KR20070028450A - 등화된 신호에서의 잡음 소거 - Google Patents

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KR20070028450A
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군나르 웨트즈커
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

적어도 두 개의 동시에 송신된 신호를 수신하기에 적절한 수신기(20)는 상기 수신된 신호를 등화하기 위한 선형 등화기(18)를 사용한다, 추가적으로 이러한 수신기는 등화된 신호 중 어느 신호가 최상의 신호 대 잡음비를 갖는지를 결정하기 위해 신호 품질 추정기(36)를 포함한다. 잡음 추정기(31)는 최고의 신호 대 잡음비를 갖는 등화된 신호로부터 상관 잡음 신호(n1, n2)를 유도한다. 이 상관된 잡음 신호(n1, n2)는 이 신호의 신호 대 잡음비를 향상시키도록, 등화된 신호의 다른 하나의 신호를 이용해 상기 상관된 잡음을 소거하기 위해 사용된다.

Description

등화된 신호에서의 잡음 소거{NOISE CANCELING IN EQUALIZED SIGNALS}
본 발명은 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호를 수신하기 위해 배열된 수신기와 이러한 수신기를 포함하는 디바이스에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 적어도 제1 및 제2 동시에 송신된 신호를 수신하기 위한 방법에 관한 것이다.
적어도 제1 및 제2 동시에 송신된 신호를 수신하기 위한 수신기는 공개된 US 특허 출원 2003/0112880A1으로부터 알려졌다. 수신기는 수신된 신호를 등화하기 위한 채널 처리기를 포함한다. 수신기는 수신된 신호 간의 간섭을 반복적으로 소거하고, 채널 상태 정보를 송신기에 다시 보고함으로써 송신 성능을 향상시키기 위해 배열된다.
본 발명의 목적은 채널 상태 정보의 피드백을 요구하지 않는, 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호를 수신하기 위한 수신기를 제공하는 것이다. 이 목적은 본 발명에 따라 수신기가,
- 적어도 두 개의 수신된 신호를 적어도 두 개의 등화된 신호로 등화하기 위해 배열된 선형 등화기;
- 보다 양호한 신호 대 잡음비를 갖는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호를 결정하기 위해 배열된 신호 품질 추정기;
- 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호로부터 상관된 잡음 신호를 유도하기 위해 배열된 잡음 추정기; 및
- 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호로부터 상관된 잡음 신호를 제거하여 향상된 신호 대 잡음비를 갖는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 향상된 제2 신호를 얻기 위해 배열된 잡음 소거기를 포함한다는 점에서 실현된다.
본 발명은, 비록 선형 등화기의 사용이, 구현 복잡성의 견지에서 매력적이지만, 적어도 두 개의 등화된 신호의 신호 대 잡음비가, 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호의 송신 동안에 추가되는 잡음의 존재 때문에 동일하지 않다는 주요 단점을 갖는다는 생각에 기반을 둔다. 본 발명은 반복적 간섭 소거 대신에, 수신된 신호 스트림의 잡음 성분이 등화 동작 이후에 상관되기 때문에, 잡음 소거가 사용될 수있다는 생각에 또한 기초하고 있다. 그러므로, 송신기로의 아무런 피드백도 제공될 필요가 없다. 상관된 잡음 신호를 추정하기 위해 최상의 신호 대 잡음비를 갖는 등화된 신호로부터 상관된 잡음 신호의 추정치를 유도함으로써, 상관된 잡음 신호의 추정치는 가능한한 가장 신뢰성있는 추정치인 것이 보장될 수 있다.
본 발명에 따른 수신기의 실시예에서, 잡음 소거기는 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호로부터 상관된 잡음 신호를 빼기 위한 제1 뺄셈기를 포함한다. 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호, 즉, 최악의 신호 대 잡음 비를 갖는 등화된 신호로부터 상관된 잡음 신호의 추정치를 빼서, 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호가 향상될 수 있다. 이것은 이 신호의 신호 대 잡음비가 향상되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 수신기의 실시예에서, 잡음 추정기는:
- 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호로부터 상기 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호 중의 제1 신호의 추정치를 얻기 위해 배열된 송신된 신호 추정기;
- 상기 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호 중의 제1 신호의 추정치로부터 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호를 빼서 상기 상관된 잡음 신호의 중간 추정치를 얻기 위해 배열된 제2 뺄셈기;
- 상기 상관된 잡음 신호의 중간 추정치를 제1 가중화 인수를 사용해 가중화하여 상기 상관된 잡음 신호를 얻기 위해 배열된 신호 가중화기를 포함한다.
신호 추정기는 반복기와 같은 동작을을 가지며, 등화된 신호를 사용함으로써 동시에 송신된 신호를 기본적으로 재송신한다. 추정된 신호로부터 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호를 빼서, 상관된 잡음 신호의 중간 추정치가 얻어진다. 이러한 중간 잡음 추정치를 가중화 인수와 곱함으로써, 상관된 잡음 신호가 얻어질 수 있다. 가중화 인수는 제1 및 제2 등화된 신호 간의 상관의 레벨을 나타낸다.
본 발명에 따른 수신기의 다른 실시예에서, 잡음 추정기는 상기 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호 중의 제1 신호의 추정치로부터 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호를 빼기 이전에 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제1 신호를 제1 지연 기간 만큼 지연시키기 위해 배열된 제1 지연 소자를 포함한다. 잡음 추정기가 소정의 대기 시간을 가질 것이라는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 적어도 두 개의 등화된 신호의 제1 신호를 지연함으로써, 이 신호는 추정된 신호와 동기된 채로 유지된다.
본 발명에 따른 수신기의 실시예에서, 상기 잡음 소거기는 상기 상관된 잡음 신호의 추정치를 빼기 전에 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호를 제2 지연 기간만큼 지연시키기 위해 배열된 제2 지연 소자를 포함한다. 이를 통해, 잡음 소거기를 잡음 추정기에 동기시키는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 수신기의 또 다른 실시예에서, 상기 잡음 추정기는 상기 상관된 잡음 신호의 중간 추정치를 버퍼링하기 위해 배열된 제1 버퍼를 포함한다. 이러한 버퍼를 통해, 블록 단위로 코딩된 등화된 신호가 처리될 수 있다.
본 발명에 따른 수신기의 다른 실시예에서, 잡음 소거기는 상관된 잡음 신호로부터 추정치를 빼기 이전에 상기 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호를 버퍼링하기 위해 배열된 제2 버퍼를 포함한다. 등화된 신호가 블록 단위로 코딩된 경우에, 이것이 또한 요구된다.
본 발명에 따른 수신기의 실시예에서, 신호 추정기는 직렬의 신호 디코더와 신호 인코더를 포함한다. 이를 통해, 송신된 신호 추정기는 반복기와 같은 동작을 얻는다.
본 발명에 따른 수신기의 실시예에서, 신호 디코더는 디맵퍼를 포함하고, 신호 인코더는 매퍼를 포함한다. 이 구성은 단일 반송파 신호에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 수신기의 또 다른 실시예에서, 신호 디코더는 직렬의 디맵퍼와 채널 디코더를 포함하고, 상기 신호 인코더는 직렬의 채널 인코더와 맵퍼를 포함한다. 이 구성은 채널-인코딩된 신호를 위해, 또는 통신 채널이 짧은 지연 확산을 보이는 경우에 다중 반송파 신호를 위해 사용될 있다.
본 발명에 따른 수신기의 실시예에서, 수신기는 상관된 잡음 신호를 반복적으로 유도하고, 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호로부터 상관된 잡음 신호를 반복적으로 제거하기 위해 배열된다. 그럼으로써, 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호는 보다 긴 기간 동안 최적화된 채로 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 수신기의 다른 실시예에서, 수신기는 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호의 향상된 버전의 진폭 변동(fluctuation)을 보상하기 위해 배열된 진폭 보상기를 포함한다. 이를 통해, 잡음 소거 프로세스 때문에 발생하는 적어도 두 개의 등화된 신호 중의 제2 신호의 향상된 버전에서의 진폭 변동이 보상될 수 있다.
본 발명에 따른 수신기의 다른 실시예에서, 수신기는 적어도 두 개의 등화된 신호 사이의 간섭을 소거하기 위해 배열된 간섭 소거기를 더 포함한다. 이것은, 적어도 두 개의 등화된 신호가 서로 간섭하는 경우에 수신기의 성능을 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 이런 양상 및 다른 양상은 첨부된 도면에 의해 더 명료해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 시스템을 도시한 도면.
도 2는 QPSK 변조 배열(constellation)을 도시한 도면.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 3b는 잡음 추정기의 보다 상세한 실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 대안적인 실시예를 도시한 도면.
도 5는 블록 인코딩된 신호를 처리하기 위한 지연 소자와 버퍼를 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 6은 잡음 소거 프로세스에 의해 야기된 진폭 변동을 보상하기 위해 배열된 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 7은 두 개의 등화된 신호 간의 간섭을 소거하기 위해 가능한 구성을 도시한 도면.
도 1은 본 발명에 따른 수신기(20)를 포함하는 통신 시스템을 도시한다. 송신기(10)에서, 입력 스트림(IN)이 다수의 병렬 스트림으로 디멀티플렉싱된다. 이러한 스트림의 각각은 신호 인코더(12)에 의해 인코딩된다. 인코딩된 스트림(x=x1 ... xn)은 RF 전단부(13)에 의해 변조되고, 그후 안테나(14a)를 통해 수신기에 송신된다. 스트림은 소위 변조 배열을 사용해서 스트림을 심볼에 매핑함으로써 인코딩될 수 있다. 이러한 변조 배열의 예가 도 2에 도시된다. QPSK 변조 배열을 도시하는 도 2에 따라, 비트 시퀀스(00)가 심볼(1+j)에 매핑된다. 마찬가지로, 비트 시퀀스(11)가 심볼(-1-j)에 매핑된다. 도 1의 수신부(20)에서, 송신된 신호는 안테나(14b)에 의해 수신되고, RF 전단부(19)에 의해 처리되어, 신호(r=r1 ... rn)를 생성 한다. x=x1 ... xn와 r=r1 ... rn간의 관계는:
r=Hㆍx+n
에 의해 주어진다.
이 관계에서, n은 송신된 심볼(x)에 추가된 잡음 신호를 표시한다. 매트릭스(H)는 송신 채널의 동작을 나타내는 채널 송신 매트릭스이다. 채널 송신 매트릭스(H)는 처리 유닛(17)에 의해 계산된다. 예를 들면, 송신기로부터 수신기에 송신된 파일롯 신호 또는 프리앰블(preamble)을 사용하는 방법을 포함하여 H를 계산하기 위한 다양한 방법이 당업계에 알려져 있다. 이런 경우에, H는
Figure 112006095602552-PCT00001
이기 때문에 쉽게 결정될 수 있다. 수신기에서, 송신된 스트림(x)은 등화 매트릭스(F)에 의해 한정된 선형 등화기(18)의 수단에 의해 재구성된다. 제로 포싱(forcing) 등화기는 예를 들면, F=H -1인 등화 매트릭스(F)를 갖는다. 등화 매트릭스(F)의 등화기 계수(fij)는 또한 처리 유닛(17)에 의해 계산된다. 일단 등화 매트릭스가 알려지면, 등화기는:
Figure 112006095602552-PCT00002
를 생성하는 Fㆍr를 계산함으로써 송신된 신호의 추정치를 검색할 수 있다.
이 수학식에서 z는 등화된 신호(Rx)에 영향을 주는 등화된 잡음 벡터(z)를 표시한다. 등화된 잡음 벡터(z)의 효과는 상관된 잡음 신호가 등화된 신호(Rx)에 추가되는 것이다. 하지만, 본 발명에 따라, 잡음 벡터(z)의 감소는 추가된 잡음 신호가 상관된 잡음 신호라는 것을 고려할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 2 x 2 통신 시스템을 위한 본 발명에 따른 모듈(15)의 구현을 도시한다. 이 경우에, Rx=(Rx 1, Rx 2)는 신호(r 1과 r 2)를 등화시켜서 얻어졌다. 소자(36)는 등화된 스트림(Rx 1, Rx 2) 중의 어느 스트림이 최상의 신호 대 잡음비(SNR)를 제공하는 지를 결정하기 위해 사용된다. 본 발명에 따라, 등화된 i번째 신호(i=1, 2)에 대한 SNR은:
Figure 112006095602552-PCT00003
에 따라 계산될 수 있다.
이 수학식에서 fi,j는 소자(36)의 입력을 통해 연결된 등화 매트릭스(F)의 소자를 표시한다. 또한, A는 채널 감쇠이고, PT는 송신된 전력을 표시하고, N0는 잡음 전력을 표시한다. Nrx는 수신기의 개수를 지시한다. 2x2 시스템에 대해, Nrx는 2이다. 이 관계로부터, 최고의 SNR을 갖는 등화된 스트림(Rx i)이 관계:
Figure 112006095602552-PCT00004
를 최소화하는 것이 관찰될 수 있다.
제어 신호(c1)는 멀디플렉서(20, 21, 22)와 또한 결합기(33)의 동작을 제어한다. 제어 신호(c1)는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2) 중의 어느 신호가 최고의 신호 대 잡음비를 갖는지를 지시한다. 신호(c1)는 소자(36)에 의해 유도된다. 도 3a 및 도 3b에서 도시된 것처럼, 잡음 추정기(31)는 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 계산하기 위한 두 개의 병렬 브랜치(branch)를 포함한다. 상부 브랜치는 Rx 1로부터 상관된 잡음 신호(η1)를 유도하기 위해 사용된다. 하부 브랜치는 Rx 2로부터 상관된 잡음 신호(η2)를 유도하기 위해 사용된다. 각각의 브랜치는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)로부터 대응하는 송신된 신호의 추정치를 얻기 위한 송신된 신호 추정기(23a, 23b)를 포함한다. 상관된 잡음 신호의 중간 추정치(η'1, η'2)는 송신된 신호의 대응 추정치로부터 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)를 빼서 얻어진다. 중간 잡음 신호(η'1, η'2)를 등화된 신호(Rx 1, Rx 2) 간의 상관의 레벨을 나타내는 가중화 인수(w1)를 사용해 가중화한 후에, 상관된 잡음 신호(η1, η2)가 얻어진다. 상관된 잡음 신호의 중간 추정치는 중간 추정치(η'1, η'2)를 가중화 인수(w1)로 곱해서 가중화된다. 이런 목적을 위해, 잡음 추정기(31)는 곱셈기(26a와 26b)를 포함한다.
만약 신호(Rx 1)가 최고의 신호 대 잡음비를 가지면, 가중화 인수(w1)는 다음 수학식:
Figure 112006095602552-PCT00005
에 따라 결정되고, 그렇치 않으면(SNR2>SNR1)
Figure 112006095602552-PCT00006
에 의해 결정된다.
도 3b에서 도시된 것처럼, 송신된 신호 추정기(23a, 23b)는 직렬의 신호 디코더(40a, 40b)와 신호 인코더(41a, 41b)를 포함한다. 이것은 요구되는 반복기와 같은 동작을 송신된 신호 추정기에 제공하여, 이 송신된 신호 추정기는 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호(x1, x2)를 단지 등화함으로써만 얻어질 수 있는 것보다 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호(x1, x2)의 보다 신뢰성있는 추정치를 생성한다. 도 3a 및 도 3b에서 볼 수 있는 것처럼, 멀티플렉서(20)는 잡음 소거기(30)를 통해 η1 또는 η2를 연결하기 위해 배열된다. 보다 자세하게는, 우월한 신호 대 잡음비를 갖는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)로부터 유도된 상관된 잡음 신호(η1, η2)의 추정치만이 잡음 소거기(31)를 통해 연결된다. 만약 예를 들면, Rx 1이 우월한 신호 대 잡 음비를 가지면, η1는 잡음 소거기(30)를 통해 연결될 것이고, 한편 그렇치 않은 경우는 η2가 연결될 것이다. 이런 방식으로, 상관된 잡음 신호(η1, η2)의 가장 신뢰성있는 추정치가 항상 상관된 잡음 신호를 소거하기 위해 사용되는 것이 보장될 수 있다. 잡음 소거기(30)는 최하의 신호 대 잡음비를 갖는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)로부터 상관된 잡음 신호(η1, η2)의 추정치를 빼기 위한 뺄셈기(28)를 포함한다. 마찬가지로, 이 신호는 유닛(36)에 의해 다시 제어되는 멀티플렉서(21)에 의해 선택된다. 최하의 신호 대 잡음비를 갖는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)로부터 상관된 잡음 신호(η1, η2)의 추정치를 빼서, 향상된 신호(s1)가 얻어진다. 마지막으로, 최고의 신호 대 잡음비를 갖는 신호(Rx 1, Rx 2)와 향상된 신호(s1)가 신호 디코더(24a와 24b)에 의해 디코딩되고, 결합기(33)에 의해 단일 출력 스트림(OUT)으로 결합(멀티플렉싱)된다. 당업자는 동일한 기능을 제공하는 다른 실시예를 쉽게 유도할 수 있다. 일례가 도 4에 의해 제공되는데, 동일 기본 소자, 즉, 잡음 추정기(31), 잡음 소거기(32)와 결합기(33)가 인식될 수 있다. 잡음 추정기(31)의 구현은 조금 더 간단한데, 그 이유는 우수한 신호 대 잡음비를 가진 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)가 사전에 선택된다. 이런 방식으로, 도 3a 및 도 3b에서 잡음 추정기(31)의 하위 브랜치가 생략될 수 있다. 디코더(40a, 40b, 24a, 24b)와 인코더(41a, 41b)의 구현은 송신되는 신호의 타입에 달려 있다. 단일 반송파 신호에 대해, 디코더(40a, 40b, 24a, 24b)는 단일 디맵퍼를 포함할 수 있고, 반면 인코더(41a, 41b)는 맵퍼를 포함할 수 있다. 채널 코딩된 신호의 경우에, 디코더(40a, 40b, 24a, 24b)는 직렬의 디맵퍼와 채널 디코더를 포함할 수 있고, 반면에 인코더(41a, 41b)는 채널 코더와 맵퍼를 포함할 수 있다. 채널 코딩은 인터리빙과 펑처링(puncturing)을 수반하는 (블록 인코딩 또는 컨벌루션 인코딩과 같은) 인코딩의 잘 알려진 동작을 수반한다. 결과적으로, 채널 디코딩은 디-인터리빙, 디-펑처링과 디코딩을 수반한다. 다중 반송파 신호의 디코딩을 위해 차후 구성을 사용하는 것이 또한 가능하다. 하지만, 이런 경우에, 송신기와 수신기 사이의 통신 채널은 짧은 시간 지연 확산을 보일 수 있다. 다중 반송파 신호를 가지고 반송파 당 SNR이 고려되야 하기 때문에, 최고의 신호 대 잡음비를 가진 등화된 신호를 선택하기 위한 기준은 다중 반송파 신호에 대해 변경된다는 사실이 고려되야 한다. 다중 반송파 신호에 대해, 반송파(j)상의 신호(x i)의 용량은:
Cij=log2(1+SNRij)
로서 주어진다.
그러므로, 신호(x i)의 전체 용량은:
Figure 112006095602552-PCT00007
에 의해 주어지고, Nc는 반송파의 수이다. 모든 신호 대 잡음비는 정의에 의해 양 수이고, 두 개의 스트림 다중 반송파 신호의 새로운 선택 기준은:
상관된 잡음 신호의 추정의 계산을 위해 만약
Figure 112006095602552-PCT00008
이면,
Figure 112006095602552-PCT00009
을 사용하고, 그렇치 않으면
Figure 112006095602552-PCT00010
을 사용한다. 이렇게 함으로써, 상기 선택된 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)의 평균 검출/복조는 다른 것보다 보다 신회성있는 것이 보장된다. 도 3a와 도 4에서 도시된 실시예에서, 송신된 스트림(x 1, x 2)의 각각의 개별적인 코딩은(도 1 참조) 공통(joint) 코딩에 비해 선호된다.
증가하는 주파수 선택 통신 채널의 경우에, 도 5에서 도시된 실시예가 선호된다. 이 경우에, 상관된 잡음 신호(η1,η2)의 어느 추정치가 잡음 신호를 소거하기 위해 사용되어야 하는 지가 서브-반송파마다 결정된다. 스트림 당 그리고 서브-반송파 당 SNR의 계산은 수학식 3에 따라 수행될 수 있다. 등화된 신호가 블록 단위로 인코딩된 경우에, 신호의 버퍼링은 하나의 완전한 블록의 심볼을 버퍼링하기 위해 요구된다. 이것이 버퍼(27a, 27b, 27c, 27d, 27e)가 추가된 이유이다. 만약 하지만 연속적인 디코딩이 가능하다면, 단지 디코딩 지연이 고려되어야 한다. 이 경우에 버퍼는 생략될 수 있다. 이러한 디코딩 지연의 한 예는 신호 추정기(23)의 대기 시간이다. 지연을 보상하기 위해, 지연 소자(37a, 37b, 37c, 37d)가 추가되었다. 사실상, 이러한 지연 소자(37a, 37b, 37c, 37d)는 모든 이전 실시예에서 또한 사용될 수 있다.
사용된 등화기의 유형에 따라, 잡음 소거, 잡음이 소거되고 있는 신호에 영 향을 주는 것이 가능할 수 있다. 이것은 최소 평균 제곱 등화기(Minimum Mean Squared Equlizer: MMSE)의 사용에 기초한 다음 예에 의해 설명될 수 있다. 이러한 유형의 등화기의 등화 매트릭스(F)는:
F =(N0ㆍ I + H H H )-1 H H
에 의해 표현될 수 있다.
이런 경우에, N0는 {신호(x 1, x 2)에서의 동일한 잡음 분산을 가정하면서} 수신된 신호(x 1, x 2) 중의 하나의 잡음 분산을 나타내고, 매트릭스(R=FㆍH)(수학식 2가 참조됨)는 대각선 매트릭스가 아니다. 이것은 예를 들면, 2x2 시스템의 경우에서 R의 성분(r12과 r21)이 0과 같지 않는 것을 의미한다. 결과적으로, 잡음의 소거는 잡음이 소거되는 스트림의 신호 성분 상에 열화적인 영향을 줄 수 있다. 잡음 소거 후에, 신호 성분 진폭은 인수(r22-cㆍr12) 또는 인수(r11-cㆍr21)에 의해 결정되는 것이 증명된다. 이런 경우에 잡음 소거 동작은 명백하게 원치 않는, 신호 에너지를 부분적으로 소거할 것이라는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 그러면 잡음 소거 동작은 신호보다 많은 잡음이 소거될 경우에만 이롭다. 잡음과 신호 소거의 분량은 채널 추정치와 등화기 설정에 의해 완전히 결정된다. 하지만, 진폭 변화가 알려져 있으므로, 이러한 진폭 변화를 보상하는 것이 가능하다. 이것은 도 6에서 보다 상세히 설명되는 데, 이 도면에서 추가적인 멀티플렉서(50)와 곱셈기(51)가 추가되었 다. 본 발명의 요지는, 만약 Rx 1이 최고의 SNR을 갖는 신호 또는 모든 다른 경우에 대해 1/(r22-cㆍr12)(B)에 의한 신호라면, 향상된 신호는 1/(r11-cㆍr21)(A)에 의해 곱해진다는 것이다. 이런 방식으로 진폭 변화가 쉽게 정정될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
매트릭스(R)가 대각선이 아닌 경우에 신호 스트림에서의 진폭 변화를 보상하는 것에 추가해서, 잡음 소거 이전에 추가적인 간섭 소거를 사용하는 것이 가능하다. 이 경우에 두 개의 스트림의 잡음이 상관될 뿐만 아니라, 추가적으로 등화된 신호의 각각이 나머지 다른 등화된 신호로 누출된다. 이러한 신호 성분의 누출을 소거하기 위해 상관된 잡음을 소거하기 위한 것과 유사한 구조를 사용하는 것이 가능하다. 하지만, 잡음을 추정하는 대신에, 단지 신호 성분만이 나머지 다른 스트림으로부터 추정되고, 가중화되고, 빼어진다. 제1 소거를 위해 어느 스트림을 사용할 것인가에 대한 결정은 신호 대 잡음비에 다시 기초를 둔다. 이런 유형의 간섭 소거는 잘 알려진 기술(예, BLAST)이고, 잡음 소거 이전 또는 이후에 사용될 수 있다. 만약 잡음 소거 이전에 사용된다면, 상기 언급된 진폭 정정은 회피될 수 있다. 이러한 간섭 소거기의 예가 도 7에서 도시된다. 신호 디코더(40a, 40b, 40c 및 40d)는 직렬의 디맵퍼와 채널 디코더를 포함한다. 신호 디코더(41a, 41b)는 직렬의 채널 인코더와 맵퍼를 포함한다. 두 개의 추정된 신호 중의 어느 신호가 곱셈기(82)를 통과하는 지는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)의 신호 대 잡음비에 따른다. Rx 1가 우수한 신호 대 잡음비를 가진다고 가정하면, 곱셈기(82)를 통해 연결된 Rx 1로부터 추정된 신호일 것이다. 곱셈기(82)는 가중화 인수를 그 입력 신호에 곱하기 위해 배열된다. Rx 1가 우수한 신호 대 잡음비를 가지고 있다고 가정하면, 가중화 인수는 r21와 같고, 그렇치 않으면, 가중화 인수는 r12와 같다. 마지막으로, 가중화된 신호는 최하의 신호 대 잡음비를 갖는 등화된 신호(Rx 1, Rx 2)로부터 빼진다. 마지막으로, 멀티플렉서(84와 85)는 신호의 추정치(x 1, x 2)를 얻기 위해 디맵퍼(40)와 채널 디코더(41)를 통해 신호(s4 및 s5)를 전달하고, 이 추정치는 양쪽 모든 스트림을 하나의 데이터 스트림(OUT)으로 결합하기 위해 결합기(33)에서 결합된다.
상기 언급된 실시예들은 본 발명을 제한하는 것이 아니고, 당업자는 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있는 것이 주목되어야 한다. 상기 실시예들에서 도시된 모든 신호 처리는 아날로그 도메인과 디지털 도메인에서 수행될 수 있다. 본 발명은 2x2 시스템에 적용가능할 뿐만 아니라, MxN 시스템에서 또한 사용될 수 있다. "포함하는"이란 용어는 청구항에서 열거된 소자 또는 단계가 아닌 다른 소자 또는 단계를 배제하지 않는다. 단수 소자 표기는 복수의 이러한 소자의 존재를 배제하지 않는다. 어떠한 수단이 상호 다른 종속항들에서 열거된 그 사실은 이러한 수단의 결합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 지시하지 않는다.
본 발명은 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호를 수신하기 위해 배열된 수신 기와 이러한 수신기를 포함하는 디바이스에 이용가능하다.

Claims (17)

  1. 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호를 수신하기 위해 배열된 수신기(20)로서,
    - 상기 적어도 두 개의 수신된 신호를 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2)로 등화하기 위해 배열된 선형 등화기(18);
    - 보다 양호한 신호 대 잡음비를 갖는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호를 결정하기 위해 배열된 신호 품질 추정기(36);
    - 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호로부터 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 유도하기 위해 배열된 잡음 추정기(31); 및
    - 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제2 신호로부터 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 제거하여 향상된 신호 대 잡음비를 갖는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중 향상된 제2 신호(s1)를 얻기 위해 배열된 잡음 소거기(30)를 포함하는, 수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잡음 소거기(31)는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호의 제2 신호로부터 상기 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 빼기 위한 제1 뺄셈기(28)를 포함하는, 수신기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 잡음 추정기(31)는:
    - 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호로부터 상기 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호(x1, x2) 중의 제1 신호의 추정치를 얻기 위해 배열된 송신된 신호 추정기(23a, 23b);
    - 상기 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호(x1, x2) 중의 제1 신호의 추정치로부터 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호를 빼서 상기 상관된 잡음 신호의 중간 추정치(η'1, η'2)를 얻기 위해 배열된 제2 뺄셈기(25a, 25b);
    - 상기 상관된 잡음 신호의 중간 추정치(η'1, η'2)를 제1 가중화 인수(w1)를 사용해 가중화하여 상기 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 얻기 위해 배열된 신호 가중화기(26a, 26b)를 포함하는, 수신기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 잡음 추정기(31)는 상기 적어도 두 개의 동시에 송신된 신호(x1, x2) 중의 제1 신호의 추정치로부터 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호를 빼기 이전에 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호를 제1 지연 기간 만큼 지연시키기 위해 배열된 제1 지연 소자(37a, 37b)를 포함하는, 수신기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 잡음 소거기(30)는 상기 상관된 잡음 신호(η1, η2)의 추정치를 빼기 전에 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제2 신호를 제2 지연 기간만큼 지연시키기 위해 배열된 제2 지연 소자(37c, 37d)를 포함하는, 수신기.
  6. 제3항에 있어서, 상기 잡음 추정기(31)는 상기 상관된 잡음 신호의 중간 추정치(η'1, η'2)를 버퍼링하기 위해 배열된 제1 버퍼(27a, 27b)를 포함하는, 수신기.
  7. 제3항에 있어서, 상기 잡음 소거기는 상기 상관된 잡음 신호(η1, η2)로부터 상기 추정치를 빼기 이전에 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제2 신호를 버퍼링하기 위해 배열된 제2 버퍼(27c, 27d)를 포함하는, 수신기.
  8. 제3항에 있어서, 상기 송신된 신호 추정기(23a, 23b)는 직렬의 신호 디코더와 신호 인코더를 포함하는, 수신기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 신호 디코더는 디맵퍼(demapper)를 포함하고, 상기 신호 인코더는 맵퍼를 포함하는, 수신기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 신호 디코더는 직렬의 디맵퍼와 채널 디코더를 포함하고, 상기 신호 인코더는 직렬의 채널 인코더와 맵퍼를 포함하는, 수신기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2)로부터 상기 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 반복적으로 유도하기 위해 배열된, 수신기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 수신기는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제2 신호의 향상된 버전(s1)의 진폭 변동(fluctuation)을 보상하기 위해 배열된 진폭 보상기(38)를 포함하는, 수신기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 진폭 보상기(38)는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호의 제2 신호의 향상된 버전(s1)을 제2 가중화 인수(w2)와 곱하기 위한 곱셈기(51)를 포함하는, 수신기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 보상 인수(w1)는 상기 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2)의 신호 대 잡음비에 의해 결정되는, 수신기.
  15. 제1항에 있어서, 상기 수신기는 상기 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 사이의 간섭을 소거하기 위해 배열된 간섭 소거기를 더 포함하는, 수신기.
  16. 제1항에 따른 수신기를 포함하는 디바이스.
  17. 적어도 제1 및 제2의 동시에 송신된 신호를 수신하기 위한 방법으로서,
    - 상기 적어도 두 개의 수신된 신호를 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2)로 선형적으로 등화하는 단계;
    - 보다 양호한 신호 대 잡음비를 갖는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호를 결정하는 단계;
    - 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제1 신호로부터 상관된 잡음 신호(η1, η2)를 추정하는 단계; 및
    - 향상된 신호 대 잡음비를 갖는 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 향상된 제2 신호(s1)를 얻도록, 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제2 신호로부터 상관된 잡음 신호의 추정치(η1, η2)를 빼서 상기 적어도 두 개의 등화된 신호(Rx1, Rx2) 중의 제2 신호로부터 상기 상관된 잡음 신호를 소거하는 단계를 포함하는, 신호를 수신하기 위한 방법.
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