專利名稱：無線通信設(shè)備及方法、信號處理設(shè)備及方法和計算機程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在包括至少一個發(fā)送天線和至少一個接收天線的MMO通信系統(tǒng) 中執(zhí)行接收操作的無線通信設(shè)備?？梢允褂弥T如匪SE或MLD之類的算法、從估算的信道矩 陣H來計算接收權(quán)重矩陣W，該接收權(quán)重矩陣W是均衡所接收的以MIMO方式發(fā)送的信號所 必需的。 由于RF電路的不完善性，在所接收的信號中包括頻率偏移。通常，接收器使用向 分組的頭部所添加的已知信息碼元來估算并校正頻率偏移，并且附加地使用數(shù)據(jù)碼元中的 導(dǎo)頻音來去除殘留頻率偏移?？梢粤钊藵M意地使用諸如匪SE之類的一般MIMO接收算法作 為其對策。相反地，如發(fā)明者認為的那樣，在采用諸如MLD接收算法之類(其中期望大的特 性改善)的MIMO接收算法時，誤差分量顯現(xiàn)為作為不可忽略的等級的特性中的劣化。
首先描述頻率偏移對所估算的信道值的影響'
圖1示出了這樣的例子，其中在包括兩個發(fā)送天線和兩個接收天線(2X2)的無線 通信系統(tǒng)中、發(fā)送器從多個天線空間地多路復(fù)用并且發(fā)送包括已知信息碼元的訓(xùn)練序列、 并且接收器劃分發(fā)送的訓(xùn)練序列以生成信道矩陣。發(fā)送器可以使用諸如Walsh矩陣之類的 正交矩陣來空間地多路復(fù)用多個發(fā)送信號。 例如，在IEEE 802. lln標準中定義的無線通信系統(tǒng)中，發(fā)送器將各碼元正交化并 且從發(fā)送天線1和發(fā)送天線2多路復(fù)用和發(fā)送訓(xùn)練序列LTF(長訓(xùn)練序列)，由此防止接收 器的接收分支之間的接收功率的差，以減少接收動態(tài)范圍。在圖1中所示的兩個發(fā)送天線
和兩個接收天線的配置中，發(fā)送兩個OFma馬元的多路復(fù)用的訓(xùn)練序列。 在從發(fā)送天線發(fā)送兩個數(shù)據(jù)流X。和^時，獲得表達式l，其中通過接收器的接收 天線1和接收天線2所接收的信號分別為Ylstltf和Y2ndltf 。
表達式1 Y
<formula>formula see original document page 10</formula><formula>formula see original document page 11</formula> 因此，接收器獲取Ylstltf和Y2ndltf并且可以通過將它們相加和相減來獲取由表達式
2所表示的信道矩陣H。 表達式2
<formula>formula see original document page 11</formula> 但是，實際上，由于頻率偏移引起的誤差分量未被完全地去除，所以在OF匿碼元 之間出現(xiàn)恒定的相位誤差分量(eJ'a)，從而導(dǎo)致正交被破壞。在該情況中，如表達式3所表 示的那樣，獲取包括誤差分量的信道矩陣H'。在圖2中，由表達式3所表示的信道矩陣H'
的元素中包括的誤差分量被虛框所環(huán)繞。 表達式3
+ (1-e
./叫」10 ■
爿oo
—力.e風(fēng) i l
e詢''義,/;Co
.e鳥.;c。/jc, +(1+6刺).<401 -e
"a" ,凡
(3) 在表達式3中包括的誤差分量作為信道估算結(jié)果的誤差，從而使解碼特性降級' 另外，通過分別使用a、 b、 c、 d和K來簡化表達式3中的復(fù)數(shù)矢量來獲得表達式4。
表達式4
a +c c +《'a
H
b +d =
8c
+〖
bd
c
二尸-
bd
C 3
d b
d +《b
x0/Xi
泡o)
瓶)
(《4
(4)
P = (l+ejA)， K = (l_ejA)
在相位誤差分量(eJA)足夠小時，可以看出可以通過忽略噪聲分3
:、從表達式3獲
11取沒有任何誤差的信道矩陣H。表達式3中的Xl/x。和x。/Xl代表被調(diào)制為二進制值的鄰近的已知信息碼元之間的符號(sign)中的區(qū)別，并且依賴于同相狀態(tài)或反相狀態(tài)而被決定為1或-l。 圖3示出了由表達式3或4表示的特性的劣化的仿真結(jié)果。在該仿真結(jié)果中，示
出了通過頻率偏移值可以決定相位誤差分量(eJA)是足夠小的，由此清楚地代表由表達式
3表示的信道估算結(jié)果的誤差的影響。如下描述仿真模型 -IEEE 802. lln信道模型B -10FDM碼元長度 -MCS 14(64QAMX2[流])-頻率偏移(假定殘留頻率偏移值)0. 1 [ppm] = 525Hz (每碼元大約0. 756度的旋轉(zhuǎn)) 0. 15 [ppm] = 786Hz (每碼元大約1. 134度的旋轉(zhuǎn)) 0. 2 [ppm] = 1. 05kHz (每碼元大約1. 512度的旋轉(zhuǎn)) -IEEE 802. lln相位噪聲模型 圖3中所示的仿真結(jié)果示出即使在發(fā)送64QAM(正交振幅調(diào)制)的多個流的情況中可以完全地估算數(shù)據(jù)碼元部分的相位誤差時，由表達式3所表示的信道估算結(jié)果中的誤差的影響仍非常大。在信道中要估算的OF匿碼元之間存在至多l(xiāng)度的相位誤差時，可以看出可能不能維持MLD接收特性相對于匪SE接收特性的裕量(margin)(即不能維持MLD特性的優(yōu)越性)。 在圖3中所示的仿真中，被用作模型的頻率偏移值是在校正前序部分的頭部中的早期頻率偏移之后的誤差分量(即殘留頻率偏移分量)的代表例子。因此，為了抑制接收特性的劣化，有必要在執(zhí)行使用信道矩陣的處理處理之前將殘留誤差分量(即表達式3中的eJ'"')抑制得盡可能低。 現(xiàn)在將描述一種在具有多個接收天線的MIMO接收器中使用信道信息更新循環(huán)來改善信道估算精度的方法。 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的MM0接收器的配置。圖中所示的接收器IOO的天線數(shù)目(或接收分支的數(shù)目)為M，并且在基于IEEE標準時M的上限為4。假定下面所描述的接收器100接收通過聚束(beamforming)和發(fā)送來自每個發(fā)送分支的流而獲取的分組。 通過信道抵達接收器100的接收分支的數(shù)據(jù)經(jīng)受由接收天線分支的RF(射頻)單元101進行的模擬處理處理。RF單元101使用低噪聲放大器(LNA)執(zhí)行放大處理、將接收信號在RF頻帶中進行下變頻的處理、將接收信號的功率歸一化(normalize)以屬于AD轉(zhuǎn)換器(ADC) 102的動態(tài)范圍的AGC(自動增益控制)處理、使用模擬低通濾波器(LPF)去除從期望頻帶偏離的信號分量的處理，等等。 接收分支的接收信號經(jīng)受由ADC 102進行的模_數(shù)轉(zhuǎn)換處理，并且其后被輸入至數(shù)字濾波器103，在所述數(shù)字濾波器103中去除低頻帶分量。 同步單元104在一部分(在后面描述)中通過自相關(guān)處理來檢測粗同步時間，在該部分中在前序的前面的階段以突發(fā)地(in burst)發(fā)送相對短的訓(xùn)練序列(L-STS);并且同步單元104通過在一部分(L-LTF)中的互相關(guān)處理來決定精細的同步時間，在該部分中在前序的后面階段以突發(fā)地發(fā)送相對長的訓(xùn)練序列。 同步單元104連同同步時間的檢測一起執(zhí)行以下處理，諸如，估算早期頻率偏移的處理、估算噪聲等級(或SNR)的處理、以及RF單元101中的AGC處理。例如，可以通過計算L-LTF部分中的LTS循環(huán)中的自校正、以及測量LTS的每個循環(huán)中的旋轉(zhuǎn)相位量來估算頻率偏移?？梢酝ㄟ^在尋找到L-STF部分中的分組之后計算L-LTF部分中的LTS循環(huán)中的信號功率和噪聲功率來估算SNR。 每個接收分支的FFT單元105去除向數(shù)據(jù)發(fā)送部分的頭部所添加的保護間隔(guard interval)，并且在時間軸中的接收信號上執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)，以將接收信號變換為頻率軸中的信號。 波形均衡單元106將聚束后的MMO接收信號(分組的數(shù)據(jù)碼元部分)的波形均衡。具體地，基于使用所接收的分組的前序部分所估算的信道矩陣H來計算天線的接收權(quán)重矩陣W，并且通過將以所接收的流作為元素的接收矢量與天線接收權(quán)重矩陣W相乘來空間地解碼空間多路復(fù)用的信號，由此獲得獨立于流的信號序列。 信道矩陣獲取單元110使用在所接收的分組的前序中包括的已知信息碼元來估算信道矩陣H。信道更新單元109更新信道矩陣的衰減變化分量的誤差分量。信道矩陣校正單元111基于從信道矩陣獲取單元110和信道更新單元109提供的H。w和H旨、來決定要向波形均衡單元106提供的信道矩陣H。在該實施例中，相位誤差估算單元112基于前序中編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果來估算從殘留頻率偏移導(dǎo)致的相位誤差分量。波形均衡單元106基于相位誤差分量來擠壓(squeeze)來自信道矩陣H的信道響應(yīng)元素的殘留頻率偏移。后面將描述信道矩陣估算處理的細節(jié)。 作為從信道矩陣H計算天線接收權(quán)重矩陣W的方法，可以使用基于最大化信號功
率和平方誤差(串?dāng)_功率和噪聲功率之和)的比率(即SNR)的邏輯從信道矩陣H計算接
收權(quán)重矩陣W的匪SE (最小均方誤差)算法、或通過與全部可能發(fā)送信號序列樣式匹配來
估算最大似然發(fā)送序列的MLD(最大似然檢測)算法。但是，應(yīng)當(dāng)清楚地理解，在未擠壓出
殘留頻率偏移而引起信道矩陣H中包括的相位誤差分量時，不展現(xiàn)MLD的特性。 當(dāng)在預(yù)定的數(shù)據(jù)速率上在IQ信號空間中去映射(dem即ping)、去交錯
(deinterleaving)和去穿孔(d印uncturing)接收的信號時，解碼單元107將多個接收的流
組合為一個流，并輸出組合后的流。向未示出的上層協(xié)議處理器發(fā)送被重現(xiàn)為發(fā)送之前的
狀態(tài)的數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)處理不直接地與本發(fā)明相關(guān)，因而略去其描述。 另一方面，調(diào)制單元108再次調(diào)制編碼的碼元部分的解碼結(jié)果、從接收的碼元Y生
成發(fā)送碼元的副本(r印lica)X，并向信道更新單元109提供所生成的副本。信道更新單元
109使用發(fā)送碼元的副本X來更新信道矩陣，并且向信道矩陣校正單元111提供更新的信道矩陣。 由未示出的時基控制器(TBC)控制用于執(zhí)行數(shù)字信號處理的塊，并且及時從TBC
向這些塊輸入開始處理的時間、結(jié)束處理的時間、或者處理必需的參數(shù)。 圖5示出了作為由圖4中所示的接收器接收的分組結(jié)構(gòu)的例子的、IEEE802. lln標
準中定義的混合格式。 頭部部分包括L-STF(傳統(tǒng)的短訓(xùn)練字段)、L-LTF(傳統(tǒng)的長訓(xùn)練字段)和L-SIG(傳統(tǒng)的SIGnal字段)以及前序(在下文中也被稱作"HT前序")以及跟隨在其后的數(shù)據(jù)部分，在所述L-STF中以突發(fā)地發(fā)送短的已知信息碼元STS(短訓(xùn)練序列)，在所述L-LTF中以突發(fā)地發(fā)送長的已知信息碼元LTS(長訓(xùn)練序列)，在所述L-SIG中描述發(fā)送速率或數(shù)據(jù)長度，所述HT前序具有IEEE 802. lln標準特定的格式(在下文中也被稱作"HT格式")。 未具體地定義前序的應(yīng)用。但是， 一般的接收器使用四個0. 8微秒的STS碼元來執(zhí)行接收器的增益的設(shè)置或DC偏移的校正，并且使用其余六個STS碼元來執(zhí)行頻率偏移的估算和校正、分組的檢測和粗時間的檢測。 HT前序包括HT-SIG、HT-STF、和HT-LTF。在HT-SIG中描述對于分析被施加在PHY有效載荷(PSDU :PLCP(物理層匯聚協(xié)議)服務(wù)數(shù)據(jù)單元)的發(fā)送模式(MCS)來說必要的控制信息、或有效載荷的數(shù)據(jù)長度的HT格式。HT-STF包括用于改善MMO系統(tǒng)中的AGC(自動增益控制)的訓(xùn)練碼元。HT-LTF包括用于通過估算由接收器空間地調(diào)制(映射)的每個輸入信號的信道來計算信道矩陣的訓(xùn)練碼元。 在使用兩個或更多的發(fā)送分支的MIMO通信中，接收器估算相應(yīng)的接收天線的信道以獲取信道矩陣，由所述接收天線將接收的信號空間地進行劃分。據(jù)此，發(fā)送器以時分(time-division)方式從發(fā)送天線發(fā)送HT-LTF。因此，依賴于空間流的數(shù)目而添加一個或更多的HT-LTF字段。 使用圖3中所示仿真模型的頻率偏移值示出了在頭部前序L-LTF中校正早期頻率偏移之后、由殘留頻率引起的誤差分量的影響。為了抑制接收特性的劣化，有必要在使用信道矩陣H執(zhí)行處理之前盡可能多地抑制殘留誤差分量(eje)。 在圖4中所示的接收器100中，信道更新單元109使用發(fā)送碼元的副本X、接收的碼元Y和信道矩陣H，根據(jù)表達式5來更新信道矩陣，所述發(fā)送碼元的副本X是通過再次調(diào)制編碼的碼元部分的解碼結(jié)果而生成的，所述信道矩陣H是由信道矩陣獲取單元llO基于LMS(最小均方)算法獲取的。在該表達式中，y代表遺忘因子(forgetting factor)。矩陣的上標H代表復(fù)共軛轉(zhuǎn)置矩陣。
表達式5
/ A、 A H ew = HoW + //' Y —HoW.X 'X (x"《1.0 …(s) 信道更新單元109向信道矩陣校正單元111發(fā)送使用發(fā)送碼元的副本X更新的信道矩陣HMW。信道矩陣校正單元111可以通過基于由表達式5表示的近似計算以估算變化分量，來更新信道矩陣中的衰減變化分量的誤差分量。 在使用諸如匪SE算法之類的一般MMO接收算法時，認為可以通過使用信道信息更新循環(huán)的措施來獲得足夠的解碼性能，所述信道信息更新循環(huán)用于更新信道矩陣中的衰減變化分量的誤差分量。相反地，在使用諸如MLD接收算法(其中期望大的特性改善)的MIMO接收算法時，殘留頻率偏移引起的相位誤差分量對估算的信道值的影響可以顯現(xiàn)為不可忽略的等級的特性中的劣化。 因此，根據(jù)本實施例的接收器IOO采用上述信道信息更新循環(huán)，并且附加地擠壓
出殘留偏移分量。具體地，在由調(diào)制單元108再次調(diào)制解碼單元107中的編碼的碼元部分的
解碼結(jié)果以生成發(fā)送碼元的副本X時，相位誤差估算單元112通過表達式6 (其中假定衰減
引起的信道變化比碼元長度足夠小)來估算鄰近的碼元之間的相位誤差分量A 9 [rad]。其后，波形均衡單元106使用相位誤差分〗
道矩陣的信道矩陣元素。 表達式6
△ e來擠壓從信道矩陣校正單元iii提供的f A<9 =
V 、
f=0
(6)
乂乂 在表達式6中，N代表用于估算的碼元數(shù)目，M代表接收器100的接收分支的數(shù)目，Y代表接收的信號，而A代表頻率偏移誤差引起的各碼元之間的相位誤差估算結(jié)果的加權(quán)平均值。可以采用依賴于誤差矢量的量級(magnitude)的加權(quán)平均方法、或?qū)πD(zhuǎn)角度而不是矢量進行平均的方法。 圖6示出了使用根據(jù)IEEE 802. lln標準的MF分組中的SIG單元(參見上面的描述和圖5)來校正殘留頻率偏移的結(jié)構(gòu)。 從發(fā)送器的兩個天線以突發(fā)地發(fā)送要彼此正交的L-LTF字段的兩個已知信息碼元LI和L2，隨后編碼并發(fā)送L-SIG字段的一個信息碼元SO和H-SIG字段的兩個信息碼元SI和S2，并且其后發(fā)送用于改善AGC的已知信息碼元HT-STF和用于計算信道矩陣的已知信息碼元HT-LTF。 在L-LTF中結(jié)束時間域中的頻率偏移的早期估算，其后編碼并發(fā)送由一個L-SIG和兩個HT-SIG組成的三個信息碼元，并且其后發(fā)送用于估算信道矩陣的已知序列HT-LTF。當(dāng)在鄰近的碼元之間的所生成的相位誤差為A時，在接收的碼元中累積3A的殘留頻率偏移，直至在頻率偏移被早期校正之后開始信道估算。在殘留頻率偏移未被校正直至在接收L-LTF之后接收HT-LTF時，使用相位矩陣H〃 '來執(zhí)行MMO波形均衡處理，從而使解碼特性降級，所述信道矩陣H〃 '包括對應(yīng)于殘留頻率偏移3A的相位誤差分量。
相反地，在使用包括兩個正交化的已知信息碼元的L-LTF來準備信道估算結(jié)果以及在使用信道矩陣H之前可以及時地獲取編碼并發(fā)送的信息碼元L-SIG和HT-SIG的解碼結(jié)果時，由分組同步單元104(換言之在時間域中)在HT-LTF之前校正頻率偏移，以便將表達式3中的K抑制得盡可能小，從而改善信道估算精度。(在所示出的例子中，總計一個L-SIG和兩個HT-SIG的三個編碼并發(fā)送的信息碼元作為HT-LTF的處理之前的碼元而存在，其是用于解碼MIMO信號的碼元，即用于估算信道的碼元，其中在使用表達式6的估算中所使用的碼元的數(shù)目N為3。) 因此，在根據(jù)該實施例的接收器100中，在解碼單元107獲取編碼并發(fā)送的信息碼元L-SIG和HT-SIG之前，信道矩陣獲取單元110使用已知信息碼元L-LTF來準備和使用信道估算結(jié)果H。ld時，相位誤差估算單元112估算各目標碼元之間生成的相位誤差eje ，并且在解碼單元107獲取編碼并發(fā)送的信息碼元L-SIG和HT-SIG的解碼結(jié)果之后，波形均衡單元106從信道矩陣H(其中已經(jīng)更新了衰減變化分量的誤差分量)中去除相位誤差引起的估算的誤差分量，從而防止了信道估算精度的劣化的累積。 在由相位誤差估算單元112以由表達式6所表示的順序來獲取A-〉K時，向波
15形均衡單元106提供所獲取的A - > K。波形均衡單元106根據(jù)表達式7從信道矩陣H的信道響應(yīng)元素h0、hl、h2和h3中去除相位誤差引起的估算的信道值的誤差，從而獲得原始的信道響應(yīng)元素a、b、 c和d，從信道矩陣校正單元111發(fā)送所述信道矩陣H。這里，表達式7中的L代表第一和第二碼元訓(xùn)練信息(表達式3中的x。和Xl)之間的符號的區(qū)別。
表達式7 <formula>formula see original document page 16</formula><formula>formula see original document page 16</formula>
<formula>formula see original document page 16</formula>
<formula>formula see original document page 16</formula> C= ，
以相同的方式獲得下列表達式
(hO-hl.丄) a 二
(l + I2)
(h2-X.h3.丄(l + K2),
(l +《2) 以此方式，可以提取原始的信道矩陣的信道響應(yīng)元素c，從所述原始信道矩陣中已
經(jīng)去除了相位誤差引起的估算的值的誤差。這里，H代表原始信道矩陣，而Ha代表包括相
位誤差分量的信道矩陣，可以以相同的方式提取其他信道響應(yīng)元素a、b、 c和d。 根據(jù)上述過程，當(dāng)在獲取編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果之前準備和使用信道
估算結(jié)果時，可以通過在獲取編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果之后去除在估算的信道值
中包括的頻率偏移或估算的誤差分量，來防止信道估算精度劣化的累積。 至此，已經(jīng)描述了作為本發(fā)明的實施例的、在對來自發(fā)送器的發(fā)送天線的、已知信
息碼元HT-LTF進行正交化、排列和發(fā)送時，去除相位誤差分量的影響的方法。S卩，當(dāng)將信道
矩陣劃分為信道響應(yīng)元素以供使用時，波形均衡單元106使用相位誤差來去除基于由相同
的接收天線接收的信號中的鄰近的已知信息碼元的干擾分量，其中所述相位誤差是由相位
誤差估算單元112基于在接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果而估算的。 表達式7是被應(yīng)用于包括兩個發(fā)送天線和兩個接收天線的通信系統(tǒng)的表達式。但是，在通信系統(tǒng)被擴展至N個發(fā)送天線和M個接收天線時(其中N和M為獲得的(derivative)整數(shù)，并且N和M中的至少一個是3或更多)，可以類似地擴展表達式7，并且可以順序地校正發(fā)送碼元的相位誤差。如圖6中所示，應(yīng)當(dāng)注意校正角度eje被累積。
隨后，將描述在從發(fā)送器的發(fā)送天線時分地發(fā)送已知信息碼元時、去除相位誤差分量的影響的方法。在這種情況中，例如，波形均衡單元106可以使用相位誤差來去除由相同的接收天線接收的信號中的后繼的已知信息碼元的相位誤差分量，其中所述相位誤差是由相位誤差估算單元112基于編碼并發(fā)送的信息碼元L-SIG和HT-SIG的解碼結(jié)果來估算的。該方法為本發(fā)明的實施例，并且可以由表達式8來表示，由此容易校正信道矩陣。
表達式8 <formula>formula see original document page 17</formula> <formula>formula see original document page 17</formula> <formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>(8)<formula>formula see original document page 17</formula>
<formula>formula see original document page 17</formula>
<formula>formula see original document page 17</formula>
表達式8是被應(yīng)用于包括兩個發(fā)送天線和兩個接收天線的通信系統(tǒng)的表達式。但是，在通信系統(tǒng)被擴展至N個發(fā)送天線和M個接收天線時，可以類似地擴展表達式8，并且可以在信道矩陣的第二行之后順序地校正各發(fā)送碼元之間相位失配(mismatch)。如圖6中所示，應(yīng)當(dāng)注意校正角eje被累積。 隨后，將描述在已知信息碼元被劃分為頻率軸中的多個子載波、并被從發(fā)送器的發(fā)送天線發(fā)送時，去除相位誤差分量的影響的方法。只在使用諸如OFDM之類的頻率多路復(fù)用發(fā)送系統(tǒng)時，該方法依賴于發(fā)送對應(yīng)于子載波的已知信息碼元的什么碼元。在這種情況中，例如，波形均衡單元106可以使用相位誤差來去除由相同的接收天線接收的信號中的、后繼的已知信息碼元中包括的子載波的相位誤差分量，所述相位誤差是由相位誤差估算單元112基于編碼并發(fā)送的信息碼元L-SIG和HT-SIG的解碼結(jié)果來估算的。該方法為本發(fā)明的實施例，并且可以由表達式9來表示。
表達式9 <formula>formula see original document page 17</formula>
<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 18</formula>
在表達式中9， i代表對應(yīng)于信息碼元中的子載波的序列號的值，而&代表對應(yīng)于 被發(fā)送的第i個子載波的碼元的序列號減去1的值。(這里，碼元代表在其上執(zhí)行接收FFT 處理的部分。) 表達式9是被應(yīng)用于包括兩個發(fā)送天線和兩個接收天線、并發(fā)送兩個流的通信系 統(tǒng)的表達式。但是，在通信系統(tǒng)被擴展至N個發(fā)送天線和M個接收天線時，可以類似地擴展 表達式9，并且可以校正各發(fā)送碼元之間相位失配。如圖6中所示，應(yīng)當(dāng)注意校正角度eJ'e 被累積。 最后，在圖7中示出了其中去除了在表達式3中包括的誤差分量的仿真結(jié)果?？?以從所示出的結(jié)果中理解，通過去除頻率偏移引起的信道估算誤差，而改善了接收的分組 的數(shù)據(jù)碼元部分的解調(diào)對頻率誤差的抵抗力。 本發(fā)明包含與在2008年10月31日向日本專利局提交的日本優(yōu)先專利申請JP 2008-281386中所公開的主題相關(guān)的主題，通過引用在此并入其整個內(nèi)容。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依賴于設(shè)計要求和其他因素，可以出現(xiàn)各種修改、組 合、子組合和變更，只要它們在所附權(quán)利要求書或其等效物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種在包括至少一個天線的無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行接收操作的無線通信設(shè)備，其包括信道矩陣估算單元，其估算包括天線之間的信道響應(yīng)元素的信道矩陣；相位誤差估算單元，其基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，來估算所接收的信號中包括的相位噪聲、時鐘漂移和頻率偏移導(dǎo)致的相位誤差；以及波形均衡單元，其使用信道矩陣來均衡所接收的分組的數(shù)據(jù)碼元的波形，其中通過從信道矩陣估算單元提供的信道矩陣的信道響應(yīng)元素中去除由相位誤差估算單元估算的相位誤差引起的估算的信道值的誤差，來獲得原始信道響應(yīng)元素，并且波形均衡單元使用包括原始信道響應(yīng)元素的信道矩陣來均衡數(shù)據(jù)碼元的波形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的無線通信設(shè)備，其進一步包括信道矩陣獲取單元，其使用在所接收的分組的前序中包括的已知信息碼元來獲取第一 信道矩陣；調(diào)制單元，其調(diào)制所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，并生 成發(fā)送碼元的副本；以及信道更新單元，其使用發(fā)送碼元的副本、所接收的碼元和由信道矩陣獲取單元獲取的 第一信道矩陣來處理第一信道矩陣的衰減變化分量的誤差分量，并且將第一信道矩陣更新 為第二信道矩陣，其中信道矩陣估算單元基于第一和第二信道矩陣來確定要向波形均衡單元提供的信 道矩陣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的無線通信設(shè)備，進一步包括調(diào)制單元，所述調(diào)制單元調(diào)制所接收 的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，并生成發(fā)送碼元的副本；其中相位誤差估算單元使用發(fā)送碼元的副本、所接收的碼元和信道矩陣來估算相位誤差。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的無線通信設(shè)備，其中，在獲取所接收的分組的前序中的編碼并發(fā) 送的信息碼元的解碼結(jié)果之前、當(dāng)信道矩陣估算單元準備并使用信道矩陣估算結(jié)果時，在 獲取所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果之后、波形均衡單元從由 信道矩陣估算單元估算的信道矩陣中去除由相位誤差估算單元估算的相位誤差分量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的無線通信設(shè)備，其中對已知信息碼元進行正交化、排列，并從天線 發(fā)送該已知信息碼元，并且其中，在將信道矩陣劃分為以供使用的信道響應(yīng)元素時，波形均衡單元使用相位誤差 來去除基于由相同的天線接收的信號中的鄰近的已知信息碼元的干擾分量，其中由相位誤 差估算單元基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果來估算所述 相位誤差。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的無線通信設(shè)備，其中從天線時分地發(fā)送已知信息碼元，以及 其中波形均衡單元使用相位誤差來去除由相同的天線接收的信號中的后繼的已知信息碼元的相位誤差分量，其中由相位誤差估算單元基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā) 送的信息碼元的解碼結(jié)果來估算所述相位誤差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4的無線通信設(shè)備，其中已知信息碼元被頻分為頻率軸中的多個子載波、并被從天線發(fā)送，并且使用相位誤差來去除由相同的天線接收的信號中的后繼的已知信息碼元中包括的子載波的相位誤差分量，其中由相位誤差估算單元基于所接收的分組的 前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果來估算所述相位誤差。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的無線通信設(shè)備，其中，應(yīng)用其中將信道矩陣估算單元估算信道矩 陣所使用的已知信息碼元排列在分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元之前的發(fā)送格式， 并且其中在信道矩陣估算單元估算包括誤差分量的信道矩陣之后，相位誤差估算單元基于 編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果來估算相位誤差分量，并且波形均衡單元在從信道矩陣 的信道響應(yīng)元素中去除相位誤差分量之后均衡碼元的波形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的無線通信設(shè)備，其中相位誤差估算單元對在若干碼元上所估算的 相位誤差進行平均。
10. —種用于在包括至少一個天線的無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行接收操作的無線通信方法， 其包括步驟估算包括天線之間的信道響應(yīng)元素的信道矩陣；基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，來估算所接收的信 號中包括的相位噪聲、時鐘漂移和頻率偏移導(dǎo)致的相位誤差；通過從所估算的信道矩陣的信道響應(yīng)元素中去除由所估算的相位誤差引起的估算的 信道值的誤差，來獲得原始信道響應(yīng)元素；以及使用包括原始信道響應(yīng)元素的信道矩陣來均衡數(shù)據(jù)碼元的波形。
11. 一種用于在包括至少一個天線的無線通信系統(tǒng)中處理接收的信號的信號處理設(shè) 備，其包括信道矩陣估算單元，其估算包括天線之間的信道響應(yīng)元素的信道矩陣； 相位誤差估算單元，其基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，來估算所接收的信號中包括的相位噪聲、時鐘漂移和頻率偏移導(dǎo)致的相位誤差；以及 信道估算精度改善單元，其通過從信道矩陣估算單元提供的信道矩陣的信道響應(yīng)元素中去除由相位誤差估算單元估算的相位誤差引起的估算的信道值的誤差，來獲得原始信道響應(yīng)元素。
12. —種在包括至少一個天線的無線通信系統(tǒng)中處理接收的信號的信號處理方法，其 包括步驟估算包括天線之間的信道響應(yīng)元素的信道矩陣；基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，來估算接收的信號 中包括的相位噪聲、時鐘漂移和頻率偏移導(dǎo)致的相位誤差；以及通過從所估算的信道矩陣的信道響應(yīng)元素中去除由所估算的相位誤差引起的估算的 信道值的誤差，來獲得原始信道響應(yīng)元素。
13. —種促使計算機執(zhí)行以下處理的計算機可讀計算機程序，所述處理允許無線通信 設(shè)備在包括至少一個天線的無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行接收操作，所述計算機程序促使計算機充 當(dāng)信道矩陣估算單元，其估算包括天線之間的信道響應(yīng)元素的信道矩陣； 相位誤差估算單元，其基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié) 果，來估算所接收的信號中包括的相位噪聲、時鐘漂移和頻率偏移導(dǎo)致的相位誤差；以及波形均衡單元，其使用信道矩陣來均衡所接收的分組的數(shù)據(jù)碼元的波形， 其中通過從信道矩陣估算單元提供的信道矩陣的信道響應(yīng)元素中去除由相位誤差估 算單元估算的相位誤差引起的估算的信道值的誤差，來獲得原始信道響應(yīng)元素，并且波形 均衡單元使用包括原始信道響應(yīng)元素的信道矩陣來均衡數(shù)據(jù)碼元的波形。
全文摘要
一種無線通信設(shè)備包括信道矩陣估算單元，其估算包括天線之間的信道響應(yīng)元素的信道矩陣；相位誤差估算單元，其基于所接收的分組的前序中的編碼并發(fā)送的信息碼元的解碼結(jié)果，來估算所接收的信號中的相位誤差；以及波形均衡單元，其使用信道矩陣來均衡所接收的分組的數(shù)據(jù)碼元的波形。通過從信道矩陣估算單元提供的信道矩陣的信道響應(yīng)元素中去除由相位誤差估算單元所估算的相位誤差引起的估算的信道值的誤差，來推導(dǎo)原始信道響應(yīng)元素，并且波形均衡單元使用包括原始信道響應(yīng)元素的信道矩陣來均衡數(shù)據(jù)碼元的波形。
文檔編號H04L27/26GK101729483SQ20091020819
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者澤井亮 申請人:索尼株式會社