JP2008539605A - スライディングウィンドウブロック線形等化器を有する改良型受信機 - Google Patents
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Abstract
受信機、または受信機に組み込まれた集積回路(IC)は、等化サンプルを生成する、高速フーリエ変換(FFT)ベースの(またはハイブリッドFFTベースの)スライディングウィンドウブロックレベル等化器(BLE)を含む。BLEは、雑音電力推定器と、第1および第2のチャネル推定器と、FFTベースのチップレベル等化器(CLEQ)と、チャネル監視ユニットとを含む。雑音電力推定器は、2つの異なるサンプルデータストリームに基づいて、雑音電力推定値を生成する。チャネル推定器は、サンプルデータストリームに基づいて、それぞれのチャネル推定値を生成する。チャネル監視ユニットは、チャネル推定値に基づく切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号と、切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す第2のチャネル監視信号とを生成する。FFTベースのCLEQは、雑音電力推定値に基づく等化サンプルと、第1および第2のサンプルデータストリームの1ブロックサンプルと、チャネル推定値と、監視信号とを生成する。
Description
本発明は、無線通信システムにおいて用いられる符号分割多元接続(CDMA)受信機に関する。より詳しくは、本発明は、無線送受信ユニット(WTRU)や基地局において使用されるような、高速フーリエ変換(FFT)処理手法を用いる高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)受信機に関する。
従来のRAKEベースのCDMA受信機に対する機能向上となりうる受信機アルゴリズムには、様々なものがある。これらの受信機アルゴリズムは、一般に、計算の複雑度が大幅に高まるために、実装は、より多くのコンポーネント、より多くのソフトウェアサイクル、およびより多くの電力を必要とするものになる。そして、そのように計算の複雑度が高まると、最終的に、WTRUのコストがより高くなり、バッテリ寿命がより短くなる。
改良されたアルゴリズムを使用しながら、同時に、計算の複雑度の増加を最小化するか、またはなくすことによって、受信機の性能を最適化することが望ましい。
本発明は、等化サンプルを生成する、FFTベース(またはハイブリッドFFTベース)のスライディングウィンドウブロック線形等化器(BLE)を含む、受信機または受信機に組み込まれた集積回路(IC)に関する。BLEは、雑音電力推定器と、第1および第2のチャネル推定器と、FFTベースのチップレベル等化器(CLEQ)と、チャネル監視ユニットとを含む。雑音電力推定器は、2つの異なるサンプルデータストリームに基づいて、雑音電力推定値を生成する。チャネル推定器は、サンプルデータストリームに基づいて、それぞれのチャネル推定値を生成する。チャネル監視ユニットは、チャネル推定値に基づく切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号と、切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す第2のチャネル監視信号とを生成する。FFTベースのCLEQは、雑音電力推定値に基づく等化サンプルと、第1および第2のサンプルデータストリームの1ブロックサンプルと、チャネル推定値と、監視信号とを生成する。
例として与えられ、添付図面と併せて理解されるべき、以下の、好ましい実施形態の説明から、本発明のより詳細な理解が得られるであろう。
以下では、用語「WTRU」は、ユーザ端末(UE)、移動局、ラップトップ、個人用情報端末(PDA)、固定または移動加入者ユニット、ページャ、または他の任意のタイプの、無線環境での動作が可能な装置を含み、これらに限定されない。用語「基地局」は、以下で言及された場合に、アクセスポイント(AP)、ノードB、サイトコントローラ、または他の任意のタイプの、無線環境におけるインターフェース装置を含み、これらに限定されない。
本発明の機能は、ICに組み込まれても、コンポーネントの多数の相互接続を含む回路の形で構成されてもよい。
頭字語
3GPP 第3世代パートナシッププロジェクト
AICH アクイジションインジケータチャネル
BLE ブロック線形等化器
CDMA 符号分割多元接続
CLEQ チップレベル等化器
CPICH 共通パイロットチャネル
DFT 離散フーリエ変換
DPCCH 専用物理制御チャネル
DPDCH 専用物理データチャネル
EV−DO エボリューション−データのみ(Evolution − data only)
EV−DV エボリューション−データおよび音声(Evolution − data and voice)
FDD 周波数分割複信
FFT 高速フーリエ変換
FIR 有限インパルス応答
HS−PDSCH 高速物理ダウンリンク共用チャネル
HS−SCCH HS−DSCH用高速共用制御チャネル
HSDPA 高速ダウンリンクパケットアクセス
IC 集積回路
MAI 多元接続干渉
MMSE 最小平均二乗誤差
P−CCPCH プライマリ共通制御物理チャネル
PICH ページングインジケータチャネル
S−CCPCH セカンダリ共通制御物理チャネル
SNR 信号対雑音比
TDD 時間分割複信
WTRU 無線送受信ユニット
ZF ゼロフォーシング
記号
文中で特に断らない限り、以下の記号定義が適用される。
M=ブロックの中央部のサイズ
E=ブロックの端部のサイズ
W=ブロックサイズ=M+2E
Lmax=チップ内のチャネル応答ベクトルの最大長さ
L=処理されるチャネル応答ベクトルの長さ
N=ブロックレートに対するチャネル応答ベクトルの更新率(N=1の場合、行列はWチップブロックごとに反転される)
3GPP 第3世代パートナシッププロジェクト
AICH アクイジションインジケータチャネル
BLE ブロック線形等化器
CDMA 符号分割多元接続
CLEQ チップレベル等化器
CPICH 共通パイロットチャネル
DFT 離散フーリエ変換
DPCCH 専用物理制御チャネル
DPDCH 専用物理データチャネル
EV−DO エボリューション−データのみ(Evolution − data only)
EV−DV エボリューション−データおよび音声(Evolution − data and voice)
FDD 周波数分割複信
FFT 高速フーリエ変換
FIR 有限インパルス応答
HS−PDSCH 高速物理ダウンリンク共用チャネル
HS−SCCH HS−DSCH用高速共用制御チャネル
HSDPA 高速ダウンリンクパケットアクセス
IC 集積回路
MAI 多元接続干渉
MMSE 最小平均二乗誤差
P−CCPCH プライマリ共通制御物理チャネル
PICH ページングインジケータチャネル
S−CCPCH セカンダリ共通制御物理チャネル
SNR 信号対雑音比
TDD 時間分割複信
WTRU 無線送受信ユニット
ZF ゼロフォーシング
記号
文中で特に断らない限り、以下の記号定義が適用される。
M=ブロックの中央部のサイズ
E=ブロックの端部のサイズ
W=ブロックサイズ=M+2E
Lmax=チップ内のチャネル応答ベクトルの最大長さ
L=処理されるチャネル応答ベクトルの長さ
N=ブロックレートに対するチャネル応答ベクトルの更新率(N=1の場合、行列はWチップブロックごとに反転される)
=アンテナ#jからの偶数サンプルに対応する、長さLmaxまたはLのチャネル応答ベクトル
=アンテナ#jからの奇数サンプルに対応する、長さLmaxまたはLのチャネル応答ベクトル
またはr -j,e=アンテナ#jからの偶数サンプルを含む、長さWの受信ベクトル
またはr -j,o=アンテナ#jからの奇数サンプルを含む、長さWの受信ベクトル
=アンテナ#jからの偶数サンプルを含む、長さWの受信雑音ベクトル
=アンテナ#jからの奇数サンプルを含む、長さWの受信雑音ベクトル
d=送信されたサンプルのベクトル
d=送信されたサンプルのベクトル
=推定された受信チップのベクトル
H j,e=アンテナ#jからの偶数サンプルに対応するチャネル応答行列
H j,o=アンテナ#jからの奇数サンプルに対応するチャネル応答行列
Tc=チップ継続時間
σ2=MMSE解法において用いられる雑音分散または雑音電力(実値または近似値)
H j,e=アンテナ#jからの偶数サンプルに対応するチャネル応答行列
H j,o=アンテナ#jからの奇数サンプルに対応するチャネル応答行列
Tc=チップ継続時間
σ2=MMSE解法において用いられる雑音分散または雑音電力(実値または近似値)
通信チャネルは、信号対雑音比(SNR)、マルチパス、多元接続干渉(MAI)、および他の、送信機または受信機の外部または内部にありうる障害によって特徴づけられることが可能である。通信チャネル状態の所与のセットに対して、本発明は、従来のRAKEベースのCDMA受信機より低いエラー確率および高いデータスループットを実現することにより、従来のRAKEベースのCDMA受信機より性能を向上させる。同様に、本発明は、Rake受信機と同等のエラー確率性能を、より悪いチャネル状態において、かつ/または、送信機からより離れた場所において有する受信機を提供する。さらに、本発明は、受信機アルゴリズムのパラメータを調整することにより、性能をさらに向上させるか、計算の複雑度をさらに下げる、いくつかの手法を提供する。
本発明は、FFT処理を使用する。FFTは、離散フーリエ変換(DFT)を効率的に計算するための、よく知られた手法である。FFTが使用されるケースでは、DFTを計算する代替方法(たとえば、素因数分解またはチャープZ変換をベースとするアルゴリズム)による置き換えが必ず可能である。
本発明は、HSDPAに適用可能である。通信チャネル状態に基づいてパラメータが設定され、計算の複雑度は下がる。本発明は、主として、第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)の周波数分割複信(FDD)HSDPAシステムに適用可能であるが、本発明はさらに広範に、たとえば、3GPP規格における非HSDPAチャネル、時間分割複信(TDD)HSDPAおよび非HSDPA信号、CDMA2000、1xEV−DV(エボリューション−データおよび音声)、および1xEV−DO(エボリューション−データのみ)を復調するために使用可能なCDMA受信機にも適用可能である。
図1は、改良型受信機100のブロック図であり、改良型受信機100は、本発明によるBLE 105およびデスクランブル/逆拡散ユニット110を含む。デスクランブル/逆拡散ユニット110は、スクランブルコード140およびチャネル形成コード(channelization codes)145に基づいて、HSDPAチャネル115および非HSDPAチャネル120を含むCDMAチャネルを復調する。BLE 105は、HSDPAチャネル(HS−PDSCH 150およびHS−SCCH 155)を処理し、非HSDPAチャネル(DPDCH 160、DPCCH 165、S−CCPCH 170、P−CCPCH 175、PICH 180、AICH 185、およびCPICH 190)を復調することが可能である。1つのBLE 105を、HSDPAチャネルと非HSDPAチャネルとに用いたり、複数のBLE 105を用いたりすることが可能である。受信機100は、2倍オーバーサンプリングと、2つの受信アンテナとを使用する。受信機100は、1つのアンテナと任意のオーバーサンプリングレートとにより、サンプル125、130を受信し、等化サンプル135を出力するよう動作することが可能である。受信機100は、また、3つ以上のアンテナに容易に拡張可能である。
図2は、FFTベースのスライディングウィンドウBLE 205を含み、HSDPAチャネル(HS−PDSCH 150およびHS−SCCH 155)を処理し、非HSDPAチャネル(DPDCH 160、DPCCH 165、S−CCPCH 170、P−CCPCH 175、PICH 180、AICH 185、およびCPICH 190)を復調する、改良型受信機200の詳細ブロック図である。FFTベースのスライディングウィンドウ等化器およびブロック等化器のさらなる背景技術については、参照により本明細書に完全に組み込まれている、同時係属中の文献(特許文献1参照)に見いだせる。
図2の改良型受信機200の、FFTベースのスライディングウィンドウBLE 205は、チャネル推定器210および215と、チャネル監視ユニット220と、雑音電力推定器225と、オプションプロセッサ230と、FFTベースのCLEQ 235とを含む。
チャネル推定器210は、第1のアンテナに関連付けられたサンプルデータストリームからサンプル240を受け取り、応答として、長さLmaxのチャネル推定値ベクトル
、
を含む第1のチャネル推定値信号250を生成する。
チャネルインパルス応答の推定値をh(t)とし、h(t)のサンプルをh(k)とする。h(k)の偶数サンプルをhe(k)で表し、h(k)の奇数サンプルをho(k)で表す。ここで、第1の受信アンテナのh(k)の偶数サンプルおよび奇数サンプルを、それぞれ、
、
で表す。h(t)は時間制限されているので、he(k)およびho(k)のサンプル数には制限がある。Lmaxは、サンプル数を表す。受信信号r(t)は、(ストリーム240/245から)サンプリングされてr(k)となる。偶数サンプルは、re(k)で表され、奇数サンプルは、ro(k)で表される。
さらに、チャネル推定器215は、第2のアンテナに関連付けられたサンプルデータストリームからサンプル245を受け取り、応答として、やはり長さがLmaxであるチャネル推定値ベクトル
、
を含む第2のチャネル推定値信号255を生成する。
第1および第2のチャネル推定値信号250、255のそれぞれは、チャネル監視ユニット220およびFFTベースのCLEQ 235に入力される。さらに、受信サンプル240および245は、両方とも、FFTベースのCLEQ 235および雑音電力推定器225に入力される。
チャネル監視ユニット220は、第1および第2のチャネル推定値信号250、255を受け取り、応答として、切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号260を生成する。つまり、チャネル監視ユニット220は、第1および第2のチャネル推定値信号250、255のチャネル推定値ベクトルを、FFTベースのCLEQ 235で使用されるように短くする(すなわち、切り詰める)。切り詰められたチャネル推定値ベクトルは、ベクトル長さL(ただし、L≦Lmax)を指定することによって識別されることが可能である。Lの決定には、様々なアルゴリズムを用いることが可能である。たとえば、チャネル推定値ベクトルにおけるピーク値に対してしきい値が設定される場合には、そのしきい値を上回る要素を含むようにLを選択することが可能である。
チャネル監視ユニット220で生成されたチャネル監視信号260は、切り詰められた推定値ベクトルの開始点および終了点を識別することも可能である。たとえば、オリジナルの切り詰められたチャネル推定値ベクトルが点1から点Lmaxまでを含むものの、有効なエネルギーが点4から点Lmax−7にのみ存在する場合は、オリジナルのチャネル推定値ベクトル250、255のそれぞれにおいて、点4から点Lmax−7までのLmax−10個の点だけを使用するよう、チャネル監視信号260がチップレベル等化器に指示することが可能である。
チャネル推定器210および215は、特定のチャネル推定器出力点をゼロに設定する後処理機能を含むことが可能である。したがって、チャネル監視ユニット220は、すべての非ゼロ値を単純に含むようにLおよび開始点を選択することが可能である。
チャネル監視ユニット220はさらに、FFTベースのCLEQ 235で使用される第2のチャネル監視信号265を生成することが可能であり、第2のチャネル監視信号265は、第1のチャネル監視信号260に含まれる、切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す。
無線通信においては、チャネルは、レイリーまたは他のタイプのフェージングチャネルと見なされることが多い。フェージングチャネルは、チャネルが時間とともに変化する速さを決定するために用いられるコヒーレンス時間パラメータおよびドップラー拡散パラメータを有する。したがって、チャネル監視ユニット220は、チャネル推定値ベクトル250、255のコヒーレンス時間またはドップラー拡散を推定することが可能である。
雑音電力推定器225は、サンプル240および245のそれぞれを受け取り、MMSE解法に必要な推定雑音電力値σ2を生成する。
オプションプロセッサ230は、FFT処理パラメータを決定し、FFTベースのCLEQ 235で必要なパラメータ(更新率N、ブロックサイズW、エッジサイズEなど)を計算することが可能である。プロセッサ230はさらに、雑音電力推定器225に代わる手段として、雑音電力σ2を計算することが可能である。この場合、雑音電力推定値は、チャネル監視ユニット220に与えられたチャネル推定値ベクトル250、255から導出される。パラメータN、W、およびEは、コヒーレンス時間、ドップラー拡散、および/または節約電力に応じてプログラム可能である。プロセッサ230は、オプションで、パラメータを制御するために用いられることが可能である。プロセッサ230が用いられない場合は、固定のデフォルトパラメータの1つのセットがFFTベースのCLEQ 235によって用いられる。
プロセッサ230は、復調性能を最適化するために、または計算の複雑度を下げるため(および、したがって必要な電力を低減するため)に、パラメータを選択することが可能である。さらに、パラメータは、FFTベースのCLEQ 235の動作中に、通信チャネルの状態変化として適合されることが可能である。
チャネル監視ユニット220、雑音電力推定器225、およびプロセッサ230は、それぞれ単独で示されているが、より少ない数の、まったく別のアルゴリズムおよび/またはコンポーネントに(たとえば、ICチップ上に)まとめられることも可能である。
本発明によれば、ベクトルr=[r0,r1,...,r2W-1]Tは、着信信号のチップレートの2倍のレートでサンプリングされた受信サンプルを含む。これは、偶数受信ベクトルre=[r0,r2,...,r2W-2]Tと、奇数受信ベクトルro=[r1,r3,...,r2W-1]Tとに分割される。
2倍サンプリングされたチャネルインパルス応答が[h0,h1,...,h2L-1]である場合(ただし、Lはチャネルインパルス応答の、チップ単位の長さ)、チャネルインパルス応答行列は、次式で表され、
次のように、偶数行列と奇数行列とに分割される。
および
チップレート(1倍)でサンプリングされた送信信号ベクトルをdとすると、次式が得られる。
ここで、neおよびnoは、それぞれ偶数サンプリング位置および奇数サンプリング位置における雑音ベクトルである。雑音分散(または雑音電力)は、
であるとする。
MMSEの原理を用いると、信号サンプル推定値は、次式で表される。
ここで、(・)Hは、複素共役転置(またはエルミート)演算である。Iは単位対角行列である。
2アンテナダイバーシティ受信機の場合、上述の展開は、次式のように容易に拡張可能である。上付き文字および下付き文字の1および2は、2つの受信アンテナを表す。
MMSE解法は、次式で与えられる。
ゼロフォーシング(ZF)解法は、σ2I項を省略することにより、次式で与えられる。
上述の各式は、ダイバーシティを有する場合と有しない場合との2倍オーバーサンプリングについて与えられている。ダイバーシティ受信機は、たとえば、複素ベースバンド受信データの4つのストリーム(アンテナ#1からの奇数サンプル、アンテナ#1からの偶数サンプル、アンテナ#2からの奇数サンプル、およびアンテナ#2からの偶数サンプル)を処理する。任意の数の受信アンテナおよび任意のオーバーサンプリングレートについて、同様の式を与えることが可能である。説明した手法は、パラメータの様々なセットに等しく当てはまる。
FFTを用いて式(5)を効率的に評価することは、以前から確立されている。たとえば、図3は、図2の受信機200のFFTベースのCLEQ 235に実装可能なCLEQアーキテクチャ235’を示す。ここで、
は、線形相関演算の出力の場所に、FFTを用いて実装される。CLEQ 235’は、複素共役演算装置305、310と、ゼロパディング装置315、320、390と、FFT演算ユニット325、330、335、340、385と、線形相関装置345、350と、乗算器355、360と、加算器365、370、375と、除算器380と、逆高速フーリエ変換(IFFT)ユニット395とを含む。
偶数受信サンプルについてのチャネル推定値255、および奇数受信サンプルについてのチャネル推定値250は、複素共役演算装置305および310にそれぞれ入力され、複素共役演算装置305および310は、複素共役信号425および430を生成する。複素共役信号425および430は、その後、ゼロパディング装置315および320にそれぞれ入力され、ゼロパディング装置315および320は、出力信号435および440を生成する。出力信号435および440は、その後、FFT演算ユニット330および340に入力され、それらに応じて信号450および460が生成される。
受信偶数サンプル245および受信奇数サンプル240は、FFT演算ユニット325および335にそれぞれ入力され、FFT演算ユニット325および335は、出力信号445および455をそれぞれ生成する。信号445は、乗算器355によって信号450と乗算され、積結果信号472が生成される。信号455は、乗算器360によって信号460と乗ぜられ、積結果信号474が生成される。積結果信号472および474は、加算器370によって合計され、和信号476が生成される。
偶数受信サンプルについてのチャネル推定値255および複素共役信号425は、線形相関装置345に入力され、線形相関装置345は出力信号465を生成する。奇数受信サンプルについてのチャネル推定値250および複素共役信号430は、線形相関装置350に入力され、線形相関装置350は出力信号470を生成する。信号465および470は、加算器365によって合計され、和信号482が生成される。和信号482は、その後、加算器375によって雑音電力推定値信号275を加算され、和信号486が生成される。和信号486は、ゼロパディング装置390に入力され、ゼロパディング装置390は、出力信号488を生成する。出力信号488に対して、FFT演算ユニット385によるFFT演算が実行され、出力信号490が生成される。和信号476は、除算器380によって、信号490で除算され、商結果信号478が生成され、商結果信号478は、IFFTユニット395に供給され、等化サンプル135が生成される。
図4は、図3において各FFT演算が実行されるサンプルを与えるために用いられるスライディングウィンドウを示す。スライディングウィンドウBLEという用語は、1ブロックのサンプル(またはウィンドウ)ごとにFFT計算を行うことを意味し、各ブロックは、各端部にエッジ405を有し、先行ブロックおよび後続ブロックとの間に、ある程度のオーバーラップを有する。ウィンドウサイズが大きければ、より多くのサンプルに対してチャネル推定値を形成できるが、チャネルの変化率に比べてウィンドウ継続時間が長すぎると、良好なチャネル推定値が得られない可能性がある。代替として、チャネルの変化が非常に遅い場合には、チャネル推定値の計算にすべてのブロックを用いることが不要になり、チャネル推定値を計算する頻度を下げることによって、計算の複雑度を下げることが可能である。本発明は、ウィンドウサイズと、チャネル推定値が計算されるレートとを適応させる。
オーバーラップは、マルチパスエネルギーを十分に蓄積して各ブロックを適切に復調するために必要である。復調性能を向上させるためにはエッジを長くすることが必要であり、計算量を最小化するためにはエッジを短くすることが必要である。本発明は、BLEブロックのエッジサイズ(E)をチャネル特性または許容できる複雑度に適応させる機能を含む。
ブロックサイズ(W)=M+2Eである。ここで、Mは、ブロックの中央部410のサイズであり、Eは、ブロックのエッジ405のサイズである。HSDPAの典型的な設計では、W=256およびE=16、またはW=512およびE=32である。WおよびEの他の組み合わせも可能であり、より広い範囲に対する適応が行われることも可能である。
図5は、図2の受信機200のFFTベースのCLEQ 235に実装される、CLEQアーキテクチャの別の実施形態235’’を示す。CLEQ 235’’は、ゼロパディング装置502、504と、FFT演算ユニット506、508、510、514と、複素共役演算装置512、516と、乗算器518、520、522、524と、加算器519、526、530と、除算器528と、IFFTユニット532とを含む。
偶数受信サンプルについてのチャネル推定値255、および奇数受信サンプルについてのチャネル推定値250は、ゼロパディング装置502および504にそれぞれ入力され、ゼロパディング装置502および504は、出力信号548および550を生成する。信号548および550は、その後、FFT演算ユニット506および508にそれぞれ入力され、それらに応じて出力信号554および556が生成される。信号554および556は、その後、複素共役演算装置512および516にそれぞれ入力され、複素共役演算装置512および516は、それらに応じて複素共役信号558および562を生成する。
受信偶数サンプル245および受信奇数サンプル240は、FFT演算ユニット510、514にそれぞれ入力され、FFT演算ユニット510、514は、それらに応じて出力信号552および560を生成する。信号552は、乗算器518によって複素共役信号558と乗算され、積結果信号564が生成される。信号560は、乗算器520によって複素共役信号562と乗算され、積結果信号566が生成される。積結果信号564および566は、加算器519によって合計され、和信号572が生成される。信号554は、乗算器522によって複素共役信号558と乗算され、積結果信号568が生成される。信号556は、乗算器524によって信号562と乗算され、積結果信号570が生成される。積結果信号568および570は、加算器526によって合計され、和信号574が生成される。和信号574および雑音電力推定値信号275は、加算器530によって合計され、和信号578が生成される。和信号572は、除算器528によって、和信号578で除算され、商結果信号580が生成され、商結果信号580は、IFFTユニット532に供給され、等化サンプル135が生成される。
CLEQアーキテクチャ235’’は、線形相関演算と、FFTブロックの1つとをなくして、計算の複雑度を下げる。図は、2倍オーバーサンプリングと1つの受信アンテナを使用する場合を示している。
2つ以上のアンテナおよび他のオーバーサンプリングレートへの拡張は容易に可能である。CLEQアーキテクチャ235’’MMSE解法を使用するが、ZF解法に用いられることも容易に可能であり、それは、雑音電力をゼロに設定すること、および/または雑音推定値との加算ノード530を省略することにより、可能である。
本発明の代替実施形態によれば、2倍サンプリングが行われたケースについてのCLEQアーキテクチャは、ハイブリッドFFTベースの改良型受信機を使用する。ハイブリッドFFTベースの改良型受信機は、FFTベースの処理と、時間ドメインの処理との組み合わせを用いる。FFT処理ユニットは、時間ドメインFIRフィルタで使用されるタップフィルタ係数を生成する。ハイブリッドFFTベースの改良型受信機を、図6に示す。ここで、式(5)および(7)は、次のように書き直される。
ここで、sは、拡散データベクトル(前述のデータベクトルdに相当)であり、Hiは、チャネル応答行列であり、riは、受信ベクトルであり、M=2(2倍サンプリング)である。2アンテナ受信機ダイバーシティを用いる2倍サンプリングの場合は、M=4を用いることが可能である。行列Rは、次のように表すことができる。
式(9)は、次のように書き直すことができる。
または同等に、
および
行列Giのq番目の行を
で表す。式(12)の計算は、時間ドメインで、次式のような有限インパルス応答(FIR)フィルタリングの形式で実行することが可能である。
近似として、W以上の長さに相当する時間間隔に対するFIR係数を表すために、ブロックWのサンプルに基づいて、単一ベクトルgiを計算することが可能である。その場合、等化出力は、サンプルの連続的なストリームをフィルタに流し、新しいバージョンが計算されるときに係数ベクトルgiを変更することによって、計算されることが可能である。
式(13)の計算は、周波数ドメインで、FFTおよびIFFT演算の形式で実行可能であり、それによってベクトルgiが得られる。ベクトルsiを、次のように表す。
si=Giri 式(15)
si=Giri 式(15)
式(12)は、FFT分解を用いて、次のように書き直すことができる。
または
ここで、Dpは、P点FFT行列である。Λiは、対角要素が、行列Hiの第1列のFFTである対角行列である。
式(17)は、次のように書き直すことができる。
ここで、
は、対角要素が、行列Giの第1列のFFTである対角行列である。式(17)および(18)を用いると、次式が成り立つ。
したがって、
ここで、F(−)は、FFT演算を示し、F-1(−)は、逆FFTを示し、*は、複素共役を示す。タップ係数ベクトルgiは、受信信号を用いてベクトル要素を並べ替え、整列させることにより、ベクトル
(
は行列Giのq番目の行)から取得することが可能である。代替として、係数ベクトルgiは、Gi(:,1)(行列Gの第1列)から取得することも可能であり、これは、Gi(:,1)を、L/2個の要素分だけ、循環的にダウンシフトし、循環的にダウンシフトされたGi,shift(:,1)の最初のL個の要素を取ることにより、可能である。一般に、パラメータ値Lは、等化器の長さを表す。パラメータ値qは、隣接ブロック間のオーバーラップ領域のサイズを表す。qは、たとえば、Eであるように選択されることが可能である。一般に、Lおよびqは、設計、実装、および最適化に応じて、他の値を表す場合もある。値giは、タップ係数ベクトルを切り詰めたり、タップ係数ベクトル内の雑音係数(noisy coefficients)を消去したりすることにより、さらに処理されることが可能である。係数をフィルタリングして、さらに処理するために、いくつかの後処理機能を実装することが可能である。
さらに、パラメータqおよびLは、通常は遅延拡散および車両速度に依存する設計パラメータであって、シミュレーションまたは他の方法で最適化されることが可能である。HSDPAの場合、qの好ましい値は、4〜32(チップ)の範囲であり、Lの好ましい値は、4〜20(チップ)の範囲である。他の値を用いることも可能である。
図6は、図2の受信機200に実装される、ハイブリッドFFTベースのCLEQアーキテクチャ235’’’を示す。CLEQ 235’’’は、FFT処理ユニット602と、後処理/記録ユニット634、636と、フィルタユニット604とを含む。FFT処理ユニット602は、偶数サンプルチャネル推定値255を受け取る第1の入力と、奇数サンプルチャネル推定値250を受け取る第2の入力と、雑音電力推定値275を受け取る第3の入力と、第1のハイブリッドFFT出力信号672を出力する第1の出力と、第2のハイブリッドFFT出力信号674を出力する第2の出力とを含む。FFT処理ユニット602はさらに、ゼロパディング装置606、608と、FFT演算ユニット610、612と、複素共役演算装置614、616と、乗算器618、622と、加算器620、624と、除算器626、628と、IFFTユニット630、632とを含む。フィルタユニット604は、FIRフィルタ640、642と、加算器644とを含む。
偶数受信サンプルについてのチャネル推定値255、および奇数受信サンプルについてのチャネル推定値250は、ゼロパディング装置606および608にそれぞれ入力され、ゼロパディング装置606および608は、ゼロパディングされた信号648および650を生成する。ゼロパディングされた信号648および650は、その後、FFT演算ユニット610および612にそれぞれ入力され、FFT演算ユニット610および612は、FFT処理された信号652および654を生成する。FFT処理された信号652および654は、その後、複素共役演算装置614および616にそれぞれ入力され、複素共役演算装置614および616は、それらに応じて複素共役信号656および658を生成する。FFT処理された信号652は、乗算器618によって複素共役信号656と乗算され、積結果信号662が生成される。同様に、FFT処理された信号654は、乗算器622によって複素共役信号658と乗算され、積結果信号663が生成される。積結果信号662および663は、加算器620によって合計され、第1の和信号664が生成される。第1の和信号664は、その後、加算器624によって雑音電力推定値275に加算され、第2の和信号666が生成される。複素共役信号656および658は、それぞれ除算器626および628によって、第2の和信号666でそれぞれ除算され、商結果信号668および670が生成される。商結果信号668および670は、その後、IFFTユニット630および632にそれぞれ入力され、IFFTユニット630および632は、それらに応じて、ハイブリッドFFT出力信号672および674(すなわち、未処理のフィルタ係数)が生成される。
ハイブリッドFFT出力信号672および674はさらに、後処理/記録ユニット634および636を用いて処理され、後処理/記録ユニット634および636は、最終タップフィルタ係数676(g1)および678(g2)を生成する。後処理/記録ユニット634および636は、切り詰め、雑音フィルタリング(すなわち、雑音係数の消去)、タップ係数並べ替えのうちの少なくとも1つを実行する。
最終タップ係数676は、フィルタユニット604内のFIRフィルタ640で用いられ、受信偶数サンプル245に対する時間ドメイン等化が実行される。FIRフィルタ640は、第1の等化信号684を出力する。最終タップ係数678は、フィルタユニット604内のFIRフィルタ642で用いられ、受信奇数サンプル245に対する時間ドメイン等化が実行される。FIRフィルタ642は、第2の等化信号686を出力する。第1および第2の等化信号684および686は、加算器644によって合計され、等化サンプル135が生成される。代替として、加算器644の代わりに、最大比合成(MRC)を用いる合成器を使用することも可能である。
図6では、式(12)は、時間ドメインで、FIRフィルタにより実装され、FIRフィルタ係数は、FFT演算により計算される。CLEQのこの実施形態は、前述したように、サンプルのオーバーラップするブロックをFIRフィルタに流すことにより、スライディングウィンドウBLEとして動作することが可能である。代替として、この実施形態は、FIRフィルタに入力される受信サンプルの連続ストリームに対して動作することが可能であり、その場合、ブロック処理は、FIRフィルタ係数ベクトルgiを計算するためにのみ使用される。
図6の実施形態では、FFTベースのブロック処理を使用して、FIRフィルタ係数を計算する。フィルタ係数を計算するために、他の方法でブロック処理を行うことも可能である。たとえば、コレスキー分解、近似コレスキー分解、QR分解など、様々な行列反転方法を適用することが可能である。
図3、5、および6の各図は、MMSE解法を示すが、ZF解法に用いられることも容易に可能であり、それは、雑音推定値をゼロに設定すること、および/または雑音推定値との加算ノードを省略することにより、可能である。
図7は、本発明の一実施形態による、図2の受信機200のFFTベースのBLE 205のチャネル推定器210の高レベルブロック図である。チャネル推定器210は、受信サンプル240を処理する相関器のバンク705と、平滑フィルタ7101、7102、...、710Nと、チャネル推定値ベクトル(h)250を出力する後処理ユニット715とを含む。前述したものと同じ構成がチャネル推定器215に当てはまり、異なるのは、相関器のバンク705が、代わりに受信サンプル245を処理し、チャネル推定値ベクトル255を出力する点である。
図8は、図7のチャネル推定器210と同様のチャネル推定器210’の詳細ブロック図である。チャネル推定器210’は、Lmaxチップのスパンのベクトル相関器815を有する。HSDPA用途の場合のLmaxの典型的な値は、20チップである。
チャネル推定器210’はさらに、各点のチャネル推定値を改善する複数の平滑フィルタ8401、8402、...、840Nを含む。平滑フィルタ8401、8402、...、840Nは、ブロック平均器、FIRフィルタ、または無限インパルス応答(IIR)フィルタであってよい。平滑フィルタ8401、8402、...、840Nの出力は、後処理ユニット845に送られ、後処理ユニット845は、偶数(または奇数)チャネルインパルス応答860を出力する。後処理ユニット845は、チャネル推定値ベクトルhの中の雑音があるサンプルの影響をなくすか、最小化する。
一実施形態では、後処理ユニット845は、しきい値を設定して、そのしきい値を下回る絶対値の要素をすべてゼロに設定するアルゴリズムを含み、それを動作させることが可能である。しきい値は、h内の最大要素の絶対値の定数(<1)倍として計算されることが可能である。
別の実施形態では、後処理ユニット845で動作するアルゴリズムは、h内のすべての要素の平均の絶対値(または平均の絶対値の何らかの近似)の定数(>1)倍として計算されることが可能である。
さらに別の実施形態では、両方の方法を用いて2つのしきい値を計算し、その2つの値の大きい方または小さい方を最終しきい値として選択することが可能である。
図9は、図2の受信機200のFFTベースのBLE 205の雑音電力推定器225の例示的ブロック図である。雑音電力推定器225は、複数の絶対値処理ユニット905、910、915、920と、加算器925と、平滑フィルタ930と、乗算器935とを含む。2つのアンテナのそれぞれからの偶数サンプル240e、245eおよび奇数サンプル240oおよび245oの絶対値(または近似の絶対値)は、絶対値処理ユニット905、910、915、920によって計算される。絶対値処理ユニット905、910、915、920から出力された処理済みサンプルは、加算器925によって合計され、合計出力信号928が生成されて、平滑フィルタ930に入力される。乗算器935は、平滑フィルタ930の出力932と、変倍定数940とを乗算して、雑音電力推定値275を生成する。
図10は、本発明によるHSDPAコプロセッサチャネル推定器1000のブロック図である。
本発明の特徴および要素を、特定の組み合わせにおける好ましい実施形態の形で説明したが、各特徴または各要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素がない単独の状態で使用されることが可能であり、また、本発明の他の特徴および要素がある状態およびない状態での様々な組み合わせの形で使用されることが可能である。
Claims (52)
- (a)第1のサンプルデータストリームを受信する第1のアンテナと、
(b)第2のサンプルデータストリームを受信する第2のアンテナと、
(c)前記第1および第2のサンプルデータストリームのそれぞれに関連付けられた奇数サンプルおよび偶数サンプルに基づいて雑音電力推定値を生成する雑音電力推定器と、
(d)前記雑音電力推定値と、前記第1および第2のサンプルデータストリームの1ブロックサンプルとに基づいて等化サンプルを生成するチップレベル等化器(CLEQ)と、を備えることを特徴とする受信機。 - (e)前記第1のサンプルデータストリームに基づいて第1のチャネル推定値を生成する、第1のチャネル推定器と、
(f)前記第2のサンプルデータストリームに基づいて第2のチャネル推定値を生成する、第2のチャネル推定器と、をさらに備え、前記CLEQによって生成された等化サンプルは、前記第1および第2のチャネル推定値にさらに基づくことを特徴とする請求項1に記載の受信機。 - (g)前記第1および第2のチャネル推定値に基づく切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号と、前記第1のチャネル監視信号に含まれる前記切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す第2のチャネル監視信号とを生成するチャネル監視ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の受信機。
- 前記CLEQは高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであり、前記受信機は、
(h)前記チャネル監視ユニットと前記FFTベースのCLEQとの間に結合され、前記FFTベースのCLEQによって使用されるFFT処理パラメータを決定するプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の受信機。 - 前記パラメータは更新率Nを含むことを特徴とする請求項4に記載の受信機。
- 前記パラメータは、ブロックサイズWおよびエッジサイズEを含むことを特徴とする請求項4に記載の受信機。
- 1ブロックサンプルの前記サイズWは、前記ブロックの中央部のサイズMが、前記1ブロックサンプルの前記エッジサイズEの2倍に加算されたものに等しいことを特徴とする請求項6に記載の受信機。
- W=256およびE=16であることを特徴とする請求項6に記載の受信機。
- W=512およびE=32であることを特徴とする請求項6に記載の受信機。
- 前記パラメータは雑音電力σ2を含むことを特徴とする請求項4に記載の受信機。
- 前記CLEQは、ハイブリッド高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであることを特徴とする請求項1に記載の受信機。
- (a)第1のサンプルデータストリームを受信する第1のアンテナと、
(b)第2のサンプルデータストリームを受信する第2のアンテナと、
(c)前記第1のサンプルデータストリームに基づいて第1のチャネル推定値を生成する、第1のチャネル推定器と、
(d)前記第2のサンプルデータストリームに基づいて第2のチャネル推定値を生成する、第2のチャネル推定器と、
(e)前記第1および第2のチャネル推定値と、前記第1および第2のサンプルデータストリームの1ブロックサンプルとに基づいて等化サンプルを生成するチップレベル等化器(CLEQ)と、を備えることを特徴とする受信機。 - (f)前記第1および第2のサンプルデータストリームのそれぞれに関連付けられた奇数サンプルおよび偶数サンプルに基づいて雑音電力推定値を生成する雑音電力推定器をさらに備え、前記CLEQによって生成された等化サンプルは、前記雑音電力推定値にさらに基づくことを特徴とする請求項12に記載の受信機。
- (f)前記第1および第2のチャネル推定値に基づく切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号と、前記第1のチャネル監視信号に含まれる前記切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す第2のチャネル監視信号とを生成するチャネル監視ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項12に記載の受信機。
- 前記CLEQは高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであり、前記受信機は、
(g)前記チャネル監視ユニットと前記FFTベースのCLEQとの間に結合され、前記FFTベースのCLEQによって使用されるFFT処理パラメータを決定するプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の受信機。 - 前記パラメータは更新率Nを含むことを特徴とする請求項15に記載の受信機。
- 前記パラメータは、ブロックサイズWおよびエッジサイズEを含むことを特徴とする請求項15に記載の受信機。
- 1ブロックサンプルの前記サイズWは、前記ブロックの中央部のサイズMが、前記1ブロックサンプルの前記エッジサイズEの2倍に加算されたものに等しいことを特徴とする請求項17に記載の受信機。
- W=256およびE=16であることを特徴とする請求項17に記載の受信機。
- W=512およびE=32であることを特徴とする請求項17に記載の受信機。
- 前記パラメータは雑音電力σ2を含むことを特徴とする請求項15に記載の受信機。
- 前記CLEQは、ハイブリッド高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであることを特徴とする請求項12に記載の受信機。
- 第1のサンプルデータストリームを受信する第1のアンテナと、第2のサンプルデータストリームを受信する第2のアンテナとを含む受信機に組み込まれた集積回路(IC)であって、
(a)前記第1および第2のサンプルデータストリームのそれぞれに関連付けられた奇数サンプルおよび偶数サンプルに基づいて雑音電力推定値を生成する雑音電力推定器と、
(b)前記雑音電力推定値と、前記第1および第2のサンプルデータストリームの1ブロックサンプルとに基づいて等化サンプルを生成するチップレベル等化器(CLEQ)と、を備えることを特徴とするIC。 - (c)前記第1のサンプルデータストリームに基づいて第1のチャネル推定値を生成する、第1のチャネル推定器と、
(d)前記第2のサンプルデータストリームに基づいて第2のチャネル推定値を生成する、第2のチャネル推定器と、をさらに備え、前記FFTベースのCLEQによって生成された等化サンプルは、前記第1および第2のチャネル推定値にさらに基づくことを特徴とする請求項23に記載のIC。 - (e)前記第1および第2のチャネル推定値に基づく切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号と、前記第1のチャネル監視信号に含まれる前記切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す第2のチャネル監視信号とを生成するチャネル監視ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項24に記載のIC。
- 前記CLEQは高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであり、前記ICは、
(f)前記チャネル監視ユニットと前記FFTベースのCLEQとの間に結合され、前記FFTベースのCLEQによって使用されるFFT処理パラメータを決定するプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のIC。 - 前記パラメータは更新率Nを含むことを特徴とする請求項26に記載のIC。
- 前記パラメータは、ブロックサイズWおよびエッジサイズEを含むことを特徴とする請求項26に記載のIC。
- 1ブロックサンプルの前記サイズWは、前記ブロックの中央部のサイズMが、前記1ブロックサンプルの前記エッジサイズEの2倍に加算されたものに等しいことを特徴とする請求項28に記載のIC。
- W=256およびE=16であることを特徴とする請求項28に記載のIC。
- W=512およびE=32であることを特徴とする請求項28に記載のIC。
- 前記パラメータは雑音電力σ2を含むことを特徴とする請求項26に記載のIC。
- 前記CLEQは、ハイブリッド高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであることを特徴とする請求項23に記載のIC。
- 第1のサンプルデータストリームを受信する第1のアンテナと、第2のサンプルデータストリームを受信する第2のアンテナとを含む受信機に組み込まれた集積回路(IC)であって、
(a)前記第1のサンプルデータストリームに基づいて第1のチャネル推定値を生成する、第1のチャネル推定器と、
(b)前記第2のサンプルデータストリームに基づいて第2のチャネル推定値を生成する、第2のチャネル推定器と、
(c)前記第1および第2のチャネル推定値と、前記第1および第2のサンプルデータストリームの1ブロックサンプルとに基づいて等化サンプルを生成するチップレベル等化器(CLEQ)と、を備えることを特徴とするIC。 - (d)前記第1および第2のサンプルデータストリームのそれぞれに関連付けられた奇数サンプルおよび偶数サンプルに基づいて雑音電力推定値を生成する雑音電力推定器をさらに備え、前記CLEQによって生成された等化サンプルは、前記雑音電力推定値にさらに基づくことを特徴とする請求項34に記載のIC。
- (d)前記第1および第2のチャネル推定値に基づく切り詰められたチャネル推定値ベクトルを含む第1のチャネル監視信号と、前記第1のチャネル監視信号に含まれる前記切り詰められたチャネル推定値ベクトルのおおよその変化率を示す第2のチャネル監視信号とを生成するチャネル監視ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項34に記載のIC。
- 前記CLEQは高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであり、前記ICは、
(e)前記チャネル監視ユニットと前記FFTベースのCLEQとの間に結合され、前記FFTベースのCLEQによって使用されるFFT処理パラメータを決定するプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項36に記載のIC。 - 前記パラメータは更新率Nを含むことを特徴とする請求項37に記載のIC。
- 前記パラメータは、ブロックサイズWおよびエッジサイズEを含むことを特徴とする請求項37に記載のIC。
- 1ブロックサンプルの前記サイズWは、前記ブロックの中央部のサイズMが、前記1ブロックサンプルの前記エッジサイズEの2倍に加算されたものに等しいことを特徴とする請求項39に記載のIC。
- W=256およびE=16であることを特徴とする請求項39に記載のIC。
- W=512およびE=32であることを特徴とする請求項39に記載のIC。
- 前記パラメータは雑音電力σ2を含むことを特徴とする請求項37に記載のIC。
- 前記CLEQは、ハイブリッド高速フーリエ変換(FFT)ベースのCLEQであることを特徴とする請求項34に記載のIC。
- (i)第1のアンテナによって受信された第1のサンプルデータストリームと第2のアンテナによって受信された第2のサンプルデータストリームとに関連付けられた奇数サンプルおよび偶数サンプルに基づいて雑音電力推定値を生成する雑音電力推定器と、(ii)前記第1のサンプルデータストリームにおける前記偶数サンプルに基づいて偶数サンプルチャネル推定値を生成する、第1のチャネル推定器と、(iii)前記第2のサンプルデータストリームにおける前記奇数サンプルに基づいて奇数サンプルチャネル推定値を生成する、第2のチャネル推定器と、を備える受信機において、等化サンプルを生成する、ハイブリッド高速フーリエ変換(FFT)ベースのチップレベル等化器(CLEQ)であって、
(a)FFT処理ユニットであって、
(i)前記偶数サンプルチャネル推定値を受け取る第1の入力と、
(ii)前記奇数サンプルチャネル推定値を受け取る第2の入力と、
(iii)前記雑音電力推定値を受け取る第3の入力と、
(iv)第1のハイブリッドFFT出力信号を出力する第1の出力と、
(v)第2のハイブリッドFFT出力信号を出力する第2の出力と、を含むFFT処理ユニットと、
(b)前記FFT処理ユニットの前記第1の出力に結合され、前記偶数サンプルに関連付けられた最終タップフィルタ係数を生成する、第1の後処理/記録ユニットと、
(c)前記FFT処理ユニットの前記第2の出力に結合され、前記奇数サンプルに関連付けられた最終タップフィルタ係数を生成する、第2の後処理/記録ユニットと、
(d)前記偶数サンプルに関連付けられた前記最終タップフィルタ係数を用いて第1の等化信号を生成する、前記偶数サンプルに対する時間ドメイン等化を実行する、第1のフィルタと、
(e)前記奇数サンプルに関連付けられた前記最終タップフィルタ係数を用いて第2の等化信号を生成する、前記奇数サンプルに対する時間ドメイン等化を実行する、第2のフィルタと、
(f)前記第1および第2の等化信号を合計して前記等化サンプルを生成する加算器と、を備えることを特徴とするハイブリッドFFTベースのCLEQ。 - 前記第1および第2のフィルタは有限インパルス応答(FIR)フィルタであることを特徴とする請求項45に記載のハイブリッドFFTベースのCLEQ。
- 前記後処理/記録ユニットは、切り詰め、雑音フィルタリング、およびタップ係数並べ替えのうちの少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項45に記載のハイブリッドFFTベースのCLEQ。
- 前記FFT処理ユニット(a)は、
(a1)前記第1の入力に結合された入力を有し、前記偶数サンプルチャネル推定値に対してゼロパディングを実行することによって、第1のゼロパディングされた信号を生成する、第1のゼロパディング装置と、
(a2)前記第2の入力に結合された入力を有し、前記奇数サンプルチャネル推定値に対してゼロパディングを実行することによって、第2のゼロパディングされた信号を生成する、第2のゼロパディング装置と、
(a3)前記第1のゼロパディング装置の出力に結合された入力を有し、前記第1のゼロパディングされた信号に対してFFT演算を実行することによって、第1のFFT処理された信号を生成する、第1のFFT演算ユニットと、
(a4)前記第2のゼロパディング装置の出力に結合された入力を有し、前記第2のゼロパディングされた信号に対してFFT演算を実行することによって、第2のFFT処理された信号を生成する、第2のFFT演算ユニットと、
(a5)前記第1のFFT演算ユニットの出力に結合された入力を有し、前記第1のFFT処理された信号に対して複素共役演算を実行することにより、第1の複素共役信号を生成する、第1の複素共役演算装置と、
(a6)前記第2のFFT演算ユニットの出力に結合された入力を有し、前記第2のFFT処理された信号に対して複素共役演算を実行することにより、第2の複素共役信号を生成する、第2の複素共役演算装置と、
(a7)前記第1のFFT処理された信号と前記第1の複素共役信号とを乗算することによって、第1の積結果信号を生成する、第1の乗算器と、
(a8)前記第2のFFT処理された信号と前記第2の複素共役信号とを乗算することによって、第2の積結果信号を生成する、第2の乗算器と、
(a9)前記第1および第2の積結果信号を加算することによって、第1の和信号を生成する、第1の加算器と、
(a10)前記第1の和信号と前記雑音電力推定値とを加算して第2の和信号を生成することによって、第2の和信号を生成する、第2の加算器と、
(a11)前記第1の複素共役信号を前記第2の和信号で除算することによって、第1の商結果信号を生成する、第1の除算器と、
(a12)前記第2の複素共役信号を前記第2の和信号で除算することによって、第2の商結果信号を生成する、第2の除算器と、
(a13)前記第1の商結果信号に対してIFFT演算を実行することによって、前記第1のハイブリッドFFT出力信号を生成する、第1の逆高速フーリエ変換(IFFT)ユニットと、
(a14)前記第2の商結果信号に対してIFFT演算を実行することによって、前記第2のハイブリッドFFT出力信号を生成する、第2のIFFTユニットと、をさらに備えることを特徴とする請求項45に記載のハイブリッドFFTベースのCLEQ。 - (i)第1のアンテナによって受信された第1のサンプルデータストリームと第2のアンテナによって受信された第2のサンプルデータストリームとに関連付けられた奇数サンプルおよび偶数サンプルに基づいて雑音電力推定値を生成する雑音電力推定器と、(ii)前記第1のサンプルデータストリームにおける前記偶数サンプルに基づいて偶数サンプルチャネル推定値を生成する、第1のチャネル推定器と、(iii)前記第2のサンプルデータストリームにおける前記奇数サンプルに基づいて奇数サンプルチャネル推定値を生成する、第2のチャネル推定器と、を備える受信機において、等化サンプルを生成する集積回路(IC)であって、
(a)FFT処理ユニットであって、
(i)前記偶数サンプルチャネル推定値を受け取る第1の入力と、
(ii)前記奇数サンプルチャネル推定値を受け取る第2の入力と、
(iii)前記雑音電力推定値を受け取る第3の入力と、
(iv)第1のハイブリッドFFT出力信号を出力する第1の出力と、
(v)第2のハイブリッドFFT出力信号を出力する第2の出力と、を含むFFT処理ユニットと、
(b)前記FFT処理ユニットの前記第1の出力に結合され、前記偶数サンプルに関連付けられた最終タップフィルタ係数を生成する、第1の後処理/記録ユニットと、
(c)前記FFT処理ユニットの前記第2の出力に結合され、前記奇数サンプルに関連付けられた最終タップフィルタ係数を生成する、第2の後処理/記録ユニットと、
(d)前記偶数サンプルに関連付けられた前記最終タップフィルタ係数を用いて第1の等化信号を生成する、前記偶数サンプルに対する時間ドメイン等化を実行する、第1のフィルタと、
(e)前記奇数サンプルに関連付けられた前記最終タップフィルタ係数を用いて第2の等化信号を生成する、前記奇数サンプルに対する時間ドメイン等化を実行する、第2のフィルタと、
(f)前記第1および第2の等化信号を合計して前記等化サンプルを生成する加算器と、を備えることを特徴とするIC。 - 前記第1および第2のフィルタは有限インパルス応答(FIR)フィルタであることを特徴とする請求項49に記載のIC。
- 前記後処理/記録ユニットは、切り詰め、雑音フィルタリング、およびタップ係数並べ替えのうちの少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項49に記載のIC。
- 前記FFT処理ユニット(a)は、
(a1)前記第1の入力に結合された入力を有し、前記偶数サンプルチャネル推定値に対してゼロパディングを実行することによって、第1のゼロパディングされた信号を生成する、第1のゼロパディング装置と、
(a2)前記第2の入力に結合された入力を有し、前記奇数サンプルチャネル推定値に対してゼロパディングを実行することによって、第2のゼロパディングされた信号を生成する、第2のゼロパディング装置と、
(a3)前記第1のゼロパディング装置の出力に結合された入力を有し、前記第1のゼロパディングされた信号に対してFFT演算を実行することによって、第1のFFT処理された信号を生成する、第1のFFT演算ユニットと、
(a4)前記第2のゼロパディング装置の出力に結合された入力を有し、前記第2のゼロパディングされた信号に対してFFT演算を実行することによって、第2のFFT処理された信号を生成する、第2のFFT演算ユニットと、
(a5)前記第1のFFT演算ユニットの出力に結合された入力を有し、前記第1のFFT処理された信号に対して複素共役演算を実行することにより、第1の複素共役信号を生成する、第1の複素共役演算装置と、
(a6)前記第2のFFT演算ユニットの出力に結合された入力を有し、前記第2のFFT処理された信号に対して複素共役演算を実行することにより、第2の複素共役信号を生成する、第2の複素共役演算装置と、
(a7)前記第1のFFT処理された信号と前記第1の複素共役信号とを乗算することによって、第1の積結果信号を生成する、第1の乗算器と、
(a8)前記第2のFFT処理された信号と前記第2の複素共役信号とを乗算することによって、第2の積結果信号を生成する、第2の乗算器と、
(a9)前記第1および第2の積結果信号を加算することによって、第1の和信号を生成する、第1の加算器と、
(a10)前記第1の和信号と前記雑音電力推定値とを加算して第2の和信号を生成することによって、第2の和信号を生成する、第2の加算器と、
(a11)前記第1の複素共役信号を前記第2の和信号で除算することによって、第1の商結果信号を生成する、第1の除算器と、
(a12)前記第2の複素共役信号を前記第2の和信号で除算することによって、第2の商結果信号を生成する、第2の除算器と、
(a13)前記第1の商結果信号に対してIFFT演算を実行することによって、前記第1のハイブリッドFFT出力信号を生成する、第1の逆高速フーリエ変換(IFFT)ユニットと、
(a14)前記第2の商結果信号に対してIFFT演算を実行することによって、前記第2のハイブリッドFFT出力信号を生成する、第2のIFFTユニットと、をさらに備えることを特徴とする請求項49に記載のIC。
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