KR100746411B1 - 유색 잡음 정정을 이용한 최소 제곱 채널 추정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유색 기저대역 잡음이 있는 복소값 기저대역 채널의 추정치를 획득할 시에 수신기 성능을 개선시키는 것에 관한 것이다. 본 발명의 여러 실시예에서, 각 동기 신호 주기동안 또는 다른 결정적 정보 윈도우 동안 채널 계수 및 기저대역 유색 잡음이 연속적으로 추정되는 시스템 및 방법이 제공된다. 그러므로, 채널 계수 및 유색 잡음은 백색 잡음이라고 가정되기보다는 추정되는 것이고, 채널 계수가 제공되어 유색 잡음이 설명될 수 있다. 이러한 추정치는 각 통신 버스트에 대해 제공될 수 있어, 유색 잡음이 있는 채널 추정치가 개선될 수 있다. 예를 들어, 비-나이키스트 수신 필터 때문에, 유색 동일-채널 간섭이 있기 때문에, 또는 인접 채널 간섭이 있기 때문에 기저대역 잡음은 유색 잡음이 될 수 있다. 유색 잡음 및 채널 계수의 추정치는 동시에 반복적으로 제공될 수 있거나, 또는 다수의 후보 유색 잡음 가정 중 최상의 결과를 선택함으로써 제공될 수 있다.
채널 계수 추정치, 유색 잡음, 수신기 성능

Description

유색 잡음 정정을 이용한 최소 제곱 채널 추정{LEAST SQUARES CHANNEL ESTIMATION WITH COLORED NOISE CORRECTION}
본 발명은 통신 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 무선 통신 시스템에서 통상적으로 발견되는 잡음(noise)에 영향을 받기 쉬운 통신 신호를 수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 일반적으로 가입자에게 음성 및 데이터 통신을 제공하는데 이용된다. 예를 들어, 지정 AMPS, ETACS, NMT-450 및 NMT-900과 같은 아날로그 셀룰러 무선전화 시스템은 오랫동안 전세계에서 성공적으로 개발되고 있다. 북미 표준 IS-54 및 유럽 표준 GSM에 따른 디지털 셀룰러 무선전화 시스템은 1990년대 초반 이후로 서비스되고 있다. 최근에, PCS(Personal Communications Services)로 통칭되는 다양한 무선 디지털 서비스, 즉, IS-36 및 IS-95와 같은 표준에 따른 고도의 디지털 셀룰러 시스템, DECT(Digital Enhanced Cordless Telephone)과 같은 저전력 시스템 및, CDPD(Cellular Digital Packet Data)와 같은 데이터 통신 서비스를 포함하는 다양한 무선 디지털 서비스가 도입되고 있다. 이러한 시스템은 Gibson에 편집된 CRC Press(1996)에 의한 The Mobile Communications Handbook에 기술되어 있다.
셀룰러 무선전화 시스템과 같은 무선 통신 시스템은 통상적으로 제 1 트랜시버(transceiver)(예를 들어 기지국)와 제 2 트랜시버(예를 들어 이동 단말기) 사이에서 설정될 수 있는 다수의 통신 채널을 포함한다. 통신 채널은 다경로 페이딩(fading) 및 추가적인 외란과 같은 성능 저하 환경에 영향을 받는다. 이런 다양한 추가적인 외란은 열 잡음, 동일 채널 간섭 및 인접-채널 간섭을 포함하는 다양한 소스(source)에서 초래될 수 있다.
무선 채널의 동적 특성 때문에, 수신 신호에 포함된 정보의 디코딩을 허용하기 위한 채널 추정이 어려워진다. 종종 무선 이동 시스템에서, 공지된 데이터 시퀀스는 송신 정보 시퀀스에 주기적으로 삽입된다. 이러한 데이터 시퀀스는 일반적으로 동기 시퀀스 또는 트레이닝(training) 시퀀스라 불리고, 통상적으로 데이터 버스트 또는 데이터 프레임의 처음이나 중간에 제공된다. 채널 추정은 동기 시퀀스, 및 신호가 송신되는 채널이 갖는 충격을 추정하기 위한 다른 공지된 매개변수를 이용하여 수행될 수 있다. 최소 제곱 추정은 추가적인 백색 가우시안 잡음(white Gaussian noise)가 있는 채널 펄스 응답(impulse response)을 추정하는 효과적인 방법일 수 있다. 그러나, 이러한 기술은, 잡음이 백색 잡음가 아니거나 유색 잡음(colored noise)이 될 수 있기 때문에 덜 효과적이다.
수신 신호에서부터 송신 신호(또는 심볼)를 끌어내기 위해서, 이동 단말기의 수신기는 MLSE(maximum likehood sequence estimation) 복조기(또는 등화기)와 같은 코히어런트(coherent) 복조기가 될 수 있는 복조기를 포함하는 것이 통상적이다. 각 데이터 버스트에서부터 다음 데이터버스트까지 채널 변화를 조절하기 위하여, 통상적으로 복조기에 대해 관련 채널 추정기가 제공된다. 통상적으로, 채널 추정기는 공지된 송신 심볼을 이용하여 동작한다.
임의의 소정 시간에, 수신 신호에서 두드러지게 나타나는 외란(동일 채널 간섭, 인접 채널 간섭 또는 열 잡음)의 종류는 일반적으로 공지되어 있지 않다. 통상적인 방법은 기본 외란이 백색 외란이라고(즉, 적절하게 상관되지 않았다고) 가정하여 수신기에 복조기나 등화기를 설계함으로써, 외란이 다소 유색 외란일 때도 수신기가 충분히 양호하게 동작할 것이라고 기대하는 것이다.
예를 들어, 도 1에 도시된 수신기 모델을 고려하자. 신호 y(t)는 이송 함수 p(t)를 갖는 아날로그 수신 필터(105)에서 최초로 필터링(filtering)되어 수신 신호 r(t)로 제공되고, 이 수신 신호 r(t)는 신호 추정치 sest(u)를 획득하기 위한 등화기(110)에서의 처리에 앞서 심볼 레이트(symbol rate) 수신 신호 r(n)로 다운샘플링(downsampling)된다. 본원 이용되는 바와 같이, "심볼 레이트"라는 용어는 심볼 송신율 및 심볼 송신율의 배수 둘 모두를 의미한다. 심볼-레이트로 다운샘플링된 이산-시간 수신 신호 r(n)은 다음과 같이 표현되고:
Figure 112002025602438-pct00001
(1)
여기서, c(k)는 기저대역 채널의 L 계수이고, s(n)은 송신된 심볼이며, v(n)은 외란 신호이다.
전술된 바와 같이, 수신기에서 채널 c(k) 추정을 돕기 위하여, 통상적으로 송신기는 다수의 공지된 심볼
Figure 112007035302756-pct00002
을 포함하는 동기 신호를 송신한다. 채널 계수 c(k)는 공지된 송신 심볼
Figure 112007035302756-pct00003
및 공지된 수신 심볼
Figure 112007035302756-pct00004
을 이용하여 추정된다. 일반적으로, 이것은 외란 v(n)이 백색이라고 가정함으로써, 즉, v(n)의 자기-상관관계(auto-correlation)가 ρvv(k) = δ(k)라고 가정함으로써 수행된다. 이러한 가정을 근거로 하여, 최적의 추정치라고 기대되는 c(k)의 ML(maximum likehood) 추정치가 최소-제곱 추정치이다.
외란 v(n)의 자기-상관관계 함수는 다음과 같이 정의될 수 있고:
ρvv(k) = E{v(n)v*(n-k)} (2)
여기서, k는 자기-상관관계 래그(lag)이고, E{}는 기대값을 나타낸다. 최소-제곱 추정치는 다음의 최적화 기준에 대한 해결책으로서 획득될 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00005
(3)
Figure 112002025602438-pct00006
(4)
여기서,
Figure 112007035302756-pct00007
는 {r(k): k<n}, {s(k): k ≤n} 및 채널 계수 c(k)가 정해진 r(n)의 한-단계 앞의 예측이다. 게다가, 신호 외란은 또한 백색 잡음이라는 가정, 즉 외란의 자기-상관관계가 ρvv(k) = δ(k)이라는 가정을 기초로 한다. 잡음 v(n)이 백색이 아닐 때(즉, ρvv(k) ≠δ(k)), 등식(4)에서 정의된 최소-제곱 추정치는 c(k)의 ML(maximum likehood) 추정치가 아닐 것이다.
통상적인 셀룰러 시스템에서, 외란 v(n)은 아날로그 수신 필터 p(t)를 통과한 3개 신호의 합으로서 만들어 질 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00008
(5)
v(n) = v(n×Tsymbol) (6)
여기서, vco(t)는 수신 필터 전의 아날로그 동일 채널 간섭이고, vadj(t)는 수신 필터 전의 아날로그 인접 채널 간섭이며, vTH(t)는 수신 필터 전의 열 잡음이고, p(t)는 아날로그 수신 필터이다. 마지막으로, v(n)은 Tsymbol 초마다 v(t)를 샘플링함으로써 획득된다.
vco(t) 또는 vadj(t)가 유색일 수 있기 때문에, v(n)이 유색일 수 있다. 게다가, p(t)는 나이키스트 필터(Nyquist filter)가 아니기 때문에 v(n)은 유색일 수 있다. 다시 말해서, 신호 외란 v(n)은 유색일 수 있고 유색 외란은 통신 신호의 한 버스트에서부터 다른 버스트까지 변할 수 있다. 전술된 바와 같이, 신호 외란이 일단 유색 외란이 되면 통상적으로 채널 계수의 ML 추정치는 등식(4)에서 정의된 최소-제곱 추정치가 아니기 때문에, 유색 신호 외란이 성능을 저하시킬 수 있다.
동일 채널 간섭의 자기-상관관계를 이용하여, 동일 채널 및 인접 채널 간섭에 영향을 받는 셀룰러 무선 애플리케이션으로 이용될 수 있는 적절한 등가물에 대한 방법론은 Lo, N.W.K 등의 "Adaptive Equalization for Co-Channel Interference in a Multipath Fading Environment", IEEE Transactions on Communications, IEEE, NY, Vol.43, pp.1441-53(1995)에 기술되어 있다. 강한 동일 채널 간섭이 있는 채널 동일화 및 등가물에 대한 알고리즘은 Samson See, C-M 등의, "Spatio-temporal channel identification and equalization in the presence of strong co-channel interference", Signal Processing, Else4vier Science B.V., Vol.78, pp.127-138(1999)에 기술되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유색 기저대역 잡음(colored baseband noise)의 존재 시에 복소값 기저대역 채널의 추정치를 획득할 때 개선된 수신기 성능을 제공할 수 있는 방법, 시스템 및 수신기 장치가 제공된다. 표준 LS(Least Squares) 채널 추정 방법은 일반적으로 기저대역 잡음이 백색이라고 가정하기 때문에, 기저대역 잡음이 유색 잡음이면 이 방법은 차선의 채널 추정 방법이 될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 각 동기 신호 주기 또는 다른 결정적 정보 윈도우(window) 동안 채널 계수 및 기저대역 유색 잡음이 동시에 추정되는 시스템 및 방법이 제공된다. 그러므로, 채널 계수 및 기저대역 유색 잡음 둘 모두는 백색 잡음이라고 가정되어 유색 잡음을 설명하는 채널 계수를 제공하는 것이 아니라 이러한 채널 계수를 추정하는 것이다. 이러한 추정치는 각 통신 버스트에 대해 제공될 수 있고, 유색 잡음의 존재 시에 개선된 채널 추정치를 발생시킬 수 있다. 기저대역 잡음은 비-나이키스트(non-Nyquist) 수신 필터를 가지기 때문에, 또는 유색 동일 채널 간섭이 존재하기 때문에, 또는 인접 채널 간섭이 존재하기 때문에 유색 간섭이 될 수 있다. 유색 잡음 및 채널 계수의 동시 추정은 반복적으로, 또는 다양한 실시예에서의 다수의 후보 유색 잡음을 추정한 결과 중 최상의 결과를 선택함으로써 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 통신 채널의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하기 위한 방법이 제공된다. 유색 잡음이 있는 통신 신호가 수신기 장치에서 수신된다. 통신 채널에 대한 채널 추정치는 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보 및 유색 잡음의 추정된 색상 특성을 근거로 결정된다. 수신 신호에 대한 신호 추정치는 결정된 채널 추정치를 이용해서 발생된다. 채널 추정치는 발생된 최소 제곱 알고리즘을 이용하여 결정될 수 있다. 대안 실시예에서, 채널 추정치는 다수 후보 채널 추정치 중 최대 가능도 채널 추정치를 채널 추정치로서 선택함으로써 결정될 수 있는데, 다수 후보 채널 추정치 각각은 유색 잡음의 다수 후보 유색 잡음 특성 중 한 특성을 근거로 한다. 유색 잡음의 색상 특성은 유색 잡음의 자기-상관관계일 수 있다. 사전 결정된 정보는 동기 신호일 수 있다.
다른 실시예에서, 채널 추정치는 다음과 같이 결정된다. 초기 채널 추정치는 백색 잡음, 수신 신호 및 사전 결정된 정보와 같은 가정된 자기-상관관계를 근거로 발생된다. 갱신된 자기-상관관계는 초기 채널 추정치, 수신 신호 및 사전 결정된 정보를 근거로 발생된다. 갱신된 채널 추정치는 갱신된 자기-상관관계, 수신 신호 및 사전 결정된 정보를 근거로 발생된다. 초기 채널 추정치는 최소 제곱 채널 추정치일 수 있다. 채널 추정치는 채널 계수인 것이 바람직하다. 초기 채널 계수, 갱신된 자기-상관관계 및 갱신된 채널 계수의 발생은 선택된 횟수만큼 반복되는 것이 바람직하다. 사전 결정된 반복 횟수가 이용되거나, 성능 기준이 만족될 때까지 동작이 반복될 수 있다.
다른 실시예에서, 초기 채널 계수는 다음 등식을 이용하여 발생되고:
Figure 112002025602438-pct00009
여기서,
Figure 112007035302756-pct00010
는 {r(k): k<n}, {s(k): k ≤n}, 채널 계수 c(k) 및 잡음 자기-상관관계 pvv(k)=δ(k)이면 r(n)의 한-단계 앞의 예측이다. 갱신된 자기-상관관계는 다음 등식을 이용하여 발생될 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00011
여기서,
Figure 112007035302756-pct00012
은 외란 v(n)의 l번째 자기-상관관계 래그의 추정치이고, l은 자기-상관관계 래그이며, M은 공지된 송신 심볼의 수이고, L은 채널 추정치의 길이(예를 들어, 채널 계수의 수)이며, n0는 제 1 공지된 송신 심볼의 지수(index)이며,
Figure 112007035302756-pct00013
는 사전 획득된 채널 추정치이고, r(n)은 이산-시간 수신 신호이며, s(n)은 공지된 송신 심볼이다. 갱신된 채널 계수는 다음과 같이 발생될 수 있다. 유색 잡음에 대한 화이트닝 필터는 갱신된 자기-상관관계를 근거로 형성될 수 있다. 수신 신호, 및 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 결정된 화이트닝 필터를 이용하여 필터링될 수 있고, 갱신된 채널 계수는 다음 등식을 이용하여 필터링된 수신 신호, 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 설정 정보 및, 갱신된 자기-상관관계를 근거로 발생될 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00014
여기서, r'(n)은 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고, s'(n-k)는 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이며, q+1은 화이트닝 필터의 길이이다. 유한 펄스 응답 화이트닝 필터가 이용될 수 있다.
부가적인 실시예에서, 통신 신호는 다수의 버스트를 포함하는데, 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 다수 버스트 각각에 포함된 동기 신호이다. 통신 채널에 대한 채널 추정치는 각 버스트에 포함된 동기 신호를 근거로하는 각 버스트에 대해 결정되어, 버스트와 관련된 채널 추정치가 제공될 수 있다. 수신 신호에 대한 신호 추정치는 각 버스트에 관련된 채널 추정치를 이용하여 각 버스트에 대해 발생될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 다수 후보 채널 추정치, 바람직하게는 채널 계수가 발생된다. 다수 후보 채널 추정치 각각은 다수 후보 자기-상관관계를 근거로 한다. 다수 후보 채널 추정치 중 하나가 채널 추정치로서 선택된다. 다수의 채널 추정치 세트는 다음과 같이 발생될 수 있다. 다수 후보 자기-상관관계 중 하나가 선택되어 이 선택된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터가 결정될 수 있다. 수신 신호, 및 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 결정된 화이트닝 필터를 이용하여 필터링될 수 있다. 다수 채널 계수 세트 중 한 세트는 필터링된 수신 신호, 및 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 결정된 정보를 근거로 발생될 수 있다. 선택 동작, 화이트닝 필터 결정 동작, 필터링 동작 및, 다른 다수의 후보 자기-상관관계에 대한 다수의 채널 세트 중 한 세트를 발생시키는 동작은 반복될 수 있다.
본 발명의 부가적인 실시예에서, 다수 채널 계수 세트
Figure 112007035302756-pct00015
(여기서, N은 후보 자기-상관관계의 수이고, i는 다수 후보 자기-상관관계를 근거로 하는 채널 계수의 특정-세트를 나타냄) 각각은 다음 등식을 이용하여 발생될 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00016
여기서,
Figure 112007035302756-pct00017
은 선택된 후보 자기-상관관계와 관련된 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고,
Figure 112007035302756-pct00018
는 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이고, qi+1은 화이트닝 필터의 길이이다. 상기 획득된 각각의 후보 채널 추정치
Figure 112007035302756-pct00019
에 대해서, 관련 제곱-에러는 다음 등식에 따라 계산될 수 있다:
Figure 112002025602438-pct00020
최종 채널 추정치는 관련 제곱-에러 εi이 최소인 후보 채널 추정치로서 선택될 수 있다. 부가적인 실시예에서, 다수 후보 자기-상관관계 각각에 대한 화이트닝 필터는 사전에 발생되어 저장될 수 있고, 저장된 화이트닝 필터 각각은 채널 추정치와 같은 채널 추정치 후보 세트를 발생시키는 것을 반복할 때마다 화이트닝 필터로서 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 관련 유색 잡음이 있는 신호 외란을 포함하는 무선 통신 신호를 수신하는 수신기를 포함하는 수신기 장치가 제공되어, 수신 신호 샘플을 제공하기 위해 수신 신호가 심볼 레이트의 통신 신호로 다운샘플링된다. 수신기 장치는 등화기 및 채널 추정기를 더 포함하는데, 여기서 등화기는 수신 신호 샘플로부터 심볼 추정치를 발생시키고 관련 채널 계수를 가지며, 채널 추정기는 수신된 무선 통신 신호, 수신된 무선 통신 신호와 관련된 사전 결정된 정보, 및 신호 외란의 관련 유색 잡음을 근거로 채널 계수를 발생시킨다.
채널 추정기는 하나 이상의 채널 계수 및 사전 반복시 발생된 값에 대한 관련 유색 잡음을 설정하고, 다른 채널 계수 및 관련 유색 잡음을 해결하며, 연속 반복에서 사전 반복시 발생된 값으로서 관련 유색 잡음 및 채널 계수를 이용함으로써, 채널 계수 및 관련 유색 잡음을 반복적으로 추정하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 수신기 장치는 메모리 및 채널 추정기를 더 포함하는데, 여기서 메모리는 다수 후보 자기-상관관계를 저장하도록 구성되고, 채널 추정기는 다수 후보 자기-상관관계 각각을 근거로 채널 계수를 발생시키고 발생된 채널 계수 중 하나를 채널 계수로서 선택하도록 구성된다.
당업자들에 의해 인식되는 바와 같이, 방법 양상과 관련하여 상술되었지만, 본 발명은 또한 시스템으로서도 구현될 수 있다.
도 1은 통상적인 수신기를 도시한 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신기 장치를 도시하는 개략적인 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예의 작동을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신기 장치를 도시하는 개략적인 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 작동을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기 장치의 성능 특성의 일 예를 도시하는 그래프.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세하게 기술되는데, 여기는 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된다. 그러나, 이러한 발명은 여러 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 설명된 실시예로 제한하려는 것은 아니다; 오히려, 이러한 실시예를 제공함으로써 본 설명이 보다 철저하게 이해될 수 있으며, 당업자에게 본 발명의 범위가 완전하게 전달될 수 있을 것이다. 본 발명은 하드웨어 실시예, 소프트웨어 실시예 또는 소프트웨어와 하드웨어의 양태를 결합시킨 형태로 구현될 수 있다.
본 발명은 도 2에 도시된 본 발명의 실시예의 블록도를 참조로 이하에 기술된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 신호 s(t)는 무선 셀룰러 무선 전화 통신 채널과 같은 채널 특성 c(t)을 가진 채널(202)상으로 송신된다. 채널 유도 효과가 있는 송신 신호는 수신기/RF 프로세서(200)에서 신호 r(t)로 수신되는데, 여기서 수신기/RF 프로세서는 본 발명의 실시예에 따른 수신기 장치(204)에 대한 전단 수신기이다. 수신기(200)는 신호 외란을 포함하며 특히 유색 잡음 신호 외란에 영향을 받을 수 있는 통신 신호 r(t)를 수신하기 위한 전단 수신기를 제공하는 무선 주파수(RF) 프로세서를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 수신기(200)는 수신 신호를 심볼 레이트의 통신 신호로 다운샘플링하여 수신 신호 r(n)를 제공할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수신기 장치는 등화기(205)를 더 포함할 수 있는데, 등화기는 수신 신호의 추정치 s(n)이 발생되도록 수신 신호 샘플 r(n)을 처리한다. 등화기(205)의 출력부는 디코더(210)와 같은 다른 신호 처리 부품에 제공되는 것이 통상적이다. 등화기(205)는 등화기(205)의 관련 채널 계수를 이용하여, 수신 신호로부터 심볼 추정치를 발생시킨다. 채널 추정기(215)는 수신된 무선 통신 신호, 수신된 무선 통신 신호와 관련된 사전 결정된 정보(예컨대 동기 신호), 및 신호 교란의 관련 유색 잡음을 근거로 채널 계수를 추정한다.
도 2의 실시예에 도시된 바와 같이, 유색 잡음은 유색 잡음의 자기-상관관계 ρvv(k)에 의해 특징지어질 수 있다. 대안적으로, 관련 전력 스펙트럼이 잡음의 색상 특성으로서 제공될 수 있다. 특히, 채널 추정기(215)는 채널 계수 c(k) 및 관련 유색 잡음 ρvv(k)를 반복적으로 추정하도록 구성된다. 채널 계수들 중 하나 및 사전 반복에서 발생된 값에 대한 관련 유색 잡음을 설정하고, 다른 채널 계수 및 관련 유색 잡음을 해결하며, 연속 반복 중 사전 반복시 발생된 값으로 다른 채널 계수 및 관련 유색 잡음을 이용함으로써, 이러한 반복 추정이 제공될 수 있다.
이제 도 3의 흐름도를 참조하면, 통신 채널 상에서 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 동작이 이하에 기술된다. 추가 유색 잡음을 포함하는 통신 신호가 수신기 장치에서 수신되는 블록(300)에서 동작이 시작된다. 본 발명의 실시예에 따라서, 수신 신호, 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보, 및 도시된 예에서 자기-상관관계인 유색 잡음의 추정 색상 특성을 근거로 하는 통신 채널에 대한 채널 추정치는 블록(305 내지 325)을 참조로 기술되는 바와 같이 발생된다. 초기 채널 추정치, 즉 도시된 실시예에서 채널 계수 세트는 먼저, 가정된 자기-상관관계, 바람직하게 백색 잡음 상관, 수신 신호, 및 사전 결정된 정보, 바람직하게는 통신 신호의 각 버스트에 있는 동기 신호를 근거로 발생된다(블록 305). 초기 채널 추정치, 수신 신호 및 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 자기-상관관계가 다음에 발생된다(블록 310).
그 후, 갱신된 채널 계수를 발생시키는데 갱신된 자기-상관관계가 이용되는데, 도시된 실시예에서 이는 갱신된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터를 제공하는 단계(블록 315), 및 수신 신호와 사전 결정된 정보를 화이트닝하기 위하여 수신 신호를 필터링하는 단계(블록 318)를 포함한다. 그 후, 갱신된 채널 계수는 갱신된 자기-상관관계를 근거로하여 발생된 필터링된 신호를 근거로 발생된다(블록 320). 본원에서 다양한 실시예를 표현하기 위하여, 채널 추정치는 등화기(205)에 대한 채널 추정기(215)에 의해 발생된 채널 계수 형태로 제공된다.
블록 310 내지 블록 320에 기술된 동작은 반복횟수, 예를 들어 고정적으로 사전 결정된 반복횟수 또는 품질 측정 기준에 따라 변화 가능한 반복횟수만큼 반복된다(블록 325). 예를 들어, 이러한 동작은 이하의 등식 (7)에 의해 측정된 것과 같은 채널 추정치에 대한 증분 개선도가 규정된 값 이하가 될 때까지 반복될 수 있다. 수신 신호에 대한 신호 추정치는 결정된 채널 계수를 이용하여 발생될 수 있다(블록 330).
도 3을 참조로 기술된 동작은 최소 제곱 최적화를 이용하는 특정 실시예에서 더욱 상세하게 기술된다. 이러한 실시예에서, 채널 계수
Figure 112007035302756-pct00021
및 기저대역 외란의 자기-상관관계
Figure 112007035302756-pct00022
가 함께 추정된다. 이러한 추정치는 다음 최소화 기준의 해결방안으로서 표현될 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00023
(7)
여기서,
Figure 112007035302756-pct00024
는 {r(k) : k<n}, {s(k) : k≤n}, 채널 계수 c(k), 및 외란의 자기-상관관계 ρvv(k)라고 가정하면 r(n)의 한-단계 앞의 예측이다.
이 예에서, 쌍(c(k), ρvv(k))이 결정되면, 예를 들어, L.Ljung, System Identification: 1987년자, Theory for the User, Prentice-Hall, 반복 접근법에 일반적으로 기술된 GLS(Generalized Least Squares) 알고리즘을 이용하여 등식(7)에서 기준이 최소화되고, 반복 접근법은 다음 단계로 기술될 수 있다:
1. {r(n)} 및 {s(n)}이 주어진 등식(4)을 이용하여 채널 계수에 대한 초기 최소-제곱 추정치
Figure 112002025602438-pct00025
를 찾는다 (블록 305).
2. 이전 채널 추정치
Figure 112002025602438-pct00026
가 정확하다고 가정하여, ρvv(k)의 새로운 추정치를 획득한다(블록 310).
3. 사전 자기-상관관계 추정치 ρvv(k)가 정확하다고 가정하고, 등식(7)을 이용하여 새로운 추정치
Figure 112002025602438-pct00027
를 획득한다(블록 315 내지 블록 320).
4. 단계(2)로 돌아가서 원하는 반복횟수만큼 반복한다(블록 325).
상기 네개의 단계는 등식(7)을 수행할 수 있는 다양한 방법 중 하나를 제공하는 것이지, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서, GLS 알고리즘이 적절한 방식으로 적용되어 채널 추정치가 개선될 수 있다. 각 단계에 대한 동작은 적절한 채널 추정치를 획득하기 위한 대표적인 실시예로 이하에 더욱 상세하게 기술된다. 단계 1은 L.Ljung, System Identification: Theory for the User, Prentice-Hall(1987)에 기술된 바와 같은 통상적인 최소 제곱 추정치를 이용하여 구현될 수 있다. 단계 2에서, 외란 상관관계 ρvv(k)은 수신 신호 {r(n)}, 공지된 심볼 {s(n)}, 및 사전 채널 추정치
Figure 112007035302756-pct00028
로 부터 추정될 수 있고:
Figure 112002025602438-pct00029
(8)
여기서,
Figure 112007035302756-pct00030
은 외란 v(n)의 l번째 자기-상관관계 래그의 추정치이고, l은 자기-상관관계 래그이고, M은 공지된 송신 심볼의 수, L은 채널 추정치의 길이(예를 들어, 채널 계수의 수), n0는 제 1 공지된 송신 심볼의 지수,
Figure 112007035302756-pct00031
는 사전에 획득된 채널 추정치, r(n)은 이산-시간으로 수신 신호, s(n)은 단계 1에서 제공되는 공지된 송신 심볼
Figure 112007035302756-pct00032
이다.
단계 3은 다음과 같이 구현될 수 있다.
1. Levinson-Durbin 알고리즘(cf. S.M. Kay, Modern Spectral Estimation: Theory and Application, Prentice-Hall(1988))과 같은 잘 공지된 알고리즘을 이용하여 소정의
Figure 112007035302756-pct00033
에 대해 초기 펄스 응답(FIR) 화이트닝 필터
Figure 112007035302756-pct00034
를 계산한다(블록 315).
2. r'(n) = h(n) * r(n) 및 s'(n) = h(n)*s(n)을 획득하기 위해 r(n) 및 s(n)을 필터링한다(블록 318).
3. 소정의 r'(n) 및 s'(n)을 이용하여 채널 계수에 대한 최소-제곱 추정치
Figure 112007035302756-pct00035
를 찾는다, 즉,
Figure 112002025602438-pct00036
(9)
여기서, r'(n)은 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고, s'(n-k)는 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k 샘플만큼 지연된 s(n), q+1은 화이트닝 필터의 길이이다(블록 320).
단계 1 및 단계 2(블록 315 및 블록 318)에서 수신 신호를 화이트닝하기 위한 화이트닝 필터의 결정 및 이용은 전체가 본원에 참조되어 있는 "Methods, Receiver Devices and Systems for Whitening a Signal Disturbance in a Communications Signal"이라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제09/450,684(Attorney Docket No. 8194-385)에 더 기술된다.
이제 도 4의 블록도를 참조로, 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하기 위한 수신기 장치의 또 다른 실시예가 이하에 더 기술된다. 도 4에 도시된 실시예의 수신기 장치(404)는 도 2의 수신기(200)를 참조로 전술된 것과 유사한 방법으로 동작하는 수신기(400)를 포함하고, 도 2의 등화기(205)에 대해 기술된 방법과 유사한 방법으로 동작할 수 있는 등화기(405)를 더 포함한다. 등화기(405)로부터의 심볼 추정치는 디코더(410)와 같은 신호 처리 회로에 제공될 수 있다. 도 4 실시예의 수신기 장치는 채널 추정기(415), 및 채널 추정기(415)에 결합된 자기-상관관계 메모리(420)를 더 포함한다.
채널 추정기(415)는 채널 계수 c(k)를 발생시켜, 자기-상관관계 메모리(420)에서부터 획득된 다수 후보 자기-상관관계
Figure 112002025602438-pct00037
을 이용하여 이러한 채널 계수를 등화기(405)에 제공한다. 특히, 채널 추정기(415)는 다수의 계수 추정 회로(422)를 포함하는데, 도시된 실시예에서 각각의 계수 추정 회로는 화이트닝 필터 추정 회로(425), 화이트닝 필터(430) 및 최소 제곱 채널 계수 추정 회로(435)를 포함한다. 다수의 후보 자기-상관관계 각각은 계수 추정 회로(422)들 중 하나에 의해 처리되고, 처리된 다수 채널 계수 세트는 선택 회로(440)에 제공된다. 선택 회로(440)는 발생된 채널 계수 세트 중 한 세트를 채널 계수로서 선택하여 선택된 세트를 등화기(405)에 제공하도록 구성된다.
도 5의 흐름도를 참조하면, 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받기 쉬운 통신 신호를 수신하기 위한 동작이 기술된다. 유색 잡음을 포함하는 통신 신호를 수신하는 블록(500)에서 동작이 시작된다. 이 실시예에서, 다수의 후보 자기-상관관계는 채널 계수를 발생시키는데 이용하기 위해 선택되는 것이다(블록 505). 후보 자기-상관관계 값은, 통신 채널에서 있을 수 있는 자기-상관관계의 범위를 포함하도록 선택되는 것이 바람직하다.
그 후, 다수의 후보 자기-상관관계 중 하나가 선택된다(블록 510). 화이트닝 필터는 다수의 자기-상관관계 중 선택된 자기-상관관계를 근거로 결정된다(블록 515). 대안적으로, 화이트닝 필터는 각각의 후보 자기-상관관계 값에 대해 사전에 결정되어 메모리에 저장될 수 있는데, 이 경우에 사전 선택된 화이트닝 필터가 블록(515)에서 선택된다. 수신 신호, 및 동기 신호와 같은 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 결정된 화이트닝 필터를 이용하여 필터링된다(블록 520). 필터링된 수신 신호 및 필터링된 사전 결정된 정보를 근거로하는 채널 계수 세트는 선택된 후보 자기-상관관계에 대해 발생된다(블록 525).
추가 후보 자기-상관관계가 남아있다면(블록 530), 블록 510 내지 블록 525의 동작은 채널 계수 세트가 각 후보 자기-상관관계 값에 대해 발생될 때까지 반복된다. 이러한 채널 추정치 및 자기-상관관계 추정치 쌍 N개 중에서, 등식(7)에서의 ML 기준을 최소화하게 하는 쌍이 선택된다(블록 532). 그 후, 신호 추정치는 결정된 채널 추정치를 이용하여 수신 신호에 대해 발생된다(블록 535).
도 5를 참조로 일반적으로 기술되는 것과 같은 동작은 최소 제곱 최적화를 이용하는 특정 실시예에서 더욱 상세하게 기술된다. 이 예에서, 외란의 자기-상관관계는 유한 후보 자기-상관관계 세트에 속한다고 가정하고, 이러한 세트는 공지되어 있거나 사전에 결정된다(블록 505). 이것을 설명하기 위해, 이러한 후보 자기-상관관계는
Figure 112007035302756-pct00038
로 표현되어야 하고, 여기서 N은 후보 자기-상관관계의 수를 나타낸다. 각 후보 자기-상관관계
Figure 112007035302756-pct00039
에 대해서, 후보 추정치
Figure 112007035302756-pct00040
는 다음 등식을 이용하여 발생되고(블록 510 내지 블록 530):
Figure 112002025602438-pct00041
(10)
여기서,
Figure 112007035302756-pct00042
은 이러한 후보 자기-상관관계와 관련된 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고,
Figure 112007035302756-pct00043
는 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이고, qi+1은 화이트닝 필터의 길이이다. 마지막으로, 이러한 채널 추정치와 자기-상관관계 추정치 쌍 N개 중에서, 다음 등식으로 제공되는 제곱-에러와 관련된 최소값을 갖는 쌍이 선택된다(블록 532):
Figure 112002025602438-pct00044
(11)
전술된 바와 같이, 이러한 방식으로 후보 자기-상관관계
Figure 112002025602438-pct00045
은 사전에 공지되어 있기 때문에, 각각의
Figure 112002025602438-pct00046
에 대응하는 화이트닝 필터 h(n)는 사전에 계산되어 메모리에 저장될 수 있고, 블록 515에서는 메모리에서 선택될 수 있다.
본 발명은 유색 기저대역 잡음이 있는 곳에서 채널 추정을 수행하는 다양한 셀룰러 수신기를 이롭게 한다. 이러한 수신기는 GSM 수신기 및 EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) 수신기를 포함한다. 8PSK(8 symbol phase shift keyed)-EDGE에 대해 본 발명을 구현하는 시뮬레이션(simulation)이 수행된다. 이러한 시뮬레이션에서, C/Iadj(Carrier to adjacent channel Interference power ration)에 대비되는 BLER(Block Error Rate) 성능은 본 발명을 이용하여 TU3iFH(Typical channel at a speed of three kilometers per hour with ideal Frequency Hopping) 채널에서 10% 블록 에러 레이트로 4 데시벨이상 개선된다. 이러한 시뮬레이션의 결과가 도 6에 그래프로 도시된다.
본 발명은 도 2와 도 4의 블록도, 및 도 3과 도 5의 흐름도를 참조하여 기술되었다. 도 2 내지 도 5의 흐름도와 블록도의 각 블록, 및 각 블록들의 결합은 컴퓨터 프로그램 명령어로 구현될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 프로그램 명령어가 프로세서에 제공되어 기계가 제조되고, 그 결과 프로세서에서 실행되는 명령어는 흐름도 및 블록도의 블록(들)에서 규정된 기능을 수행하는 수단을 발생시킨다. 컴퓨터 프로그램 명령어가 프로세서에 의해 실행되어 컴퓨터 구현 프로세스를 발생시키는 프로세서에 의해 일련의 단계가 수행되고, 그 결과 프로세서에서 수행되는 명령어는 흐름도 및 블록도 블록(들)에서 규정된 기능을 수행하는 단계를 제공한다.
따라서, 흐름도 및 블록도의 블록은 규정된 기능을 수행하는 수단의 결합, 규정된 기능을 수행하는 단계의 결합 및, 규정된 기능을 수행하는 프로그램 명령 수단을 지지한다. 또한, 흐름도와 블록도의 각 블록 및 각 블록들의 결합은 규정된 기능 또는 단계를 수행하는 특수 목적 하드웨어를 기초로 한 시스템 또는 특수 목적 하드웨어와 컴퓨터 명령어의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 수신기 장치(204)의 다양한 부품이 도 2에 기술되었지만, 수신기 장치의 다양한 부품들은 입력 및 출력 포트(port)를 포함하여 소프트웨어 코드를 작동시키는 마이크로 제어기에 의해, 커스텀(custom) 또는 하이브리드(hybrid) 칩에 의해, 이산 부품에 의해 또는 이러한 것들의 결합에 의해 이산 소자로서 부분적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 등화기(205) 및 제어 추정기(215)는 프로세서에서 수행되는 코드로서 부분적으로 구현될 수 있다.
본 발명은 MLSE 등화기를 참조로 주로 기술되었다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니며, DFSE(Decision Feedback Sequence Estimator) 등화기와 같은 다른 형태의 등화기에도 적용될 수 있다.
도면 및 상세한 설명에서, 본 발명의 통상적인 바람직한 실시예가 기술되었고, 특정 용어가 이용되었지만, 이는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 포괄적이고 서술적인 의미로 이용된 것이며, 본 발명의 범위는 이하의 청구범위에서 설명된다.

Claims (45)

  1. 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하는 방법에 있어서:
    상기 유색 잡음을 포함하는 통신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보 및 상기 유색 잡음의 자기-상관관계를 근거로 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 채널 추정치를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 단계를 포함하며,
    통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 단계는:
    가정된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 초기 채널 추정치를 발생시키는 단계;
    상기 초기 채널 추정치, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 단계; 및
    상기 갱신된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 단계를 포함하고;
    갱신된 채널 추정치를 발생시키는 상기 단계는:
    상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터를 결정하는 단계,
    결정된 화이트닝 필터를 이용하여, 상기 수신 신호 및 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보를 필터링하는 단계; 및
    필터링된 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 결정된 정보 및 갱신된 자기-상관관계를 근거로 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 단계를 포함하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 단계는 상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보 및 상기 유색 잡음의 자기-상관관계를 근거로 하는 일반화된 최소 제곱 알고리즘을 이용하여 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    가정된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 초기 채널 추정치를 발생시키는 상기 단계는 가정된 백색 잡음 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 최소 제곱 초기 채널 추정치를 발생시키는 단계를 포함하고, 갱신된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 상기 단계는 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 최소 제곱 갱신 채널 추정치를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    초기 채널 추정치를 발생시키는 상기 단계는 초기 채널 계수를 발생시키는 단계를 포함하고, 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 상기 단계는 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 갱신된 채널 계수를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 상기 단계는 초기 채널 계수를 발생시키는 상기 단계, 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 상기 단계 및 상기 갱신된 채널 계수를 발생시키는 상기 단계들을 선택된 반복횟수만큼 반복하는 단계 뒤에 수행되는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반복하는 단계는 초기 채널 계수를 발생시키는 상기 단계, 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 상기 단계 및 갱신된 채널 계수를 발생시키는 상기 단계를 사전 결정된 반복횟수반큼 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 반복 단계는 초기 채널 계수를 발생시키는 상기 단계, 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 상기 단계 및 갱신된 채널 계수를 발생시키는 상기 단계를 성능 기준이 만족될 때까지 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 초기 채널 계수를 발생시키는 상기 단계는 등식
    Figure 112007035302756-pct00080
    를 이용하여 초기 채널 계수를 발생시키는 단계를 포함하며, 여기서,
    Figure 112007035302756-pct00081
    는 {r(k) : k<n}, {s(k) : k≤n}, 채널 계수 c(k) 및 ρvv(k)=δ(k)이라고 가정하면 r(n)의 한-단계 앞의 예측인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 상기 단계는 등식
    Figure 112007035302756-pct00082
    을 이용하여 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 단계를 포함하며, 여기서,
    Figure 112007035302756-pct00083
    은 외란 v(n)의 l번째 자기-상관관계 래그의 추정치이고, l은 자기-상관관계 래그이며, M은 다수의 사전 결정된 정보 유니트(unit)의 수이고, L은 다수의 채널 계수의 수이며, n0는 상기 사전 결정된 정보의 제 1 송신 유니트의 지수이고,
    Figure 112007035302756-pct00084
    는 사전 획득된 채널 추정치이며, r(n)은 상기 수신 신호이고, s(n)은 상기 사전 결정된 정보인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 필터링된 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 결정된 정보 및 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 갱신된 채널 계수를 발생시키는 상기 단계는, 등식
    Figure 112007035302756-pct00085
    을 이용하여 갱신된 채널 계수를 발생시키는 단계를 더 포함하며, 여기서, r'(n)은 상기 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고, s'(n-k)는 상기 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이고, q+1은 상기 화이트닝 필터의 길이인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 화이트닝 필터를 결정하는 단계는 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 유한 펄스 응답 화이트닝 필터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 통신 신호는 다수의 버스트를 포함하고, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 상기 다수의 버스트 각각에 포함된 동기 신호이고, 상기 통신 신호에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 단계는 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 제공하기 위하여 상기 각 버스트에 포함된 동기 신호를 근거로 하여 각 버스트마다 수행되고, 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 상기 단계는 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 이용하여 상기 각 버스트에 대한 신호 추정치를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계는 다수 후보 채널 추정치중 최대 가능도 채널 추정치를 채널 추정치로서 선택하는 단계를 포함하며, 상기 다수 후보 채널 추정치 각각은 상기 유색 잡음의 다수 후보 자기-상관관계 중 하나를 근거로 하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  14. 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하는 방법에 있어서:
    상기 유색 잡음을 포함하는 통신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보 및 상기 유색 잡음의 자기-상관관계를 근거로 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 채널 추정치를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 단계를 포함하며,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 단계는:
    각각이 다수의 후보 자기-상관관계 중 하나를 근거로 하는 다수의 후보 채널 추정치를 발생시키는 단계; 및
    상기 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 채널 추정치로서 선택하는 단계를 포함하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    다수 후보 채널 추정치를 발생시키는 상기 단계는 다수의 채널 계수 세트를 발생시키는 단계를 포함하고, 다수 후보 채널 추정치 중 하나를 선택하는 상기 단계는 상기 채널 계수 세트 중 하나를 채널 계수로서 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 채널 계수 세트를 발생시키는 상기 단계는:
    상기 다수의 후보 자기-상관관계 중 하나를 선택하는 단계;
    상기 다수의 후보 자기-상관관계 중 선택된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터를 결정하는 단계;
    결정된 화이트닝 필터를 이용하여 상기 수신 신호 및 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보를 필터링하는 단계;
    필터링된 수신 신호, 및 상기 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 결정된 정보를 근거로 다수의 채널 계수 세트 중 하나를 발생시키는 단계; 및
    상기 다수의 채널 계수 세트를 제공하기 위하여 상기 선택 단계, 상기 화이트닝 필터 결정 단계, 상기 필터링 단계 및, 다수 후보 자기-상관관계 중 다른 자기-상관관계에 대해 다수의 채널 계수 세트 중 하나를 발생시키는 단계들을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 다수의 채널 계수 세트 중 하나를 발생시키는 단계는 다음 등식을 이용하여 상기 다수의 채널 계수 세트 중 하나를 발생시키는 단계를 더 포함하며,
    Figure 112007035302756-pct00086
    여기서, i는 상기 다수의 채널 계수 세트 중 하나를 나타내고,
    Figure 112007035302756-pct00087
    은 상기 선택된 후보 자기-상관관계와 관련된 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고,
    Figure 112007035302756-pct00088
    는 상기 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이고, qi+1은 상기 화이트닝 필터의 길이인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 채널 추정치로서 선택하는 상기 단계는 다음 등식에 의해 제공된 최소 관련 제곱-에러를 갖는 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 채널 추정치로서 선택하는 단계를 포함하며,
    Figure 112007035302756-pct00089
    여기서, i는 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 다수의 자기-상관관계 중 선택된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터를 결정하는 상기 단계는 상기 발생 단계 및 상기 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대한 화이트닝 필터를 저장하는 단계 뒤에 수행되고, 상기 화이트닝 필터를 결정하는 단계는 저장된 화이트닝 필터 중 하나를 화이트닝 필터로서 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 통신 신호는 다수의 버스트를 포함하고, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 상기 다수 버스트 각각에 포함된 동기 신호이고, 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 단계는 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 제공하기 위하여 상기 각 버스트에 포함된 동기 신호를 근거로 각 버스트에 대해서 수행되고, 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 상기 단계는 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 이용하여 상기 각 버스트에 대한 신호 추정치를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 방법.
  21. 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하는 시스템에 있어서:
    상기 유색 잡음을 포함하는 통신 신호를 수신하는 수단;
    상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보, 및 상기 유색 잡음의 자기-상관관계를 근거로 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단; 및
    상기 결정된 채널 추정치를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 수단을 포함하며,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 수단은:
    가정된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 초기 채널 추정치를 발생시키는 수단;
    초기 채널 추정치, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 수단; 및
    갱신된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 수단을 포함하며,
    갱신된 채널 추정치를 발생시키는 상기 수단은:
    상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터를 결정하는 수단;
    결정된 화이트닝 필터를 이용하여, 상기 수신 신호 및 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보를 필터링하는 수단; 및
    필터링된 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 결정된 정보 및 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 수단을 포함하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 수단은 상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보 및 상기 유색 잡음의 자기-상관관계를 근거로 하는 일반화 최소 제곱 알고리즘을 이용하여 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  23. 제 21 항에 있어서,
    가정된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 초기 채널 추정치를 발생시키는 상기 수단은 가정된 백색 잡음 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 최소 제곱 초기 채널 추정치를 발생시키는 수단을 포함하고, 상기 갱신된 자기-상관관계, 상기 수신 신호 및 상기 사전 결정된 정보를 근거로 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 상기 수단은 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 최소 제곱 갱신 채널 추정치를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  24. 제 21 항에 있어서,
    초기 채널 추정치를 발생시키는 상기 수단은 초기 채널 계수를 발생시키는 수단을 포함하고, 갱신된 채널 추정치를 발생시키는 상기 수단은 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 갱신된 채널 계수를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 채널 추정치를 결정하는 수단은 갱신된 채널 계수 및 갱신된 자기-상관관계를 선택된 반복횟수만큼 반복적으로 발생시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 초기 채널 계수를 발생시키는 수단은 등식
    Figure 112007035302756-pct00090
    를 이용하여 초기 채널 계수를 발생시키는 수단을 포함하며, 여기서,
    Figure 112007035302756-pct00091
    는 {r(k) : k<n}, {s(k) : k≤n}, 채널 계수 c(k) 및 ρvv(k)=δ(k)이라고 가정하면 r(n)의 한-단계 앞의 예측인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 상기 수단은 등식
    Figure 112007035302756-pct00092
    을 이용하여 갱신된 자기-상관관계를 발생시키는 수단을 포함하며, 여기서,
    Figure 112007035302756-pct00093
    은 외란 v(n)의 l번째 자기-상관관계 래그의 추정치이고, l은 자기-상관관계 래그이며, M은 다수의 사전 결정된 정보 유니트의 수이고, L은 다수의 채널 계수의 수이며, n0는 상기 사전 결정된 정보의 제 1 송신 유니트의 지수,
    Figure 112007035302756-pct00094
    는 사전 획득된 채널 추정치, r(n)은 상기 수신 신호이고, 그리고 s(n)은 상기 사전 결정된 정보인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    갱신된 채널 계수를 발생시키는 상기 수단은:
    상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 화이트닝 필터를 결정하는 수단;
    결정된 화이트닝 필터를 이용하여, 상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보를 필터링하는 수단; 및
    상기 필터링된 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 필터링된 사전 결정된 정보 및 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 하고, 등식
    Figure 112007035302756-pct00095
    을 이용하여 갱신된 채널 계수를 발생시키는 수단을 포함하며, 여기서,
    Figure 112007035302756-pct00096
    은 상기 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고,
    Figure 112007035302756-pct00097
    는 상기 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이고, q+1은 상기 화이트닝 필터의 길이인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 화이트닝 필터를 결정하는 수단은 상기 갱신된 자기-상관관계를 근거로 유한 펄스 응답 화이트닝 필터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 통신 신호는 다수의 버스트를 포함하고, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 상기 다수의 버스트 각각에 포함된 동기 신호이고, 상기 통신 신호에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 수단은 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 제공하기 위하여 상기 각 버스트에 포함된 동기 신호를 근거로 다수 버스트 중 각 버스트에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단을 포함하고, 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 수단은 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 이용하여 상기 각 버스트에 대한 신호 추정치를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  31. 제 21 항에 있어서,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 수단은 다수의 후보 채널 추정치 중 최대 가능도 채널 추정치를 채널 추정치로서 선택하는 수단을 포함하며, 상기 다수의 후보 채널 추정치 각각은 상기 유색 잡음의 다수 후보 자기-상관관계 중 하나를 근거로 하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  32. 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호를 수신하는 시스템에 있어서:
    상기 유색 잡음을 포함하는 통신 신호를 수신하는 수단;
    상기 수신 신호, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보 및 상기 유색 잡음의 자기-상관관계를 근거로 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단; 및
    상기 결정된 채널 추정치를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 수단을 포함하며,
    상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 수단은:
    각각이 다수의 후보 자기-상관관계 중 하나를 근거로 하는 다수의 후보 채널 추정치를 발생시키는 수단; 및
    상기 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 채널 추정치로서 선택하는 수단을 포함하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    다수의 후보 채널 추정치를 발생시키는 상기 수단은 다수의 채널 계수 세트를 발생시키는 수단을 포함하고, 상기 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 선택하는 상기 수단은 상기 채널 계수 세트 중 하나를 채널 계수로서 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 다수의 채널 계수 세트를 발생시키는 상기 수단은:
    상기 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대해 화이트닝 필터를 결정하는 수단;
    다수의 필터링된 수신 신호와 필터링된 사전 결정된 정보를 제공하기 위하여 상기 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대해 결정된 화이트닝 필터를 이용하여 상기 수신 신호 및 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보를 필터링하는 수단; 및
    상기 다수의 채널 계수 세트를 제공하기 위하여 다수의 필터링된 수신 신호 및 상기 수신 신호와 관련된 다수의 필터링된 사전 결정된 정보 중 관련된 필터링된 수신 신호 및 필터링된 사전 결정된 정보를 근거로 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대한 채널 계수 세트를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 채널 계수를 발생시키는 수단은 다음 등식을 이용하여 상기 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대한 채널 계수 세트를 발생시키는 수단을 더 포함하며,
    Figure 112007035302756-pct00098
    여기서, i는 특정 채널 계수 세트를 나타내고,
    Figure 112007035302756-pct00099
    은 선택된 후보 자기-상관관계와 관련된 화이트닝 필터에 의해 필터링된 r(n)이고,
    Figure 112007035302756-pct00100
    는 상기 화이트닝 필터에 의해 필터링되고 k개의 샘플만큼 지연된 s(n)이고, qi+1은 상기 화이트닝 필터의 길이인 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 채널 추정치로서 선택하는 상기 수단은 다음 등식에 의해 제공된 최소 관련 제곱-에러를 갖는 다수의 후보 채널 추정치 중 하나를 채널 추정치로서 선택하는 수단을 포함하며,
    Figure 112007035302756-pct00101
    여기서, i는 상기 다수의 채널 계수 세트 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대한 화이트닝 필터를 발생시켜 저장하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 화이트닝 필터를 결정하는 수단은 저장된 화이트닝 필터 중 관련된 화이트닝 필터를 상기 다수의 후보 자기-상관관계 각각에 대한 화이트닝 필터로서 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 통신 신호는 다수의 버스트를 포함하고, 상기 수신 신호와 관련된 사전 결정된 정보는 상기 다수의 버스트 각각에 포함된 동기 신호이고, 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 상기 수단은 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 제공하기 위해 상기 각 버스트에 포함된 동기 신호를 근거로 각 버스트마다 통신 채널에 대한 채널 추정치를 결정하는 수단을 포함하고, 상기 수신 신호에 대한 신호 추정치를 발생시키는 수단은 상기 각 버스트와 관련된 채널 추정치를 이용하여 상기 각 버스트에 대한 신호 추정치를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널상의 유색 잡음에 영향을 받는 통신 신호 수신 시스템.
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