專利名稱：估算接收信號(hào)大小、噪聲功率及信號(hào)噪聲比的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系大體上關(guān)于利用正交幅振調(diào)制(QAM)的通訊系統(tǒng)及技術(shù)。更特定言之，本發(fā)明系關(guān)于正確解調(diào)在接收器M-進(jìn)位QAM信號(hào)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，M-進(jìn)位QAM(M-QAM)被用于與數(shù)種移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊裝置共同提供高速數(shù)據(jù)傳送，然而，M-QAM的主要缺點(diǎn)為其計(jì)算復(fù)雜性。一個(gè)強(qiáng)調(diào)此缺點(diǎn)的先前技藝方法包括使用平方M-QAM群的使用，如16QAM、64QAM、及256QAM。平方群可被概念化為包括兩個(gè)獨(dú)立q-進(jìn)位幅移鍵控(q-ASK)調(diào)變信號(hào)做為實(shí)數(shù)及虛數(shù)部分(經(jīng)調(diào)變載波的同相及正交成份)，其中q=M.]]>例如，16-QAM信號(hào)包括兩個(gè)獨(dú)立實(shí)數(shù)及虛數(shù)4-ASK信號(hào)。q-ASK信號(hào)采用由組{±12,±32,...,±q-12}]]>所選出的值。以q-ASK格式表示平方群M-QAM信號(hào)一般為較佳的因?yàn)樘幚韖-ASK信號(hào)的復(fù)雜性顯著少于處理通用M-QAM信號(hào)的復(fù)雜性。
一種經(jīng)接收M-QAM信號(hào)(rk)可由下列表示式表示rk＝A*dk+nk；方程式(1)其中A為信號(hào)振幅；dk表示一組編碼為經(jīng)傳送M-QAM或q-ASK信號(hào)的數(shù)據(jù)符元；及nk表示噪聲。雖然對(duì)M-QAM信號(hào)，dk及nk為多個(gè)量，對(duì)q-ASK信號(hào)它們皆為純實(shí)數(shù)。
為解調(diào)M-QAM及q-ASK信號(hào)，必須決定在接收器的一或更多信號(hào)參數(shù)的值，例如振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比(SNR)。即使在q-ASK信號(hào)表示的情況下，相對(duì)于M-QAM表示，其提供加強(qiáng)的計(jì)算簡(jiǎn)化性，估算這些信號(hào)參數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)為效率低的及計(jì)算復(fù)雜的。
需要估算在接收器的信號(hào)參數(shù)的改良技術(shù)以提供M-QAM及q-ASK信號(hào)的有效解調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種估算經(jīng)接收M-QAM或q-ASK信號(hào)的一或更多參數(shù)的改良系統(tǒng)及方法，例如振幅及SNR。本發(fā)明第一具體實(shí)施例系基于關(guān)于許多經(jīng)傳送符元的已知或可確定相位數(shù)據(jù)估算M-QAM信號(hào)的振幅。對(duì)應(yīng)于該許多經(jīng)傳送符元的個(gè)別經(jīng)接收符元組被回復(fù)。將該許多經(jīng)接收符元的每一個(gè)乘以具在符號(hào)上與該多個(gè)經(jīng)傳送數(shù)據(jù)符元相反的相位的多個(gè)單位向量以產(chǎn)生一組乘積，相加該組乘積，及接著決定乘積和的實(shí)數(shù)部分。該已知經(jīng)傳送符元的絕對(duì)值被相加以產(chǎn)生總大小值。乘積和的實(shí)數(shù)部分除以經(jīng)傳送大小值的和以產(chǎn)生該M-QAM信號(hào)大小的估算值。
本發(fā)明第二具體實(shí)施例系基于關(guān)于許多經(jīng)傳送符元的已知或可確大小數(shù)據(jù)估算在接收器q-ASK信號(hào)的振幅。對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元的N個(gè)經(jīng)接收樣品的個(gè)別組被回復(fù)。對(duì)該N個(gè)樣品的每一個(gè)，將樣品乘以經(jīng)傳送符元的相對(duì)應(yīng)符號(hào)以產(chǎn)生一組乘積，接著相加該組乘積以產(chǎn)生第一和。經(jīng)傳送符元的絕對(duì)值接著被相加以產(chǎn)生第二和，第一和除以第二和以產(chǎn)生該q-ASK信號(hào)的估算大小值。
本發(fā)明第三具體實(shí)施例估算M-QAM或q-ASK信號(hào)的振幅且無該特定經(jīng)傳送數(shù)據(jù)符元的假設(shè)認(rèn)識(shí)，僅該經(jīng)傳送數(shù)據(jù)符元的的振幅的統(tǒng)計(jì)認(rèn)識(shí)被假設(shè)。對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元的經(jīng)接收樣品的個(gè)別組被回復(fù)。該經(jīng)接收樣品的絕對(duì)值被決定及相加以產(chǎn)生第一和，該經(jīng)傳送符元的振幅的絕對(duì)值的平均值被決定及接著乘以經(jīng)接收符元的總數(shù)以產(chǎn)生乘積，該第一和除以該乘積以產(chǎn)生該M-QAM或q-ASK信號(hào)的經(jīng)估算振幅。
本發(fā)明的其它具體實(shí)施例利用經(jīng)接收樣品的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差、最大相似搜尋方法、或Kurtosis估算方法以估算經(jīng)接收信號(hào)的振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例基于關(guān)于許多經(jīng)傳送符元的已知或可確定相位數(shù)據(jù)估算M-QAM信號(hào)的振幅的步驟的流程圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明第二具體實(shí)施例基于關(guān)于許多經(jīng)傳送符元的已知或可確定值大小數(shù)據(jù)估算在接收器q-ASK信號(hào)的振幅的方法的流程圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第三具體實(shí)施例使用經(jīng)接收樣品的絕對(duì)值估算M-QAM或q-ASK信號(hào)的振幅的步驟的流程圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明第四具體實(shí)施例使用經(jīng)接收樣品的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差以估算包括經(jīng)傳送符元組的M-QAM信號(hào)的振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比的步驟的流程圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明第五具體實(shí)施例使用經(jīng)接收樣品的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差以估算包括經(jīng)傳送符元組的q-ASK信號(hào)的振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比的步驟的流程圖。
圖6A、6B及6C為根據(jù)本發(fā)明第六具體實(shí)施例使用最大相似搜尋方法以估算包括經(jīng)傳送符元組的q-ASK或M-QAM信號(hào)的振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比的步驟的流程圖。
圖7A及7B為根據(jù)本發(fā)明第七具體實(shí)施例使用經(jīng)接收樣品的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差估算M-QAM或q-ASK信號(hào)的信號(hào)干擾比的Kurtosis估算方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
改良系統(tǒng)及方法被揭示以估算經(jīng)接收M-QAM或q-ASK信號(hào)的一或更多參數(shù)，例如振幅及信號(hào)噪聲比。本發(fā)明第一具體實(shí)施例為方法100，其系基于關(guān)于許多經(jīng)傳送符元(dk)的已知或可確定相位數(shù)據(jù)估算M-QAM信號(hào)的振幅。若該接收器具該經(jīng)傳送M-QAM符元dk的認(rèn)識(shí)，例如在使用導(dǎo)頻信號(hào)的系統(tǒng)中，此數(shù)據(jù)可依下式用于估算振幅，AA^=Re(Σk=1Nrkexp[-jθ(dk)])Σk=1N|dk|;]]>方程式(2)其中θ(dk)為多個(gè)符元dk的相位及N為要被處理的經(jīng)接收符元的數(shù)目。Re()表示實(shí)數(shù)運(yùn)算子，注意我們可使用許多其它運(yùn)算子取代的而不需大體上改變本發(fā)明。
更特定言之，參考圖1，對(duì)應(yīng)于該許多經(jīng)傳送符元的個(gè)別經(jīng)接收符元(rk)組被回復(fù)(步驟101)。該許多經(jīng)接收符元(rk)的每一個(gè)乘以exp[-jθ(dk)]以產(chǎn)生一組乘積(步驟103)，其中θ(dk)表示相對(duì)應(yīng)經(jīng)傳送數(shù)據(jù)符元(dk)的相位，相加該組乘積(步驟105)，及接著決定乘積和的實(shí)數(shù)部分(步驟107)。該經(jīng)傳送符元的絕對(duì)值|(dk)|被相加以產(chǎn)生大小值(步驟109)。乘積和的實(shí)數(shù)部分除以該大小值的和以產(chǎn)生該M-QAM信號(hào)的估算振幅(步驟1111)。
本發(fā)明第二具體實(shí)施例為方法200，其系基于關(guān)于許多經(jīng)傳送符元(dk)的已知或可確定大小數(shù)據(jù)估算在接收器q-ASK信號(hào)的振幅。若dk為q-ASK信號(hào)，則振幅估算可依據(jù)下列方程式進(jìn)行
A^=Σk=1Nyksign-(dk)Σk=1N|dk|;]]>方程式(3)參考圖2，對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元(dk)的個(gè)別N個(gè)經(jīng)接收樣品(yk)組被回復(fù)(步驟201)。對(duì)每一個(gè)N樣品，將該樣品(yk)乘以相對(duì)應(yīng)符號(hào)(dk)以產(chǎn)生一組乘積(yk)*sign(dk)(步驟203)，接著相加此組乘積以產(chǎn)生第一和(步驟205)。接著相加該經(jīng)傳送符元的絕對(duì)值|(dk)|以產(chǎn)生第二和(步驟207)，該第一和除以該第二和以產(chǎn)生該q-ASK信號(hào)的估算大小(步驟209)。
本發(fā)明第三具體實(shí)施例為方法300，其使用絕對(duì)值以估算M-QAM或q-ASK信號(hào)(其包括N個(gè)經(jīng)傳送符元(dk)的組)的振幅，其中N為大于一的正整數(shù)。在許多情況，該接收器缺乏關(guān)于該經(jīng)傳送符元dk的數(shù)據(jù)，例如相位及該符元的大小。因此，該經(jīng)接收樣品的振幅可被使用以由關(guān)系式產(chǎn)生M-QAM及q-ASK信號(hào)的振幅估算A^=Σk=1N|yk|N*E|dk|;]]>方程式(4)其中E|dk|為信號(hào)dk振幅的平均值及可理論地或?qū)嶒?yàn)地計(jì)算。例如，對(duì)具等機(jī)率E|dk|＝1的具dk∈{±12,±32}]]>的4-ASK調(diào)變，該振幅估算為A^=1NΣk=1N|yk|;]]>方程式(5)參考圖3，對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元(dk)的個(gè)別經(jīng)接收樣品(yk)組被回復(fù)(步驟301)。決定經(jīng)接收樣品的絕對(duì)值|(yk)|(步驟303)及相加(步驟305)以產(chǎn)生第一和，經(jīng)傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(dk)|，被決定(步驟307)及接著乘以N以產(chǎn)生乘積N*E|(dk)|(步驟309)，第一和除以該乘積以產(chǎn)生該M-QAM或q-ASK信號(hào)的估算振幅(步驟311)。
經(jīng)由經(jīng)接收樣品的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差的使用，本發(fā)明第四具體實(shí)施例的方法400估算包括一組經(jīng)傳送符元(dk)的M-QAM信號(hào)的振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比。在接收器的噪聲采用形式，nk=nkR+jnkI,]]>其中nkR及nkI可被近似為兩個(gè)獨(dú)立的高斯變量，其具零均值及相同變異數(shù)σr2，E|nk|2=2σr2,]]>其常為正確的，或至少為良好的近似方法。該振幅被估算為
A^=2(E|rk|2)2-E|rk|42(E|dk|2)2-E|dk|44;]]>方程式(6)該噪聲功率被估算為σ^n2=E|rk|2-A^2E|dk|2;]]>方程式(7)使用以上兩個(gè)方程式(6)及(7)，該SNR被估算為SNR=A^2E|dk|2/σ^n2;]]>方程式(8)現(xiàn)在參考圖4，當(dāng)對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元(dk)的個(gè)別經(jīng)接收樣品(rk)組被回復(fù)(步驟401)時(shí)方法400開始。該經(jīng)傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(dk)|，及該經(jīng)接收樣品振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(rk)|，被決定(步驟403)。該經(jīng)估算振幅 系使用方程式6決定(步驟405)。經(jīng)估算噪聲功率σ2n系使用方程式7由經(jīng)估算振幅 決定(步驟407)。選擇性地，經(jīng)估算SNR接著使用方程式8決定(步驟409)。
經(jīng)由經(jīng)接收樣品的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差的使用，本發(fā)明第五具體實(shí)施例的方法500估算包括一組經(jīng)傳送符元(dk)的q-ASK信號(hào)的振幅、噪聲功率、及SNR。當(dāng)真實(shí)q-ASK信號(hào)被傳送時(shí)，該二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差可被使用以依據(jù)下式估算信號(hào)振幅及功率A^=3(E(rk2))2-E(rk4)3(E(dk2))2-E(dk4)4;]]>方程式(9)及A^2=3(E(rk2))2-E(rk4)3(E(dk2))2-E(dk4);]]>方程式(10)該噪聲功率被估算為σ^n2=E(rk2)-A^2E(dk2);]]>方程式(11)使用方程式(10)及(11)，該SNR被估算為SNR=A^2E(dk2)/σ^n2;]]>方程式(12)包含dk的期望值可理論地或?qū)嶒?yàn)地計(jì)算。例如，對(duì)4-ASK調(diào)變E(dk2)＝1.25及E(dk4)＝2.5625。該信號(hào)振幅及功率可由以經(jīng)決定值如A^=3(E(rk2))2-E(rk4)2.1254]]>及A^2=3(E(rk2))2-E(rk4)2.125]]>取代分別估算的。該SNR由使用方程式(12)估算?？墒褂卯a(chǎn)生包含rk的期望值的估算的各種方法。
參考圖5，當(dāng)對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元(dk)的個(gè)別經(jīng)接收樣品(rk)組被回復(fù)(步驟501)時(shí)方法500開始。該經(jīng)傳送符元振幅的平均值，E(dk)，及該經(jīng)接收樣品振幅的平均值，E(rk)，被決定(步驟503)。經(jīng)估算振幅 系使用方程式9決定(步驟505)。選擇性地，經(jīng)估算功率系使用方程式10決定(步驟507)，經(jīng)估算噪聲功率σ2n系使用方程式11由經(jīng)估算振幅 決定(步驟509)。選擇性地，經(jīng)估算SNR接著使用方程式12決定(步驟511)。
使用最大相似搜尋方法，本發(fā)明第六具體實(shí)施例的方法600估算包括經(jīng)傳送符元(dk)組的q-ASK或M-QAM信號(hào)的振幅、噪聲功率、及信號(hào)噪聲比的至少其中一個(gè)。假設(shè)經(jīng)接收樣品為足夠獨(dú)立的，r1、r2、…、rN的聯(lián)合概率密度函數(shù)可被假設(shè)為rk的邊際分配的乘積，亦即f(A,σn;r1,r2,...,rN)=Πk=1Nf(A,σn;rk);]]>方程式(13)其中f(A，σn；rk)為rk的密度估算值。最大相似振幅估算器的目的為發(fā)現(xiàn)振幅，其最大化如由方程式(13)所示的聯(lián)合概率密度函數(shù)，亦即A^=argmaxAf(A,σn;r1,r2,...,rN);]]>方程式(14)下列搜尋算法發(fā)現(xiàn)振幅，及選擇性地噪聲功率與SNR的最大相似估算首先，經(jīng)接收向量rk被正?；沟闷淦骄β蕿橐?，(亦即1NΣk=1N|rk|2=1]]>)Amin及Amax系根據(jù)所搜尋最小或最大SNR所選擇如下Amin=SNRmin1+SNRmin;]]>及方程式(15)Amax=SNRmax1+SNRmax.]]>方程式(16)振幅搜尋步階Δ被選擇使得其達(dá)到所欲振幅分辨率，接著，Ak＝Amin+kΔ被決定，其中0≤k≤K及K=Amax-AminΔ.]]>對(duì)每一個(gè)振幅Ak，相對(duì)應(yīng)噪聲功率被決定為σn2=1-E|dk|2Ak2]]>方程式(17)聯(lián)合概率密度函數(shù)f(Ak，σn；r1，r2，...rN)對(duì)每一個(gè)Ak計(jì)算，對(duì)應(yīng)于最大聯(lián)合PDF的值A(chǔ)k，(亦即，A^=argmaxAk;k∈{1,2,...,K}f(Ak,σn;r1,r2,...,rN)]]>)，被搜尋，及接著 為經(jīng)估算振幅。
此外，(及選擇性地)，該經(jīng)估算噪聲功率的值可由該經(jīng)估算振幅 決定做為總功率減去振幅估算值的平方及預(yù)期數(shù)據(jù)符元功率的乘積，(亦即，σ2n＝E(rk)2-2E(dk)2)。選擇性地，該經(jīng)估算SNR的值可由該經(jīng)估算信號(hào)功率及該經(jīng)估算噪聲功率的比值決定(亦即，由關(guān)系式SNR＝[2*E(dk)2]/σ2n)。
參考圖6A、6B及6C，簡(jiǎn)略敘述于先前段落的方法600更詳細(xì)地被敘述。對(duì)應(yīng)于該經(jīng)傳送符元(dk)的個(gè)別經(jīng)接收樣品(rk)組被回復(fù)(步驟601)。N個(gè)經(jīng)接收樣品(rk)被正?；?，(N為大于一的正整數(shù))，使得1NΣk=1N|rk|2=1]]>(步驟603)。Amin及Amax的試驗(yàn)值系根據(jù)所搜尋最小及最大SNRs使用方程式15及16選擇(步驟605)。
振幅搜尋步階Δ被選擇以達(dá)到所欲或預(yù)先決定的振幅分辨率(步驟607)，接著，Ak＝Amin+kΔ的值被決定，其中0≤k≤K及K=Amax-AminΔ]]>(步驟609)。對(duì)每一個(gè)振幅Ak，相對(duì)應(yīng)噪聲功率接著使用方程式17估算(步驟611)。
接著對(duì)每一個(gè)Ak決定計(jì)算聯(lián)合概率密度函數(shù)f(Ak，σn；r1，r2，...，rN)(步驟613)。
對(duì)M-QAM及q-ASK信號(hào)，最大相似搜尋方法的主要目的為發(fā)現(xiàn)經(jīng)估算振幅，A，的值，其使用方程式14最大化聯(lián)合概率密度函數(shù)(步驟615)。在步驟617，進(jìn)行搜尋以發(fā)現(xiàn)Ak的值，其對(duì)應(yīng)于最大聯(lián)合概率密度函數(shù)。此Ak的值被取代于方程式A^=argmaxAk;k∈{1,2,...,K}f(Ak,σn;r1,r2,...,rN)]]>以得到 的值，其表示經(jīng)估算振幅值(步驟619)。
選擇性地，經(jīng)估算噪聲功率的值可由該經(jīng)估算振幅 決定做為經(jīng)估算總功率減去振幅估算值的平方及預(yù)期數(shù)據(jù)符元功率的乘積，(亦即，σ2n＝E(rk)2-2E(dk)2(步驟621))。額外地，(及選擇性地)，經(jīng)估算SNR的值可由該經(jīng)估算信號(hào)功率及該經(jīng)估算噪聲功率的比值決定(亦即，SNR＝[2*E(dk)2]/σ2n(步驟623)。
根據(jù)本發(fā)明第七具體實(shí)施例的方法700，Kurtosis估算方法使用經(jīng)接收樣品(rk)的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差估算M-QAM或q-ASK信號(hào)的信號(hào)噪聲比。做為第一步驟，所存在僅該噪聲(KCG)及僅信號(hào)(Ksig)的Kurtosis被計(jì)算。在此實(shí)例中，多個(gè)高斯噪聲被用于說明用途。然而，其它噪聲分布可被假設(shè)及基本上不偏離此發(fā)明。包含dk及nk的期望值可理論地或?qū)嶒?yàn)地計(jì)算，如Kurtosis值依據(jù)下式?jīng)Q定KCG≡E{|nk|4}E{|nk|2}2=2;]]>及 方程式(18)
Ksig≡E{|dk|4}E{|dk|2}2;]]>方程式(19)于此假設(shè)為多個(gè)、圓形對(duì)稱高斯噪聲。例如，使用QPSK數(shù)據(jù)，Ksig＝KQPSK＝1，對(duì)平方16QAM數(shù)據(jù)，Ksig＝K16QAM＝1.32?？扇菀椎氐玫饺魏涡盘?hào)群的Ksig參數(shù)。
四邊形及‘十字’QAM群的Kurtosis亦可以此方法使用及依據(jù)如上所列出決定。
該Kurtosis可以關(guān)于SNR寫出及以下式解出SNRSNR=(2-Kurt(r))+(4-2KM-QAM)-(2-KM-QAM)Kurt(r)(Kurt(r)-KM-QAM)]]>方程式(20)任何各種Kurtosis估算值及近似值可被使用。
參考圖7A及7B，先前Kurtosis方法的細(xì)節(jié)的流程圖被示出，做為初步事項(xiàng)，該二級(jí)動(dòng)差被定義為E{|rk|2}＝E{|nk|2}+E{|dk|2}，及該四級(jí)動(dòng)差被定義為E{|rk|4}＝E{|nk|4}+E{|dk|4}+4E{|nk|2}E{|dk|2}，于此dk表示經(jīng)傳送符元及nk表示以經(jīng)接收樣品rk回復(fù)的噪聲組件(步驟701)。在步驟703，該四級(jí)動(dòng)差除以該二級(jí)動(dòng)差以如下進(jìn)行Kutosis運(yùn)算Kurt(r)≡E{|rk|4}E{|rk|2}2=E{|dk|4}+E{|nk|4}+4E{|dk|2}E{|nk|2}E{|dk|2}2+E{|nk|2}2+2E{|dk|2}E{|nk|2}]]>方程式(21)為估算該SNR，必須決定僅貢獻(xiàn)至噪聲的Kurtosis(步驟705)。例如，假設(shè)多個(gè)圓形對(duì)稱高斯噪聲，僅該噪聲的Kurtosis使用方程式18決定?？蓛H貢獻(xiàn)至信號(hào)的Kurtosis，(Ksig)，使用方程式19決定的(步驟707)。例如，使用QPSK數(shù)據(jù)，Ksig＝KQPSK＝1可被使用，對(duì)平方16QAM數(shù)據(jù)，Ksig＝K16QAM＝1.32可被使用數(shù)據(jù)對(duì)高階調(diào)變，平方M-QAM、信號(hào)Kurtosis Ksig接近該平方多個(gè)均勻分布linM→∞(KM-QAM)=1.4.]]>然而，平方群的使用不為必要的，因?yàn)樗倪呅渭啊帧疩AM群的Kurtosis亦可以此方法使用及以相同方式預(yù)先計(jì)算。
一旦Ksig(如在M-QAM信號(hào)的情況下為KM-QAM)的適當(dāng)值被決定，第7圖的方法700前進(jìn)至步驟709，于此使用方程式20決定信號(hào)噪聲比(SNR)。
權(quán)利要求
1.一種基于自多個(gè)傳送符元(dk)的相位數(shù)據(jù)以估算M-QAM信號(hào)的振幅的方法，該方法包括步驟回復(fù)一個(gè)別經(jīng)接收符元組(rk)，其對(duì)應(yīng)于多個(gè)傳送符元；產(chǎn)生一組乘積；相加該組乘積；決定乘積和的實(shí)數(shù)部分；相加該傳送符元的絕對(duì)值|(dk)|以產(chǎn)生一大小值；將該乘積和的實(shí)數(shù)部分除以該大小值以產(chǎn)生該M-QAM信號(hào)的一估算大小值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該產(chǎn)生步驟包括將各該多個(gè)接收符元(rk)乘以exp[-jθ(dk)]，其中θ(dk)表示一相對(duì)應(yīng)傳送數(shù)據(jù)符元(dk)的相位。
3.一種基于關(guān)于多個(gè)傳送符元(dk)的大小數(shù)據(jù)估算在接收器一q-ASK信號(hào)的振幅的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別N接收樣品(yk)組；對(duì)各該N樣品，將該樣品(yk)乘以相對(duì)應(yīng)符號(hào)(dk)以產(chǎn)生一組乘積(yk)*sign(dk)；相加該組乘積以產(chǎn)生一第一和；相加該傳送符元的絕對(duì)值|(dk)|以產(chǎn)生一第二和；將該第一和除以該第二和以產(chǎn)生該q-ASK信號(hào)的一估算振幅。
4.一種估算接收信號(hào)(其包括一組N個(gè)傳送符元(dk))的振幅的方法，其中N為大于一的正整數(shù)，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別經(jīng)接收樣品(yk)組；決定該接收樣品的絕對(duì)值|(yk)|；相加該絕對(duì)值以產(chǎn)生一第一和；決定傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(dk)|；將該絕對(duì)值的平均值乘以N以產(chǎn)生一乘積，N*E|(dk)|；將該第一和除以該乘積以產(chǎn)生該接收信號(hào)的一估算振幅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該接收信號(hào)為一M-QAM信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該接收信號(hào)為一q-ASK信號(hào)。
7.一種估算包括一組傳送符元(dk)的M-QAM信號(hào)的振幅的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(dk)|；決定該接收樣品振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(rk)|；及估算振幅為＝{[2*(E|rk|2)2-E|rk|4]/[2*(E|dk|2)2-E|dk|4]}1/4。
8.一種估算包括一組傳送符元(dk)的M-QAM信號(hào)的噪聲功率的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(dk)|；決定該接收樣品振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(rk)|；估算振幅為＝{[2*(E|rk|2)2-E|rk|4]/[2*(E|dk|2)2-E|dk|4]}1/4；及估算噪聲功率σ2n為σ2n＝E|rk|2-2E|dk|2。
9.一種估算包括一組傳送符元(dk)的M-QAM信號(hào)的信號(hào)噪聲比(SNR)的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(dk)|；決定該接收樣品振幅的絕對(duì)值的平均值，E|(rk)|；估算振幅為＝{[2*(E|rk|2)2-E|rk|4]/[2*(E|dk|2)2-E|dk|4]}1/4；及估算SNR為SNR＝[2*E|dk|2]/σ2n。
10.一種估算包括一組傳送符元(dk)的q-ASK信號(hào)的振幅的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的絕對(duì)值的平均值，E(dk)；決定該接收樣品振幅的絕對(duì)值的平均值，E(rk)；及估算振幅為＝{[3*(E(rk)2)2-E(rk)4]/[3*(E(dk)2)2-E(dk)4]}1/4。
11.一種估算包括一組傳送符元(dk)的q-ASK信號(hào)的功率的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的平均值，E(dk)；決定該接收樣品振幅的平均值，E(rk)；及估算功率為2＝{[3*(E(rk)2)2-E(rk)4]/[3*(E(dk)2)2-E(dk)4]}1/2。
12.一種估算包括一組傳送符元(dk)的q-ASK信號(hào)的噪聲功率的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的平均值，E(dk)；決定該接收樣品振幅的平均值，E(rk)；估算振幅為＝{[3*(E(rk)2)2-E(rk)4]/[3*(E(dk)2)2-E(dk)4]}1/4；及自該估算振幅估算噪聲率σ2n為σ2n＝E(rk)2-2E(dk)2。
13.一種估算包括一組傳送符元(dk)的q-ASK信號(hào)的信號(hào)噪聲比(SNR)的方法，該方法包括步驟回復(fù)對(duì)應(yīng)于該傳送符元(dk)的一個(gè)別接收樣品(rk)組；決定該傳送符元振幅的平均值，E(dk)；決定該接收樣品振幅的平均值，E(rk)；估算振幅為＝{[3*(E(rk)2)2-E(rk)4]/[3*(E(dk)2)2-E(dk)4]}1/4；及估算振幅SNR為SNR＝[2*E(dk)2]/σ2n。
14.一種由接收樣品(rk)的二級(jí)及四級(jí)動(dòng)差估算M-QAM或q-ASK信號(hào)的信號(hào)干擾比的方法，其中該二級(jí)動(dòng)差系定義為E{|rk|2}＝E{|nk|2}+E{|dk|2}，及該四級(jí)動(dòng)差系定義為E{|rk|4}＝E{|nk|4}+E{|dk|4}+4E{|nk|2}E{|dk|2}，其中dk表示該傳送符元及nk表示以該接收樣品rk回復(fù)的一噪聲組件；該方法包括步驟將該四級(jí)動(dòng)差除以該二級(jí)動(dòng)差以如下進(jìn)行Kurtosis運(yùn)算Kurt(r)≡E{|rk|4}E{|rk|2}2=E{|dk|4}+E{|nk|4}+4E{|dk|2}E{|nk|2}E{|d2|2}2+E{|nk|2}2+2E{|dk|2}E{|nk|2},]]>其中Kurtosis的先前表示式包括貢獻(xiàn)至接收信號(hào)的一第一Kurtosis成分，及對(duì)應(yīng)于接收噪聲的一第二Kurtosis成分；決定能夠單獨(dú)貢獻(xiàn)至信號(hào)的第一Kurtosis成分，(Ksig)，為Ksig≡E{|d4|4E{|dk|2}2;]]>估算該信號(hào)噪聲比(SNR)為SNR=(2-Kurt(r))+(1-2Ksig)-(2-Ksig)Kurt(r)(Kurt(r)-Ksig)]]>
全文摘要
本案揭露一種估算接收信號(hào)，如M－QAM或q－ASK信號(hào)的一或更多參數(shù)例如振幅及信號(hào)噪聲比的改良系統(tǒng)及方法。本發(fā)明第一具體實(shí)施例基于關(guān)于許多傳送符元的已知或可確定相位數(shù)據(jù)來估算M－QAM信號(hào)的振幅，其回復(fù)相對(duì)于多個(gè)傳送符元的個(gè)別經(jīng)接收符元組(101)，該多個(gè)接收符元的每一個(gè)乘以具有一相位的多個(gè)單位向量以產(chǎn)生一組乘積，其中該相位在符號(hào)上與該多個(gè)傳送數(shù)據(jù)符元的符號(hào)相反，相加該組乘積(105)，及接著決定乘積和的實(shí)數(shù)部分。相加該已知傳送符元的絕對(duì)值以產(chǎn)生總大小值。乘積和的實(shí)數(shù)部分除以傳送大小值的和以產(chǎn)生該M－QAM信號(hào)振幅的估算值(111)。
文檔編號(hào)H04L5/12GK101032076SQ200480025589
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者黎彬, 葛列格里S·史特恩貝格, 菲利普J(rèn)·佩特拉斯基 申請(qǐng)人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司