Zeitintervall
r(t + T) = -h0sj* + h1si* + n(t + T),
wobei h0 eine Transferfunktion eines Kanals ist, über den ein Symbol si zu einer ge­ gebenen Zeit übertragen wird, h, eine Transferfunktion eines Kanals ist, über den ein Symbol sj zu einem gegebenen Zeitintervall übertragen wird, n(t) und n(t + T) Rauschsignale zu jeweils dem gegebenen Zeitintervall und dem nächsten Zeitinter­ vall sind und ein *, der an eine Signalbezeichnung angefügt wird, das komplex konju­ gierte Signal zu dem Signal bedeutet und wobei hi die Abschätzung der Kanaltrans­ ferfunktion hi ist.
11. Der Empfänger nach Anspruch 10, wobei sich der Detektor auf das Symbol i = sx einstellt genau dann, wenn d2(i, sx) ≦ d2(i, sk), wobei d2(i, sx) dem Ausdruck (si - sx)(si* - sx*) entspricht.
12. Empfänger nach Anspruch 8 weiterhin umfassend: mindestens einen Kanalabschätzer (22; 43; 54), der Abschätzungen von Sendekanalcharakteristiken erzeugt und die Abschätzungen an den Kombinator und an den Maximum-Likelihood-Detektor weiterleitet:
13. Empfänger nach Anspruch 12, wobei die codierten Signale Blöcke von Symbolen s0 und s1 umfassen, die in Symbolfolgen s0 und -s1* und in Symbolfolgen s1 und s0* codiert wurden, wobei si* die komplex konjugierten Form von si ist.
14. Empfänger nach Anspruch 13, wobei der Kombinator 2 × 2 Blöcke von Symbolen kombiniert.
15. Empfänger nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Maximum-Likelihood- Detektor von dem Kombinator empfangene Signal i und j empfängt und Signale sk für alle Werte von k für jedes Signal si und sj erzeugt, euklidische Abstände
d2(i, sx), d2(i, sk), d2(sj, sx) und d2(j, sk),
und Werte x bestimmt, für die gilt:
d2(i, sx) ≦ d2(i, sx)und d2(j, sk) ≦ d2(j, sk),
alles jeweils entsprechend, um die gesendeten Signale Si und sj zu bestimmen.
16. Empfänger nach Anspruch 15, weiterhin umfassend einen Kanalab­ schätzer, der eine Vielzahl von Kanalabschätzungen n produziert, wobei jede Kanal­ abschätzung einem Kanal entspricht, der einer der Vielzahl von raumdiversen Antennen zugeordnet ist, und wobei der Maximum-Likelihood-Detektor Signale sk entwi­ ckelt, die teilweise auf der Vielzahl von Kanalabschätzungen n basieren.
17. Empfänger nach Anspruch 13, wobei der Kanalabschätzer weiterhin für den Maxi­ mum-Likelihood-Detektor mindestens erste und zweite Kanalabschätzungen 0 und 1 produziert, wobei die ersten und zweiten Kanalabschätzungen 0 und 1 jeweils ersten und zweiten raumdiversen Antennen entsprechen, und
wobei der Maximum-Likelihood-Detektor Signale sk für alle Werte von k für die emp­ fangenen Signale i und j erzeugt,
jeweils entsprechend den ersten und zweiten raumdiversen Antennen, und eine ma­ ximale Wahrscheinlichkeit davon bestimmt, was die gesendeten Signale si und sj sind, auf der Basis der empfangenen Signale und der folgenden Gleichungen:
(α0 2 + α1 2 - 1)|sx|2 + d2(i, sx) ≦ (α0 2 + α1 2 - 1)|sk|2 + d2(i, sk)
(α0 2 + α1 2 - 1)|sx|2 + d2(i, sx) ≦ (α0 2 + α1 2 - 1)|sk|2 + d2(i, sk)
wobei α02 2 = 04h0 * und α1 = 14h1 * und d2 einem euklidischen Abstand zwischen zwei Werten entspricht, die in Klammern dargestellt sind und durch ein Komma ge­ trennt sind.
18. Empfänger nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Maximum-Likelihood- Detektor von dem Kombinator Signale empfängt, die komplex konjugierte Werte dar­ stellen, die Symbolen entsprechen, welche von der Vielzahl von raumdiversen An­ tennen gesendet werden, wahrscheinliche Werte für die gesendeten Signale erzeugt und einen maximalwahrscheinlichen Wert für die gesendeten Signale auf der Basis eines minimalen euklidischen Abstands zwischen den wahrscheinlichen Werten und den empfangenen Signalen bestimmt.
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