本發(fā)明涉及用于基于線性調(diào)制的通信系統(tǒng)的濾波器及其設(shè)計。

背景技術(shù)：

即將出現(xiàn)的移動通信系統(tǒng)被預(yù)見在所有情況中提供無所不在的連接和無縫服務(wù)輸送。大量設(shè)備以及所預(yù)期的以人為中心的和機(jī)器類型應(yīng)用的共存將導(dǎo)致多種多樣的通信情形和特征。在這個背景中，很多高級通信技術(shù)在研究中。這些技術(shù)中的每種一般適合于所預(yù)見的通信情形的子集。

一種類別的技術(shù)基于濾波器組多載波通信原則。濾波器組多載波(fbmc)通信系統(tǒng)由用于調(diào)制的合成濾波器和用于解調(diào)的分析濾波器組成。合成和分析濾波器由通過用于通信系統(tǒng)的子載波所表示的m個信道組成。合成濾波器的信道號m在時隙n處對攜帶信息的復(fù)信號cn(m)進(jìn)行調(diào)制。該信道由通過n的過采樣操作組成，后面是有限脈沖響應(yīng)濾波器fm(z)。這些操作可以被表示如下：

通過n進(jìn)行上采樣

通過fm(z)進(jìn)行濾波

g被稱為原型濾波器，并且是具有有限長度的函數(shù)

在每個信道輸出的總和之后得到合成濾波器的輸出處的經(jīng)調(diào)制的信號s(k)：

合成濾波器的輸入和輸出信號之間的等價關(guān)系可以被表示如下：

該表達(dá)式導(dǎo)致合成濾波器的多相網(wǎng)絡(luò)表示，其與直接合成濾波器表示相比，在計算上實現(xiàn)起來較復(fù)雜。

關(guān)于合成濾波器，用于m個信道的發(fā)射機(jī)的雙重操作由以下操作組成：

通過hm(z)進(jìn)行濾波：

通過n進(jìn)行下采樣：dn(m)＝rm(nn)(8)

合成濾波器的輸入和輸出信號之間的等價關(guān)系可以被表示如下：

該基本方法在很多調(diào)制方案中被使用，并且因此實現(xiàn)所述方法的濾波器的設(shè)計是重要的活動。

fbmc技術(shù)的該定義相應(yīng)于很多調(diào)制方案，取決于所強(qiáng)調(diào)的原型濾波器的設(shè)計和對不同集合的參數(shù)(m，n，l，...)的選擇。一個這種調(diào)制方案是具有例如被研究并被認(rèn)為是未來靈活的5g空中接口的關(guān)鍵促成因素的偏移正交幅度調(diào)制(fbmc/oqam)的濾波器組多載波。它與傳統(tǒng)正交頻分復(fù)用(ofdm)相比展示出更好的頻譜形狀，并實現(xiàn)更好的頻譜使用和提高的移動性支持。歸功于使用原型濾波器，這是可能的，原型濾波器使提高收發(fā)機(jī)的時間和頻率局部化特性變得可能。利用oqam方案在實域中保持正交性。fbmc/oqam實現(xiàn)不同于ofdm，因為它依賴于具有額外的低復(fù)雜度多相網(wǎng)絡(luò)(ppn)濾波級的快速傅立葉變換(fft)處理。然而，原型濾波器的選擇對fbmc/oqam調(diào)制是關(guān)鍵的，因為該濾波器的時間/頻率局部化可以明顯影響通信系統(tǒng)的不同的性能級別和幀結(jié)構(gòu)。此外，原型濾波器的長度大大影響接收機(jī)復(fù)雜度。因此，新濾波器的設(shè)計對對抗信道損壞而提高fbmc/oqam的魯棒性并支持由各種5g情形強(qiáng)加的約束同時保持合理的接收機(jī)復(fù)雜度非常感興趣。

fbmc是引入濾波器組以對在每個單獨(dú)子載波上傳遞的信號實現(xiàn)有效的脈沖成形的多載波傳輸方案。該額外的元件代表將輸入信號分成多個分量或子載波的帶通濾波器的陣列，每一個分量或子載波攜帶原始信號的單頻子帶。由濾波器組執(zhí)行的分解的過程被稱為分析(意味著在每個子帶中在其分量方面對信號的分析)；分析的為輸出被稱具有與濾波器組中的濾波器一樣多的子帶的子帶信號。重構(gòu)過程被稱為合成，意味著對從濾波過程產(chǎn)生的完整信號的重構(gòu)。這樣的收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)通常需要不僅與濾波步驟有關(guān)而且也與對調(diào)制器/解調(diào)器架構(gòu)施加的修改有關(guān)的較高實現(xiàn)復(fù)雜度。然而，數(shù)字多相濾波器組結(jié)構(gòu)的使用連同近年來數(shù)字處理能力的快速生長一起使fbmc成為實際可行的方法。作為濾波調(diào)制方案的有前途的變形，fbmc/oqam(也被稱為ofdm/oqam或交錯調(diào)制多音-smt)通常可以實現(xiàn)比ofdm更高的頻譜效率，因為它不需要插入循環(huán)前綴(cp)。額外的優(yōu)點(diǎn)包括通過選擇適當(dāng)?shù)脑蜑V波器類型和系數(shù)抵抗非常不一致的衰落信道條件和不完美的同步的魯棒性。4g/lte基于ofdm多載波調(diào)制。根據(jù)balian低定理，ofdm：

1)尊重復(fù)正交，

2)通過采用矩形波形在頻域中較差地被局部化，

3)由于cp的添加而浪費(fèi)可用帶寬的部分。

特性2導(dǎo)致高帶外功率泄漏(oobpl)，并且必須插入大防護(hù)帶以尊重相鄰信道泄漏功率比(aclr)要求。此外，它導(dǎo)致差的抵抗多普勒頻移和頻率擴(kuò)展的魯棒性。相應(yīng)的ofdm系統(tǒng)的另外的可能缺點(diǎn)與靈活頻譜使用情形有關(guān)，其中頻譜共享和分段使用不被有效地支持。

為了克服ofdm的缺點(diǎn)2)和3)，fbmc/oqam：

a)被放寬到實域正交，

b)在時間和頻率上更好地被局部化，取決于所使用的原型濾波器，

c)有效地使用可用帶寬來實現(xiàn)較高的頻譜效率。

通過改變qam符號映射到每個子載波上的方式來得到特性a)。不是如在經(jīng)典cp-ofdm中那樣發(fā)送持續(xù)時間t的復(fù)符號(i和q)，實部和虛部被分離并以t/2的偏移(因而名稱為偏移-qam)被發(fā)送。改進(jìn)b)來自濾波器組的引入并且因此高度依賴于其類型和系數(shù)。特性c)是cp的缺乏的結(jié)果。以前出版的著作已識別用于fbmc/oqam系統(tǒng)的兩個主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：

●時間頻率局部化(tfl)標(biāo)準(zhǔn)：用于在時域和頻域中的更好局部化的波形，這歸功于原型濾波器?？梢灶A(yù)測，fbmc系統(tǒng)比在雙色散信道中的cp-ofdm和在有同步誤差的通信的情況下展示出更好的魯棒性，如在a.sahin等人的“asurveyonmulticarriercommunications：prototypefilters，latticestructuresandimplementationaspects”(ieeecommunicationssurveys&tutorials，第16卷，no.3，1312-1338頁，2014)中所述的。為了這個目的，已提出具有優(yōu)化的tfl標(biāo)準(zhǔn)的濾波器設(shè)計，例如具有等于4的重疊因子(of)的各向同性正交變換算法。

●較低邊帶標(biāo)準(zhǔn)：用于實現(xiàn)頻域中的低帶外功率泄漏并用于提高與其它系統(tǒng)的頻譜共存。為了這個目的，應(yīng)使用特定的濾波器類型，例如具有等于4的of的martin-mirabassi-bellange，如在phydyas項目期間針對fbmc/oqam考慮的，如在http：//www.ict-phydyas.org/所述的。

fbmc/oqam系統(tǒng)描述

存在用于fbmc/oqam調(diào)制的兩個基本實現(xiàn)方法，每個方法在計算或硬件復(fù)雜度和性能方面具有不同的特征。

圖1示出ppnfbmc/oqam發(fā)射機(jī)實現(xiàn)。

如所示，圖1的實現(xiàn)包括oqam映射器110，其包括根據(jù)二進(jìn)制輸入創(chuàng)建實值和虛值的qam映射器111。由延遲單元112將虛值相對于實值延遲t/2。實值和虛值被輸出到各自的處理信道。每個處理信道順序地包括預(yù)處理單元121、122、逆快速傅立葉變換(ifft)單元131、132和多相網(wǎng)絡(luò)(ppn)141、142。兩個預(yù)處理信道的輸出然后由加法器150組合。

在操作中，從等效于ofdm的qam映射器111得到在子載波指標(biāo)m和時隙n處的脈沖幅度調(diào)制(pam)符號an(m)，其中m是可用子載波的總數(shù)，并且ns是fbmc符號的數(shù)量，實部和虛部分別在時隙2n和2n+1處分離。

預(yù)處理單元121、122計算相位項φn(m)，其為了保持實域中的正交而必須是正交相位旋轉(zhuǎn)項，即

φn(m)＝j(luò)^n+m，或φn(m)＝j(luò)^n+m-nm

兩個逆快速傅立葉變換(ifft)塊131、132的輸出根據(jù)下列方程單獨(dú)地處理實和虛子載波：

多相網(wǎng)絡(luò)(ppn)141、142實際上對應(yīng)于為每個子載波提供各自的相移的一組移相器。特別地，多相網(wǎng)絡(luò)濾波器分解被描述如下：

ppn141、142可以被看做數(shù)字濾波器，其設(shè)計代表在性能和系統(tǒng)復(fù)雜度以及由于oqam處理而引起的重疊和總和之間的重要折衷。

當(dāng)對ppn使用具有1的重疊因子的短濾波器時，該ppn可以被看做開窗操作：ifft的輸出簡單地乘以原型濾波器脈沖響應(yīng)。因此，由ppn引入的硬件復(fù)雜度開銷被限制。

其次，頻率擴(kuò)展(fs)實現(xiàn)是可能的。

圖2a示出fsfbmc/oqam發(fā)射機(jī)實現(xiàn)。如所示，圖2的實現(xiàn)包括oqam映射器210，其包括根據(jù)二進(jìn)制輸入創(chuàng)建實值和虛值的qam映射器211。由延遲單元212將虛值相對于實值延遲t/2。實值和虛值被輸出到各自的處理信道。每個處理信道順序地包括預(yù)處理單元221、222、將每個信號升級了因子q的上采樣單元231、232、有限脈沖響應(yīng)(fir)濾波器241、242和逆快速傅立葉變換塊251、252。兩個預(yù)處理信道的輸出然后由加法器260組合。

該設(shè)計的原始概念是將濾波級移位到頻域內(nèi)，以實現(xiàn)如在ofdm中那樣的低復(fù)雜度每子載波均衡器的使用。至少對于長濾波器，假設(shè)硬件復(fù)雜度高于ppn實現(xiàn)的復(fù)雜度。事實上，它需要每oqam符號一個尺寸為l＝qm的fft，其中q是重疊因子，以及m是可用子載波的總數(shù)。然而在短濾波器(q＝1)的情況下，fft的尺寸與用于ppn實現(xiàn)的相同。

圖2b示出fsfbmc/oqam接收機(jī)實現(xiàn)。如所示，所接收的信號由第一滑動窗263采樣。此外，所接收的信號通過延遲單元270受到m/2延遲，其中m是第一滑動窗263的長度且也是延遲單元270的輸出被饋送到的第二滑動窗264的長度，使得這兩個滑動窗263、264的采樣周期重疊了它們各自的長度的一半。每個滑動窗263、264將樣本輸出到各自的快速傅立葉變換單元253、254?？焖俑盗⑷~變換單元253、254將它們的輸出提供到各自的數(shù)字濾波器243、244，其輸出然后由通過因子q進(jìn)行下采樣的下采樣單元233、234進(jìn)行下采樣。在相應(yīng)的后處理單元223、224中處理下采樣單元233、234的輸出，并接著最終將實分量映射回以通過qam去映射器281恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。

典型的fbmc/oqam架構(gòu)使用具有比ofdm符號高4倍的持續(xù)時間的原型濾波器。然而，也可以應(yīng)用較短的濾波器，例如具有等于1的of的正交鏡像濾波器，其最近應(yīng)用于fbmc/oqam，導(dǎo)致由搭接的ofdm調(diào)制表示的變形。

找到具有良好性能和低硬件復(fù)雜度的短原型濾波器設(shè)計和用于發(fā)展這樣的設(shè)計的方法是合乎需要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，提供了設(shè)計具有目標(biāo)重疊因子的滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器的方法。該方法包括下列步驟：選擇由濾波器組脈沖響應(yīng)定義的、滿足尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)并具有比目標(biāo)更高的重疊因子的候選濾波器設(shè)計；反轉(zhuǎn)濾波器組脈沖響應(yīng)的時間和頻率系數(shù)以定義另一濾波器設(shè)計；以及將定義另一濾波器設(shè)計的頻率響應(yīng)截短到實現(xiàn)所述指定的信號干擾比的最小數(shù)量的系數(shù)。

該方法因此提供一種自動化機(jī)構(gòu)，其用于獲得具有可以指定任何短長度(特別是當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)中已知的較長濾波器相比時)的合乎需要的特征的濾波器設(shè)計，同時仍然實現(xiàn)sir目標(biāo)。因而產(chǎn)生的濾波器顯示以下優(yōu)點(diǎn)：

●由于濾波器卷積而引起的在兩個連續(xù)無線電幀之間的過渡被縮短，增加了傳輸?shù)念l譜效率。與用于典型的長濾波器的7m/2相比，開銷僅是用于具有1的重疊因子的濾波器的m/2個樣本。

●結(jié)果，極大地減小了等待時間。這是關(guān)鍵性能指標(biāo)，特別是對于當(dāng)前在規(guī)范下的5g網(wǎng)絡(luò)。諸如車輛到車輛通信的一些應(yīng)用需要小于1毫秒的端對端等待時間，特別是用于安全目的。

●對由多普勒頻移和頻率擴(kuò)展引入的對載波頻率偏移(cfo)或?qū)е耤fo損壞的在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的本地振蕩器的失調(diào)的高回彈性。在5g中，收發(fā)機(jī)必須支持比在4g/lte中高200km/h的高達(dá)500km/h的移動性。因此，對多普勒頻移和cfo的敏感度是關(guān)鍵問題，并且使用4g/lte參數(shù)的ofdm不容易支持這樣的移動性要求。

●高度減小了硬件復(fù)雜度，特別是在存儲器要求方面。在發(fā)射機(jī)側(cè)，fbmc/oqam調(diào)制器的優(yōu)化是可能的，并提供了與ofdm可比較的硬件復(fù)雜度。

●當(dāng)使用塊類型實現(xiàn)時，由于較短的塊過渡，可以以最小頻譜效率損失應(yīng)用空間-時間塊編碼(stbc)多輸入多輸出(mimo)分集方案。

●峰值與平均功率比(papr)減小技術(shù)是更有效的。

在第一方面的發(fā)展中，選擇候選濾波器的步驟還包括：選擇在濾波器組脈沖響應(yīng)方面定義的候選濾波器設(shè)計，該候選濾波器設(shè)計具有有限數(shù)量的頻率系數(shù)，當(dāng)分別作為時間和頻率分量被投影在具有一半符號周期和子載波間隔的時間和頻率柵格上時具有大于1×10^-2的值。

選擇具有指定數(shù)量的接近零的系數(shù)的候選濾波器使在反轉(zhuǎn)之后產(chǎn)生的時間響應(yīng)展示接近最佳時間局部化。設(shè)置低于1×10^-2的值(其可以等于零)的經(jīng)驗限制確保了仍然考慮小到仍然允許該效應(yīng)的非零值。

在第一方面的發(fā)展中，候選原型濾波器設(shè)計是具有3到8(3和8也包括)的重疊因子的“martin-mirabassi-bellange”設(shè)計。

使用該已知的濾波器設(shè)計作為起始點(diǎn)提供了數(shù)字濾波器，其提供與上面闡述的優(yōu)點(diǎn)一致的良好性能，而不需要發(fā)展并測試新候選濾波器。

在第一方面的發(fā)展中，定義候選原型濾波器的步驟包括使用各向同性正交變換算法或平方根升余弦函數(shù)。

使用這些已知的濾波器設(shè)計技術(shù)提供了用于發(fā)展具有期望特征的數(shù)字濾波器并提供上面從開始所描述的優(yōu)點(diǎn)的更完整的工作流。

在第一方面的發(fā)展中，定義候選原型濾波器的步驟包括毗鄰ift濾波器的加權(quán)和。

使用這些已知的濾波器設(shè)計技術(shù)提供了用于發(fā)展具有期望特征的數(shù)字濾波器并提供上面從開始所描述的優(yōu)點(diǎn)的更完整的工作流。

在第一方面的發(fā)展中，定義候選原型濾波器的步驟通過將濾波器的脈沖響應(yīng)分解成相應(yīng)的多相網(wǎng)絡(luò)的基于角的表示來使用緊湊表示。

使用這些已知的濾波器設(shè)計技術(shù)提供了用于發(fā)展具有期望特征的數(shù)字濾波器并提供上面從開始所描述的優(yōu)點(diǎn)的更完整的工作流。

在第一方面的發(fā)展中，數(shù)字濾波器的目標(biāo)重疊因子大于1。

具有大于一的重疊因子的濾波器仍然可以提供可接受的結(jié)果，同時擴(kuò)展可以被認(rèn)為是起始點(diǎn)的這組候選濾波器。

在第一方面的發(fā)展中，候選濾波器設(shè)計具有3個頻率系數(shù)，其具有大于1×10^-2的值。

將候選濾波器的初始選擇限制到具有3個非零頻率系數(shù)的濾波器給出了實現(xiàn)最終數(shù)字濾波器中的規(guī)定的目標(biāo)特征的最佳前景，雖然以不包括很多可能的候選濾波器為代價。

在第一方面的發(fā)展中，候選濾波器設(shè)計具有5個頻率系數(shù)，其具有大于1×10^-2的值。

將候選濾波器的初始選擇限制到具有5個非零頻率系數(shù)的濾波器給出了實現(xiàn)最終數(shù)字濾波器中的規(guī)定的目標(biāo)特征的合理的前景，同時不包括較少可能的候選濾波器。

根據(jù)第二方面，提供了具有指定重疊因子并滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器，所述濾波器由第一方面的方法定義。

這樣的濾波器具有與歸屬于第一方面的相同的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)第三方面，提供了具有目標(biāo)重疊因子并滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器，所述濾波器通過對定義候選濾波器設(shè)計的濾波器組脈沖響應(yīng)的反轉(zhuǎn)的時間系數(shù)和頻率系數(shù)的系數(shù)的截短來定義，候選濾波器設(shè)計滿足尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)并具有比目標(biāo)更高的重疊因子。

這樣的濾波器具有與歸屬于第一方面的相同的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)第四方面，提供了使用第二或第三方面的數(shù)字濾波器來實現(xiàn)循環(huán)或線性卷積的發(fā)射機(jī)。

在第四方面的發(fā)展中，發(fā)射機(jī)實現(xiàn)fbmc/oqam調(diào)制。

fbmc/oqam調(diào)制器的發(fā)射機(jī)側(cè)優(yōu)化是可能的，并提供與ofdm可比較的硬件復(fù)雜度。

根據(jù)第五方面，提供了使用第二或第三方面的數(shù)字濾波器來實現(xiàn)循環(huán)或線性卷積的接收機(jī)。

在第五方面的發(fā)展中，接收機(jī)實現(xiàn)了fbmc/oqam解調(diào)。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1示出ppnfbmc/oqam發(fā)射機(jī)實現(xiàn)；

圖2a示出fsfbmc/oqam發(fā)射機(jī)實現(xiàn)；

圖2b示出fsfbmc/oqam接收機(jī)實現(xiàn)；

圖3示出設(shè)計具有低重疊因子的滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器的方法；

圖4a示出尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)；

圖4b進(jìn)一步示出尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)；

圖5示出在濾波器設(shè)計中的系數(shù)的數(shù)量和所達(dá)到的指定的信號干擾比之間的可能關(guān)系；以及

圖6示出適合于實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的通用計算系統(tǒng)。

具體實施方式

圖3示出設(shè)計具有低重疊因子的滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器的方法。

重疊因子(of)由重疊的fbmc符號的數(shù)量加1來定義。它也等于濾波器的長度(l)除以濾波器組的多相表示中的子載波的最大數(shù)量(＝dft大小)：

of＝l/m(13)

對于實際通信系統(tǒng)，具有低of是有利的，因為它降低硬件復(fù)雜度和因而產(chǎn)生的收發(fā)機(jī)的等待時間，這歸功于短濾波器持續(xù)時間。然而，由于oqam處理而引起的重疊操作未被計數(shù)。fbmc/oqam等價于具有雙倍of值的fbmc/pam。

如圖3所示，該方法在步驟301開始，其中選擇由濾波器組脈沖響應(yīng)定義并滿足尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的候選濾波器設(shè)計。

尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)描述了如下條件，其當(dāng)被通信信道(包括發(fā)射和接收濾波器的響應(yīng))滿足時導(dǎo)致無符號間干擾(isi)和無載波間干擾。如果離散原型濾波器脈沖響應(yīng)被表示為g(k)，則用于因而產(chǎn)生的濾波器組的無isi響應(yīng)的條件可以被表示為：

其中m對應(yīng)于在持續(xù)時間t＝mts的傳輸?shù)姆栔械臉颖镜臄?shù)量，ts是采樣周期。δ(n)表示狄拉克函數(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)可以直觀地被理解為指示g²(k)的時間移位了符號持續(xù)時間的一半的副本(等價于樣本)必須合計為恒定值。

圖4a示出濾波器組系統(tǒng)的尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)。如圖4a所示，繪制原型濾波器脈沖響應(yīng)400，時間在x軸401上而功率在y軸402上。第一濾波器響應(yīng)403被繪制在第一時間405處，而第二濾波器響應(yīng)404被繪制在第二時間406處，這兩個時間移動的濾波器響應(yīng)由時間位移b407分離。

圖4b進(jìn)一步示出濾波器組系統(tǒng)的尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)。如圖4b所示，繪制圖4a的原型濾波器脈沖響應(yīng)400，時間在x軸401上而功率在y軸402上。第一濾波器響應(yīng)408被繪制在第三時間410處，而第四濾波器響應(yīng)409被繪制在第二時間411處，這兩個時間移動的濾波器響應(yīng)由關(guān)于圖4a的同一時間位移b407分離。

雖然在圖4a和4b中濾波器響應(yīng)的橫坐標(biāo)是不同的(分別是a和g)，第一和第二濾波器響應(yīng)的功率的總和c+d等于第三和第四濾波器響應(yīng)的功率的總和e+f。對于滿足尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的濾波器組的原型濾波器，移位了相同的時間間隔的任何濾波器對的響應(yīng)也將如此。

候選原型濾波器可以選自一組所定義的函數(shù)，例如平方根升余弦或iota函數(shù)，或選自一大群現(xiàn)有濾波器，而不以除了尼奎斯特以外的特定標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)。

選擇候選濾波器的步驟還可以包括選擇在濾波器組脈沖響應(yīng)方面定義的候選濾波器設(shè)計，該候選濾波器設(shè)計具有有限數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)化(通過最大值)頻率系數(shù)，當(dāng)分別作為時間和頻率分量被投影在具有一半符號周期和子載波間隔的時間和頻率柵格上時具有實質(zhì)上非零值。閾值(低于其，標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)可以實質(zhì)上被認(rèn)為是零值)將由技術(shù)人員根據(jù)應(yīng)用的背景和設(shè)計約束來識別。非零值的范圍在任何情況下將位于1×10^-2之上，并可以被向下限制到1×10^-3或?qū)嶋H上到1×10^-4。以對sir的影響盡可能低的方式定義閾值。sir的可接受的級別取決于應(yīng)用和所考慮的候選濾波器。

在需要定義在頻域中具有短數(shù)量的抽頭的濾波器的情況下，因為頻域和時域可以被認(rèn)為是雙域，并且歸功于傅立葉變換中的跨越大時間段的濾波器通?？缭筋l率中的短間隔的特性，受到已經(jīng)在具有大時間間隔的時域中設(shè)計的濾波器的啟發(fā)，可以在頻域中設(shè)計濾波器。通常，全部具有最短數(shù)量的抽頭將是合乎需要的。三個非零系數(shù)候選濾波器(例如具有等于4的of的martin-mirabassi-bellange濾波器)可以給出良好的結(jié)果，4或5個系數(shù)濾波器也很適合。具有較高數(shù)字的系數(shù)的候選濾波器將導(dǎo)致完美重構(gòu)特性的損失(尼奎斯特不再被尊重)并導(dǎo)致非正交fbmc/oqam方案。另一方面，1個系數(shù)導(dǎo)致具有差頻率局部化的矩形濾波器。

替代地，可以使用優(yōu)化方法從零開始設(shè)計候選原型濾波器，以滿足由heisenberg參數(shù)定義的時間-頻率局部化(tfl)標(biāo)準(zhǔn)：

其中，σt(g)和σf(g)分別是原型濾波器g的時間和頻率上的二階矩。ξ(g)的值總是在0和1之間。

一種設(shè)計方法由例如根據(jù)基于毗鄰ift濾波器的技術(shù)的加權(quán)和來在頻域中優(yōu)化濾波器系數(shù)以滿足tfl和尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)組成，如在k.martin的“smallside-lobefilterdesignformultitonedata-communicationapplications”(ieeetransactionsoncircuitsandsystemsii：analoganddigitalsignalprocessing，第45卷，no.8，1155-1161頁，1998年8月)中所述的。

另一設(shè)計方法涉及通過將濾波器的脈沖響應(yīng)分解成對應(yīng)的多相網(wǎng)絡(luò)的基于角的表示使用緊湊表示來優(yōu)化濾波器系數(shù)。該表示確保尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)被尊重，并且角參數(shù)被優(yōu)化以滿足tfl標(biāo)準(zhǔn)。在d.pinchon、p.siohan和c.siclet的“designtechniquesfororthogonalmodulatedfilterbanksbasedonacompactrepresentation”(ieeetransactionsonsignalprocessing，第52卷，no.6，1682-1692頁，2004年6月)中描述了該方法。

其它設(shè)計方法涉及如由b.lefloch、m.alard、c.berrou在“codedorthogonalfrequencydivisionmultipex”(proceedingsoftheieee，第83卷，982-996頁，1995年6月)中所述的各向同性正交變換算法(iota)或平方根升余弦函數(shù)。

根據(jù)上述原理開發(fā)的濾波器例如特別適合于數(shù)字調(diào)制方案，例如基于循環(huán)或線性卷積的通信系統(tǒng)。

作為可以在被當(dāng)作候選濾波器時給出令人滿意的結(jié)果的現(xiàn)有濾波器設(shè)計的示例，提出了如在b.lefloch、m.alard和c.berrou的“codedorthogonalfrequencydivisionmultiplex[tvbroadcasting]”(proceedingsoftheieee，第83卷，no.6，982-996頁，1995年6月)和k.martin的“smallside-lobefilterdesignformultitonedata-communicationapplications”(ieeetransactionsoncircuitsandsystemsii：analoganddigitalsignalprocessing，第45卷，no.8，1155-1161頁，1998年8月)中所介紹的并在phydyas項目期間為fbmc/oqam考慮的“具有等于4的of的martin-mirabassi-bellange(mmb4)”濾波器。

“具有等于4的of的martin-mirabassi-bellange”濾波器由在時間軸和頻率軸上的濾波器組的以下脈沖響應(yīng)來定義：

可以注意到，因而產(chǎn)生的濾波器的濾波器組脈沖響應(yīng)在頻率中被高度局部化，因為干擾僅限于頻率平面中的一個相鄰子載波。

將認(rèn)識到，這僅僅是可以適合于特定應(yīng)用的特定候選濾波器設(shè)計的一個示例。特別是，該候選濾波器設(shè)計適合作為如上所述的用于fbmc/oqam架構(gòu)的濾波器的設(shè)計的起始點(diǎn)。也可以發(fā)現(xiàn)其它適當(dāng)?shù)暮蜻x濾波器設(shè)計滿足上面討論的選擇標(biāo)準(zhǔn)，并提供用于這個或其它應(yīng)用的新濾波器設(shè)計的基礎(chǔ)，例如：

●如在b.lefloch、m.alard和c.berrou的“codedorthogonalfrequencydivisionmultiplex[tvbroadcasting]”(proceedingsoftheieee，第83卷，no.6，982-996頁，1995年6月)中所述的iota濾波器；

●如在d.pinchon、p.siohan和c.siclet的“designtechniquesfororthogonalmodulatedfilterbanksbasedonacompactrepresentation”(ieeetrans.signalprocessing，52(6月(6))(2004)1682-1692)中所述的fs4濾波器；或

●如在k.martin的“smallside-lobefilterdesignformultitonedata-communicationapplications”(ieeetransactionsoncircuitsandsystemsii：analoganddigitalsignalprocessing，第45卷，no.8，1155-1161頁，1998年8月)中所述的具有高于4的of的mmb濾波器。

一旦候選濾波器設(shè)計被選擇，該方法就繼續(xù)進(jìn)行到步驟302，其中定義候選濾波器設(shè)計的濾波器組的脈沖響應(yīng)的時間和頻率系數(shù)被反轉(zhuǎn)以定義另一濾波器設(shè)計。

將軸反轉(zhuǎn)生成了在時間上高度局部化的原型濾波器，重疊因子等于1?？梢酝ㄟ^傳輸在時隙t和子載波f處等于1的脈沖來從濾波器組的期望脈沖響應(yīng)推斷出原型濾波器的系數(shù)。使用上面呈現(xiàn)的標(biāo)記，

如果n＝t并且m＝f，則an(m)＝1，否則為0。(16)

f和t可以是任意的，其被設(shè)置為0以簡化計算，因為濾波器組的脈沖響應(yīng)不取決于所傳輸?shù)拿}沖在時間和頻率平面中的位置。因此，方程(1)變成：

s(k)＝g(k)(17)

然后，在時隙n＝t＝0的解調(diào)之后所接收的樣本被表示如下：

因此，可以通過設(shè)置c0(m)＝c候選(m)來推斷出g，其中c候選對應(yīng)于候選濾波器設(shè)計的脈沖響應(yīng)中的線f處的濾波器組的脈沖響應(yīng)的系數(shù)，如上所示。

任選地，設(shè)計過程可以引入簡化以通過利用實值和對稱的c候選系數(shù)來獲得更簡單的分析表達(dá)式：

根據(jù)上面的表格，(線f處的列t-4、t-2、t+2和t+4)，以及c候選(0)＝1(線f處的列t)。它實際上可以應(yīng)用于任何原型濾波器，因為它是尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果(見證據(jù)1)。因此，

此外，c候選(i)＝c候選(-i)，由于原型濾波器的實值性質(zhì)，其等效于fft移位的c候選(i)＝c候選(m-i-1)(fft是周期性的)。因此，假設(shè)m是大于4的2的冪(這在實際實現(xiàn)中總是如此)：

第二個和也可以被寫為如下：

使用歐拉公式：

定義pg(i)＝-c候選(2i+1)：

在如下文中討論的具有等于4的of的martin-mirabassi-bellange的情況下，因此：

證據(jù)1：

為了尊重尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)，原型濾波器必須滿足下面的條件：

為了回想，在時間指標(biāo)t＝0處的濾波器組的脈沖響應(yīng)是：

它也可以通過將fft分解成2q個項來表示：

甚至對于k：

c0(2k)＝δ(k)(34)

通過反轉(zhuǎn)t和f軸來構(gòu)造脈沖響應(yīng)。下面的表格是使用所獲得的原型濾波器的濾波器組(分析+合成濾波器，即tx和rx濾波器的組合效應(yīng))的脈沖響應(yīng)。

原型濾波器的脈沖響應(yīng)被定義為g(k)。由濾波器組執(zhí)行的分解的過程被稱為合成(意味著在每個子帶中對信號在其分量方面的分析)；合成的輸出被稱為具有與濾波器組中的濾波器一樣多的子帶的子帶信號。重構(gòu)過程被稱為分析，意味著從濾波過程產(chǎn)生的完整信號的重構(gòu)。在合成和分析濾波器的組合效應(yīng)之后、即在合成濾波器的輸出(rx側(cè))處驗證尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)。

該方法接著繼續(xù)進(jìn)行到步驟303，其中定義另一濾波器設(shè)計的因而產(chǎn)生的頻率響應(yīng)被截短成實現(xiàn)指定的信號干擾比的最小數(shù)量的系數(shù)。

通過截短接收機(jī)側(cè)處的原型濾波器的頻率響應(yīng)，可能由于不完美的重構(gòu)而出現(xiàn)干擾，導(dǎo)致性能降低。然而，如果cg、非零系數(shù)的數(shù)量太高，則因而產(chǎn)生的頻率擴(kuò)展實現(xiàn)將需要重要的計算和硬件復(fù)雜度。

雖然濾波器組脈沖響應(yīng)的頻率平面軸中的非零系數(shù)的數(shù)量將常常需要是3或5以獲得具有接近完美重構(gòu)特性的濾波器，重疊因子將約束目標(biāo)濾波器的頻率局部化。如果候選濾波器具有差的時間局部化，則目標(biāo)濾波器將具有差的頻率局部化。對于在時間/頻率局部化之間的良好折衷，of＝3、4、5常常被發(fā)現(xiàn)是令人滿意的。

因此，提供了具有目標(biāo)重疊因子并滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器，所述濾波器由定義了候選濾波器設(shè)計的濾波器組脈沖響應(yīng)的反轉(zhuǎn)的時間系數(shù)和頻率系數(shù)的系數(shù)來定義，候選濾波器設(shè)計滿足尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)并具有比目標(biāo)更高的重疊因子。

在一些情況下，提供具有1的重疊因子的數(shù)字濾波器，所述濾波器由具有等于4的of的martin-mirabassi-bellange候選濾波器的濾波器組脈沖響應(yīng)的反轉(zhuǎn)的時間系數(shù)和頻率系數(shù)的系數(shù)來定義。

因此，存在于前面的表格中的系數(shù)的集合因此根據(jù)實施例(即根據(jù)有限截短)來定義一個特定的設(shè)計，這在某些情況中可以證明是有效的，特別是在以低復(fù)雜度空中接口(例如5g空中接口)為目標(biāo)的fbmc實現(xiàn)中。

圖5示出濾波器設(shè)計中的系數(shù)的數(shù)量和所達(dá)到的指定的信號干擾比之間的可能關(guān)系。如所示，對照在步驟303處的截短之后得到的系數(shù)的數(shù)量繪制上面參考圖3所述的信號干擾性能。在此基礎(chǔ)上，可以看到，如果指定例如55db的最小信號干擾比，則具有7個非零系數(shù)的最終濾波器設(shè)計就足夠了。

在此基礎(chǔ)上，可以選擇系數(shù)的必要數(shù)量，并將另一濾波器設(shè)計的頻率響應(yīng)截短到上面參考步驟303提到的那個數(shù)量，以達(dá)到如下的一組系數(shù)：

例如，

g(-3)＝0.0107

g(-2)＝-0.0837

g(-1)＝-0.4202

g(0)＝1

g(1)＝-0.4202

g(2)＝-0.0837

g(3)＝0.0107

其中g(shù)表示原型濾波器g的脈沖響應(yīng)的離散傅立葉變換，其被定義為：

濾波器的截短的頻率響應(yīng)通過設(shè)置下式來獲得：

對于g(m)＝0，并且

其中cg是所需非截短系數(shù)的奇值數(shù)量以達(dá)到目標(biāo)sir(在該示例中對于55db的sir，cg＝7)。

如果cg是偶值，則或者

m的這兩個以前的定義是可能的，并導(dǎo)致相同的sir。實際上，如果頻率響應(yīng)的系數(shù)保持對稱，即當(dāng)cg是奇值時，可以實現(xiàn)復(fù)雜度和sir之間的更好折衷。

因而產(chǎn)生的濾波器例如從濾波器復(fù)雜度和性能方面來說具有與原始候選濾波器設(shè)計類似的期望特征，同時在時域中是高度局部化的，并且實現(xiàn)了例如在上面的fbmc/oqam系統(tǒng)的背景中討論的與短濾波器相關(guān)聯(lián)的益處。這種濾波器在其它通信系統(tǒng)中同樣是可適用的，特別是基于或線性卷積的其它通信系統(tǒng)，例如fbmc/qam收發(fā)機(jī)。例如，濾波的多音(fmt)調(diào)制是在低于尼奎斯特速率的數(shù)據(jù)速率下傳輸數(shù)據(jù)的特定的濾波器組多載波調(diào)制(具有線性卷積)。它對應(yīng)于信道的數(shù)量(m)低于濾波器組多載波系統(tǒng)的分析和合成濾波器的上采樣因子(n)的情況。另一組替代方案由使用圓周卷積(例如循環(huán)-塊fmt)的系統(tǒng)構(gòu)成，循環(huán)-塊fmt是其中合成和分析濾波器使用圓周卷積而不是線性卷積的fmt調(diào)制。

以這種方式設(shè)計的濾波器可以被并入發(fā)射機(jī)和/或?qū)?yīng)的接收機(jī)中，例如代替上面參考圖1和2所述的濾波器131、132、241、242、243、244。

相應(yīng)地，定義了具有目標(biāo)重疊因子并滿足指定的信號干擾比的數(shù)字濾波器，所述濾波器由對定義了候選濾波器設(shè)計的濾波器組脈沖響應(yīng)的反轉(zhuǎn)的時間系數(shù)和頻率系數(shù)的系數(shù)的截短來定義，候選濾波器設(shè)計滿足尼奎斯特標(biāo)準(zhǔn)并具有比目標(biāo)更高的重疊因子。

濾波器的實現(xiàn)取決于fbmc架構(gòu)。

對于基于ppn的實現(xiàn)，濾波器用作窗函數(shù)，因此它簡單地是接收機(jī)側(cè)處的fft的輸入處的系數(shù)的乘法。對于該實現(xiàn)，可以使用非截短版本而復(fù)雜度不變。

對于基于頻率擴(kuò)展的實現(xiàn)，濾波器在接收機(jī)側(cè)上的fft之后被實現(xiàn)為離散時間fir濾波器。截短版本可以用于降低復(fù)雜度。

可以在發(fā)射機(jī)側(cè)采用ppn實現(xiàn)并在接收機(jī)側(cè)采用頻率擴(kuò)展實現(xiàn)?？梢栽O(shè)想這些方法的其它實現(xiàn)細(xì)節(jié)和變形，特別是對應(yīng)于參考前面的附圖所述的裝置的變形。

所公開的方法可以采取完全硬件實施例(例如fpga)、完全軟件實施例(以例如根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng))或包含硬件和軟件元件二者的實施例的形式。軟件實施例包括但不限于固件、常駐軟件、微代碼等。本發(fā)明可以采取從計算機(jī)可用或計算機(jī)可讀介質(zhì)可以訪問的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，計算機(jī)可用或計算機(jī)可讀介質(zhì)提供程序代碼以由或結(jié)合計算機(jī)或指令執(zhí)行系統(tǒng)使用。計算機(jī)可用或計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可以包含、存儲、傳遞、傳播或輸送程序以由或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用的任何裝置。介質(zhì)可以是電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或設(shè)備)或傳播介質(zhì)。

可以借助于計算機(jī)應(yīng)用程序或服務(wù)、應(yīng)用編程接口(api)、庫和/或其它計算機(jī)程序產(chǎn)品或這樣的實體的任何組合來實現(xiàn)這些方法和過程。

圖6示出適合于實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的通用計算系統(tǒng)。

如圖6所示，系統(tǒng)包括邏輯設(shè)備601和存儲設(shè)備602。系統(tǒng)可以任選地包括顯示子系統(tǒng)611、輸入子系統(tǒng)612、613、615、通信子系統(tǒng)620和/或其它未示出的部件。

邏輯設(shè)備601包括被配置成執(zhí)行指令的一個或多個物理設(shè)備。例如，邏輯設(shè)備601可以被配置成執(zhí)行指令，該指令是一個或多個應(yīng)用、服務(wù)、程序、例程、庫、對象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其它邏輯結(jié)構(gòu)的部分。這樣的指令可以被實現(xiàn)以執(zhí)行任務(wù)、實現(xiàn)數(shù)據(jù)類型、轉(zhuǎn)換一個或多個部件的狀態(tài)、實現(xiàn)技術(shù)效果或以其它方式達(dá)到期望結(jié)果。

邏輯設(shè)備601可以包括被配置成執(zhí)行軟件指令的一個或多個處理器。此外或替代地，邏輯設(shè)備可以包括被配置成執(zhí)行硬件或固件指令的一個或多個硬件或固件邏輯設(shè)備。邏輯設(shè)備的處理器可以是單核或多核，并且在其上執(zhí)行的指令可以被配置成用于連續(xù)、并行和/或分布式處理。邏輯設(shè)備601的單獨(dú)部件任選地可以分布在被遠(yuǎn)程定位和/或配置成用于協(xié)調(diào)處理的兩個或更多個單獨(dú)的設(shè)備之中。邏輯設(shè)備601的方面可以由在云計算配置中配置的可遠(yuǎn)程訪問的聯(lián)網(wǎng)計算設(shè)備來虛擬化并執(zhí)行。

存儲設(shè)備602包括被配置成保持可以由邏輯設(shè)備執(zhí)行以實現(xiàn)本文所述的方法和過程的指令的一個或多個物理設(shè)備。當(dāng)這樣的方法和過程被實現(xiàn)時，存儲設(shè)備602的狀態(tài)可以轉(zhuǎn)換成例如保持不同的數(shù)據(jù)。

存儲設(shè)備602可以包括可移動和/或內(nèi)置設(shè)備。存儲設(shè)備602可以包括一種或多種類型的存儲設(shè)備，包括光學(xué)存儲器(例如cd、dvd、hd-dvd、藍(lán)光光盤等)、半導(dǎo)體存儲器(例如閃存、ram、eprom、eeprom等)和/或磁性存儲器(例如硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、mram等)連同其它存儲器。存儲設(shè)備可以包括易失性、非易失性、動態(tài)、靜態(tài)、讀/寫、只讀、隨機(jī)存取、連續(xù)存取、位置可尋址、文件可尋址和/或內(nèi)容可尋址設(shè)備。

在某些布置中，系統(tǒng)可以包括適合于支持邏輯設(shè)備601和其它系統(tǒng)部件之間的通信的接口603。例如，額外的系統(tǒng)部件可以包括可移動和/或內(nèi)置擴(kuò)展存儲設(shè)備。擴(kuò)展存儲設(shè)備可以包括一種或多種類型的存儲設(shè)備，包括光學(xué)存儲器632(例如cd、dvd、hd-dvd、藍(lán)光光盤等)、半導(dǎo)體存儲器633(例如ram、eprom、eeprom、閃存等)和/或磁性存儲器631(例如硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、mram等)連同其它存儲器。這種擴(kuò)展存儲設(shè)備可以包括易失性、非易失性、動態(tài)、靜態(tài)、讀/寫、只讀、隨機(jī)存取、連續(xù)存取、位置可尋址、文件可尋址和/或內(nèi)容可尋址設(shè)備。

將認(rèn)識到，存儲設(shè)備包括一個或多個物理設(shè)備，并且本身不包括傳播信號。然而，本文所述的指令的方面任選地可以由通信介質(zhì)(例如電磁信號、光學(xué)信號等)傳播，與存儲在存儲設(shè)備上相反。

邏輯設(shè)備601和存儲設(shè)備602的方面可以一起集成在一個或多個硬件邏輯部件中。例如，這種硬件邏輯部件可以包括現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、程序和應(yīng)用特定集成電路(pasic/asic)、程序和應(yīng)用特定標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(pssp/assp)、片上系統(tǒng)(soc)和復(fù)雜可編程邏輯設(shè)備(cpld)。

術(shù)語“程序”可以用于描述被實現(xiàn)來執(zhí)行特定功能的計算系統(tǒng)的方面。在一些情況下，程序可以經(jīng)由執(zhí)行由存儲設(shè)備保持的機(jī)器可讀指令的邏輯設(shè)備來實例化。將理解，可以從相同的應(yīng)用、服務(wù)、代碼塊、對象、庫、例程、api、函數(shù)等實例化不同的模塊。同樣，可以由不同的應(yīng)用、服務(wù)、代碼塊、對象、例程、api、函數(shù)等實例化相同的程序。術(shù)語“程序”可以包括可執(zhí)行文件、數(shù)據(jù)文件、庫、驅(qū)動器、腳本、數(shù)據(jù)庫記錄等中的個體或它們的組。

特別是，圖6的系統(tǒng)可以用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。

例如，實現(xiàn)參考圖3所述的步驟的程序可以存儲在存儲設(shè)備602中并由邏輯設(shè)備601執(zhí)行。候選濾波器設(shè)計可以在存儲設(shè)備602中被緩存。邏輯設(shè)備601可以實現(xiàn)如上面在適當(dāng)程序的控制下所述的反轉(zhuǎn)和截短步驟，或可以與適合于執(zhí)行這些過程中的一些或全部的內(nèi)部或外部專用系統(tǒng)(例如硬件加速編碼器/解碼器等)進(jìn)行接口連接。此外，程序可以實現(xiàn)發(fā)射機(jī)或接收器，其根據(jù)例如如上所述的實施例實現(xiàn)編碼器或解碼器。這些任務(wù)可以在多個計算設(shè)備之中被共享，例如，如參考圖6所述的?？梢越又?jīng)由通信接口620輸出經(jīng)編碼的信號以用于在發(fā)射機(jī)實施例中傳輸，或可以接著經(jīng)由通信接口620輸入經(jīng)編碼的信號以用于在接收機(jī)實施例中解碼。

相應(yīng)地，本發(fā)明可以體現(xiàn)在計算機(jī)程序的形式中。

將認(rèn)識到，如在本文使用的“服務(wù)”是可以跨多個用戶會話執(zhí)行的應(yīng)用程序。服務(wù)可以是一個或多個系統(tǒng)部件、程序和/或其它服務(wù)可用的。在一些實現(xiàn)中，服務(wù)可以在一個或多個服務(wù)器計算設(shè)備上運(yùn)行。

當(dāng)被包括時，顯示子系統(tǒng)611可以用于呈現(xiàn)第一視頻流、第二視頻流或組合的視頻流的視覺表示，或可以在其它情況下呈現(xiàn)與所承擔(dān)的過程有關(guān)的統(tǒng)計信息。如在本文所述的，方法和過程改變由存儲設(shè)備602保持的數(shù)據(jù)，并因此轉(zhuǎn)換存儲設(shè)備602的狀態(tài)，顯示子系統(tǒng)611的狀態(tài)可以同樣被轉(zhuǎn)換以在視覺上呈現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的變化。

顯示子系統(tǒng)611可以包括實際上利用任何類型的技術(shù)的一個或多個顯示設(shè)備。這樣的顯示設(shè)備可以在共用的外殼中與邏輯設(shè)備和/或存儲設(shè)備組合，或這樣的顯示設(shè)備可以是外圍顯示設(shè)備。

當(dāng)被包括時，輸入子系統(tǒng)可以包括一個或多個用戶輸入設(shè)備，例如鍵盤612、鼠標(biāo)613、觸摸屏611或游戲控制器(未示出)或與這些輸入設(shè)備接口連接。在一些實施例中，輸入子系統(tǒng)可以包括選定自然用戶輸入(nui)部件或與選定自然用戶輸入(nui)部件接口連接。這樣的部件可以是集成的或外圍的，并且輸入動作的轉(zhuǎn)換和/或處理可以在板上或板外被操縱。示例nui部件可以包括：用于語音和/或話音識別的麥克風(fēng)；用于機(jī)器視覺和/或手勢識別的紅外、彩色、立體聲和/或深度攝像機(jī)；用于運(yùn)動檢測和/或意圖識別的頭跟蹤器、眼跟蹤器、加速度計和/或陀螺儀；以及用于評估腦部活動的電場感測部件。

當(dāng)被包括時，通信子系統(tǒng)620可以被配置成將計算系統(tǒng)與一個或多個其它計算設(shè)備通信地耦合。例如，通信模塊可以經(jīng)由任何尺寸的網(wǎng)絡(luò)(包括例如個人區(qū)域網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng))將計算設(shè)備通信地耦合到例如遠(yuǎn)程服務(wù)器676上托管的遠(yuǎn)程服務(wù)。通信子系統(tǒng)可以包括與一個或多個不同的通信協(xié)議可兼容的有線和/或無線通信設(shè)備。作為非限制性示例，通信子系統(tǒng)可以被配置成經(jīng)由無線電話網(wǎng)絡(luò)674或者有線或無線局域或廣域網(wǎng)進(jìn)行通信。在一些實施例中，通信子系統(tǒng)可以允許計算系統(tǒng)經(jīng)由諸如互聯(lián)網(wǎng)675的網(wǎng)絡(luò)將消息發(fā)送到其它設(shè)備和/或從其它設(shè)備接收消息。通信子系統(tǒng)此外可以支持與無源設(shè)備(nfc、rfid等)的短距離感應(yīng)通信621。

將理解，本文所述的配置和/或方法實際上是示例性的，并且這些特定的實施例或示例不應(yīng)在限制性意義上被考慮，因為很多變化是可能的。本文所述的特定例程或方法可以代表任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個。因此，所示和/或所述的各種動作可以按所示和/或所述的順序、以其它順序、并行地被執(zhí)行或被省略。同樣，上述過程的順序可以被改變。

本公開的主題包括各種過程、系統(tǒng)和配置以及在本文公開的其它特征、功能、動作和/或特性以及其任何和所有等效形式的所有新穎且非明顯的組合和子組合。