專利名稱：離散化信號(hào)傳輸?shù)南⒔獯a的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，更具體地講，涉及用于在基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用壓縮采樣的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)被廣泛部署，以提供例如廣泛的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)。典型的無(wú)線通信系統(tǒng)由允許用戶共享公共網(wǎng)絡(luò)資源的多址通信網(wǎng)絡(luò)組成。這些網(wǎng)絡(luò)的示例是時(shí)分多址(“TDMA”)系統(tǒng)、碼分多址(“CDMA”)系統(tǒng)、單載波頻分多址(“SC-FDMA”)系統(tǒng)、正交頻分多址(“0FDMA”)系統(tǒng)等、或其他類似系統(tǒng)。OFDMA系統(tǒng)由各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如，演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入(“E-UTRA”)、Wi-Fi、全球微波接入互操作性(“WiMAX”)、超移動(dòng)寬帶(“UMB”)等、以及其他類似系統(tǒng))支持。此外，各種標(biāo)準(zhǔn)組織(如，第三代伙伴計(jì)劃(“3GPP”)和3GPP2)所開(kāi)發(fā)的規(guī)范描述了這些系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)?？梢允褂脤?duì)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)僅使用一個(gè)天線的單輸入單輸出系統(tǒng)(“SIS0”)、在接收機(jī)處使用多個(gè)天線并在發(fā)射機(jī)處僅使用一個(gè)天線的單輸入多輸出系統(tǒng)(“SIM0”)以及在接收機(jī)和發(fā)射機(jī)處使用多個(gè)天線的多輸入多輸出系統(tǒng)(“ΜΙΜ0”)來(lái)建立用戶設(shè)備和基站之間的通信。與SISO系統(tǒng)相比，如果使用多個(gè)發(fā)射天線、多個(gè)接收天線或者多個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線，SMO可以提供增強(qiáng)的覆蓋，而MMO系統(tǒng)可以提供增強(qiáng)的頻譜效率和更高的數(shù)據(jù)吞吐量。在許多調(diào)制解調(diào)通信系統(tǒng)(如，SMO和ΜΙΜ0)中，使用編碼技術(shù)來(lái)從用戶設(shè)備或手機(jī)發(fā)送信號(hào)。然而，這些編碼技術(shù)向無(wú)線系統(tǒng)添加了復(fù)雜度并使得在接收機(jī)處難以恢復(fù)無(wú)線傳輸。因此，期望簡(jiǎn)化編碼和解碼技術(shù)同時(shí)仍保持信號(hào)傳輸和安全性的魯棒性。此外，這樣的簡(jiǎn)化降低了操作這些系統(tǒng)所需的功率，從而延長(zhǎng)了這樣的系統(tǒng)的壽命和/或增加了這樣的系統(tǒng)的范圍。


為了便于理解本公開(kāi)并由本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)，下面參考參照附圖示意的示例實(shí)施例。在全部附圖中，相似的標(biāo)記指代相同的或功能相似的元件。附圖以及詳細(xì)描述被并入形成說(shuō)明書的一部分，并用于進(jìn)一步示意示例實(shí)施例和解說(shuō)根據(jù)本公開(kāi)的各種原理和優(yōu)勢(shì)，其中圖I示出了傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)。圖2示出了能夠在使用壓縮采樣的基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的無(wú)線設(shè)備。圖3示出了能夠在使用壓縮采樣的基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的傳感器。圖4示出了能夠在使用壓縮采樣的基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的基站。圖5示出了傳統(tǒng)無(wú)線通信機(jī)制。圖6是壓縮采樣的一種方法的流程圖。
圖7示出了約束傳感矩陣。圖8示出了用作表示矩陣的發(fā)生器矩陣。圖9示出了遠(yuǎn)程采樣器一中央大腦架構(gòu)中的約束矩陣的實(shí)施例。圖10示出了在使用基站的網(wǎng)絡(luò)中使用與遠(yuǎn)程采樣器相反的基站的網(wǎng)絡(luò)中使用約束矩陣。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到附圖是為清楚、簡(jiǎn)單的目的而示出的，并進(jìn)一步有助于加深對(duì)實(shí)施例的理解，而不必按比例繪制。
具體實(shí)施例方式雖然以下公開(kāi)了在基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的示例方法、設(shè)備和系統(tǒng)， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本公開(kāi)的教導(dǎo)絕不限于所示示例。相反，設(shè)想可以在可替代配置和環(huán)境中實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的教導(dǎo)。例如，雖然此處結(jié)合前述基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)的配置描述了所述示例方法、設(shè)備和系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到示例方法、設(shè)備和系統(tǒng)可以用在其他系統(tǒng)中，并且可以根據(jù)需要被配置為對(duì)應(yīng)于這樣的其他系統(tǒng)。相應(yīng)地，雖然以下描述了示例方法、設(shè)備及其使用系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到所公開(kāi)的示例不是實(shí)現(xiàn)這樣的方法、設(shè)備和系統(tǒng)的唯一方式，并且附圖和描述應(yīng)被視為實(shí)質(zhì)上是說(shuō)明性的而非限制性的。此處描述的技術(shù)可用于各種無(wú)線通信系統(tǒng)。此處描述的方面被表示為可以包括若干組件、元件、構(gòu)件、模塊、節(jié)點(diǎn)、外圍設(shè)備等在內(nèi)的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。此外，這些方法、設(shè)備和系統(tǒng)可以包括或不包括附加組件、元件、構(gòu)件、模塊、節(jié)點(diǎn)、外圍設(shè)備等。此外，此處描述的各種方面可以用硬件、固件、軟件或其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。重要的是注意術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”和“系統(tǒng)”可以交換使用。此處描述的關(guān)系術(shù)語(yǔ)(如，“以上”和“以下”、“左”和“右”、“第一”和“第二”等)可能僅用于將一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一實(shí)體或動(dòng)作區(qū)分而不一定要求或暗示這樣的實(shí)體或動(dòng)作之間任何實(shí)際的這樣的關(guān)系或順序。術(shù)語(yǔ)“或”意在表示兼與“或”而非互斥“或”。此外，術(shù)語(yǔ)“一”和“一個(gè)”意在表示一個(gè)或多個(gè)，除非另行指定或從上下文可以清楚確定其指向單數(shù)形式。本發(fā)明的方面可用于各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在描述本發(fā)明的方面時(shí)，將本發(fā)明的實(shí)施例描述為涉及兩種不同類型的網(wǎng)絡(luò)。一種類型的網(wǎng)絡(luò)例如是當(dāng)前由各無(wú)線運(yùn)營(yíng)商部署的GSM網(wǎng)絡(luò)。該類型網(wǎng)絡(luò)的其他示例是UMTS、WiMAX、UMB等。第二種類型的網(wǎng)絡(luò)是在相關(guān)申請(qǐng)“SENSORBASED WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS USINGCOMPRESSIVE SAMPLING” 中描述的壓縮采樣網(wǎng)絡(luò)。然而，本申請(qǐng)的方面不限于這些網(wǎng)絡(luò)，并且可以用于其他網(wǎng)絡(luò)。在以下圖中，圖I至6描述了網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)元件，而圖7至10描述本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于認(rèn)識(shí)到此處描述的概念和示例可擴(kuò)展至其他網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。此外，此處描述的概念和示例可以在一個(gè)處理器或多個(gè)處理器上執(zhí)行。在描述本發(fā)明時(shí)，特定術(shù)語(yǔ)可交換使用。對(duì)于GSM網(wǎng)絡(luò)，基站可以稱為node-B( “NodeB”)、基站收發(fā)機(jī)(“BTS”)、接入點(diǎn)(“AP”)、衛(wèi)星、路由器或某些其他等效術(shù)語(yǔ)。基站可以包含耦合至天線以允許與用戶設(shè)備通信的RF發(fā)射機(jī)、RF接收機(jī)或者RF發(fā)射機(jī)和RF接收機(jī)。對(duì)于壓縮采樣網(wǎng)絡(luò)，傳感器可以稱為遠(yuǎn)程采樣器、遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換設(shè)備、遠(yuǎn)程傳感器或其他類似術(shù)語(yǔ)。傳感器可以包括例如天線、接收元件、采樣器、控制器、存儲(chǔ)器和發(fā)射機(jī)。傳感器可以與例如基站接口連接。此外，可以在包括核心網(wǎng)的無(wú)線通信系統(tǒng)中部署傳感器，所述核心網(wǎng)可以訪問(wèn)另一網(wǎng)絡(luò)。在兩種網(wǎng)絡(luò)中，在無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的用戶設(shè)備可以稱為移動(dòng)臺(tái)(“MS”)、終端、蜂窩電話、蜂窩手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)、智能電話、手持計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、打印機(jī)、機(jī)頂盒、電視、無(wú)線設(shè)備、或一些其他等效術(shù)語(yǔ)。用戶設(shè)備可以包含耦合至天線以與基站通信的RF發(fā)射機(jī)、RF接收機(jī)或者RF發(fā)射機(jī)和RF接收機(jī)。此外，用戶設(shè)備可以是固定或移動(dòng)的，并且可以具有穿過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)的能力。此外，上行鏈路通信指從用戶設(shè)備到基站、傳感器或者基站和傳感器的通信。下行鏈路通信指從基站、下行鏈路發(fā)射機(jī)或者基站和下行鏈路發(fā)射機(jī)到用戶設(shè)備的通信。圖I示出了基本GSM系統(tǒng)。101是GSM系統(tǒng)中的手機(jī)或用戶設(shè)備(UE)。GSM中的UE獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)提供商。訂戶身份是從必須插入U(xiǎn)E以使其工作的SM(訂戶身份模塊)獲得的。SIM包含向網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)訂戶的IMSI (國(guó)際移動(dòng)訂戶身份)。其還包含對(duì)無(wú)線接口上的連接進(jìn)行加密所需的信息。UE自身由MEI (國(guó)際移動(dòng)設(shè)備身份)標(biāo)識(shí)，MEI可根據(jù)請(qǐng)求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得。102基站收發(fā)機(jī)(BTS)與UE通信。通常，BTS將具有天線，所述天線帶有在特定射頻上通信的多個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)。在BTS中解釋無(wú)線信道上的鏈路級(jí)信令，而大部分更 高級(jí)信令被轉(zhuǎn)發(fā)至基站控制器(BSC) 103和移動(dòng)交換中心(MSC) 104。BSC 103照看與每個(gè)UElOl的呼叫建立、位置更新和切換有關(guān)的若干不同過(guò)程。BSC 103決定BTS如102之間的切換何時(shí)是必要的。MSC 104是具有管理UE (如101)的擴(kuò)展功能的普通ISDN交換機(jī)。MSC104的基本功能是在BSC、其他MSC、其他GSM網(wǎng)絡(luò)以及外部非移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(統(tǒng)稱108)間交換語(yǔ)音和數(shù)據(jù)連接。MSC還管理與UE相關(guān)聯(lián)的功能，尤其是注冊(cè)、位置更新和切換。對(duì)于每個(gè)MSC，存在相關(guān)聯(lián)的訪問(wèn)位置寄存器(VLR) 105。VLR105可以與一個(gè)或更多個(gè)MSC相關(guān)聯(lián)。VLR 105存儲(chǔ)與在該MSC的位置區(qū)內(nèi)漫游的所有客戶有關(guān)的數(shù)據(jù)。以從MS發(fā)起、通過(guò)MSC或直接來(lái)自訂戶歸屬位置寄存器(HLR) 106的位置更新過(guò)程更新該數(shù)據(jù)。HLR106是訂戶的歸屬寄存器。訂制信息、允許的服務(wù)、訂戶的認(rèn)證信息和定位始終存儲(chǔ)在HLR中。可以在需要時(shí)通過(guò)VLR/MSC來(lái)獲得該信息。當(dāng)訂戶漫游至另一 VLR/MSC的位置區(qū)域時(shí)，更新HLR。設(shè)備身份寄存器(EIR) 107是可選寄存器。EIR的目的是注冊(cè)使用中的移動(dòng)臺(tái)的IMEI。圖2至4示出了壓縮傳感網(wǎng)絡(luò)中的組件的示例。關(guān)于壓縮采樣的進(jìn)一步信息，請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)申請(qǐng)“SENSOR BASED WIRELESSCOMMUNICATION SYSTEMS USING COMPRES SIVESAMPLING”。圖2示出了能夠在使用壓縮采樣的基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的用戶設(shè)備200。在圖2中，用戶設(shè)備200可以包括用于調(diào)制上行鏈路消息以形成信息信號(hào)(“x”)的調(diào)制器201。發(fā)生器202可以接收信息信號(hào)(“X”)，并且可以將稀疏表示矩陣(“Ψ”)205應(yīng)用于信息信號(hào)(“X”)以產(chǎn)生由上行鏈路發(fā)射機(jī)203使用例如天線214發(fā)送的上行鏈路信號(hào)(“f”)。用戶設(shè)備200還可以包括用于對(duì)天線214接收到的下行鏈路信號(hào)進(jìn)行下變換的下行鏈路接收機(jī)213。接著，接收到的下行鏈路信號(hào)可由解調(diào)器212進(jìn)行處理，以產(chǎn)生下行鏈路消息。用戶設(shè)備200可以包括用于為用戶設(shè)備200提供時(shí)鐘并保持系統(tǒng)定時(shí)的振蕩器210、用于為用戶設(shè)備200供電的電源208 (如，電池207)、輸入/輸出設(shè)備209 (如，鍵區(qū)和顯示器)、與用于控制用戶設(shè)備200的操作的控制器211耦合的存儲(chǔ)器206、其他元件或元件的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在用戶設(shè)備中找到的典型元件。圖3示出了能夠在基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的傳感器300。在圖3中，傳感器可以包括用于對(duì)例如天線301接收到的上行鏈路信號(hào)(“f”)進(jìn)行下變換的接收元件302。壓縮采樣器303可以將傳感矩陣(“Φ”)305應(yīng)用于上行鏈路信號(hào)(“f”)以產(chǎn)生可以使用傳感器發(fā)射機(jī)1232發(fā)送的感測(cè)信號(hào)(“y”)。傳感器300可以包括用于為傳感器提供時(shí)鐘并保持系統(tǒng)定時(shí)的振蕩器308、用于為傳感器300供電的電源308 (如，電池307)、輸入/輸出設(shè)備209 (如，鍵區(qū)和顯示器)、與用于控制傳感器300的操作的控制器或狀態(tài)機(jī)309耦合的存儲(chǔ)器306、其他元件或元件的組合。控制器309可以用硬件、固件、軟件或其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，控制器309可以包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器、狀態(tài)機(jī)或其任意組合。圖4示出了能夠在基于傳感器的無(wú)線通信中使用的基站400。在圖4中，在上行鏈路方向上，基站400可以包括用于采集感測(cè)信號(hào)(“y”)的采集器401。檢測(cè)器402可以接收采集到的感測(cè)信號(hào)(“y”)，并且可以使用傳感矩陣(“Φ”)405和稀疏表示矩陣(“Ψ”) 404來(lái)根據(jù)采集到的感測(cè)信號(hào)(“y”)來(lái)估計(jì)和檢測(cè)信息信號(hào)(“X”)。控制器406可以估計(jì)檢測(cè)到的信息信號(hào)(“x~”)，以確定上行鏈路消息。在下行鏈路方向上，基站400可以包括用于調(diào)制下行鏈路消息的調(diào)制器411以及用于發(fā)送調(diào)制后的下行鏈路信號(hào)的下行鏈路發(fā)射機(jī)接口 410?；?00可以包括用于為基站400提供時(shí)鐘并保持系統(tǒng)定時(shí)的振 蕩器408、用于為基站400供電的電源413、與用于控制基站400的操作的控制器406耦合的存儲(chǔ)器412、用于控制傳感器的傳感器控制器309、用于控制下行鏈路發(fā)射機(jī)的下行鏈路發(fā)射機(jī)控制器、其他元件或元件的組合。圖5示出了傳統(tǒng)無(wú)線通信方案。為了示出與其他附圖的對(duì)應(yīng)，發(fā)送信號(hào)已被表示為“f”，接收信號(hào)已被表示為“g”，雖然“f”和“g”的實(shí)際波形取決于所討論的系統(tǒng)。5b的發(fā)送濾波服從的映射原理在本領(lǐng)域中是已知的。圖511的信道編碼器的示例是線性分組碼和格型碼、Turbo碼、LDPC碼和噴泉碼。信道編碼器的示例實(shí)現(xiàn)包括移位寄存器電路和矩陣乘法，在矩陣乘法中，編碼器由發(fā)生器矩陣表示。信道編碼器的示例是圖8上部所示的卷積碼。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多其他類型的卷積碼編碼器是可行的。523解碼算法的示例是維特比算法和BCJR算法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其他類型的解碼算法也是可行的。用于商用蜂窩系統(tǒng)的圖5b的框的示例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。圖5a、5b和5c的所有框?qū)Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的(雖然信號(hào)的具體標(biāo)記有許多或者各種各樣)。變換是以不同方式表示信號(hào)的操作。變換不能增加信號(hào)中的信息。數(shù)字信號(hào)處理以數(shù)字序列來(lái)表示信號(hào)，并將第一序列變換為在某方面更期望的第二序列。也許最公知的示例是離散傅里葉變換。時(shí)間數(shù)字序列被改變?yōu)轭l率數(shù)字序列。后一序列的峰值位置顯示了時(shí)間序列大部分能量在頻域中位于何處。對(duì)于面向塊的處理，變換可以表示為對(duì)輸入矢量的矩陣操作以及產(chǎn)生輸出矢量。有限帶寬的模擬連續(xù)時(shí)間波形可由以離散時(shí)刻取得的采樣完全指定。這些采樣的最低采樣率通常稱為奈奎斯特率。以奈奎斯特率采樣相當(dāng)于在碼片時(shí)段未知的情況下每碼片兩次采樣，在碼片時(shí)段已知的情況下每碼片一次采樣。設(shè)計(jì)502的“FEC和調(diào)制”的過(guò)程稱為信道編碼。源編碼器提供了信息比特序列?！癋EC和調(diào)制”步驟的任務(wù)是創(chuàng)建發(fā)送波形，當(dāng)該波形被接收(圖5a的“解調(diào)和解碼”)時(shí)能夠與那些信息比特唯一關(guān)聯(lián)。對(duì)于給定帶寬和接收信噪比，存在可以無(wú)誤接收的最大比特?cái)?shù)目，稱為信道容量。
上述維特比和BCJR算法是以下過(guò)程的示例將根據(jù)觀測(cè)波形獲得的解調(diào)器輸出映射回關(guān)于所發(fā)送的信息比特是什么的判決(圖5a和520“檢測(cè)到的比特”)。圖Ic中LLR的計(jì)算是向如上所述的解碼算法提供輸入所需的步驟。圖6是能夠用于例如涉及壓縮采樣系統(tǒng)的壓縮采樣方法600的流程圖。在圖6中，方法600能夠起始于框670，其中，方法600可以對(duì)輸入信號(hào)(“f”)建模，并發(fā)現(xiàn)輸入信號(hào)(“f”)是S-稀疏的稀疏表示矩陣(“Ψ”)。在框671，方法600可以選擇與稀疏表示矩陣(“Ψ”)充分不相干的傳感矩陣(“Φ”)。在框672，方法600可以隨機(jī)地、確定地或者隨機(jī)且確定地選擇傳感矩陣(“Φ”)的M個(gè)傳感波形(“cpj”)，其中，M可以大于或等于
S。在框673，方法500可以使用所選擇的M個(gè)傳感波形(“φ j”)對(duì)輸入信號(hào)(“f”)進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生感測(cè)信號(hào)(“y”)。在框674，方法600可以將稀疏表示矩陣(“Ψ”)、傳感矩陣(“Φ”)和感測(cè)信號(hào)(“y”)傳遞至檢測(cè)器，以恢復(fù)信息信號(hào)(“X”)。圖7表示本發(fā)明的實(shí)施例。圖7示出了約束傳感矩陣。約束傳感矩陣不是單位矩 陣；相反，約束傳感矩陣具有有限數(shù)目的非零值，除了多個(gè)零值以外，在每行中不全等于I。可以在多個(gè)不同的無(wú)線傳輸技術(shù)中使用約束矩陣，以產(chǎn)生采樣集合。由于有限數(shù)目的非零值，可以容易地使用概率技術(shù)(如，對(duì)數(shù)似然比(LLR))從該采樣集合中選擇采樣集合中的一個(gè)?？梢酝ㄟ^(guò)進(jìn)一步約束傳感矩陣的行中的非零值或者占據(jù)與另一行中的非零值相同的列或完全分離，來(lái)進(jìn)一步簡(jiǎn)化該過(guò)程。接著，使用解碼技術(shù)(如，格型解碼器)對(duì)采樣進(jìn)行解碼。雖然如在本申請(qǐng)中描述的約束矩陣?yán)硐氲乜梢耘c壓縮采樣系統(tǒng)一起使用，還可以在利用解碼和概率的其他無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中使用約束矩陣，以降低系統(tǒng)復(fù)雜度同時(shí)保持魯棒性。在壓縮采樣的上下文中，可以在遠(yuǎn)程采樣器或遠(yuǎn)程中央服務(wù)器處使用約束矩陣，以變換用戶設(shè)備發(fā)送的消息。可以針對(duì)壓縮傳感網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程采樣器處或者在其他類型網(wǎng)絡(luò)中的基站處執(zhí)行概率技術(shù)。圖8表示本發(fā)明的實(shí)施例。圖8示出了用作表示矩陣的發(fā)生器矩陣。發(fā)生器矩陣在作為前向糾錯(cuò)控制形式的編碼技術(shù)中是公知的。這樣的發(fā)生器矩陣可用于允許接收機(jī)在無(wú)需發(fā)射節(jié)點(diǎn)重復(fù)數(shù)據(jù)的情況下檢測(cè)并糾正傳輸中的差錯(cuò)。這提供了無(wú)需附加信道向接收機(jī)重發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)。這樣的發(fā)生器矩陣的實(shí)現(xiàn)是對(duì)卷積碼進(jìn)行編碼的形式?？梢栽趬嚎s采樣的上下文中使用發(fā)生器矩陣，以對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼。信號(hào)可以與發(fā)生器碼相乘，以形成碼字序列。接著，根據(jù)實(shí)現(xiàn)，這些碼字可以被手機(jī)發(fā)送至遠(yuǎn)程采樣器或基站。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到可以在附接至網(wǎng)絡(luò)的任意數(shù)目個(gè)組件處產(chǎn)生發(fā)生器矩陣；然而，矩陣需要被發(fā)送至用戶設(shè)備或手機(jī)以使用發(fā)生器矩陣?？商娲?，發(fā)生器矩陣可以被硬編碼至用戶設(shè)備或手機(jī)，或者用戶設(shè)備或手機(jī)可以能夠自身創(chuàng)建發(fā)生器矩陣。此外，在涉及多個(gè)手機(jī)的特定網(wǎng)絡(luò)中，單個(gè)組件或多個(gè)組件可以創(chuàng)建發(fā)生器矩陣，并且相同或其他組件可以將發(fā)生器矩陣發(fā)送至用戶設(shè)備或手機(jī)。相同或不同的發(fā)生器矩陣可由網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)、一些或全部用戶設(shè)備或手機(jī)使用。圖9包含圖9a、9b、9c和9d，示出了遠(yuǎn)程采樣器——中央大腦架構(gòu)中的約束矩陣的實(shí)施例。圖9a和9b示出了遠(yuǎn)程采樣器一中央大腦架構(gòu)(關(guān)于更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)參見(jiàn)2009年12 月 T. Sexton 和 J. Womack 的非臨時(shí)申請(qǐng)，或 2010 年 4 月 P. Lusina、T. Sexton、S. Simmons和J. Womack的非臨時(shí)申請(qǐng))。圖2c更詳細(xì)地示出了發(fā)送操作。為了獲得FEC(前向糾錯(cuò))結(jié)構(gòu)的益處，可以將Ψ矩陣取為發(fā)生器矩陣。采樣可以是壓縮采樣.。圖10包括圖10a、10b、IOc和IOcL這些圖示出了在使用基站的網(wǎng)絡(luò)中使用與遠(yuǎn)程采樣器相反的基站的網(wǎng)絡(luò)中使用約束矩陣。示出并描述了示例實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不背離本公開(kāi)的范圍的前提下做出適當(dāng)?shù)男薷摹Ｒ呀?jīng)提高了這樣的潛在修改中的若干修改，并且其他修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。例如，上述示例、實(shí)施例等是說(shuō) 明性的而不一定是必須的。相應(yīng)地，應(yīng)根據(jù)以下權(quán)利要求考慮本公開(kāi)的范圍，并且應(yīng)理解為其不限于說(shuō)明書和附圖中示出和描述的結(jié)構(gòu)、操作和功能的細(xì)節(jié)。如以上記載的，所述公開(kāi)包括以下記載的方面。
權(quán)利要求
1.一種接收信號(hào)的方法，所述方法包括 接收用戶設(shè)備的傳輸； 所述用戶設(shè)備傳輸是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)比特進(jìn)行前向糾錯(cuò)形成的； 將第一采樣集合下采樣為第二采樣集合，所述第二采樣集合在數(shù)目上小于所述第一采樣集合；以及 對(duì)用戶設(shè)備傳輸進(jìn)行解碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述壓縮采樣信號(hào)輸出至FEC解碼器。
3.一種無(wú)線通信方法，所述方法包括 通過(guò)無(wú)線信道接收用戶設(shè)備傳輸； 對(duì)接收到的傳輸進(jìn)行下變換和離散化，以創(chuàng)建離散化的信號(hào)； 將離散化的信號(hào)與約束矢量集相關(guān)，以產(chǎn)生采樣集合； 其中，所述約束矢量集是由預(yù)定的非零值集合和預(yù)定的零值集合約束的； 其中，所述非零值不都等于I ; 所述約束矢量集不可以形成單位矩陣或平凡稀疏矩陣；以及 對(duì)采樣集合執(zhí)行概率計(jì)算，以對(duì)傳輸采樣集合中的一個(gè)采樣進(jìn)行變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括 對(duì)變換后的采樣集合中的一個(gè)采樣執(zhí)行解碼器算法。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述概率計(jì)算是對(duì)數(shù)似然率(LLR)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，彼此相鄰的行中的所述非零值在不同的列中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述解碼器算法使用編碼器操作的格型表示。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，采樣集合中的一個(gè)采樣被發(fā)送至遠(yuǎn)程中央服務(wù)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述相關(guān)和離散化是在遠(yuǎn)程采樣器處執(zhí)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述相關(guān)和離散化是在基站處執(zhí)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述概率計(jì)算是在遠(yuǎn)程中央服務(wù)器處執(zhí)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述概率計(jì)算是在遠(yuǎn)程采樣器處執(zhí)行的。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述概率計(jì)算是在基站處執(zhí)行的。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述相關(guān)和離散化是在遠(yuǎn)程中央服務(wù)器處執(zhí)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述執(zhí)行解碼器算法是在遠(yuǎn)程中央服務(wù)器處執(zhí)行的。
16.一種用于接收無(wú)線通信的裝置，所述裝置包括 處理器，被配置為 基于矢量組合來(lái)接收用戶設(shè)備傳輸； 對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行下變換和離散化，以產(chǎn)生離散化的信號(hào)； 將離散化的信號(hào)與約束矢量集相關(guān)，以產(chǎn)生采樣集合；以及 對(duì)采樣集合執(zhí)行概率計(jì)算，以選擇采樣集合中的一個(gè)采樣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述處理器被配置為執(zhí)行解碼器算法。
全文摘要
本公開(kāi)提供了用于使用壓縮采樣的基于傳感器的無(wú)線通信系統(tǒng)的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣的方法包括基于矢量集的S-稀疏組合通過(guò)無(wú)線信道接收用戶設(shè)備傳輸；將接收到的傳輸進(jìn)行下變換和離散化，以創(chuàng)建離散化的信號(hào)；將離散化的信號(hào)與傳感波形集合相關(guān)，以產(chǎn)生采樣集合，其中，集合中采樣的總數(shù)等于集合中傳感波形的總數(shù)，傳感波形集合與矢量集不匹配，并且傳感波形集合中傳感波形的總數(shù)小于矢量集中矢量的總數(shù)；以及將采樣集合中的至少一個(gè)采樣發(fā)送至遠(yuǎn)程中央處理器。
文檔編號(hào)H04K1/10GK102934386SQ201180027572
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者邁克爾·約恩·巴克利, 保羅·詹姆斯·盧斯那 申請(qǐng)人:捷訊研究有限公司