專(zhuān)利名稱(chēng)：Qam解調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于解調(diào)正交幅度調(diào)制(QAM)信號(hào)的方法和系統(tǒng)。盡管 關(guān)于正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)的解調(diào)來(lái)描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例將 是方便的，但不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明限于該示例性實(shí)現(xiàn)方式。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)的接收器中，所接收的信號(hào)必須被解調(diào)以從所接收的無(wú)線 電信號(hào)中提取所發(fā)送的數(shù)據(jù)比特。
在使用正交幅度調(diào)制(QAM)的系統(tǒng)中，接收器通常將利用公共 QAM檢測(cè)閾值來(lái)按逐塊的方式處理所接收的信號(hào)，己得到經(jīng)均衡的數(shù)據(jù) 符號(hào)的塊。
本發(fā)明的發(fā)明人已確定，在某些實(shí)施例中，該方案產(chǎn)生次優(yōu)的性能。 例如，如果經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)承載可用于改善信道解碼性能的信號(hào)強(qiáng)度信 息，則使用公共QAM閾值將由于經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)的幅度波動(dòng)而不會(huì)產(chǎn) 生良好性能。
另一方面，如果經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)不承載信號(hào)強(qiáng)度信息，則可以使用 公共閾值。然而在這種情況下，經(jīng)解調(diào)的軟比特也將不承載信號(hào)強(qiáng)度信 息，意味著所有軟比特將對(duì)信道解碼判決有同等貢獻(xiàn)，而不管它們是否可 靠。最終結(jié)果是信道解碼級(jí)的系統(tǒng)性能可能再次是次優(yōu)的。
應(yīng)當(dāng)注意，這里對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的討論不是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)形成本申請(qǐng)優(yōu)先 權(quán)曰期時(shí)本領(lǐng)域的公知常識(shí)的 一部分。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，本發(fā)明提供了一種解調(diào)信號(hào)的方法，其中該信號(hào)上利 用正交幅度調(diào)制方案調(diào)制了多個(gè)信息符號(hào)。該方法包括確定與所述信息符號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值；以及基于至少一個(gè)相應(yīng)QAM檢測(cè)閾值來(lái)解調(diào)每個(gè)信息符號(hào)。
在信號(hào)上調(diào)制的信息符號(hào)在連續(xù)導(dǎo)頻符號(hào)的對(duì)之間布置了多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，在該情況下，優(yōu)選的是為小于所述連續(xù)導(dǎo)頻符號(hào)之間的符號(hào)數(shù)目確定
至少一個(gè)公共QAM檢測(cè)閾值。
在一種優(yōu)選形式中，就個(gè)體信息符號(hào)來(lái)確定至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值。
在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)以下步驟來(lái)確定QAM檢測(cè)閾值
(a) 確定關(guān)于多個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)的幅度值；以及
(b) 基于步驟(a)中確定的幅度值來(lái)確定關(guān)于所述導(dǎo)頻符號(hào)中的至少兩個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)之間的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)的幅度值。
在這種情況下，關(guān)于導(dǎo)頻符號(hào)之間的信息符號(hào)的幅度值可通過(guò)在步驟(a)中確定的值之間進(jìn)行外插或內(nèi)插來(lái)確定。在一種形式中，信號(hào)是正交頻分復(fù)用符號(hào)。
在第二方面中，本發(fā)明提供了一種用于解調(diào)信號(hào)的裝置，該信號(hào)包括利用正交幅度調(diào)制方案調(diào)制的多個(gè)信息符號(hào)，該裝置包括
用于確定與所述信息符號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值的裝置；以及
用于基于至少一個(gè)相應(yīng)QAM檢測(cè)閾值來(lái)解調(diào)每個(gè)信息符號(hào)的裝置。
所述裝置還可包括被配置為估計(jì)對(duì)信號(hào)的信道響應(yīng)的信道估計(jì)裝
置；以及用于基于信道估計(jì)裝置所確定的信道響應(yīng)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行均衡的裝置。
用于確定至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值的裝置可被配置為實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第一方面的實(shí)施例的方法。
在另一方面中，本發(fā)明提供了一種適于接收利用正交幅度調(diào)制方案進(jìn)行了調(diào)制的信號(hào)的接收器。該接收器包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例的裝置。


現(xiàn)在將參考附圖、僅通過(guò)非限制性示例來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選形式，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例而工作的QAM解調(diào)器的框圖2是包括根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例而工作的QAM解調(diào)器的簡(jiǎn)化OFDM接收器子系統(tǒng)的一部分的框圖；以及
圖3示出OFDM系統(tǒng)的一種示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
在廣義概念中，優(yōu)選實(shí)施例的QAM解調(diào)器使用依賴(lài)于數(shù)據(jù)符號(hào)強(qiáng)度的QAM解調(diào)閾值來(lái)產(chǎn)生關(guān)于每個(gè)符號(hào)的軟比特和信號(hào)強(qiáng)度信息。最優(yōu)選的是，在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，待解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)具有其自己的QAM檢測(cè)閾值，該QAM檢測(cè)閾值是從經(jīng)均衡的導(dǎo)頻符號(hào)或者從信道估計(jì)中得出的。有利地，諸如Turbo解碼器之類(lèi)的信道解碼器可利用信號(hào)強(qiáng)度信息并改善系統(tǒng)性能。
圖1示出形成接收的一部分的QAM解調(diào)器的框圖，該QAM解調(diào)器是根據(jù)第一實(shí)施例作出的并且使用浮動(dòng)QAM檢測(cè)閾值。
QAM解調(diào)器100包括五個(gè)主處理塊，即MRC均衡塊102、信道估計(jì)器塊104、 QAM閾值估計(jì)器塊106、 QAM閾值計(jì)算塊108和QAM解調(diào)塊110。 QAM解調(diào)器100接收原始導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)以及表示QAM解調(diào)類(lèi)型和導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)功率比的數(shù)據(jù)，作為其輸入。從解調(diào)器100輸出的數(shù)據(jù)是供進(jìn)一步處理的經(jīng)解調(diào)的軟比特。
現(xiàn)在將描述各個(gè)主功能塊102至110的功能。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可以在原始實(shí)施例中的功能處理塊之間不同地劃分功能，而不脫離本發(fā)明。
信道估計(jì)塊104:信道估計(jì)塊104用于利用相關(guān)導(dǎo)頻符號(hào)來(lái)估計(jì)每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)位置處的信道響應(yīng)。信道估計(jì)用于校正信道損壞所引起的數(shù)據(jù)符號(hào)中的相位失真。因?yàn)閷?dǎo)頻符號(hào)所承載的數(shù)據(jù)是接收器已知的，所以可使用導(dǎo)頻符號(hào)來(lái)估計(jì)信道響應(yīng)。任何已知的信道估計(jì)方案可用于該功能。
MRC均衡塊102: MRC均衡塊102接收原始數(shù)據(jù)符號(hào)，并通過(guò)將原始數(shù)據(jù)符號(hào)乘以信道估計(jì)塊104所生成的信道估計(jì)的復(fù)共軛來(lái)對(duì)其進(jìn)行均衡。該運(yùn)算校正了數(shù)據(jù)符號(hào)中的相位失真。數(shù)據(jù)符號(hào)中的幅度失真不被校正，以使得所接收的數(shù)據(jù)符號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度信息被保留并且可用于隨后的信道解碼中。
QAM閾值估計(jì)器106:閾值估計(jì)器106利用經(jīng)均衡的導(dǎo)頻符號(hào)或者信道估計(jì)來(lái)估計(jì)信號(hào)強(qiáng)度并為每個(gè)經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)或者數(shù)據(jù)符號(hào)的子集產(chǎn)
生基準(zhǔn)QAM檢測(cè)閾值。用于估計(jì)的詳細(xì)算法依賴(lài)于應(yīng)用。以下將描述適用于OFDM系統(tǒng)的一種示例性算法。因?yàn)樵贛RC均衡塊102中不校正幅度失真，所以經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)的幅度將在衰落情況下顯著波動(dòng)。因此，用于經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)的塊的公共QAM檢測(cè)閾值的性能將不是很好。
QAM閾值計(jì)算塊108:依賴(lài)于所使用的QAM調(diào)制類(lèi)型，例如16-QAM或64-QAM，可能需要一個(gè)或多個(gè)QAM解調(diào)閾值來(lái)解調(diào)數(shù)據(jù)符號(hào)。QAM閾值計(jì)算塊108利用QAM閾值估計(jì)器106所確定的基準(zhǔn)QAM閾值來(lái)為每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)得出這些閾值。這些閾值是基于作為輸入提供給解調(diào)器100的QAM調(diào)制類(lèi)型和導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)功率比而確定的。
QAM解調(diào)塊110:在QAM解調(diào)塊110中，每個(gè)經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)被利用QAM閾值計(jì)算塊108為該數(shù)據(jù)符號(hào)所計(jì)算的QAM檢測(cè)閾值而解調(diào)。如上所述，解調(diào)每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)所需的閾值數(shù)目依賴(lài)于諸如16-QAM或64-QAM之類(lèi)的QAM調(diào)制類(lèi)型。QAM解調(diào)塊110輸出經(jīng)解調(diào)的軟比特以供在接收器中進(jìn)一步處理。
因?yàn)樗褂玫腝AM閾值估計(jì)的方法一般將是依賴(lài)于系統(tǒng)的，所以將結(jié)合圖2來(lái)描述一種用于OFDM系統(tǒng)的示例性QAM閾值估計(jì)器。在這種情況下，經(jīng)使用經(jīng)均衡的導(dǎo)頻符號(hào)來(lái)得出QAM基準(zhǔn)閾值。
圖2示出簡(jiǎn)化的OFDM接收器子系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的QAM解調(diào)器。接收器200被配置為接收OFDM基帶符號(hào)作為輸入202。循環(huán)前綴刪除塊204去除由發(fā)送器加在OFDM符號(hào)之間的循環(huán)前綴。該信號(hào)然后被快速傅立葉變換(FFT)塊206轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)，并且經(jīng)解調(diào)的信號(hào)被輸出以供傳輸處理塊210和隨后的級(jí)(未示出)進(jìn)一步處理。
在該示例中，QAM解調(diào)器208包括單個(gè)處理塊，稱(chēng)為解調(diào)閾值計(jì)算塊212，其執(zhí)行圖1的QAM閾值估計(jì)器106和QAM閾值計(jì)算塊108的組合功能。
為了更好地理解用于這種OFDM系統(tǒng)的QAM閾值估計(jì)器，描述在圖2的FFT運(yùn)算之后OFDM基帶信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是有用的。
圖3示出用于OFDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)300的示例，其中每個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)(例如302)或數(shù)據(jù)符號(hào)(例如304)位于T-F (時(shí)間-頻率)網(wǎng)格306中。應(yīng)能當(dāng)注意，圖3僅僅是為了方便而使用的示例，本發(fā)明的實(shí)施例可應(yīng)用于使用任何導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任何OFDM系統(tǒng)。
一般而言，圖3所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)300適用于均衡前后的OFDM信號(hào)。在均衡之前，導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)被稱(chēng)為"原始"導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)。在均衡之后，導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)被稱(chēng)為"經(jīng)均衡的"導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號(hào)。在該圖中，數(shù)據(jù)符號(hào)的列(例如308)表示跨過(guò)多個(gè)頻率子載波所發(fā)送的OFDM符號(hào)，并且數(shù)據(jù)符號(hào)的行(例如310)表示在同一子載波上在連續(xù)的時(shí)間區(qū)間中所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)。
在圖2的示例中，由均衡塊214生成的經(jīng)均衡的導(dǎo)頻符號(hào)用于按與圖1所示方式類(lèi)似的方式來(lái)計(jì)算塊212中的基準(zhǔn)QAM閾值。因?yàn)樵贠FDM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)頻符號(hào)一般僅占時(shí)間-頻率網(wǎng)格的一小部分，所以以下操作可能是實(shí)用的首先使用復(fù)雜算法來(lái)估計(jì)導(dǎo)頻符號(hào)位置處的信號(hào)強(qiáng)度，然后基于導(dǎo)頻符號(hào)位置的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行內(nèi)插和/或外插以確定數(shù)據(jù)符號(hào)位置處的信號(hào)強(qiáng)度。數(shù)據(jù)符號(hào)位置處的信號(hào)強(qiáng)度將被用作基準(zhǔn)QAM閾值。
為了更好地說(shuō)明本發(fā)明，現(xiàn)在將給出應(yīng)用于使用圖3所示的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的OFDM系統(tǒng)的示例。
在這種示例中，QAM閾值估計(jì)器(圖1的106或者圖2的212)如下工作
1. 使用有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器、利用適當(dāng)邊界處理來(lái)對(duì)經(jīng)均衡的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行平滑化(smooth);
2. 接下來(lái)，來(lái)自步驟1的經(jīng)平滑化的導(dǎo)頻符號(hào)被從復(fù)數(shù)值轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)幅度；
3. 在每個(gè)包含導(dǎo)頻符號(hào)的OFDM符號(hào)(例如，圖3的OFDM符號(hào)312)中的經(jīng)平滑化的導(dǎo)頻符號(hào)位置之間進(jìn)行內(nèi)插和/或外插，從而利用來(lái)自步驟2的經(jīng)平滑化的導(dǎo)頻符號(hào)的幅度來(lái)確定OFDM符號(hào)中每個(gè)非導(dǎo)頻符號(hào)位置處的幅度。
4.通過(guò)對(duì)來(lái)自步驟3的經(jīng)平滑化的導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻符號(hào)的幅度進(jìn)行內(nèi)插和/或外插，來(lái)為不包含導(dǎo)頻符號(hào)的OFDM符號(hào)中的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)計(jì)算QAM基準(zhǔn)閾值。
通過(guò)該方法，T-F網(wǎng)格中的每個(gè)經(jīng)均衡的數(shù)據(jù)符號(hào)將具有相應(yīng)的QAM基準(zhǔn)閾值，該QAM基準(zhǔn)閾值可用于為該數(shù)據(jù)符號(hào)計(jì)算一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的QAM解調(diào)閾值。
應(yīng)當(dāng)注意，以上說(shuō)明的對(duì)功能塊的劃分僅僅用于說(shuō)明目的，塊之間的功能劃分在其他實(shí)現(xiàn)方式中可能不同。例如，可在"QAM閾值估計(jì)器"或"QAM閾值計(jì)算"中執(zhí)行導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)功率比調(diào)整。然而，本發(fā)明的發(fā)明人相信在"QAM閾值計(jì)算"塊中進(jìn)行這種調(diào)整在計(jì)算上是更加高效的。
將會(huì)了解，本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)并限定的發(fā)明延伸到所提及或者從正文或附圖中明顯可知的各個(gè)特征中的兩個(gè)或多個(gè)的所有替代組合。所有這些不同組合構(gòu)成了本發(fā)明的各種替代方面。
還將會(huì)了解，本說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)"包括"(或者其語(yǔ)法變體)等同于術(shù)語(yǔ)"包含"，并且不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為排除了其他元素或特征的存在。
盡管己詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)了解，可在其中作出各種改變、置換和替代，而不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。此外，即使權(quán)利要求在申請(qǐng)和審查期間被修改，發(fā)明人也希望保留所請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明的所有等同物。
權(quán)利要求
1.一種解調(diào)信號(hào)的方法，該信號(hào)上利用正交幅度調(diào)制方案調(diào)制了多個(gè)信息符號(hào)，該方法包括確定與所述信息符號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值；以及基于至少一個(gè)相應(yīng)QAM檢測(cè)閾值來(lái)解調(diào)每個(gè)信息符號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述信號(hào)上所調(diào)制的所述信息符號(hào)在連續(xù)導(dǎo)頻符號(hào)的對(duì)之間布置了多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，并且，為小于所述連續(xù)導(dǎo)頻符號(hào)之間的符號(hào)數(shù)目確定至少一個(gè)公共QAM檢測(cè)閾值。
3. 如權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，就各個(gè)信息符號(hào)來(lái) 確定至少一個(gè)公共QAM檢測(cè)閾值。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述QAM檢測(cè)閾值 是通過(guò)以下步驟確定的(a) 確定關(guān)于多個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)的幅度值；以及(b) 基于步驟(a)中確定的幅度值來(lái)確定關(guān)于所述導(dǎo)頻符號(hào)中的至 少兩個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)之間的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)的幅度值。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，關(guān)于所述導(dǎo)頻符號(hào)之間的信息符 號(hào)的幅度值是通過(guò)在步驟(a)中確定的值之間進(jìn)行外插或內(nèi)插而確定 的。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述信號(hào)是正交頻 分復(fù)用符號(hào)。
7. —種用于解調(diào)信號(hào)的裝置，該信號(hào)包括利用正交幅度調(diào)制方案調(diào)制 的多個(gè)信息符號(hào)，該裝置包括用于確定與所述信息符號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè) QAM檢測(cè)閾值的裝置；以及用于基于至少一個(gè)相應(yīng)QAM檢測(cè)閾值來(lái)解調(diào)每個(gè)信息符號(hào)的裝置。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括被配置為估計(jì)對(duì)所述信號(hào)的信 道響應(yīng)的信道估計(jì)裝置；以及用于基于所述信道估計(jì)裝置所確定的信道響應(yīng)來(lái)對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行均衡的裝置。
9. 如權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述用于確定至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值的裝置被配置為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。
10. —種適于接收信號(hào)的接收器，該信號(hào)上利用正交幅度調(diào)制方案調(diào) 制了多個(gè)信息符號(hào)，該接收器包括如權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的裝置 來(lái)解調(diào)所述信號(hào)。
全文摘要
一種解調(diào)信號(hào)的方法，該信號(hào)上利用正交幅度調(diào)制方案調(diào)制了多個(gè)信息符號(hào)，該方法包括確定與所述信息符號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信息符號(hào)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)QAM檢測(cè)閾值；以及基于至少一個(gè)相應(yīng)QAM檢測(cè)閾值來(lái)解調(diào)每個(gè)信息符號(hào)。
文檔編號(hào)H04L27/38GK101569152SQ20078004757
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者妮可蕾·韋伯特在弗, 新華·王, 施坎德·賽特赫施 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社