用于通信系統(tǒng)中信號和干擾能量估計的方法和裝置的制作方法

文檔序號：7680388閱讀：159來源：國知局

專利名稱：用于通信系統(tǒng)中信號和干擾能量估計的方法和裝置的制作方法
用于通信系統(tǒng)中信號和干擾能量估計的方法和裝置
背景
領域
本申請一般涉及通信系統(tǒng)的操作，尤其涉及用于通信系統(tǒng)中信號和干擾估計的方法和裝置。
背景
諸如無線通信網(wǎng)絡等數(shù)據(jù)網(wǎng)絡不得不在為單個終端定制的服務與提供給大量終端的服務之間進行折衷。例如，將多媒體內(nèi)容分發(fā)至大量資源有限的便攜式設備(訂戶)是一個復雜的問題。因此，對于網(wǎng)絡管理員、內(nèi)容零售商、以及服務供應商而言，能夠以快速并且高效的方式分發(fā)內(nèi)容和/或其它網(wǎng)絡服務并由此增加帶寬利用率和功率效率是至關重要的。
在當前內(nèi)容投遞/媒體分發(fā)系統(tǒng)中，實時和非實時服務被打包成傳輸幀并
在網(wǎng)絡上被投遞至各設備。例如，通信網(wǎng)絡可利用正交頻分復用(OFDM)來在網(wǎng)絡服務器與一個或多個移動設備之間提供通信。該技術提供一種具有數(shù)據(jù) 隙的傳輸幀，該數(shù)據(jù)隙打包有要在分發(fā)網(wǎng)絡上作為傳輸波形投遞的服務。
通信系統(tǒng)的性能可能取決于網(wǎng)絡與設備之間通信信道的性能。為了表征此性能，估計信道(信號)和干擾(噪聲)能量是合需的。例如，干擾能量包括接收機噪聲以及來自環(huán)境中不合意信號的干擾。一旦確定干擾能量，則其可被用于助益解調(diào)、現(xiàn)場測試、或其它與通信系統(tǒng)的操作或提升的性能有關的功能。遺憾的是，雖然相對較容易獲得對組合的信號和干擾能量的估計，但是較難確定個體估計。
因此，期望具備一種用于高效確定通信系統(tǒng)中的信號和干擾能量以使得該系統(tǒng)的性能能被確定和/或最優(yōu)化的系統(tǒng)。
概述在一個或多個方面，提供了一種用于確定通信系統(tǒng)中信號和干擾能量的估計系統(tǒng)。在一方面，系統(tǒng)利用自適應閾值來從信道估計確定信號能量估計和干擾能量估計。干擾能量估計隨后被用于補償信號估計以確定信號能量。干擾估計也被補償以確定干擾能量。自適應閾值還允許系統(tǒng)針對改變的傳輸環(huán)境進行調(diào)節(jié)。作為結果，預定信號和干擾能量可被用于助益現(xiàn)場測試、數(shù)據(jù)解調(diào)或與通信系統(tǒng)的操作或性能有關的其它功能。
在一方面，提供了一種用于確定信號和干擾能量的方法。該方法包括設置閾值；以及將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest)。該方法還包括對干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(W;以及基于干擾估計(Iest)和平均信道干擾(IJ確定干擾能量(I)。
在另一方面，提供了一種用于確定信號和干擾能量的裝置。該裝置包括配置成設置閾值并將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest)的取閾邏輯。該裝置還包括取平均邏輯，配置成對干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ie);以及求和邏輯，配置成基于干擾估計(Iest)和平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(I)。
在另一方面，提供了一種用于確定信號和干擾能量的裝置。該裝置包括-用于設置閾值的裝置；用于將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest)的裝置。該裝置還包括用于對干擾估計OU)取平均以確定平均信道干擾(Ie)的裝置；以及用于基于干擾估計(Ut)和平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(I)的裝置。
在另一方面，提供了一種具有包括在由至少一個處理器執(zhí)行時用于確定信號和干擾能量的指令的計算機程序的計算機可讀介質(zhì)。該計算機程序包括用于設置閾值的指令；以及用于將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest) 的指令。該計算機程序還包括用于對干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ie)的指令；以及用于基于干擾估計(Iest)和平均信道干擾OO確定干擾能量(I) 的指令。
在又一方面，提供了配置成執(zhí)行用于確定信號和干擾能量的方法的至少一個處理器。該方法包括設置閾值；將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest);以及對該干擾估計(Ut)取平均以確定平均信道干擾(U。該方法還包括基于干擾估計(Iest)和平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(I)。其它方面將在檢閱了下文中所闡述的附圖簡述、描述、以及權利要求之后而變得顯而易見。
附圖簡述
通過參照以下結合附圖考慮的描述，本文所述的以上方面將變得更易于顯而易見，附圖中-

圖1示出了包括估計系統(tǒng)的方面的網(wǎng)絡；
圖2示出了用在估計系統(tǒng)中的接收機的方面；
圖3圖解了用在估計系統(tǒng)中的濾波信道估計；
圖4示出了用在估計系統(tǒng)中的估計邏輯的方面；
圖5示出了用在估計系統(tǒng)中的估計邏輯的方面；
圖6示出了用在估計系統(tǒng)中的補償邏輯的方面；
圖7示出了用在估計系統(tǒng)中的方法；
圖8示出了用在估計系統(tǒng)中的估計邏輯的方面；以及
圖9示出了估計系統(tǒng)的方面。
詳細描述
在一個或多個方面，提供了一種用于確定通信系統(tǒng)中的信道和干擾能量的估計系統(tǒng)。為了描述目的，本文參照利用OFDM在網(wǎng)絡服務器與一個或多個移動設備之間提供通信的通信網(wǎng)絡對估計系統(tǒng)的各方面進行描述。例如，在 OFDM系統(tǒng)的方面中，幀被定義成包括時分復用(TDM)導頻信號、頻分復用(FDM)導頻信號、廣域標識符(WIC)、局域標識符(LIC)、開銷信息碼元(OIS)、以及數(shù)據(jù)碼元。數(shù)據(jù)碼元被用來從服務器向接收設備傳輸服務。數(shù)據(jù)隙被定義為出現(xiàn)在一個OFDM碼元時間上的一組500個數(shù)據(jù)碼元。另外，幀中的OFDM碼元時間攜帶7個數(shù)據(jù)隙和1個導頻碼元隙。
圖1示出了包括估計系統(tǒng)的方面的網(wǎng)絡100。網(wǎng)絡100包括移動設備102、 104、 106、服務器108、以及通信網(wǎng)絡110。為了描述目的，假定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡110 用以使用OFDM技術提供與一個或多個移動設備之間的通信；然而，該噪聲估計系統(tǒng)的方面也適用于其它傳輸技術。在一方面中，服務器108用以提供可能由與網(wǎng)絡110通信的設備預訂的服
務。服務器108通過包括任意合適通信鏈路的通信鏈路112耦合至網(wǎng)絡110。網(wǎng)絡110包括允許從服務器108向諸如設備102等與網(wǎng)絡110通信的設備投遞服務的有線和/或無線網(wǎng)絡的任意組合。
在此方面，設備102、 204和106包括通過無線鏈路114與網(wǎng)絡110通信的移動電話。無線鏈路114包括基于OFDM技術的無線通信鏈路；然而，在其它方面中，該無線鏈路114可包括用以允許各設備與網(wǎng)絡110通信的其他合適的無線技術。對于此描述的剩余部分，噪聲估計系統(tǒng)的方面參照設備102進行描述；然而，這些方面同樣適用于設備104和106。
應該注意，網(wǎng)絡110可與各方面的范圍內(nèi)的任意數(shù)目和/或類型的設備通信。例如，適于與該噪聲估計系統(tǒng)的方面一起使用的其它設備包括但并不限于，個人數(shù)字助理(PDA)、電子郵件設備、尋呼機、筆記本計算機、mp3播放器、視頻播放器、或臺式計算機。
服務器108包括內(nèi)容，后者包括實時和非實時服務。例如，服務包括含新聞、體育、天氣、財經(jīng)信息、電影的多媒體內(nèi)容、和/或應用、程序、腳本、或者任何其它類型的合適內(nèi)容或服務。因此，服務可包括視頻、音頻或以任何合適格式進行格式化的其它信息。
內(nèi)容被輸入傳輸邏輯116，后者處理該內(nèi)容以產(chǎn)生如上所描述的傳輸幀。傳輸邏輯116用于將傳輸幀作為傳輸波形118在網(wǎng)絡106上傳送。例如，傳輸幀可在網(wǎng)絡110使用廣播信道來分發(fā)。
設備102在估計邏輯120處接收傳輸波形118。估計邏輯120用于確定設備102處體驗到的信號能量和干擾能量。例如，信號能量是基于設備處接收到的信號功率。干擾能量指示一個或多個噪聲源，諸如熱噪聲、RF噪聲、和/或任何其它同道干擾。
在一方面，以傳輸波形118的形式接收到的三個連續(xù)碼元被轉換成濾波信道估計122。對濾波信道估計122更為詳細的描述在本文獻的另一部分提供。濾波信道估計122被輸入自適應估計器124。自適應估計器124用于對濾波信道估計122自適應地取閾以產(chǎn)生信號和干擾估計126。信號和干擾估計126被輸入到補償器128。補償器128用于使用干擾估計來補償信號估計以產(chǎn)生信號
12能量(C)。干擾估計也被補償以產(chǎn)生干擾能量(I)。信號(C)和干擾(I)能量描述設
備102所體驗到的傳輸信道性能，因此可被用來確定以及提升接收機性能。
因此，估計系統(tǒng)的各方面用于通過執(zhí)行一個或多個以下功能來確定信號和干擾能量。
a. 接收傳輸波形。
b. 處理接收到的傳輸波形以產(chǎn)生濾波信道估計。
c. 對濾波信道估計自適應地取閾以確定信號能量估計和干擾能量估計。
d. 補償信號能量估計和干擾能量估計以確定信號能量和干擾能量。如以上所描述的，濾波信道估計由自適應估計器124來處理。閾值被用于
對濾波信道估計進行取閾處理以產(chǎn)生信號能量估計。在一方面，自適應估計器 124用于基于先前的信號能量估計來調(diào)節(jié)閾值。例如，在一方面，如果信號能量估計高，則減小閾值。如果信號能量估計低，則增大閾值。
因此，估計系統(tǒng)的各方面用于高效確定接收設備處的信號和干擾能量。應該注意，該估計系統(tǒng)并不限于參照圖l所述的實現(xiàn)，且其它實現(xiàn)也是可能的。
圖2示出了估計系統(tǒng)中所用的接收邏輯200的方面。接收邏輯200包括碼元接收機204和時域變換器208。在一方面，接收機204包括硬件、軟件、或其組合，且用于接收傳輸波形。例如，傳輸波形可通過圖1中所示的OFDM 網(wǎng)絡110接收到。碼元接收機204用于處理傳輸波形202以輸出來自三個(3 個)連續(xù)OFDM碼元的導頻碼元206。例如，碼元接收機204包括被用于接收和處理傳輸波形202的自動增益控制(AGC)電路212。假定干擾跨三個碼元不相關。
時域變換器208包括硬件、軟件或其任何組合，并用于接收導頻碼元206 以及將其變換至時域以產(chǎn)生濾波信道估計210。例如，濾波信道估計210包括 1024個抽頭(tap)，其中每個抽頭包括表示信號、干擾或信號與干擾的某種組合的能量。
圖3示出了用在估計系統(tǒng)中的濾波信道估計300的方面。例如，濾波信道估計300可由如上所描述的接收邏輯200來生成。
濾波信道估計300包括1024個抽頭處的能量水平。例如，濾波信道估計 300包括如302處所示的具有相對較大的能量水平的抽頭，其指示信號能量(C)。濾波信道估計300還包括如304處所示的具有相對較小的能量水平的抽頭，其
指示干擾能量。
在一方面，估計系統(tǒng)用于設置自適應閾值306的水平，該自適應閾值306 被用于標識主要具有干擾能量(I)的抽頭和主要具有信號能量(C)的抽頭。例如，低于閾值306的能量水平被確定為干擾能量，而高于或等于閾值306的能量水平被確定為信號能量。在一個或多個方面，閾值的水平被自適應地調(diào)節(jié)。例如，在一方面，閾值306在所確定的信號能量低的情況下被增大，而在所確定的信號能量高的情況下被減小。
圖4示出了估計系統(tǒng)中所用的估計邏輯400的方面。例如，估計邏輯400 適合用作圖1中所示的自適應估計器124。在一個或多個方面，估計邏輯400 包括CPU、處理器、門陣列、硬件邏輯、虛擬機、軟件、和/或硬件與軟件的任意組合。例如，在一方面，估計邏輯400可通過使用模擬和/或數(shù)字電路完全在硬件中實現(xiàn)。在另一方面，估計邏輯400可通過使用可編程門陣列、存儲器和/或可編程邏輯來用硬件和軟件的組合實現(xiàn)。在另一方面，估計邏輯400可作為包括由至少一個處理器執(zhí)行的指令的計算機程序來完全以軟件來實現(xiàn)。
乘法器404、 406分別用于對濾波信道估計402的I和Q樣本求平方，并將結果提供給加法器408。加法器408將平方和輸出到選擇器414和取閾邏輯 412。取閾邏輯412用于將加法器408的輸出與自適應閾值作對比。
在一方面，取閾邏輯412用于基于基準信號426設置初始閾值水平。例如，基準信號426可以基于收到信號強度指示符(RSSI)的基準目標。然而，初始閾值水平可以基于任何其它參數(shù)或指示符。取閾邏輯412將加法器408的輸出與當前閾值作對比，并產(chǎn)生選擇信號428，該選擇信號428在加法器408的輸出大于或等于閾值的情況下被設為第一狀態(tài)(A)而在加法器408的輸出小于閾值的情況下被設為第二狀態(tài)(B)。取閾邏輯412還保持對大于或等于閾值的樣本數(shù)目(N。以及小于閾值的樣本數(shù)目(Ni)的跟蹤。
選擇信號428被輸出到選擇器414。選擇器414用于接收來自加法器408 的輸出以及固定的零值(O)。選擇器414用于基于選擇信號428選擇在其輸出處提供其輸入之一。如果選擇信號428是處在第一狀態(tài)(A)，則選擇器414選擇在選擇器414的輸出處提供加法器408的輸出。如果選擇信號428是處在第二狀態(tài)(B)，則選擇器414選擇在選擇器414的輸出處提供固定值(O)。因此，基于取閾邏輯412所用的閾值，選擇器414將僅通過那些輸出自加法器408的大于或等于該閾值的"平方和"值。
選擇器414的輸出被輸入加法器416。加法器416用于將選擇器414的輸出與代表信號估計(Cest) 422的反饋信號相加。信號估計(Cest)代表大部分信號能量加上某一少量的干擾能量。加法器416的輸出被輸入飽和邏輯418，后者提供信號限幅功能。飽和邏輯418的輸出被輸入累積邏輯420，后者累積數(shù)個樣本上的能量以產(chǎn)生信號估計(CeJ 422。
作為取閾邏輯412的操作的一部分，信號估計(Cw) 422還在通過延遲邏輯 430之后被輸入取閾邏輯412。例如，在一方面，基于先前幀中的信號估計確定來調(diào)節(jié)閾值。因此，信號估計(Ce》422被輸入延遲邏輯420，并且信號估計 (Cest) 422的延遲版本424自延遲邏輯430被輸出并輸入到取閾邏輯412。取閾邏輯412用于基于信號估計(Cest) 422的延遲版本424來調(diào)節(jié)當前閾值。例如，當信號估計(Cest) 422增大時，取閾邏輯412減小閾值，而當信號估計(Cest) 422 減小時，取閾邏輯412用于增大閾值。
在一方面中，估計系統(tǒng)包括具有存儲在計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個程序指令("指令")的計算機程序，該程序在由至少一個處理器執(zhí)行時提供本文所述的估計系統(tǒng)的功能。例如，指令可從諸如軟盤、CDROM、存儲卡、閃存設備、RAM、 ROM、或任何其它類型的存儲設備的計算機可讀介質(zhì)被加載到估計邏輯400中。在另一方面中，指令可從外部設備或網(wǎng)絡資源被下載到估計邏輯400中。指令在由估計邏輯400執(zhí)行時用以提供如本文所述估計系統(tǒng)的各方面。
因此，估計邏輯400用于確定通信系統(tǒng)中接收設備處所體驗到的信號估計 (Cest)。應當注意，估計邏輯400僅是一種實現(xiàn)，且落在各方面的范圍內(nèi)的其它實現(xiàn)是可能的。
圖5示出了用在估計系統(tǒng)中的估計邏輯500的方面。例如，估計邏輯500 適于用作圖1中的自適應估計器124。估計邏輯500包括估計邏輯400并外加有用于確定干擾估計(Ie。512的功能。
估計邏輯500包括CPU、處理器、門陣列、硬件邏輯、虛擬機、軟件、和/或硬件與軟件的任意組合。例如，在一方面，估計邏輯500可通過使用模擬
和/或數(shù)字電路完全在硬件中實現(xiàn)。在另一方面，估計邏輯500可通過使用可編
程門陣列、存儲器和/或可編程邏輯來用硬件和軟件的組合實現(xiàn)。在另一方面，
估計邏輯500可作為包括由至少一個處理器執(zhí)行的指令的計算機程序來完全以軟件來實現(xiàn)。
如以上所描述的，加法器408將平方和輸出到取閾邏輯412。平方和也被輸入到選擇器504。選擇器504接收選擇信號428，后者在加法器408的輸出大于或等于當前閾值的情況下被設為第一狀態(tài)(A)而在加法器408的輸出小于當前閾值的情況下被設為第二狀態(tài)(B)。選擇器504接收加法器408的輸出以及固定的零值(0)作為輸入?；谶x擇信號408，選擇器504在其輸出處選擇提供其輸入之一。例如，如果選擇信號428是處在第一狀態(tài)(A)，則選擇器504 輸出固定值(O)。如果選擇信號428是處在第二狀態(tài)(B),則選擇器504輸出從加法器408接收到的值。因此，基于取閾邏輯412所用的當前閾值，選擇器504 將僅通過小于閾值的那些"平方和"值。
選擇器504的輸出被輸入加法器506。加法器506用于將選擇器504的輸出與代表干擾估計CU) 512的反饋信號相加。干擾估計(Iest) 512代表被認為是干擾的能量。加法器506的輸出被輸入飽和邏輯508，后者提供信號限幅。飽和邏輯508的輸出被輸入累積邏輯510，后者累積數(shù)個樣本上的能量以產(chǎn)生干
擾估計(Iest)512。
如上所描述的，取閾邏輯412用于基于信號估計(Cea) 422的延遲版本來調(diào) 節(jié)當前閾值。例如，當信號估計422增大時，取閾邏輯412用于減小閾值，而當信號能量422減小時，取閾邏輯412用于增大閾值。
在一方面中，估計系統(tǒng)包括具有存儲在計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個程序指令("指令")的計算機程序，該程序在由至少一個處理器執(zhí)行時提供本文所述的估計系統(tǒng)的功能。例如，指令可從諸如軟盤、CDROM、存儲卡、閃存設備、RAM、 ROM、或任何其它類型的存儲設備的計算機可讀介質(zhì)被加載到估計邏輯500中。在另一方面中，指令可從外部設備或網(wǎng)絡資源被下載到估計邏輯500中。指令在由估計邏輯500執(zhí)行時用以提供如本文所述估計系統(tǒng)的各方面。因此，估計邏輯500用于確定通信系統(tǒng)中接收設備處所體驗到的信道估計和干擾估計。應該注意，估計邏輯500僅是一種實現(xiàn)，而落在各方面范圍內(nèi)的其它實現(xiàn)也是可能的。
信號和干擾能量確定
一旦確定信號和干擾估計，估計系統(tǒng)的各方面用于確定信號(C)和干擾(I)能量。
圖6示出了估計系統(tǒng)中所用的補償邏輯600的方面。例如，補償邏輯600 適合用作圖1中所示的補償器128。
補償邏輯600包括CPU、處理器、門陣列、硬件邏輯、虛擬機、軟件、和/或硬件與軟件的任意組合。例如，在一方面，補償邏輯600可通過使用模擬和/或數(shù)字電路完全在硬件中實現(xiàn)。在另一方面，補償邏輯600可通過使用可編程門陣列、存儲器和/或可編程邏輯來用硬件和軟件的組合實現(xiàn)。在另一方面，補償邏輯600可作為包括由至少一個處理器執(zhí)行的指令的計算機程序來完全以軟件來實現(xiàn)。
在一方面，可處理干擾估計Iest以提供平均干擾估計Iavg。例如，除法邏輯 610用于將干擾估計602除以樣本數(shù)目(Ni) 604以產(chǎn)生平均干擾估計Iavg612。例如，平均干擾估計I^可被表達如下。
<formula>formula see original document page 17</formula>一旦確定Iavg，就可確定信號估計(Cest)中干擾能量的量。在一方面，乘法
器614用于將樣本數(shù)目(Ne)606乘以Iavg612。這得到信號干擾(Ic) 616，其可被
表達如下。<formula>formula see original document page 17</formula>
一旦確定Ie，就可確定信號能量(C)。在一方面，減法邏輯622用于從信號估計(Cest)608減去信號干擾(Ie)616。這得到信號能量(C)624，其可被表達如下。
<formula>formula see original document page 17</formula>
此外，可用Ie來確定干擾能量(I)。在一方面，加法器618用于將信號干擾
(1》616加到干擾估計(Iest)602上。這得到干擾能量(1)620，其可被表達如下。<formula>formula see original document page 18</formula>在一方面中，估計系統(tǒng)包括具有存儲在計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個程序指令("指令")的計算機程序，該程序在由至少一個處理器執(zhí)行時提供本文
所述的估計系統(tǒng)的功能。例如，指令可從諸如軟盤、CDROM、存儲卡、閃存設備、RAM、 ROM、或任何其它類型的存儲設備的計算機可讀介質(zhì)被加載到補償邏輯600中。在另一方面中，指令可從外部設備或網(wǎng)絡資源被下載到補償邏輯600中。指令在由補償邏輯600執(zhí)行時用以提供如本文所述估計系統(tǒng)的各方面。
, 因此，補償邏輯600用于確定通信系統(tǒng)中接收設備處所體驗到的信號能量和干擾能量。應該注意，補償邏輯600僅是一種實現(xiàn)，而落在各方面范圍內(nèi)的其它實現(xiàn)也是可能的。
圖7示出了用于提供估計系統(tǒng)的方法700的方面。例如，在一方面，估計邏輯500和補償邏輯600被配置成執(zhí)行如以下所描述的方法700。
在框702，接收傳輸波形。例如，傳輸波形通過OFDM網(wǎng)絡被接收到，并且包括數(shù)個OFDM碼元。在一方面，在接收邏輯200處接收到波形。
在框704，生成濾波信道估計。例如，濾波信道估計包括1024個抽頭，其中每個抽頭包括一定量的能量。在一方面，接收邏輯200用于從收到傳輸波形生成濾波信道估計。
在框706，設置一閾值。例如，該閾值被用來處理濾波信道估計。例如，可基于與RSSI相關聯(lián)的基準目標來將閾值設成初始值。在一方面，閾值是基于在框708處確定的信號估計的延遲版本來設置的。在一方面，取閾邏輯412 用于設置閾值。
在框708，計算信號估計(Cest)。例如，通過累積濾波信道估計中大于或等于閾值的能量來計算信號估計(Cest)。在一方面，估計邏輯500用于計算信號估計(。。
在框710，計算干擾估計(Iest)。例如，通過累積濾波信道估計中小于閾值的能量來計算干擾估計(Iest)。在一方面，估計邏輯500用于計算干擾估計(Iest)。
在框712，計算信號能量(C)和干擾能量(I)。例如，通過從信號能量估計(C^t) 中移除信道干擾(Ie)能量來計算信號能量(C)。通過將信道干擾(Ie)能量加到干擾
18能量估計(Iw)上來計算干擾能量(I)。在一方面，補償邏輯600用于計算信號(C) 和干擾(I)能量。
在框714，執(zhí)行測試以確定是否需要調(diào)節(jié)閾值。例如，可基于信號估計或干擾估計來調(diào)節(jié)閾值。在一方面，如果閾值需要調(diào)節(jié)，則方法行進至框716。如果閾值不需要調(diào)節(jié)，則方法行進至框708。
在框716，延遲信號能量估計(Cest)。例如，取閾邏輯412用于基于在先前幀中確定的信號能量估計(Ce》來調(diào)節(jié)閾值。在一方面，延遲邏輯430用于延遲
信號能量估計(Cest)并將信號能量估計的延遲版本提供給取閾邏輯412。
因此，方法700用于確定通信系統(tǒng)中接收設備所體驗到的信號和干擾能量。應該注意，方法700僅表示一種實現(xiàn)，而方法700的改變、添加、刪減、組合或其它變形在各方面的范圍內(nèi)是可能的。
替換性估計器
圖8示出了估計系統(tǒng)中所用的估計邏輯800的方面。例如，估計邏輯800 適合用作圖1中所示的自適應估計器124的部分。在一個或多個方面，估計邏輯800包括CPU、處理器、門陣列、硬件邏輯、虛擬機、軟件、和/或硬件與軟件的任意組合。例如，在一方面，估計邏輯800可通過使用模擬和/或數(shù)字電路完全在硬件中實現(xiàn)。在另一方面，估計邏輯800可通過使用可編程門陣列、存儲器和/或可編程邏輯來用硬件和軟件的組合實現(xiàn)。在另一方面，估計邏輯 800可作為包括由至少一個處理器執(zhí)行的指令的計算機程序來完全以軟件來實現(xiàn)。
乘法器804、 806分別用于對濾波信道估計802的I和Q樣本求平方，并將結果提供給加法器808。加法器808將平方和輸出到選擇器810。
選擇器810用于接收來自加法器808的輸出以及固定的零值(O)。選擇器 810用于基于選擇信號812在其輸出處選擇提供其輸入之一。選擇信號812是基于k值，該k值形成截取窗。例如假定落在截取窗內(nèi)的干擾估計部分中沒有信號分量。如果k大于或等于開頭索引且小于末尾索引，其中該開頭索引和末尾索引定義該截取窗，則選擇器信號812被設為第一狀態(tài)(A)。否則，選擇器信號812被設為第二狀態(tài)(B)。如果選擇器信號812是處在第一狀態(tài)(A)，則選擇器810選擇在選擇器810的輸出處提供加法器408的輸出。如果選擇信號812 是處在第二狀態(tài)(B)，則選擇器810選擇在選擇器810的輸出處提供固定的零值(O)。因此，選擇器810將僅在k落于截取窗內(nèi)時傳遞加法器808所提供的"平方和"值。
選擇器810的輸出被輸入到加法器814。加法器814用于將選擇器810的輸出與代表干擾估計(Iest) 820的反饋信號相加。加法器814的輸出被輸入飽和邏輯816，后者提供信號限幅功能。飽和邏輯816的輸出被輸入累積邏輯818，后者累積數(shù)個樣本上的能量以產(chǎn)生干擾估計(Ut) 820。
結果，估計邏輯800用于根據(jù)下式基于截取窗來提供干擾估計(Iest):
f 4「1024)"。^-厶—-=--1
払
、『
其中"。為截取窗的開頭索引，『為截取窗的長度，而&代表濾波信道估計中的抽頭k。截取窗中的累積能量被定標以反映接收機處看見的總干擾電平。
信號和干擾能量的總和是總收到能量(R)，并且是在自動增益控制(AGC) 框(即，圖2中所示的框212)中從收到信號樣本的能量估計出的。
i = C + / = 2033^^
h基準
在上式中，AGC 212嘗試定標收到信號以使其具有能量水平20.33。明顯
地，目標20.33對于一種實現(xiàn)是特有的，且在其它實現(xiàn)中可以是任何其它數(shù)值。比率￡￥*/￡8 §是指示實際收到能量已偏離目標多少的度量，并且可在AGC
212中被估計出。
基于對干擾和總收到功率的估計，信號能量可被估計如下
Q, = ^ _乙,
以上用于干擾和信號能量的估計器具有這樣的優(yōu)點其不依賴于閾值設置。然而，其假定截取窗口中不存在信號分量。
在一方面，將估計邏輯800與估計邏輯500相組合。在此方面，小于所選取的閾值或(OR)落在截取窗中的信道估計抽頭被認為是干擾且其能量被累積以產(chǎn)生干擾能量。信號能量是從大于所選取的閾值且(AND)落在截取窗之外的抽頭獲得的。信號能量也可從干擾能量和來自AGC 212的對總能量的估計獲得。在一方面中，估計系統(tǒng)包括具有存儲在計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個程序指令("指令")的計算機程序，該程序在由至少一個處理器執(zhí)行時提供本文
所述的估計系統(tǒng)的功能。例如，指令可從諸如軟盤、CDROM、存儲卡、閃存設備、RAM、 ROM、或任何其它類型的存儲設備的計算機可讀介質(zhì)被加載到估計邏輯800中。在另一方面中，指令可從外部設備或網(wǎng)絡資源被下載到估計邏輯800中。指令在由估計邏輯800執(zhí)行時用以提供如本文所述估計系統(tǒng)的各方面。
因此，估計邏輯800用于確定通信系統(tǒng)中接收設備處所體驗到的干擾估計 (Iest)。應該注意，估計邏輯800僅是一種實現(xiàn)，而落在各個方面的范圍內(nèi)的其它實現(xiàn)也是可能的。
在其它方面，可修改估計系統(tǒng)以基于其它算法來確定干擾估計(Iest)。例如，
系統(tǒng)可用于基于以下來確定干擾估計(Iw)。
A.基于信道估計的差異的干擾估計(Iest)。
<formula>formula see original document page 21</formula>
B.基于時間濾波之前信道估計的差異的干擾估計(Iest》
<formula>formula see original document page 21</formula>
其中通常(5=1或2。時間濾波之前的信道估計可通過在用以計及導頻交織的交錯相位的相位斜坡操作之后對導頻載波觀測作IFFT來獲得。
以上的估計器A和B是基于取用源自不同OFDM碼元的信道估計的差異。如果抽頭包含信號分量，則干擾估計具有來自此分量跨不同OFDM碼元的變動的貢獻。通過僅累積截取窗上的干擾來使此貢獻最小化。另外，由于不同 OFDM碼元中所應用的AGC增益的差異，干擾能量會跨這些碼元變化。由于 AGC增益在接收機處是已知的，因此可補償增益變動。例如，可將估計器B 修改為紐_ + G
其中G"為OFDM碼元n中的AGC增益。
在另一方面，可基于進行時間濾波之前三個OFDM碼元中的信道估計來設置估計器。
L /^(")-2/z""-+ 2)
b尸"0
其中^(")為進行時間濾波之前OFDM碼元n中信道估計的抽頭k。如此的估計器具有這樣的優(yōu)點其從干擾估計中移除信號以及信號的任何線性時間變動，但是需要附加計算。
圖9示出了估計系統(tǒng)900的方面。估計系統(tǒng)900包括用于設置閾值的裝置 (902)。例如，在一方面，裝置902包括取閾邏輯412。估計系統(tǒng)900還包括用于將濾波信道估計與閾值作對比的裝置(卯4)。例如，在一方面，裝置904包括取閾邏輯412。估計系統(tǒng)卯0還包括用于對干擾估計取平均的裝置(906)。例如，在一方面，裝置906包括除法邏輯610。估計系統(tǒng)卯0還包括用于確定干擾能量的裝置(卯8)。例如，在一方面，裝置卯8包括求和邏輯608。
在一方面中，裝置卯2、卯4、 906、和卯8是由配置成執(zhí)行用以提供本文所述的估計系統(tǒng)的方面的程序指令的至少一個處理器實現(xiàn)的。
因此，結合本文中公開的方面描述的各個說明性邏輯、邏輯框、模塊、以及電路可用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其設計成執(zhí)行本文中描述的功能的任意組合來實現(xiàn)或執(zhí) 行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理器還可以被實現(xiàn)為計算設備的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核心協(xié)作的一個或更多個微處理器、或任何其他此類配置。
結合本文公開的方面描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM、或本領域中所知的任何其他形式的存儲介質(zhì)。示例
性存儲介質(zhì)被耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲介質(zhì)讀取和寫入信息。在替換方案中，存儲介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可駐留
在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中。在替換方案中，處理器和存儲介質(zhì) 可作為分立組件駐留在用戶終端中。
提供前面對所公開的方面的描述是為了使本領域任何技術人員皆能制作或使用本發(fā)明。對這些方面的各種修改對于本領域技術人員將是顯而易見的，并且本文中定義的普適原理可被應用于其他方面——例如即時消息接發(fā)服務或任何普通無線數(shù)據(jù)通信應用中，而不會脫離本發(fā)明的精神或范圍。由此，本發(fā)明并非旨在被限定于本文中示出的方面，而是應被授予與本文中公開的原理
和新穎性特征一致的最廣義的范圍。本文中專門使用措辭"示例性"用來表示起到示例、實例、或例示的作用。本文中描述為"示例性"的任何方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他方面。
相應地，盡管已在此說明和描述了估計系統(tǒng)的各方面，但應將認識到可在不脫離其精神實質(zhì)或本質(zhì)特征的前提下對各方面作出各種修改。因此，這里的公開和描述旨在為說明性而非限制在所附權利要求中闡述的本發(fā)明的范圍。
2權利要求
1. 一種用于確定信號和干擾能量的方法，所述方法包括設置閾值；將信道估計與所述閾值作對比以確定干擾估計(Iest)；對所述干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ic)；以及基于所述干擾估計(Iest)和所述平均信道干擾(Ic)確定干擾能量(I)。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述信道估計與所述閾值作對比以確定信號估計(Cest); 基于所述信號估計(Cest)和所述平均信道干擾(U確定信號能量(C)。
3. 如權利要2所述的方法，其特征在于，還包括基于所述信號估計(Cd) 調(diào)節(jié)所述閾值。
4. 如權利要2所述的方法，其特征在于，還包括從所述信號估計C^減去所述平均信道干擾Ie以確定所述信號能量C。
5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定包括將所述I。加到所述Iest上以確定所述干擾能量I。
6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述取平均包括將所述干擾估計Iest除以指示所述信道估計的樣本中有多少個低于所述閾值的第一計數(shù)(Ni)以確定千擾平均(I^);以及將所述Iavg乘以指示所述信道估計的樣本中有多少個高于所述閾值的第二計數(shù)(NJ以確定所述平均信道干擾Ie。
7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述設置包括基于基準指示符來設置所述閾值。
8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括生成將所述信道估計的一部分標識為干擾部分的截取窗，并且其中所述干擾部分被用于確定所述干擾估計(Iest)。
9. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括通過對一個或多個碼元進行時間濾波來獲得所述信道估計。
10. 如權利要1所述的方法，其特征在于，還包括從收到信號強度指示符減去所述干擾估計Iest以確定信號能量C。
11. 一種用于確定信號和干擾能量的裝置，所述裝置包括取閾邏輯，配置成設置閾值并將信道估計與所述閾值作對比以確定干擾估計(Iest);取平均邏輯，配置成對所述干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ie);以及求和邏輯，配置成基于所述干擾估計(Iest)和所述平均信道干擾(I》確定干擾能量(I)。
12. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述取閾邏輯還被配置成將所述信道估計與所述閾值作對比以確定信號估計(C^)。
13. 如權利要求12所述的裝置，其特征在于，還包括減法邏輯，所述減法邏輯被配置成基于所述信號估計(Cest)和所述平均信道估計(I。)來確定信號能量(C)。
14. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述取閾邏輯還被配置成基于所述信號估計(Cest)來調(diào)節(jié)所述閾值。
15. 如權利要求ll所述的裝置，其特征在于，所述取平均邏輯包括除法邏輯，配置成將所述干擾估計Iest除以指示濾波信道估計的樣本中有多少個低于所述閾值的第一計數(shù)(Ni)以確定干擾平均(Iavg);以及乘法邏輯，配置成將所述Lg乘以指示所述濾波信道估計的樣本中有多少個高于所述閾值的第二計數(shù)(Ne)以確定所述平均信道干擾Ic。
16. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述取閾邏輯還被配置成基于基準指示符來設置所述閾值。
17. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括截取邏輯，所述截取邏輯被配置成生成將所述信道估計的一部分標識為干擾部分的截取窗以及使用所述干擾部分來確定所述干擾估計(Iest)。
18. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括配置成通過對一個或多個碼元進行時間濾波來獲得所述信道估計的邏輯。
19. 如權利要11所述的裝置，其特征在于，還包括配置成從收到信號強度指示符(R)減去所述千擾估計Iest以確定信號能量C的邏輯。
20. —種用于確定信號和干擾能量的裝置，所述裝置包括用于設置閾值的裝置；用于將信道估計與所述閾值作對比以確定干擾估計(Ie》的裝置；用于對所述干擾估計(Ut)取平均以確定平均信道干擾(Ie)的裝置；以及用于基于所述干擾估計(IeJ和所述平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(I)的裝置。
21. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括用于將所述信道估計與所述閾值作對比以確定信號估計(Ce》的裝置；用于基于所述信號估計(Cest)和所述平均信道干擾(Ie)確定信號能量(C)的裝置。
22. 如權利要21所述的裝置，其特征在于，還包括用于基于所述信號估計(Cest)調(diào)節(jié)所述閾值的裝置。
23. 如權利要21所述的裝置，其特征在于，還包括用于從所述信號估計C^減去所述平均信道干擾Ie以確定所述信號能量C的裝置。
24. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述用于確定的裝置包括用于將所述Ie加到所述Iest上以確定所述干擾能量I的裝置。
25. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述用于取平均的裝置包括用于將所述干擾估計Iest除以指示濾波信道估計的樣本中有多少個低于所述閾值的第一計數(shù)(Ni)以確定干擾平均(Iavg)的裝置；以及用于將所述Iavg乘以指示所述濾波信道估計的樣本中有多少個高于所述閾值的第二計數(shù)(Ne)以確定所述平均信道干擾Ie的裝置。
26. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述用于設置的裝置包括用于基于基準指示符來設置所述閾值的裝置。
27. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括用于生成將所述信道估計的一部分標識為干擾部分的截取窗以及用于使用所述干擾部分來確定所述干擾估計(Ut)的裝置。
28. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括用于通過對一個或多個碼元進行時間濾波來獲得所述信道估計的裝置。
29. 如權利要20所述的裝置，其特征在于，還包括用于從收到信號強度指示符減去所述干擾估計Iest以確定信號能量C的裝置。
30. —種具有包括在由至少一個處理執(zhí)行時用于確定信號和干擾能量的指令的計算機程序的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機程序包括用于設置閾值的指令；用于將信道估計與所述閾值作對比以確定干擾估計(Iest)的指令；用于對所述干擾估計(I^)取平均以確定平均信道干擾(Ic)的指令；以及用于基于所述干擾估計(Iest)和所述平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(I)的指令。
31. 如權利要求30所述的計算機程序，其特征在于，還包括用于將所述信道估計與所述閾值作對比以確定信號估計(Cest)的指令；以及用于基于所述信號估計(Cest)和所述平均信道干擾(Ie)確定信號能量(C)的指令。
32. 如權利要31所述的計算機程序，其特征在于，還包括用于基于所述信號估計(CeJ調(diào)節(jié)所述閾值的指令。
33. 如權利要31所述的計算機程序，其特征在于，還包括用于從所述信號估計Cest減去所述平均信道干擾Ie以確定所述信號能量C的指令。
34. 如權利要求30所述的計算機程序，其特征在于，所述用于確定的指令包括用于將所述Ie加到所述Ut上以確定所述干擾能量I的指令。
35. 如權利要求30所述的計算機程序，其特征在于，所述用于取平均的指令包括用于將所述干擾估計Iest除以指示濾波信道估計的樣本中有多少個低于所述閾值的第一計數(shù)(Ni)以確定干擾平均(I^)的指令；以及用于將所述I^乘以指示所述濾波信道估計的樣本中有多少個高于所述閾值的第二計數(shù)(Ne)以確定所述平均信道干擾Ie的指令。
36. 如權利要求30所述的計算機程序，其特征在于，所述用于設置的指令包括用于基于基準指示符來設置所述閾值的指令。
37. 如權利要求30所述計算機程序，其特征在于，還包括用于生成將所述信道估計的一部分標識為干擾部分的截取窗以及用于使用所述干擾部分來確定所述干擾估計(IeJ的指令。 .
38. 如權利要求30所述的計算機程序，其特征在于，還包括用于通過對一個或多個碼元進行時間濾波來獲得所述信道估計的指令。
39. 如權利要30所述的計算機程序，其特征在于，還包括用于從收到信號強度指示符減去所述干擾估計Iest以確定信號能量C的指令。
40. 配置成執(zhí)行用于確定信號和干擾能量的方法的至少一個處理器，所述方法包括設置閾值；將信道估計與所述閾值作對比以確定干擾估計OU);對所述干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ie);以及基于所述干擾估計OUt)和所述平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(I)。
41. 如權利要求40所述的方法，其特征在于，還包括將濾波信道估計與所述閾值作對比以確定信號估計(Cest);以及基于所述信號估計(Ce》和所述平均信道干擾(Ie)確定信號能量(C)。
42. 如權利要41所述的方法，其特征在于，還包括基于所述信號估計(C^)調(diào)節(jié)所述閾值。
43. 如權利要41所述的方法，其特征在于，還包括從所述信號估計Cest減去所述平均信道干擾Ie以確定所述信號能量C。
44. 如權利要求40所述的方法，其特征在于，所述確定包括將所述Ic加到所述Iw上以確定所述干擾能量I。
45. 如權利要求40所述的方法，其特征在于，所述取平均包括將所述干擾估計Iest除以指示濾波信道估計的樣本中有多少個低于閾值的第一計數(shù)(Ni)以確定干擾平均(I^);以及將所述Ug乘以指示所述濾波信道估計的樣本中有多少個高于所述閾值的第二計數(shù)(Ne)以確定所述平均信道干擾Ie。
46. 如權利要求40所述的方法，其特征在于，所述設置包括基于基準指示符來設置所述閾值。
47. 如權利要求40所述的方法，其特征在于，還包括生成將所述信道估計的一部分標識為干擾部分的截取窗，并且其中所述干擾部分被用于確定所述干擾估計(I est/ o -
48. 如權利要求40所述的方法，其特征在于，還包括通過對一個或多個碼元進行時間濾波來獲得所述信道估計。
49. 如權利要40所述的方法，其特征在于，還包括從收到信號強度指示符減去所述干擾估計Iest以確定信號能量C。
50. —種用于確定信號和干擾能量的方法，所述方法包括設置閾值；定義截取窗；將所述截取窗內(nèi)的濾波信道估計與所述閾值作對比以確定干擾估計(Iest);對所述干擾估計(Ie》取平均以確定平均信道干擾OQ;以及基于所述干擾估計(Ie》和所述平均信道干擾(Ie)確定干擾能量(1)。
51. 如權利要求50所述的方法，其特征在于，還包括將所述截取窗之外的所述濾波信道估計與所述閾值作對比以確定信號估計("t);以及基于所述信號估計(Ce》和所述平均信道干擾(I。)確定信號能量(C)。
52. 如權利要51所述的方法，其特征在于，還包括從所述信號估計Cest減去所述平均信道干擾Ie以確定所述信號能量C。
53. —種用于確定信號和干擾能量的方法，所述方法包括定義截取窗；基于出現(xiàn)在所述截取窗內(nèi)的濾波信道估計來確定干擾能量(I); 基于所述干擾能量(I)和收到能量(R)來確定信號能量(C)。
54. —種用于確定信號和干擾能量的方法，所述方法包括基于兩個碼元中濾波信道估計的差異來確定干擾能量(I); 基于所述干擾能量(I)和收到能量(R)來確定信號能量(C)。
55. —種用于確定信號和干擾能量的方法，所述方法包括基于兩個碼元中未濾波信道估計的差異來確定干擾能量(I); 基于所述干擾能量(I)和收到能量(R)來確定信號能量(C)。
56. —種用于確定信號和干擾能量的方法，所述方法包括基于三個碼元中濾波信道估計的差異來確定干擾能量(I);基于所述干擾能量(I)和收到能量(R)來確定信號能量(C)。
全文摘要
用于通信系統(tǒng)中信號和干擾能量估計的方法和裝置。在一方面，方法包括設置閾值；以及將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest)。該方法還包括對干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ic)；以及基于干擾估計(Iest)和平均信道干擾(Ic)確定干擾能量(I)。在另一方面，裝置包括配置成設置閾值并將信道估計與該閾值作對比以確定干擾估計(Iest)的取閾邏輯。該裝置包括取平均邏輯，配置成對干擾估計(Iest)取平均以確定平均信道干擾(Ic)；以及求和邏輯，配置成基于干擾估計(Iest)和平均信道干擾(Ic)確定干擾能量(I)。
文檔編號H04B1/10GK101548470SQ200780043904
公開日2009年9月30日申請日期2007年11月26日優(yōu)先權日2006年11月27日
發(fā)明者A·曼物里瓦迪, K·K·穆卡維里, R·克里希納穆斯, 林福韻申請人:高通股份有限公司

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