TWI484794B - 無線通訊系統中之無線電接收器（二） - Google Patents

無線通訊系統中之無線電接收器（二） Download PDF

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Description

無線通訊系統中之無線電接收器(二)
本發明係有關於一無線通訊系統中之一無線電接收器，及有關於處理無線電信號的一方法。
在現代無線通訊中，攜帶有資料的無線電信號的傳輸可以在通常由一種標準指定的多個不同的通訊系統的基礎上來實現。對能夠操作以支援一個以上這些無線通訊系統的裝置的需求在不斷增加。行動無線電接收器裝置包括類比射頻(RF)/中頻(IF)級，其等係配置來經由一或多條天線接收及發射無線信號。該等RF/IF級的輸出通常被轉換至基頻，在此一類比至數位轉換器(ADC)將進入的類比信號轉換為數位樣本，之後該等數位樣本被處理用於信號檢測及對邏輯值形式的資料的解碼。該ADC可以可選擇地直接在IF處操作，在此情況下該至基頻的轉換於數位域中被執行。已知有多種不同類型的對該等數位樣本的前端處理用於實現信號檢測，包括耙式(rake)接收器處理及通道等化處理。
在分碼多重接取(CDMA)無線系統中，不同的實體通道使用單獨的展頻序列在碼域中被多工化。在使用正交展頻碼宇的情況下，原始資料符號藉由解展頻可以在接收器處被有效地分開。
在一寬頻CDMA(WCDMA)蜂巢式系統中，下行鏈路碼多工被使用正交可變展頻因子(OVSF)碼來執行。然而，該等OVSF碼宇僅在完美的時間一致之條件下彼此正交。在存在多路徑傳播的情況下，碼正交性喪失且解展頻操作受多接取干擾(MAI)影響。
CDMA行動無線電接收器習慣上使用一耙式處理器，該耙式處理器依賴於該等展頻序列的相關性質。例如，耙式處理器在位於紐約的McGraw-Hill出版社於2005年出版的J.G.Proakis所著的“Digital Communication”中被描述。如果碼多工傳輸間的MAI與其他來源的雜訊及干擾相當，則在存在碼相關性的情況下，此類型的接收器容易性能降級。在這些狀況下，一性能優點可以透過試圖在解展頻之間恢復該等碼之間的正交性來獲取。習知的基於耙式處理的3GPP接收器的次優性導致一明顯的性能損失，尤其是對於從WCDMA發行99的384kbps增加到為數Mbps的高速下行鏈路封包接取(HDSPA)率的下行鏈路資料率。當該碼正交性被多路徑破壞時，一種有效的方法係使用通道等化來取代耙式處理。
通道等化技術在過去幾十年來已被廣泛用於對付對頻率選擇性傳輸通道的符號間干擾。通道等化技術在位於美國紐約的McGraw-Hill出版社於2005年出版的J.G.Proakis所著的“Digital Communication”以及位於美國新澤西州Englewood Cliffs市的Prentice-Hall出版社於1987年出版的S.Benedetto、E.Biglieri及V.Castellani所著的“Digital Transmission Theory”中被描述。通道等化器近來被發現適用於供時分多重接取(TDMA)及碼分多重接取(CDMA)行動無線系統使用的接收器。通道等化在一CDMA蜂巢式系統中的一應用範例在1997年5月於美國亞裏桑那州鳳凰城舉行的電機電子工程師學會運輸工具技術會議(IEEE Vehicular Technology Conference)之論文集第1卷第203-207頁內A.Klein所著的“Data Detection Algorithms Specially Designed for the Downlink of CDMA Mobile Radio Systems”中被描述。特別是在同步CDMA蜂巢式系統中，如在3GPP WCDMA標準的前向鏈路的情況下，晶片級等化使得習知的耙式接收器的性能明顯改善，代價是增加了實現複雜度。此優點對於高速資料傳輸尤其重要，如在3GPP高速下行鏈路封包接取(HSDPA)中。
本發明之一目的係最佳化一無線通訊環境中的一接收器的處理設備，特別是考慮了對照計算資源設定的處理性能及/或獲取該處理性能所需的功率消耗。
根據本發明之一層面，提供一種用於一無線通訊系統的無線電接收器，其包含：係配置來接收一進入信號的數位樣本及產生一等化輸出的通道等化裝置，該通道等化裝置包含用以根據使用一組等化器參數的一等化器演算法則來處理該等數位樣本之裝置；用以估計該信號被接收所經由的一通道的至少一參數之裝置；以及用以根據該等估計通道參數中的至少一個來選定該等等化器參數中的至少一個之裝置。
本發明之另一層面提供一種用於處理一無線電接收器中的無線電通訊信號的方法，該方法包含：接收一進入無線電通訊信號的數位樣本及根據使用一組等化器參數的一等化器演算法則來處理那些樣本以產生一等化輸出；估計該進入信號被傳送所經由的一通道的至少一參數；以及根據該等估計通道參數中的至少一個來選定該等等化器參數中的至少一個。
還提供了一種電腦程式產品，其在一處理器上被執行時實現上面所定義的該方法。在此情況中，該處理器可以組成與執行該等等化器演算法則本身的處理裝置相同的處理裝置。也就是說用於選擇多數個等化器演算法則中的一個的程式可以由執行該等演算法則本身以實現一等化器功能的同一處理器來執行。
發明人已意識到通道等化可以在多大程度上提供優秀性能與可得處理資源的使用及/或功率消耗之間的一最佳折中取決於某些通道條件。較特別地，發明人已瞭解到用以實現該通道等化的特定等化演算法則依據某些通道條件可以提供不同的益處。
在此內文中，通道這一詞語被用來表示無線電信號的通訊路徑。根據所使用的該通訊系統，如該技術領域中已知的，通道可以由時間、碼或頻率來定義。特定通道的品質受到有關於傳播環境的條件、蜂巢式佈局及該無線通訊系統中的其他條件影響。
圖式簡單說明
為了更好地理解本發明及顯示可如何來實現本發明，將透過舉例的方式參考附圖，其中：
第1圖是一無線通訊裝置的一示意方塊圖；
第2圖是顯示耙式接收器處理與等化器處理之間的選擇的一方塊圖；
第3圖是處理功能的一示意方塊圖；
第4圖是用於選擇一處理功能的一系列步驟的一示意圖；
第5圖是用於選擇一組等化器參數的一示意方塊圖；以及
第6圖是用於選擇等化器演算法則的一示意方塊圖。
第1圖是用於發送及接收一無線通訊系統中的信號的一裝置的示意方塊圖。這樣一裝置可以以多種不同的方法來實現，但根據第1圖，一系列RF/IF級32被配置來經由一或多條天線20接收及發射無線信號(TX、RX)。在此所討論的本發明之實施例在原理上是有關於接收無線信號，所以將不會進一步提及發射信號。位於該等RF/IF級輸出處的已接收信號通常被轉換到基頻，在此一ADC將該類比信號轉換成數位樣本。第1圖的方塊32包括處理該等已接收無線電信號的元件並提供數位信號樣本r (k )。這可以由該領域中已知的及在此未被進一步討論的不同方法來實現。
該等樣本r (k )被提供給與一處理器22、一指令記憶體24及一資料記憶體26通訊的一資料傳送引擎30。該處理器22負責處理該等樣本r (k )。該處理器22可以執行多個不同的功能，其等以碼序列的形式保存在一指令記憶體24中。這提供了一所謂的軟體資料機，其所具有的多個優點在此被進一步討論。
第2圖及第3圖是說明除了多個不同功能以外的由該處理器22執行的一些功能的示意圖。由方塊10表示的一第一功能指的是通道參數的估計。此功能估計與該等無線電信號在該無線通訊系統中傳送所經過的通訊通道有關的多個不同參數。該功能10提供在時間k 處的輸出γ n =(k )，n =1,....N C ，其中N C 表示估計通道參數的數目，該等輸出表示自該等已接收信號樣本r (k )導出的一組通道參數。該等估計通道參數γ n =(k )可被用於多種不同目的。如第2圖及第3圖中所說明的，它們被提供給一選擇耙式/等化接收器功能12，該功能12決定是使用一耙式接收器還是一等化接收器來處理該等已接收樣本。該耙式接收器或等化接收器由該處理器22執行來自該指令記憶體24的適當的碼序列來實現。
該等參數γ n =(k )被進一步提供給一選擇等化器演算法則功能18，該功能18被用在選擇一等化接收器16的情況中。如果使用的話，該功能18選擇一特定演算法則來根據已估計出的該等通道參數實現該等化接收器16。如輸入17動態表示的，該演算法則被提供該該通道等化器。當然，實際上這將由以來自該指令記憶體的一碼序列被選定的適當的演算法則來實現。
該等通道參數γ n =(k )也被提供給一選擇等化器參數功能14。該等化器參數選擇功能14被用在選擇一等化接收器(如方塊16所表示的)及控制用於實現該等化接收器的參數的情況中，這些參數被表示為θ n =(k )，n =1,...,N E ，其中N E 表示相關等化器參數的數目。
現在將較詳細地討論使用該等估計通道參數來控制一耙式接收器或等化接收器的選擇(功能12)。第2圖說明概要形式的概念。該等數位樣本r (k )被提供給一開關4，該開關4具有自該功能12接收用於選擇耙式接收器或等化器處理的命令信號的一輸入5。根據此信號，該開關4選擇經由一耙式接收器7的一處理路徑6，或經由一等化處理器19的一處理路徑8。如該技術領域中已知的，該耙式接收器包括一組耙指7a、7b...，給每一通道傳送一單獨的通道碼。每個指部與一單一的解擾頻器/解展頻器9及一加權功能11相聯結，與每一通道有關的該組指部與一加法器13相聯結，該加法器13在輸出路徑15上提供一已處理輸出。由於一耙式接收器的操作對於所屬技術領域的技術人員而言是很好理解的，所以其功能將不在此作進一步的描述。
該等化接收器19包含一晶片級接收器16及多數個解擾頻器/解展頻器21a、21b...，供每一通道用於傳送一單獨的通道碼。該等解擾頻器/解展頻器的輸出被沿著輸出路徑23提供。一輸出開關25在線路27上提供已處理輸出給後續的解碼功能。該開關25(像該開關4一樣)受控制輸入5控制，該控制輸入5自該功能12接收用於選擇耙式接收器或等化器處理的該命令信號。
雖然第2圖說明處理功能選擇的概念，但容易瞭解的是在第1圖所說明的本發明之該實施例中，不可能識別不同的實體路徑(6、8、15、23)。相反，選擇藉由依據是一耙式接收器功能還是等化接收器功能要被該處理器22執行來下載不同的碼序列來作出。
在該接收器的這樣一軟體實施方案中，只有耙式或等化器處理在任一給定時間被執行，該上述方法相對於用硬體實現一通道等化器的一習知接收器從總體上降低了計算複雜度。在這方面，基於一硬體實施的先前資料機被迫在最大資料率需求指定的一設計與作為單獨矽區域的多個演算法則的例示之間作出選擇。這些解決方案意味著較大的實施成本、尺寸及/或功率消耗且任一折中方案都必然會損失性能。另一方面，該提議的解決方案透過重複使用一公用平臺來適應性地選擇能夠使性能最大化及功率消耗最小化的最佳的該組信號處理功能而使得降低複雜度、尺寸及成本成為可能。
現在參考第4圖，描述一種根據對特定通道參數的估計來選擇一處理功能的方法。發明者已發現透過以一特定順序檢查不同的通道參數來應用選擇準則是有利的(如第4圖中所說明的及下文所描述的)。然而將容易瞭解其他適當的順序也可以被使用。
步驟S1產生，例如由杜卜勒(Doppler)擴展或最大Doppler頻率的一估計值或者由行動終端的相對速度的一估計值給定的，與該傳輸通道的使用者的行動性有關的，該通道的非穩定性程度的一估計值。這些估計量是該領域中已知的，所以估計方法在此不作進一步討論。範例被描述於位於美國馬塞諸色州Norwell市的Kluwer出版社於1996年出版的G.L.Stuber所著的“Principles of Mobile Communications”、1993年5月於美國新澤西州Secaucus鎮舉行的電機電子工程師學會(IEEE)運輸工具技術會議之論文集第859-862頁內A.Sampath及J.M.Holtzman所著的“Estimation of Maximum Doppler Frequency for Handoff Decisions”、無線通訊及行動計算2001年3月第1卷第2期第221-242頁內C.Tepedelenlioglu、A.Abdi、G.B.Giannakis及M.Kaveh所著的“Estimation of Doppler spread and Signal Strength in Mobile Communications with Applications to Handoff and Adaptive Transmission”以及其中的參考文獻中。該接收器可被設計成對相對低的時變通道使用等化器處理，以及對快速時變通道切換至耙式處理，其中切換臨界值應該取決於等化器複雜度與接收器性能之間所期望的折中。一Doppler比較步驟S2將一Doppler估計信號γ 1 與一適當的臨界值Th d 作比較。如果γ 1 超過該臨界值Th d ，則該步驟選擇耙式接收器處理。如果該Doppler估計信號γ 1 不超過該臨界值Th d ，則該比較產生一個負的答案，且該選擇過程繼續一視窗外能量比較步驟。
該視窗外能量估計S3提供在用於等化器通道估計的時間視窗之外的通道能量的一估計值。一範例被描述於1998年11月於澳大利亞Melbourne市舉行的IEEE國際智慧信號處理及通訊系統研討會的論文集第665-669頁內C.Luschi、M.Sandell、P.Strauch及R.-H.Yan所著的“Adaptive Channel Memory Trunation for Digital Mobile Communications”。等化器處理僅在一大百分比的通道能量被該通道估計視窗擷取時-這在極高延遲擴展之情況下將不會發生-被選定。最後，該視窗外能量γ 2 被與一臨界值Th w 作比較。如果γ 2 大於該臨界值Th w ，則該步驟選擇耙式接收器處理。如果該視窗外能量γ 2 不大於Th w ，則該選擇過程繼續一單射線通道檢測步驟。
一延遲擴展估計S5產生，例如由均方根(rms)延遲擴展的一估計值給定的一輸出γ 3 。延遲擴展估計值的一範例在土耳其Kemer-Antalya市於2003年6-7月舉行的IEEE國際電腦及通訊研討會之論文集第282-287頁內H.Arslan及T.Yucek所著的“Delay Spread Estimation for Wireless Communication System”中被給定。該參數γ 3 被提供給該單射線通道檢測步驟S6來決定該傳輸通道是否可被視為由一單一傳播路徑(多路徑不存在)產生。在單路徑傳播的情況下，該步驟選擇耙式接收器處理。
對極高延遲擴展(長通道脈衝響應)及零延遲擴展(單射線通道脈衝響應)情況的較大致識別可被用以將該接收器切換至耙式接收器處理。用語“通道長度”通常在該技術領域中用來表示該通道脈衝響應的時間長度，這與該通道延遲擴展有關。
在非單射線通道的情況下，該流程傳到對來自通道零點在z平面中的位置的通道特性的一估計(S7)。這如何完成的範例被給定在電機電子工程師學會學報(Proceedings of the IEEE)1984年9月第72卷第9期第1131-1142頁內Y.Bistritz所著的“Zero Location with Respect to the Unit Circle of Discrete-Time Linear System Polynomials”及其中的參考文獻中。該接收器可被設計成切換至耙式處理，在存在有識別對該等化器之操作至關重要的通道特性的該等零點位置的情況下-如在通道零點接近該z平面之單位圓的情況下，或對於分數間距等化，或者較一般地接收分集等化(多重接收天線或由過取樣獲得的多重子通道)，其中公共零點在該等等化器子通道內。該通道零點位置的估計值γ 4 被提供給一臨界零點位置檢測器步驟S8，其在存在有可能對一等化器之操作至關重要的該等零點位置的情況下選擇耙式接收器處理。在非臨界通道特性情況下，該選擇流程繼續一蜂巢格幾何形狀比較步驟。
一蜂巢格幾何形狀估計方塊提供已接收蜂巢格內功率與雜訊加蜂巢格間干擾功率之比的一估計值γ 5 (或其倒數)或者總接收功率與雜訊加蜂巢格間干擾功率之比的一估計值(或其倒數)。可以使用的一蜂巢格幾何形狀估計技術的一範例在我們的共同審查之申請案[PWF Ref.316036GB]中被描述。可選擇地，任何已知的用於估計一進入無線電信號上的信號擾動比的技術可被使用，其中擾動是干擾或雜訊或這二者。用於一無線蜂巢式系統的信號擾動比估計的一範例在IEEE通訊匯刊1998年6月第46卷第6期第728-731頁內由M.Turkboylari及G.L.Stuber所著的“An Efficient Algorithm for Estimating the Signal-to-Interference Ratio in TDMA Cellular Systems”中被給定。如另一替代例，估計通道響應之信號擾動比的一估計值γ 6 ，或者可得的通道估計值的品質的任何其他指示可被使用。
除了在該耙式與等化器之間切換以外，在該等化器16已被選定的情況下，由該通道參數估計功能10估計的該等通道參數還可被用以選擇供實施該等化器16用的參數θ n ，n =1,...,N E 。
第5圖是用於在該等化器參數選擇功能14內選擇一組等化器參數的一示意圖。
用於該等化器中該通道脈衝響應之估計的時間視窗W可以在該通道視窗外能量的估計值γ 2 及/或該通道延遲擴展的估計值γ 3 的基礎上被選定(第5圖的方塊14a)。此選擇也可以取決於該輸入信號擾動比或該蜂巢格幾何形狀的一估計值γ 5 ，以及/或者取決於用於該等估計通道係數的該信號擾動比的一估計值γ 6 。
用於估計該通道脈衝響應的一適當濾波器的記憶(第5圖的方塊14b)以及該估計通道脈衝響應的更新頻率(第5圖的方塊14c)可以在通道非穩定性程度或時間選擇性的一估計值之基礎上被選定，例如透過該通道Doppler擴展的一估計值γ 1 。對該通道估計濾波器的選擇也可以根據該輸入信號擾動比或該蜂巢格幾何形狀的一估計值γ 5 ，以及/或者根據該估計通道響應之信號擾動比的一估計值γ 6 。
在信號與雜訊加干擾之比例為中至低的情況下，總通道估計誤差可以透過將幅度低於一適當臨界值的估計通道係數設定為零而被降低。此臨界值可以在該輸入信號擾動比或該蜂巢格幾何形狀的一估計值γ 5 ，以及/或者用於該等估計通道係數的該信號擾動比的一估計值γ 6 的基礎上被選定(第5圖中的方塊14d)。
例如在MMSE等化之情況下，透過測量輸入擾動γ 7 的非穩定性程度(例如該雜訊在其間近似恆定的時間間隔)可以使用於估計輸入雜訊方差σ2 的適當濾波器的記憶適應非穩定輸入雜訊的存在(第5圖的方塊14c)。在一完全不同的基礎上，該濾波可取決於便於以之採集對該輸入雜訊的觀察的週期性-這又可能僅由對降低在特定操作條件中或在臨界處理要求下的實施複雜度的需求來激發。
等化器係數的數目(即該等化器時間跨度)可以在，例如該通道視窗外能量的估計值γ 2 及/或該通道長度或該通道延遲擴展的估計值γ 3 之基礎上以及在該等通道零點在該z平面中的位置的一估計值γ 4 之基礎上被選定(第5圖的方塊14f)。
在判決回授等化之情況下，前饋及回授等化器係數的數目可類似地基於該通道視窗外能量γ 2 的估計值及/或該通道長度(或該通道延遲擴展)γ 3 的估計值以及該等通道零點在該z平面中的位置γ 4 (第5圖的方塊14g)。
在方塊等化情況下的等化器係數的更新頻率，或者在適應性等化情況下的係數步階可以在通道非穩定性程度或時間選擇性的一估計值之基礎上，例如透過一通道Doppler 擴展的一估計值γ 1 ，來選定(第5圖的方塊14h)。
等化器延遲可以在由該等通道零點在該z平面中的位置γ 4 推導出的通道相位特性的一估計值的基礎上被選定(第5圖的方塊14i)。
現在參見第6圖，第6圖是說明根據該等估計的通道條件選擇一特定等化演算法則的一示意圖。雖然下述順序表示本發明一有用的實施例，但要瞭解的是任何其他順序可被用來實現對該適當的等化器演算法則的選擇。
第6圖中的第6a層表示對一線性或非線性等化器結構的選擇。自Lucky(貝爾系統技術雜誌1965年4月第44卷第547-588頁內R.W.Lucky的“Automatic Equalization for Digital Communication”)、Proakis及Miller(IEEE資訊理論匯刊1969年7月第15卷第4期第484-497頁內J.G.Proakis及J.H.Miller所著的“An Adaptive receiver for Digital Signaling Through Channels with Intersymbol Interference”)以及其他(參見IEEE學報1985年9月第73卷第9期第1349-1387頁內S.U.H.Qureshi所著的“Adaptive Equalization”及其中的參考文獻)的早期著作以來一直使用基於一橫向濾波器結構的線性等化。非線性等化器包括判決回授等化器(例如在貝爾系統技術雜誌1973年10月第52卷第1341-1373頁內J.Salz的“Optimum Mean Square Decision Feedback Equalization”以及IEEE學報1979年8月第67卷第8期第1143-1156頁內C.A.Belfiore及J.H.Park,Jr.所著的“Decision Feedback Equalization”中所描述的)以及最大概率(ML)等化器或最大後驗機率(MAP)交織等化器(例如在IEEE資訊理論匯刊1972年5月第18卷第3期第363-378頁內G.D.Forney,Jr.所著的“Maximum Likelihood Sequence Estimation of Digital Sequences in the Presence of Intersymbol Interference”以及IEEE資訊理論匯刊1974年3月第20卷第284-287頁內L.R.Bahl、J.Cocke、F.Jelinek及Raviv的“Optimal Decoding of Linear Codes for Minimizing Symbol Error Rate”中所描述的)。位於美國新澤西州Englewood Cliffs市的Prentice-Hall 出版社於1987年出版的S.Benedetto、E.Biglieri及V.Castellani的“Digital Transmission Theory”以及歐洲電信匯刊1998年3月第9卷第2期第117-143頁內D.P.Taylor、G.M.Vitetta、B.D.Hart及A.Mmmel的“Wireless Channel Equalization”也討論了線性及非線性等化器。在一線性或非線性等化器之間作選擇的一準則可以基於，例如通道零點在該z平面的位置γ 4 。此外，此選擇可以取決於特定的傳輸條件。例如，在一HSDPA系統中，使用一判決回授等化器(即具有一非線性結構)可被限制於使用者被分配得到大部分的下行鏈路功率這一條件-這決定可被用於判決回收的該下行鏈路信號的該部分而不需要對其他使用者的資料作出判斷。
第6圖中的第6b層表示對波特間隔或分數間隔等化器結構的選擇。例如，波特間隔(符號-或晶片間隔)及分數間隔等化器在IEEE學報1985年9月第73卷第9期第1349-1387頁內S.U.H.Qureshi所著的“Adaptive Equalization”中以及在IEEE信號處理雜誌1996年5月第13卷第3期第65-81頁內J.R.Treichler、I.Fijalkow及C.R.Jonhnson Jr.的“Fractionally Spaced Equalizers”中被描述。這個選擇可以根據，例如該等通道零點在該z平面中的位置γ 4 來作出且可以可取捨地考慮過度傳輸頻寬量(發送及接收濾波器的衰減因子)。
要明白波特間隔或分數間隔設計都可以與該線性或非線性選擇中的任一個一起使用。
第6圖中的第6c層表示對等化器成本函數的選擇，尤其是在最小均方誤差(MMSE)準則、最小平方(LS)準則、逼零(ZF)準則，或者基於一不同成本的一準則(包括最大概率(ML)判定準則及最大後驗機率(MAP)判定準則)這些選項之間的選擇。MMSE、LS、ZF及ML等化器在IEEE學報1985年9月第73卷第9期第1349-1387頁內S.U.H.Qureshi所著的“Adaptive Equalization”以及在位於美國新澤西州Englewood Cliffs市的Prentice-Hall出版社於1987年出版的S.Benedetto、E.Biglieri及V.Castellani的“Digital Transmission Theory”中被描述，而MAP等化器在歐洲電信匯刊1998年3月第9卷第2期第117-143頁內D.P.Taylor、G.M.Vitetta、B.D.Hart及A.Mmmel的“Wireless Channel Equalization”中以及在IEEE學報2000年10月第88卷第10期第1633-1650頁內C.Luschi等人的“Advanced Signal Processing Algorithms for Energy-Efficient Wireless Communications”中被討論。可被用於在這些準則之間進行選擇的參數包括該信號擾動比的一估計值或者表示該擾動之統計分佈的其他參數。例如，可使用該ZF準則來為高信號擾動比獲取可接受的性能。另一方面，在存在非高斯干擾的情況下，相對於一MMSE等化器而言，使用一LS等化器是較佳的。
第6圖中的第6d層表示在等化器方塊處理或一接頭適應規則之實施方案間的選擇。在這兩個策略間的選擇可以根據通道非穩定性程度或時間選擇性，例如經由一通道Doppler擴展的一估計值γ 1 來作出。
例如，方塊處理在1997年5月於美國亞利桑那州鳳凰城舉行的IEEE運輸工具技術會議之論文集第1卷第203-207頁內A.Klein所著的“Data Detection Algorithms Specially Designed for the Downlink of CDMA Mobile Radio Systems”中被提及。2001年6月於芬蘭赫爾辛基市舉行的IEEE國際通訊會議之論文集第6卷第1974-1979頁內K.Hooli、M.Latva-aho及M.Juntti所著的“Performance Evaluation of Adaptive Chip-level Channel Equalizers in WCDMA Downlink”中提到一適應性演算法則。
4．．．開關
5．．．輸入/控制輸入
6．．．處理路徑
7．．．耙式接收器
7a、7b．．．耙指
8．．．處理路徑
9．．．解擾頻器/解展頻器
10．．．方塊/通道參數估計功能
11．．．加權功能
12．．．選擇耙式/等化接收器功能
13．．．加法器
14．．．等化器參數選擇功能
14a-14i．．．方塊
15．．．輸出路徑
16．．．等化接收器/方塊/晶片級接收
17．．．輸入
18．．．選擇等化器演算法則功能
19．．．等化處理器/等化接收器
20．．．天線
21a、21b．．．解擾頻器/解展頻器
22．．．處理器
23．．．輸出路徑
24．．．指令記憶體
25．．．輸出開關
26．．．資料記憶體
27．．．線路
30．．．資料傳送引擎
32．．．RF(射頻)/IF(中頻)級或者方塊
第1圖是一無線通訊裝置的一示意方塊圖；
第2圖是顯示耙式接收器處理與等化器處理之間的選擇的一方塊圖；
第3圖是處理功能的一示意方塊圖；
第4圖是用於選擇一處理功能的一系列步驟的一示意圖；
第5圖是用於選擇一組等化器參數的一示意方塊圖；以及
第6圖是用於選擇等化器演算法則的一示意方塊圖。
10．．．方塊/通道參數估計功能
12．．．選擇耙式/等化接收器功能
14．．．等化器參數選擇功能
16．．．等化接收器/方塊/晶片級接收器
17．．．輸入
18．．．選擇等化器演算法則功能

Claims (21)

  1. 一種用於處理一無線電接收器中的無線電信號的方法，該方法包含以下步驟：接收一進入無線電信號的數位樣本及根據使用一組等化器參數的一等化器演算法則來處理該等數位樣本以產生一等化輸出；估計該進入無線電信號被傳送所經由的一通道的至少一參數，其中該通道具有一預定時間視窗之外的能量且該通道之估計的該至少一參數之一者提供在該預定時間視窗之外的該通道之能量的一估計值；以及基於該通道之估計的該至少一參數中的至少一個來選定該等等化器參數中的至少一個，其中該等等化器參數中的該至少一個係使用來實施該等化器演算法則。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該通道之該至少一參數中的一個表示該通道之非穩定性程度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中表示該非穩定性程度的該通道之參數是一杜卜勒(Doppler)估計值。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中表示該非穩定性程度之該通道之參數係用以選擇以下等化器參數中的至少一個：用於估計一通道響應的一濾波器的記憶；估計的該通道響應的更新頻率；以及等化器係數的更新頻率或用於自適應等化的係數步階大小。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中一通道延遲擴展被估計且該通道之估計的該至少一參數中的一個提供該通道延遲擴展的一估計值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中一均方根通道延遲擴展被估計且表示該通道延遲擴展的該通道之參數是被估計的該均方根通道延遲擴展。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中提供該通道延遲擴展之估計值的估計的參數係用以選擇以下等化器參數中的至少一個：用於估計一通道響應的時間視窗；等化器係數的數目或等化器時間跨度；以及用於判定回授等化的前饋等化器係數的數目及用於判定回授等化的回授等化器係數的數目之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中通道零點具有一z-平面位置且該通道之參數中的一個估計該通道零點在該z-平面的位置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中估計該通道零點之位置的參數係用以選擇以下等化器參數中的至少一個：等化器係數的數目或等化器時間跨度；用於判定回授等化的前饋等化器係數的數目及用於判定回授等化的回授等化器係數的數目之至少一者；以及等化器延遲參數。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該通道之該至少一參數中的一個是該進入無線電信號的一信號擾動比。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該通道之參數的該信號擾動比表示在該無線電接收器中估計的通道響應的信號擾動比。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該通道之參數的該信號擾動比係用以選擇以下等化器參數中的至少一個：供估計通道接頭用的臨界參數；用於估計一通道響應的時間視窗；以及用於估計該通道響應的一濾波器的記憶。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該通道之該至少一參數中的一個是蜂巢格幾何形狀的一估計值或其倒數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該蜂巢格幾何形狀之估計值或其倒數係用以選擇以下等化器參數中的至少一個：供估計通道接頭用的臨界參數；用於估計一通道響應的時間視窗；以及用於估計該通道響應的一濾波器的記憶。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中一輸入擾動具有一非穩定性程度且該通道之該至少一參數中的一個是該輸入擾動的非穩定性程度的一估計值。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中表示該輸入擾動之非穩定性程度的該通道之參數是其間該輸入擾動可被認為近似恆定的時間間隔。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中其間該輸入擾動近似恆定的該時間間隔係用以選擇用於估計該輸入擾動的一濾波器的一記憶。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中提供在該預定視窗外的該通道之能量之估計值的估計參數係用以選擇以下等化器參數中的至少一個：用於估計一通道響應的時間視窗；等化器係數的數目或等化器時間跨度；以及用於判定回授等化的前饋等化器係數的數目及用於判定回授等化的回授等化器係數的數目之至少一者。
  19. 一種用於一無線通訊系統的無線電接收器，其包含：配置來接收一進入信號的數位樣本及產生一等化輸出的通道等化裝置，該通道等化裝置包含用以根據使用一組等化器參數的一等化器演算法則來處理該等數位樣本之裝置；用以估計該進入信號被接收所經由的一通道的至少一參數之裝置，其中該通道具有一預定時間視窗之外的能量且該通道之估計的該至少一參數之一者提供在該預定時間視窗之外的該通道之能量的一估計值；以及用以基於該通道之估計的該至少一參數中的至少一個來選擇該等等化器參數中的至少一個之裝置，其中 該等等化器參數中的該至少一個係使用來實施該等化器演算法則。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之無線電接收器，其包含一處理器且其中該通道等化裝置、用以估計之裝置及用以選擇之裝置包含可由該處理器執行的碼序列。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之無線電接收器，其包含保存該等碼序列的一記憶體。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0721427D0 (en) * 2007-10-31 2007-12-12 Icera Inc Processing signals in a wireless newtwork
GB0721425D0 (en) * 2007-10-31 2007-12-12 Icera Inc Processing digital sampels in a wireless receiver
US8577304B2 (en) * 2007-10-31 2013-11-05 Icera, Inc. Synchronous CDMA communication system
GB201001389D0 (en) 2010-01-28 2010-03-17 Icera Inc A radio receiver in a wireless communication system
US9191059B2 (en) * 2007-10-31 2015-11-17 Icera Inc. Processing digital samples in a wireless receiver
US8559561B2 (en) * 2008-02-22 2013-10-15 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for symbol detection via reduced complexity sequence estimation processing
US8843181B2 (en) * 2009-05-27 2014-09-23 Qualcomm Incorporated Sensor uses in communication systems
GB2487226B (en) * 2011-01-14 2017-03-08 Nvidia Tech Uk Ltd Equalisation of a signal received over a wireless channel
US8942331B2 (en) 2012-07-12 2015-01-27 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for improving the performance of a linear equalizer with multiple receive antennas
US9178562B2 (en) 2012-07-16 2015-11-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus to dynamically select UE processing capabilities based on channel impulse response estimates
US9380519B2 (en) 2013-03-13 2016-06-28 Qualcomm Incorporated Using motion to improve local wireless network connectivity
US9380520B2 (en) 2013-03-13 2016-06-28 Qualcomm Incorporated Using motion to improve local wireless network connectivity
TWI504169B (zh) * 2013-05-31 2015-10-11 Mstar Semiconductor Inc 加速等化收斂速度的接收裝置與方法
CN104580055B (zh) * 2014-12-10 2018-04-13 华南理工大学 一种基于构造目标导函数确定区间搜索的多普勒估计方法
CN110198282B (zh) * 2018-02-27 2020-06-23 上海诺基亚贝尔股份有限公司 用于信道均衡的方法、设备和计算机可读介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324220B1 (en) * 1999-02-19 2001-11-27 Adaptive Broadband Ltd. Stabilized precoder for data transmission
US20030058962A1 (en) * 2001-08-07 2003-03-27 Baldwin Keith R. Intelligent control system and method for compensation application in a wireless communications system
EP1359674A1 (en) * 2002-04-10 2003-11-05 Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe Receiver comprising a demodulator for processing modulated digital data
US7050513B1 (en) * 2001-02-20 2006-05-23 Comsys Communications & Signal Processing Ltd. Block based channel tracking using weighted recursive least squares
US20070076791A1 (en) * 2005-07-26 2007-04-05 Interdigital Technology Corporation Approximate cholesky decomposition-based block linear equalizer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19743171A1 (de) * 1997-09-30 1999-04-01 Daimler Benz Ag Verfahren zur Entzerrung eines Empfangssignals
GB2357938A (en) 1999-12-24 2001-07-04 Nokia Networks Oy Selecting one of a plurality of equalisation algorithms
US6832080B1 (en) 2000-09-12 2004-12-14 Ericsson, Inc. Apparatus for and method of adapting a radio receiver using control functions
US8792588B2 (en) 2006-03-17 2014-07-29 Nokia Corporation Method for operating a software radio receiver and software radio receiver

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324220B1 (en) * 1999-02-19 2001-11-27 Adaptive Broadband Ltd. Stabilized precoder for data transmission
US7050513B1 (en) * 2001-02-20 2006-05-23 Comsys Communications & Signal Processing Ltd. Block based channel tracking using weighted recursive least squares
US20030058962A1 (en) * 2001-08-07 2003-03-27 Baldwin Keith R. Intelligent control system and method for compensation application in a wireless communications system
TW589834B (en) * 2001-08-07 2004-06-01 Intersil Inc Intelligent control system and method for compensation application in a wireless communications system
EP1359674A1 (en) * 2002-04-10 2003-11-05 Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe Receiver comprising a demodulator for processing modulated digital data
US20070076791A1 (en) * 2005-07-26 2007-04-05 Interdigital Technology Corporation Approximate cholesky decomposition-based block linear equalizer

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US8189653B2 (en) 2012-05-29

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