TW533714B

TW533714B - Method and apparatus for reduced rank channel estimation in a communications system

Info

Publication number: TW533714B
Application number: TW090126169A
Authority: TW
Inventors: Josef J Blanz
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-21
Also published as: WO2002060138A3; EP1329069A2; CA2426650A1; KR20030044025A; WO2002060138A2; NO20031780D0; JP4508529B2; IL155532A0; JP2004521539A; RU2292655C2; KR100810180B1; US6907270B1; CN1471779A; BR0114769A; MXPA03003564A; NO20031780L

Description

533714 A7 - ___B7_____ 五、發明説明（1 ) 發明領域本發明係有關於無線通訊。特別是，本發明係有關於一通訊系統中降階頻道估計之新穎及改良方法。發明背景爲了改善無線傳輸品質，通訊系統經常需利用發射器處的多重放射天線元件，以將資訊傳達至接收器處。而該接收器可具備一或多重接收器天線。多重天線可爲較佳，這是因爲無線通訊系統易屬干擾受限者，且利用多重天線元件可減少在無線電信號的調變與傳輸過程中引入的符號間以及共頻道干擾’從而增強通訊品質。這種系統的模型化以及設計牽涉到估計該發射器與接收器之間空間與時間頻道或鏈路的數個參數。每個發射-與接收器天線組對的估計頻道參數的數量，會乘上發射器與接收器天線組對的排列數量，產生激增的複雜計算作業並降低估計品質。因此，最好是擁有一種可利用減少參數組的頻道估計方法。同樣地，亦需要一種對於具有多重發射器天線之無線電通訊系統的頻道估計改良方法。發明概要本發明揭露之具體實施例係針對一種利用降階估計方法’來估計。在具有多重發射器天線之無線通訊系統内，通訊鏈路裡之頻道參數的新穎及改良方法及裝置。從一發射器天線到接收器的各個路徑可组成該鏈路中的—頻道。因此，頻道數量會隨著發射器天線與接收器天線的數量而增 4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝訂 533714 A7 ____ B7 五、發明説明（2 ) 加本方法利一用一系統内的几餘及/或先驗知識來簡化作爲估計計算作業之基礎的頻道模型，並可改善估計品質。在一具體實施例中，可計算並分析一共變矩陣，以決定頻道估計作業中的各頻道參數是否可以減少。如否，則估計所有參數，否則利用一降階頻道模型計算頻道參數估計。在一觀點中，一種用以模型化無線通訊系統中一鏈路之方法，而該系統具備一設有N個天線的發射器及一設有 Μ個天線的接收器，且各個從N個發射器天線到m個接收裔天線的路控組成一頻道，該方法包括決定一描述該鏈路之參數關係的矩陣；對該矩陣進行排階；決定該階數是否低於ΝχΜ ;如該階數確爲低於nxM，則執行矩陣子空間擷取作業；根據所擷取之矩陣子空間來對各個頻道導出頻道脈衝回應·，以及利用該等頻道脈衝回應將接收的信號予以解調變。該矩陣可爲一描述該鏈路之共變矩陣，其中該共變矩陣代表該發射器與該接收器之間的複數個脈衝回應。或者，該矩陣可爲一描述該鏈路之樣本矩陣。此外’決定該矩陣可包括估計描述至少一頻道的複數個參數。這些參數可包括各發射器天線之間的距離。在一具體實施例中，該等參數包括相對於該發射器天線組態的傳輸角度。而在另一具體實施例中，該矩陣可按頻域描述該缝路的參數關係。此外，矩陣排階可包括決定該矩陣的特徵値。在一具體實施例中，如果該矩陣的階數等於（NxM)，則會施加一組相關的脈衝回應以供解調變。在一觀點中，一種無線裝置本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）覊

裝 •訂

533714 A7 B7 五、發明説明（3 ) 可運作以藉由決定一描述該鏈路之參數關係的矩陣，模型化一無線通訊系統内的鏈路；對該矩陣排階；決定其階數是否小於ΝχΜ ;如該階數確小於ΝχΜ，則執行一子空間擷取作業；根據所擷取之矩陣子空間來對各個頻道導出頻道脈衝回應；以及利用該等頻道脈衝回應將接收的信號予以解調變，按此將無線通訊系統内的鏈路予以模型化。在另一具體實施例中，一無線通訊裝置包括一相關器，可運作以根據所接收來自於一發射器的信號，估計代表按一發射器之鏈路的共變矩陣；一階數分析單元耦合該相關器並可運作以估計該共變矩陣的階數；以及一頻道估計單元耦合該階數分析單元，並可運作以產生一降階頻道估計値。該共變矩陣可代表該裝置與該發射器之間的複數個脈衝回應。在一具體實施例中，該階數分析單元可運作以決定對應於該共變矩陣之特徵値，並可運作以比較該共變矩陣估計階數和一預設完全値。在又另一具體實施例中，一種用以估計無線通訊系統中一鏈路的方法，包括估計該鏈路的共變矩陣；決定該共變矩陣的階數是否爲可降階者；將該共變矩陣降階；以及利用該降階共變矩陣來估計該鏈路的一組脈衝回應。此外，本方法更可包括決定該頻道的相關性；將該共變矩陣排階；以及從該共變矩陣的降階矩陣執行擷取作業。在一具體實施例中，一種無線通訊裝置可運作於一無線通訊系統内，該系統中具備一設有N個天線的發射器及一設有Μ個天線的接收器，且從N個發射器天線之其一到本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 533714 A7 B7 五、發明説明（4 ) Μ個接收器天線的每條路徑均包括一通道。該裝置包括一可運作以決定描述該鏈路的共變矩陣之第一組電腦可讀指令；一可運作以對該矩陣排階之第二組電腦可讀指令；一可運作以決定其階數是否小於ΝχΜ之第三組電腦可讀指令；在該階數確小於ΝχΜ時，一可運作以執行共變矩陣的降階矩陣的擷取作業之第四組電腦可讀指令；一可運作以根據降階共變矩陣來對各個頻道導出頻道脈衝回應之第五組電腦可讀指令回應；一可運作以利用該等頻道脈衝回應將接收的信號予以解調變之第六組電腦可讀指令回應。該裝置可進一步包括一等化器，可運作以回音於該等第六組電腦可讀指令，其中該等化器組態係由該共變矩陣階數所決定。在一具體實施例中，該裝置包括一可運作以導出相關頻道脈衝回應的第七組電腦可讀指令回應。在另一具體實施例中，二無線通訊裝置包括一頻道估計設備，可運作以根據所接收來自於一發射器的信號，估計代表該發射器之鏈路的共變矩陣；一階數分析單元耦合該相關器並可運作以估計該共變矩陣的階數；以及一頻道估計設備耦合該階數分析單元，並可運作以產生一降階頻道估計値。進一步在另一觀點中，一無線通訊裝置包括一相關器，可運作以；^據所接收來自於一發射器的信號，估計代表按該發射器之鏈路的共變矩陣；一階數分析單元耦合該相關器並可運作以估計該共變矩陣的階數；以及一頻道估計設備耦合該階數分析單元，並可運作以產生一降階頻道估計本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（210 X 297公釐） 533714 A7 _____B7___ 五、發明説明（5 ) 値。在另一觀點中，一種估計無線通訊系統内一鏈路的方法’包括估計該鏈路的共變矩陣；決定該共變矩陣的階數是否爲可降階者；將該共變矩陣降階；以及利用該降階共變矩陣來估計該鏈路的一組脈衝回應。此外，本方法可進一步包括決定該頻道的相關性；將該共變矩陣排階；以及從該共變矩陣的降階矩陣執行擷取作業。在另一具體實施例中，一無線笨置包括頻道估計設備，可運作以決定顯著延遲，並決定一組相關於該顯著延遲之完全維度頻道參數的估計値，其中該組估計値裡各一値對應到一時間實例；特徵値計算設備，可運作以決定該組全維度頻道參數估計値的特徵値，並尋得任何主導性特徵値；以及頻道估計設備，可運作以決定回音於該等主導性特徵値而的一組降階頻道參數估計値。此外，該裝置可包括特徵向量計算設備，可運作以決定至少一相關於該組估計値諸主導性特徵値其中一者之特徵向量；其中該頻道估計設備會利用該至少一特徵向量，以將該組全維度頻道參數估計値投映:在由該至少一特徵向量所展開之子空間上。圖式簡單説明從下文中參考附圖解説的詳細説明，將可更明白本發明的功能、目二的及優點，整份圖式中相同的參考文字視爲對應的相同事物，其中：圖1爲包括夕重發射器天線之無線通訊系統組態圖；圖2爲根據一具體實施例之無線通訊系統模型圖；本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 533714 A7 B7 五、發明説明（6 ) 圖3爲在一無線通訊系統内發射器與接收器間之頻道模型圖；圖4爲一無線通訊系統之發射器内天線的實體配佈圖；圖5爲根據一具體實施例之無線通訊系統的降階頻道估計方法流程圖；圖6爲一具體實施例之估計增益圖表；圖7爲説明根據一具體實施例之系統組態；以及圖8爲一無線通訊系統的示範性具體實施例。較佳具體實施例詳細説明多重放射天線可用於改善無線通訊系統内的傳輸品質。例如，在第三代行動無線電系統設計中，即採用了各式發射器天線分集技術。多重發射器天線可利用單一或多重接收器天線，而將資訊傳達至接收器。多重天線系統可提供品質改良結果。然而，該改良結果卻會根據該接收器内用以將該傳輸資訊予以解調變之頻道模型的正確性而定。傳輸頻道的模型化利用參數估計値並決定對該頻道的有效頻迢脈衝回應。當採用多重天線時，該模型化即牽涉到所有發射器與接收器天線組對的各個傳輸頻道之估計値。從發射器到接收器的傳輸頻道係概如至少一脈衝回應所描述之空間^與時間頻道。而從一頻道至另一頻道間的頻道參數經常是無甚變化，像是其中該頻道脈衝回應僅在相位上互有差異。在此情況下，或無須獨立地針對各個頻道導出脈衝回應估計値，而是可重用某些資訊。當頻道係屬相 -9- 本紙張尺度適用中國國家標規格（21〇 --- 533714 A7 ____ B7 五、發明説明（7 ) 關時’即可利用經降階的頻道表現。所謂降階是指用以描述該發射器到該接收器間鏈路之完全無關頻道的減少數量。一種觀察此降階的方式，是藉用以描述不同頻道脈衝回應彼此間統計相關性之頻道共變矩陣的階數降低。應注思，此降階亦可由其他參數量測値所實作。例如，在一具體實施例中’樣本矩陣的構成方式可爲該縱行係由頻道脈衝回應於時間上之樣本所組成，而其中如本文所述可對該樣本矩陣施以減少的橫列階數。階數降低可產生較不複雜的濾、波杏或解調變器，即如減少該接收器裡使用的濾波器及/或濾波器元件及/或解調變單元的數量。此外，用來描述该頻道之估計參數的數量減少，也可改善其頻道模型的精確性。圖1説明具有多重發射器TX天線之無線通訊系統組態圖。本圖中繪有兩條路徑：一第一多重輸入多重輸出 (ΜΙΜΟ) ’以及一第二路徑多重輸入單一輸出（MIS〇)。該 MISO组態可置放多重τχ天線以與一單一 Rx天線通訊。該 ΜΙΜΟ組態可將此延展爲多重Rx天線。如圖1系統之一的頻道模型可如圖2所示者，根據一具體實施例，而尤其是對於採用同調解調變的無線通訊系統而言，在發射器和接收器之間具有一鏈路，其中至少該發射器採用多重天線。 *亥典線通訊系統1 〇包括一發射器12和一接收器16，可透過一空中介面而相互通訊。頻道模型14代表發射器12和接收器1 6間天線組對的各頻道。頻道模型14將該等頻道視爲位於一鏈路内，如圖1所示之MISO。本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 533714 A7 ____ B7 五、發明説明^ ^ ~一 " ~~ 續如圖2，分別令NTx爲該發射器12所用之天線數量，而NRx爲該接收器16所用之數目。一般説來，對於發射器與接收器之間的各個顯著傳播延遲而言，（Ντχ · Nrx)傳輸頻道係按組對而存在，而其中對於某一顯著傳播延遲，該接收信號近似於已知的傳輸信號且具高度確定性。換言之，足我NE爲顯著傳播延遲，又稱爲回音。接著會估計各（NTx · NRx · NE)頻道脈衝回應樣本以執行同調解調變。當各頻道非相關時，該等（NTx · NRx · NE)頻道脈衝回應樣本會模型化成完全非相關之隨機處理，且可獨立地導出這些頻道脈衝回應樣本的估計値，而無虞喪失解調變效能。不過，假使該等（NTx · nRx · NE)頻道脈衝回應樣本並不是非相關的隨機處理時，則可將該等（Ντχ · Nrx · Ne)頻道脈衝回應樣本模型化爲頻道脈衝回應之較小數量Nch的線性組合，其中Ncll<(]srTx · nRx · ne)。這種情況包括，但不限於’按於傳播條件而在有效頻道裡發射器及/或接收器處的最小角展開。如果該Nch爲已知，或經估計者，且該 Nch頻道脈衝回應樣本的線性轉換解析爲該等（Ντχ · · NE)頻道脈衝回應樣本内，則該模型化可連帶該頻道脈衝回應樣本估計一起完成。如此可減少需加估計的參數數 f，同時提高估計品質，從而增加解調變效能。即便是該 Nch頻道脈衝回應樣本到相對應之（Ντχ . Νβχ · Ne)頻道脈衝回應樣本的一線性轉換精確表現形式係屬未知，倘由此線性轉換之各向量所展開的子空間確屬已知或可加估計者，則仍可藉Neh頻道脈衝回應樣本估計結果來完成該模型化作業0 本紙張尺度適财國國家標準(CNS) μ規格(210x 297公董) 一丨―· 533714 A7 _____B7 五、發明侧（9 ^)~ -' 這項原理稱爲「降階頻道估計」。由該Nch非相關頻道脈衝回應變成（Ντχ · NR>C · ne)相關頻道脈衝回應的轉換方式，可依據諸多因素而定，其中包括，但不限於，天線組態、天線樣式、極化特徵、傳播條件等等。在某些情況下，該轉換可爲已知先驗者，而在其他情況下，該者可爲經導出或估計者，即如藉抵達角度估計作業而得。可藉由估計該等（NTx · NRx · NE)頻道脈衝回應樣本之（Ντχ · · ne)-維度的共變矩陣階數及特徵値，來決定由Neh頻道脈衝回應樣本轉化爲（NTx · NRx · NE)頻道脈衝回應樣本之線性轉換所展開的子空間。也可藉利用矩陣的特異値分解方式來決定這個子空間，在該矩陣之各縱行裡握持著在不同時間點上所有的（NTx · NRx · NE)頻道脈衝回應樣本估計値。應注意如果該頻道脈衝回應樣本因某一已知的相關性雜訊所毁損，且假使可估計該雜訊相關性，則可先藉由雜訊解相關濾波器來過濾該（NTx · NRx · NE)頻道脈衝回應樣本。在一具體實施例中，降階轉換係一先驗已知或可爲估計者。換言之，Nchl頻道到（NTx · NRx)頻道的對應係屬可確定者。接著，可利用該確定之轉換方式來估計降階頻道。如有需要，可接著藉由將該降階估計値轉換回到較大維度，而從降階估計値中導出等同的完全維度頻道模型。在一替代具體實施例中，該降階轉換並非直接已知，但是可從該頻道共變矩陣的各主導特徵向量中，擷取由該轉換所展開的子空間。注意該子空間可稱爲信號子空間或是頻道子空間。該處理涉及首先估計一頻道共變矩陣，並尋 -12- 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐） 533714 A7 .B7 五、發明説明（10 ) 出該等主導特徵向量。藉由決定展開該頻道子空間的各相關特徵向量，本處理可將傳統頻道估計値投映到該頻道子空間，產生一具有減少的估計誤差的降階頻道模型。如有需要，該降階模型可轉換回到維等同之完全維度頻道模型。圖3顯示一按連續時間之ΜΙΜΟ頻道的模型18，該者具有線性之ΝΤχ輸入及NRx輸出的ΜΙΜΟ濾波器20。該線性 - ΜΙΜΟ 濾波器 20係由各線性函數 hlj:(t)，i=l...NTx，j = l...NRx * · 所組成之NTxx NRx矩陣H(t)所定義。一般説來，該等 hij(t) ’ i=l…Ντχ，j=l…NRx爲未知的線性函數。該線性 ΜΙΜΟ濾波器20代表該（NTx · NRx)無線電頻道，而由此各 NTx傳輸信號可傳送到該NRx接收器天線。這些無線電頻道可如其等之頻道脈衝回應hij(t)，i=l…NTx，j=l...NRx所描緣。本模型的輸入信號’ ’块〇，係一代表該NTx頻帶限制傳輸信號之（Ντχχ1)縱行向量，而本模型的輸出信號，外），係一在t=T，2Τ，…時所取樣的（NRxxi)縱行向量，即如由切換T所示，其中該傳輸信號的頻寬會小於或等於 1/T 。接收的信號含有因雜訊或共頻道干擾所引入之增附擾動信號，即由NRxxl縱行向量_所代表者。這個增附的擾動信號會在該加總節點22處加入。輸入信號命）、频道H(t)、擾動办）和輸出信號办）之間的關係可如下式給定其中該*表示迴旋運算。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 533714 A7 _______ Β7 五、發明説明~~ " -- 延遲的數値r、&、κ、Γ〜，即藉該等各項延遲，各接收仏號依這些時間上的延遲所移位回返而可近似於該已知傳輸仏號並具高度確定性。本項爲尋得顯著傳播延遲的滑動相關性程序，在CDMA系统裡又稱爲「搜尋作業」。接著’本方法會於步驟42處估計該等Ντχ發射器天線與 NRx接收器天線間的多重可觀察頻道之各項參數。這些頻迢爲编合孩等NTx發射器天線至少一部份至該等Nrx接收器天線至少一部份之無線電網路連線組對。在一示範性具體實施例中，各個發射器12天線與各個接收器天線之間具有一連線，產生（Ντχ · NRx)個頻道。這些可描述出多重頻道的參數就是那些會影響到諸頻道之脈衝回應的各個特徵。兹假設該NE顯著傳播延遲（回音）存在於發射器與接收器之間，（NTx · NRx)個頻道脈衝回應的（NTx · NRx · NE)複雜樣本可用來作爲一’’組描述該等多重頻道之參數。這組參數可表示爲（(NTx · NRx · NE)xl)向量，茲稱爲【。則命λ、f、如和如之間的關係可如後文所展述。按〜、5、K、\爲發射器與接收器之間的顯著傳播延遲，如式（1)所描述之模型可表示爲 fe = £) Te) + - (2) 這可改寫成如=[卜)® 尹(/-。))(严-)® 卢(/一 ))K (I(〜> ® h 一、))]· L 心)，⑶ 其中®表示Kronecker張量乘積，1(、）表示（NRxxNRx)單位矩 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 533714 A7 —. ^ -- B7 五、發明説明（13 ) —^ ----- 陣，而可從矩陣H(t)獲得向量γ，使得 LAre) - yect{H(r)l β^ΙΚΝε/ ⑸ 成：。該((ΝΤΧ ·二㈣向量L⑹含有取樣於'的矩陣⑽ :素’而在向量L,(o中Η⑷所有的料彼此堆置其上，這可如式（5)中的運算子vect{jj() — ^(')}所表不，即L也）可如下式給定 ^total ) k(^)^2(r)K h^2(re)]T Μ ⑹ 既然該輸出信號M會按取樣速率1/T所取樣，含有離散時間樣本的向量可代表該連續時間信號的—有限時段之諸區節。爲便於説明，接收植號如在此會藉在一有限時間區段t=0, Τ，Κ，（Ντ-1)τ上之離散時間表現所陳述，其中化爲該時間上所採得之樣本數量。因此，可採用下列簡窝。Τ 各個在天線η處按Γ所延遲的離散時間傳輸信號可如下列向量所給定 W⑺=〜(r-r)K \((乂一 1)：Γ — Γ)]丁， η^1ΚΝΤχ. (7) 其中描述所有按Γ延遲的離散時間傳輸信號之矩陣可如下式給定 S{r) = P(1)(r)^(r)K ^(τ)]. 《 -16- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 533714 A7 B7 五、發明説明（14 ) """"" ~--- 該矩陣A描述所有具顯著延遲的離散時間傳輪信號。描述各個在天線n處的離散時間擾動信號之向量可如下式給定 ^ιΚΛν (10) 並且所有離散時間擾動信號之向量可如下式給定 (11) Κ = [^(1)τ^2>τκ ^(^)τ]τ. IK 4 · (12) 在天線η處的離散時間接收信號之向量可如下式給定 ~ = k ⑼ h (Γ) K y, ((% - 1)Γ)]Τ, 並且所有的離散時間接收信號之向量可如下式給定尸=p(1)1f ⑺丁 K 户〜)τ]τ. (13) 利用上述簡稱，如圖3所述之ΜΙΜΟ頻道模型18，在t=〇, T，K，（Ντ- 1)T時間時段上的離散時間輸出信號可被簡化成如下模型 (14) 在如圖5流程中步驟4 2處的第二步驟，係爲重複地對一組描述發射器與接收器間多重頻道之參數來處理估計値。對於該頻道模型的上述數學表示式，這可等同於處理（1句 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 五、發明説明（15 内對Nh個不同時間點的向量( 種傳統方法是利用在時、"其中klKNh。一 ::::_於該發射器天線之前導信號的遲二預二詞序列，彼此間的相關性。由於顯著傳播延 j ^既已於步驟4G内決定，降階頻道估計之二性具體實：例會利用已知傳輸信號，與各版本且經二\ K、，移位回返的接收信號間之相關性，來產生，員迢模型’像是圖2中如向量所描述的頻道模型。如果該雜訊向量W表空間及時間白色擾動，其中該共變矩陣可給^爲Μ辦卜W，並且如果該 α車^包S先驗已知信號，即如—CDMA系統的前導符號，藉由相關性所獲得的頻道估計値可如下如果該雜訊向量㈣不代表空間及時間白色擾動，由相關性所獲得的頻道估計値可如下所述 f = AH 尺:1. P = Α» * if + 友. (16) 注意該Rn可爲已知先驗，或可從接收信號估計而得。該 (16)的頻道估計値包含一擾動向量AHi?:1纪，而共變矩陣。這個共變矩陣通常並非對角化，亦即包含於g 内的各擾動向量元素一般會具相關性。如果以爲已知或可加以估計，則可藉由轉換《爲^2,來將包含於該$内的各擾動向量元素予以解相關。這可如假設下式，其中 -18- 533714 A7 B7 五、發明説明（16 ).

Lr，a''P (17) 應可成立。即如圖5所示，會在步驟44處估計各頻道參數的共變矩陣。共變性可測量一隨機變數相對於另者的變異數。在本例中，該共變矩陣描述各種頻道參數相對於彼此的變異數。根據上述頻道模型的數學表示式，步驟44對應爲處理該頻道共變矩陣Rh的一估計値氏，而該A = f ^〉。這種估計値可給定如下

假使該ΜΙΜΟ頻道具有一降階數，其中Nch < (NTx · NRx · NE)，即該等（NTx · NRx · NE)個ΜΙΜΟ頻道脈衝回應樣本可如Nch個不相關之蘋道脈衝回應樣本的線性組合所描述。該頻道向量g可模型化成一減少維度之頻道向量复的線性轉換，其中 (19) 並且其中B係一可描述該線性轉換的（(NTx · NRx · NE)xNch) 矩陣。即如前文所給定，該向量昼係一具不相關元素的 (Ncllxl)向量，即\ 爲一（NchxNcll)對角矩陣。在此情況下，該頻道共變矩陣可給定爲

Rh=BRs.BH· (20) -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）五、發明説明（π 因此，該頻道共變矩陣R的 h J嗅数會寺於Nch。給定（20)，並假設根據於（I7)的相關性二用术導出孩頻迢脈衝回應估汁値《，則£的共變矩陣可如下式給定 (21) 由於Rh的降階Neh之故’因此特徵值分解 (22) 僅產生NCh個非零特徵値，其中八爲含有各特徵値的對角矩陣’而E爲含有特徵向量.沪碲2之方形矩陣。藉 (21)以及（22)，該共變矩陣估計値‘可表示爲曰瓦=互.(Λ +1(，五η ， (23) 即总與A 5、·^^共旱苳特徵向*。既然八爲對角矩陣，而僅NCh個非零元素，因此該&的（Ντχ · & n 個特徵値可爲常數，而^的Nch個特徵値則大於前者。這些較大的特徵値可稱爲數列中的主導特 .,M 稭由含有該估計頻道共變矩陣之所有主導特徵値的對角矩陣A 本有各對應特徵向量的矩陣Ec,以及含有剩餘特徵:量二矩陣En，該（23)可成爲里因此’該矩陣Ec可含有展開該頻道或信號子命向量0 (24) 間之特徵 -20- 533714 A7 ______ B7 i、發明説明~~) ^ -- 接著，於步驟46處對該估計共變矩陣义進行排階，亦即估计王導特徵値的數量。於步驟48處會比較該階數與最大値「MAX」。MAX等於向量f内的估計頻道參數總數。換句話説，ΜΑχ等於（Ντχ · Nrx · Ne)。由於很多影響相關性的機制，例如傳播路徑的方向性，並不會在時間上快速地改變，因此可藉比較於（各）頻道的反衰減速率，在一相當長的時段上加以平均來估計相關性特徵。 _ 共變矩陣的階數可決定描述該等（Ντχ · NRx)個現存傳輸 -頻道之各（NTx · NRx · Ne)頻道參數是否可模型化爲較少數 f NCh個等同不相關頻道參數的線性組合。如果確可降階’則可於步騍52處導出該估計共變矩陣^的頻道子空間Ec。压意不利用該估計共變矩陣尽，該尽和頻道子空間 EC的階數也可利用特異値分解方式，而從頻道參數估計値矩陣所導出 ’· 尤=[T(+K (25) 按由該頻道子空間Ec，可於步驟54處估計該減少維度之頻道參數向量，這是根據下式卜I) , (26) 可有政地將原先估計頻道參數投映到該頻道子空間内。這項投映到該頻道子空間内的結果可減少估計誤差。如果接收器中採用一複雜性降低的解調變器，而該者係利用降階頻道’即對於解調變作業僅考慮減少數量的頻道參數，那 -21 - 本紙張尺度適用中國國豕標準(CMS) Α4規格(210 X 297公董）

裝 η

線 533714 A7

麼可直接將（26)的估計値利用於該_變器内以進行龄凋夂作業。換τ〈’處理流程可直接從步驟54到步驟 58，或至少步驟58可利用到該等降階估計値。、如係使用一按全階頻道模型所設計之傳統式接收器，則該估計値可於步驟56處轉換回到全維度空間，即根據 & (27)

其中因數可用來令該估計値非爲偏離。注意，可藉由利用-滑動時窗而分別對估計以或來連續更新該頻道子空間EC的估計値。利用部份先前具有遞增時移之新裝數値的樣本集’可消除因等待新的完整樣本集合所產生之延遲。假使降階並不可行，則處理程序會繼續於步驟％處使用該系統全階以模型化該‘道。在此情況下，本方法可彼此獨立地估計該等（Ντχ · Nrx · Ne)個頻道參數。_旦該系統已模型化，便會繼續於步驟58處進行的信號解調變。如圖1之MISO路徑係提供作爲一示範性具體實施例。如圖所tf，孩發射器Τχ具有四⑷個放射天線（Ντ尸句，而該接收器Rx具有一⑴個天線（Nrx=1)。爲了簡單明瞭，數項假設供以展現出本示範性具體實施例可應用於如圖i所列系統I模型化方式的直觀性分析。首先，該範例假設各個Tx天線傳輸一特定於該天線的前導信號，其中該天線特定的前導信號係經時間對準且正交於其他^天線的前導信號。 — -22-^紙張尺度iti中S @家料(CNS) Α4規格(21〇 X 297公爱)_ 533714

其次’假設各頻道係屬頻率非選擇性衰減頻道，各者組成龐大數量p的無線電網路路徑。這些路徑各者具有約爲相同運行長度及相同衰減。第二項假設是確保相對傳播延遲會小於該傳輸頻寬的倒數。兩條無線電路徑㈣播延遲一般是肇因於運行長度差異之故。第三，該頻道模型係受限於2们專播，即一切有效無線電路徑皆位於-2-D平面内。請參見圖4。此外，在此係假设發射器有效無，線電路徑的幾何性爲#時變者，其中相對於某方向所測得的各個路徑_出角會集中於平均角5附近。該無線電路徑角度係屬高斯分佈，具有平均値α及標準差cr。對於一種模擬情況，5可隨機選定於肩與“〇度之間。該標準差σ係經假設爲兩度的平方根。第四，Rx處的抵達路徑可假設爲均勻分佈於〇和3的度之間，以考慮到局部散佈_。第五，不存在觀视直線。又第六，假設各條路徑一特定相位與杜普勒位移。該路秒特定相位可根據0到2 π間均勾分佈而隨機敎。^外^ 該路徑特定相位可根據幾何天線組態，即天線相對於一參考點的位置，而按各個Τχ天線加以調整。對於相位調整，假設在遠場考慮爲物體散佈。該頻道特定杜普勒位移係根據該Rx處各抵達路徑角度的均勻分佈、載波類率及預設的Rx速度而所產生。在本示範性具體實施例中，該載波頻率係假設爲1.8 GHz，且接收器速度等於6〇 km/h，可獲最大杜普勒位移100 Hz。在本示範性具體實施例中，各個Τχ天線涵蓋12〇度區段，而該天線樣式皆朝向於 -23-

533714

五、發明説明（2〖 a =0 0 給定一示範性系統，施用如圖5的處理方式確可提供一種具有根據於古典杜普勒頻譜之時間變異性的頻道模型。可考慮一種天線特定的放射樣式。藉由這種頻道模型，可利用同一組無線電路徑產生經由不同發射器天線所觀察到的各頻道之頻道脈衝回應，因而在不同頻道的衰減内引入實際的相關性。在空中介面的接收端，於RX的單一天線處，本方法可導出對於這四個傳輸頻道各者，即該Τχ天線和Rx天線間的四個無線電網路連線的脈衝回應估計値。該項估計需依據用以產生與各個Τχ天線相關之天線特定前導信號的該等展頻碼先驗知識。請再度參考圖4 ，在Τχ處各天線的地理組態中，各天線係經置放於各相鄰天線簡具有固定間距d的直線上，其中，亦即天線間隔爲一個波長之距。注意該具有一單一全定向天線。有效無線電路徑的總數可考慮爲卜50。頻道特定變數αρ、心和％分別代表從該參考:A 杜普勒位移及相位所測得的角度。描述一位於Τχ天線η 和Rx天線間之頻道的頻道脈衝回應之等式可如下终定 exp 其中gn(a)爲各個Τχ天線的天線特定複數方位角放射樣如果一頻道並沒有角展開項，且所有路徑特定角％皆等 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 叫714 五、發明説明（22 於 ’則各個Τχ天線的頻道脈衝回應可如下給定 sA^)-expf f.^lzik. Λ (29) 其中h⑴爲在參考點處之一等同等方性Τχ天線的等同頻道脈衝回應。在本例中，不同Tx天線的頻道脈衝回應之差別僅在於〜複數因數，即各頻道係屬完全相關。然後，可將導引向夏定義爲 S(a)：艺“以)· exp〔y · ㈣) Szia)' exp|^ j · sin (a )j (30) 裝訂並且該頻道脈衝回應向量定義爲「吣)〕 (31) (0

Kif) 這四（4)個由Tx天線所見之頻道脈衝回應接著成爲頻道脈衝回應h(t)的拷貝，由四個不同複數因數所加權，亦即向量1¾)爲純量h(t)的線性轉換，即給定如下 (32) -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 533714

亦即，（19)線性轉換中的向量g在本例中係等於該純量驗知識者，即足以估計該純量換來计算欠(ί)的估計值，或利用計算以供解調變。 h⑴矩_ B ^於向*制。這表示該頻道共變矩陣 Μ ·H〉等於在本例中的(丨的〕丨》。如果該導引向里^〇爲已知’即该天線組態及無線電路徑方向；的先 h⑴’以及藉战泛）利用線性轉 h(t)和战的的估計値來直接注意對於當啦)爲已知的情況下：& h⑴的純量估計値或已足夠求得h⑴然後再計錢)的估計俊。如果解調變二的設計使該頻道含有，-純量’㉛解調變考慮到_，:可能利用坑司和純量頻道進行解調變。發射器處的天線特定前導信號稱爲〜⑴，其中 ΝΤχ，其關係可定義如下 (33) \xn{tf V ns{lKN^} 各前導信號是由諸多片段所組成，各者具有一時段丁$，猡之爲前導符號時段，其間上各前導信號爲正交，且其中下式成立 /i3j \χι (ή^；(ή^^Ο V ije (lK /v/ ) / ㈣ ]· (34) 該前導向量可定義爲 χι{ή -At) / -26- 本紙银尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) (35) 533714 A7 —_____B7 五、發明説明（24 ) 並且該接收器雜訊信號z(t)代表白色高斯雜訊。單一 &天線所接收的信號可表爲 y(t) - ^Ιι(ΐ)^ ζ{ϊ)(36) 傳統上’將接收仏號與這四（4)個前導序列相關聯，可導出一組四（4)個頻道估計値。其中該等前導信號在前導符號時段上互爲正交，然後按照前導符號速率重複進行此估計作業。這種相關程序一般稱其爲「整合與轉儲」方式，且可表示如下 0 -j nrs .(37) 其中該係一由第n個前導符號所導出之諸傳統式，即整合與轉儲方式’頻道估計値所組成的向量。假使（34)轉換成離散時間表現，藉由#該前導信號Χη⑴的Ντ=τ/Γ個樣本代入該矩陣A的縱行内，將雜訊信號z⑴的Ντ個樣本代入向1 ’以及接收號y(t)的Ντ個樣本代入向量〆（34、之内，即可得 m P = + R · 然後（37)的離散時間表現爲 (39) &= 士 Α».尸 Ντ 偏若在一個前導符號内的頻道變異數可爲忽略不計，則 (39)成爲 -27- 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS) A4规格(210X 297公釐) 533714 A7 B7 五、發明説明（25 ) 走·λη 足· (40) 考慮從h(t)到总〇的線性轉換，接收信號可表示爲 (41) 由此，該純量h(t)的估計値可導爲 Ψ&Ψ "T* (42) - 再次，當在一個前導符號内的頻道變異數可爲忽略不計時’則（I3)成爲 (43) 由此純量估計，利用該線性轉換，可產生新的頻道脈衝回應估計如下 (44) 忽略一前導符號内的頻道變異，（4句成爲 - …舞1 (45) 假使並非是先驗已知，可利用共變矩陣進行估計如下 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 裝訂

533714 A7 B7 五、發明説明（26 )

Rh = (^(nTs)* (nTs)) = · ^*T{a). ph 7 h’ (46) 其Ph係該純量頻道脈衝回應h⑴的平均功率。兮並必丹變矩陣

Rh可近似於下者

(47) 這會按某數量Nsym個前導符號上之傳統頻道脈衝回應估計値而將該向量予以均化。叩對無雜訊且具有一等於零値之角展開的情，G ^ . Λ 八馬 ()階而向量城泛)可展開八。如此，（47)可降爲 (48) 及| 一尺，―互㈣·^7» 七* 3 \]β(α)\2 主意正規化向量1可展開Ra。 A對於具有夠低雜訊功率及夠低角展開之雜訊情況而士，八仍受-特徵㈣主導。㈣，本處理程序可執彳亍心特徵値分解。當—特徵値遠大於所有其他的特徵値時，這表示繞於該％)的角展開會相當地小。因此，由# L爲對應於'之最大特徵値的特徵向量，其近似値爲 K :麵.卜㈤0 Or (49) -29- 533714 A7 B7 五、發明説明（27 ) 注意本例中的向量L等於該頻道子空間。_般説來，估計値疋可用來決定頻遒估計共變矩陣的階數是否可以降低。如該及爲全階者，則該頻道估計問題無法降至較低維度。根據該示範性具體實施例，二元晶片的正交前導信號具有1.2288 Mcps的晶片速率以及64晶片的前導符號時段。按此頻道模型，會對4000個具有某前導信號雜訊比（snr) 的連續前導符號，產生含有白色高斯雜訊的接收信號。從該接收信號可產生4000個傳統向量估計値。如此產生的共變矩陣又會在這4000個連續傳統頻道估計値上平均化。在本示範性具體實施例中，處理程序耗時約2〇8·3微秒。在擷取對應於該'最大特徵値的特徵向量之後，可計算該矩陣弋。接下來，可根據下式產生4000個新的向量估計fc ，. 利用本示範性具體實施例，可重複Νβχρ=5〇次的遞迴。遞迴超過50次該發射器角度會改變，使得$可均勻分佈於 (+ /- 60)度之間，而同時該角展開保持固定，具有一 2度 I平万根（A)的標準差。此外，可改變對於一給定前導 SNR的各頻道參數。經改變之諸參數可代表按於某一前導 SNR之無線電路徑⑷方向、路徑特定之相位以及路徑特定之杜普勒位移。可針對不同的前導SNR値來執行相同次數的遞迴。根據於均方估計誤差而在時間及遞迴上予以平 -30- 本紙張尺度適用中家鮮(CNS)八4規格(21G χ 297公赞) 一 --—-- 533714 A7

句化的減低因t ’來比較—組傳統估計値與本組新的向量估計値的品質，這可利用如下的估計增益式得姜口里

(51) 對於本tf範性具體實施例，圖6説明按犯單位而爲前導SNR函數的估計增益。其中該前導係定義爲單一天線接收器所接收之單一前導信號的每個前導晶片，相對於所接收疋雜訊功率密度L而按dB爲單位的平均能量比例。 Μ估計增益的上限可如傳輸天線的數量所決定，即如圖 6所π馬6dB。在圖6中，該估計增益會趨近於該上限，即使疋所假設的角展開非爲零値，且所接收的信號會因雜訊而嚴重毁損亦同。該前導SNR增加而該估計增益會減少的原因是由於該非零値角展開之故。雖然該等頻道脈衝回應並不完全相關，但是該脈衝回應的導數確可假没這項性質。對於較大的角展開來説，可預期比較小的估計增益。而對於較小的角展開來說，該估計増益會顯得相當可觀。注意，一般對於住宅或郊區環境，經常會觀察到一⑴或二（2)度的標準差。亦應注意確有可能利用Monte-Carlo模擬法，來對該降階頻道估計方法的效能改善結果評估，藉以獲得相較於利用獨立相關器之傳統頻道估計方式而導出減低的頻道脈衝回應估計誤 -31- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)~~' " 533714 五、發明説明（29 差對於利用多重發射器天綠之_的_ 供在某些因栢關性衰減而且，、^计，可提

道估計品質改良效果。由於條件下的頻在時間上相對地變化較慢I 故，可藉在延展㈣間Λ上性的機制之特徵。這是相對於與該頻道的：=:來估計各相關性 pe „ 反哀減速率相關之諸時間區因而可在估計該相關性特徵方面提供更佳的正確性。多重發射器天線的降階頻道估計也可適用於❹式# 通，藉由計算該相關性特徵的個別估計値，或計算跨於所有傳播延遲的相關性特徵估計値。個別的估計値是指對於各個傳播延遲之”計算結果。接著施用降賴道估計，、並將各個出現在選頻式頻道脈衝回應内的延遲納入考慮。替代性具體實施例裡’，其中像是發射器處的天線㈣等的額外資訊係屬先驗知識者，減低數量的不相關頻道轉化爲較大數量的相關頻道之線性轉換估計步驟可更加·正確。此外，可將該降階頻道處理擴大到一個接收器天線以上的情況裡。在此情形下，會對該等MlM〇頻道執行估計作業，即如圖1所示。本範例雖涉及一種採用同調解調變作業的系統，然本文所述之降階頻道估計亦適用於採行非同調解調變作業之通訊系統。圖7顯示根據本發明一具體實施例之接收器10〇。該接收器100具有一單一天線102，可接收來自於具有多重天線之發射器的信號。接收信號首先由預處理器104加以處 32- ^--- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 533714 五、發明説明（3〇理’著，將這些信號提供給一相關$ 106，該者係用來作馬供以搜4的滑動相W器，並且作爲一供以進行頻道估計的顯著延遲相關器。在一替代性具體實施例中，各個延遲係由軟體而非相關器所決定。該相關器106的輸出可用純供該共變矩陣的估計値。在一具體實施例中，該相關W 1〇6疋由眾多針指（finger)所組成以構成一電柵（rake)，而琢者對於各個發射器天線、#收器天線及顯著延遲組合配備有一針指。在此會透過匯流排116將各估計値提供予中央處理器112。該中央處理器112可存放記憶體ιΐ4的各頻道估計參數，♦該估計値可供導出#時間上平均化之頻道共變矩陣。該估計共變矩陣係從記憶體114處提供給階數分析與子空間估計單元108俾以進行特徵値分解。如果有一個以上的特徵値主導於他者，則會藉由計算對應於該等主導特徵値之諸特徵値來估計該頻道子空間。這些展開該頻道子空間的特徵値可寫入記憶體内，俾供該頻道子空間投映單2 W9進一步應用，在此，會藉由計算每個估計時間區間咸等（NTx Nrx · ne)個原始頻道估計投映至該頻道子空間之上的投映結果，來產生在每個估計時間區間裡個降階頻道參數估計値。該頻道子空間投映單元ι〇9的結果可寫入記憶體，以供解調變器11〇所用。可視需要令該頻道子空間投映單S 109#由再轉換料I個降階頻道參數估計値爲每個估計時間區間中（Ντχ · · Ne)個等同全維度頻道參數估計，來產生等同的全維度頻道參數 -33- 533714 A7 B7

估計。例如，在全階頻道模型的傳統電柵接收器設計中，全階解調變器的電栅針指數量是（Ντχ . Nrx · Ne)個。然後 -全暗解調變器將利用這些（Ντχ. Nrx. Ne)個原始頻道參數來估計各針指係數。降低複雜度的解調變器在最後可僅利用這些用到該等NCh個降階頻道估計値作爲其等係數之 Nc』RAKE針指。不過H般會按最劣情況的預期來設計接收器，亦即其中實作（Ντχ . Nrx . Ne)個針指，因此在孩等NCh個降階頻道參數估計値上，即已足夠計算出 (NTx . NRx . NE)個相關頻道參數估計値並具有改善之估計品質。可藉數位信號處理器（DSP)、專屬硬體、軟體、韌體或彼等組合來實作該階數分析與子空間估計單元1〇8與該子 2間投映單元109。在接收器1〇〇内的各模組可爲相互併合，或爲了簡單明瞭，可依照功能以個別區塊説明。圖8顯示一種對具有四⑷個發射器天線及兩⑺個接收詻天線的具體實施例之示範性組態。三（3)條傳輸路徑分別標示爲1、2和3。路徑！與2的反射點處皆位於相同橢圓上，而在此構成該橢圓之方式係爲使該Tx及Rx位、；其二占處/主思该橢圓係超置於本系統實體配佈圖之上。路後3落在所示橢圓之外。路徑i、2具有相對於該接收器之相同顯著延遲&，而路徑3具有不同於A的顯著延遲5。孩路徑延遲係天線組態以及系統環境的函數。如圖所不，該等四（4)個發射器天線及兩⑺個接收器天線會產生八（8)個頻道。各個路徑延遲巧和&可產生一回音，其 -34- 533714 A7 B7 五、發明説明（32

中（NE=2)。共變矩陣的維度可給定爲（N v lx · NE)或十六（16)個，即對應到（NTX . NRx . Ne)個頻道脈衝回應樣本。因此，全階頻道參數向量會是一個Μ維度的向量。利用本文所述之降階方法，頻道估計的階數可^低到=(3) 個維度，即對應爲路徑1、2和3，其中（Nch==2)。注意從 NCh條傳輸路徑到（NTx · NRx · NE)個頻道脈衝回應樣本的對應並非已知，因此可從組態資訊中擷取子空間。如果各天線的位置與特徵，像是方向及方向性，確爲已知者，則可利用該資訊來產生一陣列回應或導引向量。利用該導引向量，以及亦可利用子空間演算法擷取而得的路徑方向資訊，即可估計該傳輸角α。假使該天線組態具有固定部署方式，則可計算出傳輸角。如此，可構成一含有各個發射备天線之傳輸角的向量。同樣地，考慮各接收器天線亦可構成一抵達角向量。利用這項來自於發射器及接收器兩者的資訊’即可建構出一 Nch條傳輸路徑到（Ντχ · · &) 個頻道脈衝回應樣本之對應的線性轉換。這可提供如前文所述該線性轉換（19)式所述之矩陣B 。即如前文（20)式，可自此導出共變矩陣。然後，處理程序按如對應資訊係從先驗知識所獲之情況般繼續進行。一具體實施例雖按時域所述，然一替代性具體實施例確可按於頻域而執行共變矩陣或樣本矩陣降階作業。如果各參數與等式係依頻域的發展而得者，則爲估計頻道之處理程序確可併入頻域數値。則文中提供較佳具體實施例的説明，讓熟知技藝人士可 35- 本紙張尺反杉丨中s家標準(CNSy A4規格(210X297公釐） 533714 A7 B7 五、發明説明（33 ) 運用或利用本發明。熟知本技藝人士應明白這些具體實施例的各種修改，並且本文中定義的一般原理可適用於未使用本發明功能的其他具體實施例。因此，本發明不受限於本文中提出的具體實施例，而是符合與本文中所説明的原理及新穎功能一致的最廣泛的範疇。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims

533714 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 1· 一種用以模型化典線通訊系統中一鏈路之方法，該系統包含一具備N天線的發射器，及一具備Μ天線的接收器，從Ν個發射器天線之其一到μ個接收器天線的每條路徑均包括一通道，該方法包含：決定一描述该缝路之參數關係的矩陣；對該矩陣進行排階；決定該階數是否低於ΝχΜ ; 如該階數確爲低於ΝχΜ，則執行矩陣子空間類取作業；根據所擷取之矩陣子空間來對各頻道導出頻道脈衝回應；以及利用該等頻道脈衝回應將接收的信號予以解調變。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中該矩陣可爲一描述該鏈路之共變矩陣/且其中該共變矩陣代表該發射备與该接收益之間的複數個脈衝回應。 3. 如申请專利範圍第1項之方法，其中該矩陣係爲一描述該鏈路之樣本矩陣。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中決定該矩陣的步驟進一步包含：估計描述至少一頻道的複數個參數。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該等參數包含發射器天線之間的距離。 6·如申請專利範圍第4項之方法，其中該等參數包含相對於該發射器天線組態的傳輸角度。 -37- 良紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4g ( 2ΐ〇Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- ί I- - I- -- - I I 533714 8 8 8 8 ABCD κ、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第4項之方法，其中決定該矩陣包含估計該矩陣。 8. 如申請專利範圍第i項之方法，其中該矩陣可按頻域描述該鏈路的參數關係。 9. 如申请專利範圍第1項之方法，其中對該矩陣進行排階進一步包含：決定該矩陣的特徵値。 1〇_如申請專利範圍第i項之方缉，其中如果該矩陣的階數等於（NXM)，則會施加一組相關的脈衝回應以供解 $周變。 11. 一種無線裝置，可運作以執行如申請專利範圍第i項之方法。 —種無線通訊裝置，包含：一相關器，可運作以根據所接收來自於一發射器的 k號’估計代表按該發射器之鏈路的共變矩陣；一階數分析單元_合該相關器並可運作以估計該共變矩陣的階數；以及經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填_寫本頁) 一頻道估計單元耦合該階數分析單元，並可運作以產生一降階頻道估計値。 1j·如申凊專利範圍第12項之裝置，其中該共變矩陣可代表該裝置與該發射器之間的複數個頻道脈衝回應。 14·如申请專利範圍第12項之裝置，其中該相關器可運作以決定至少兩個頻道的相關性。 15.如申請專利範圍第14項之裝置，其中該階數分析單元 -38- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS )八4規格（2!0X297公釐） 533714 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍可運作以決定對應於該共變矩陣之特徵値。 (請先閲讀背面之注意事項再填1本頁) 16. 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該階數分析單元可運作以比較該共變矩陣估計階數和一預設完全値。 17. —種用以估計無線通訊系統中一鏈路的方法，該方法包含：估計該鏈路的共變矩陣；決定該共變矩陣的階數是否爲可降階者；將該共變矩陣降階；以及；利用該降階共變矩陣來估計該鏈路的一組脈衝回應。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，進一步包含：決定該頻道的相關性；將該共變矩陣排階；以及執行從該共變矩陣‘降階矩陣擷取作業。 19. 一種無線通訊裝置，可運作於一無線通訊系統内，該系統中具備一設有N天線的發射器及一設有Μ天線的接收器，且各從Ν發射器天線到Μ接收器天線的路徑組成一頻道，該裝置包含：經濟部中央標隼局員工消費合作社印製一第一組電腦可讀指令，可運作以決定描述該鏈路的共變矩陣；一第二組電腦可讀指令，可運作以對該矩陣排階；一第三組電腦可讀指令，可決定其階數是否小於 ΝχΜ ; 一第四組電腦可讀指令，在該階數確小於ΝχΜ時， -39- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）六、申請專利範圍可從共變矩陣執行一降階矩陣的顧取作業；一第五組電腦可讀指令，可運作以根據降階之其變矩陣來對各頻道導出頻道脈衝回應；一第六組電腦可讀指令，可運作以利用該等頻道勝衝回應將接收的信號予以解調變。 20·如申請專利範圍第19項之裝置，進一步包含：一等化器’可運作以回音於該第六組電腦可讀指令，其中該等化器組態係由該·共變矩陣階數所決定。 21. 如申請專利範圍第19項之裝置，進一步包含：一第七組電腦可讀指令，可運作以導出相關頻道脉衝回應。 22. —種無線通訊裝置，包含：一頻道估計設備，可運作以根據所接收來自於一發射器的信號，估計代’表按該發射器之鏈路的共變矩陣；一階數分析單元耦合該相關器並可運作以估計該共變矩陣的階數；以及經濟部中央標隼局員工消費合作社印製一頻道估計設備耦合該階數分析單元，並可運作以產生一降階頻道估計値。 23· *^種典線通訊裝置，包含：一相關器，可運作以根據所接收來自於一發射器的信號，估計表示按該發射器之鏈路的共變矩陣；一階數分析單元耦合該相關器並可運作以估計兮共變矩陣的階數；以及 -40- 533714 A8 B8 C8 D8

申請專利範圍頻道估計設備耗合該階數分析單元，並可運作以產生一降階頻道估計値。 24. —種估計無線通訊系統中一鏈路的方法，含：該方法包經濟部中央標隼局員工消費合作社印製估計該鍵路的共變矩陣；決定該共變矩陣的階數是否爲可降階者；將該共變矩陣降階；以及利用該降階共變矩陣來估計該鏈路的一組脈衝回應。 25. 如申請專利範圍第24項之方法，進一步包含：決定該頻道的相關性；將該共變矩陣排階；以及執行從該共變矩陣的降階矩陣擷取作業。 26. —種無線裝置，包含：、頻道估計設備，可運作以決定顯著延遲，並決定一組相關於該顯著延遲之完全維度頻道參數的估計値，其中該組估計値裡各者對應到一時間實例；特徵値計算設備，可運作以決定該組全維度頻道參數估計値的特徵値，並尋得任何主導性特徵値；以及頻道估計設備，可運作以回音於該等主導性特徵値而決定一組降階頻道參數估計値。 27. 如申請專利範圍第26項之裝置，進一步包含：特徵向量計算設備，可運作以決定至少一相關於該組估計値諸主導性特徵値其中一者之特徵向量；請先閲讀背 ιέ 之注 3 ί 41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 533714 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍其中該頻道估計設備會利用至少一特徵向量，以將該組全維度頻道參數估計値投映在由該至少一特徵向量所展開之子空間上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ____________ · 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）