專利名稱：基帶干擾消除擴頻通信方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信方法和設(shè)備，并且更加特別地涉及到擴頻通信方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)已經(jīng)被普遍用于為用戶提供語音和數(shù)據(jù)通信。例如被稱為AMPS、ETACS、NMT-450和NMT-900等的模擬蜂窩無線電話系統(tǒng)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)成功地運營了很長一段時間。從二十世紀九十年代早期起，遵循北美標準IS-54以及歐洲標準GSM的數(shù)字蜂窩無線電話系統(tǒng)已經(jīng)開始投入使用。近來，又引入了廣義上被稱作PCS(無線個人通信業(yè)務(wù))的多種無線數(shù)字業(yè)務(wù)，其中包括遵循例如IS-136和IS-95標準的高級數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、例如DECT(數(shù)字改進無繩電話)的低功率系統(tǒng)以及例如CDPD(蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。這些以及其它系統(tǒng)都在由CRC Press(1996年)出版的，Gibson編著的《The Mobile Communications Handbook》(移動通信手冊)中有所描述。


圖1中說明了典型的地面蜂窩無線電話通信系統(tǒng)20。蜂窩無線電話系統(tǒng)20中可以包括一個或多個無線電話(終端)22，這些終端可以與由基站26和移動電話交換局(MTSO)28提供服務(wù)的多個小區(qū)24進行通信。盡管圖1中只畫出了三個小區(qū)24，但是在一個典型的蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可以包括上百個小區(qū)，可以包括不只一個MTSO，并且可以為幾千個無線電話提供服務(wù)。
在通信系統(tǒng)20中，小區(qū)24通常被用作節(jié)點，從該小區(qū)通過為小區(qū)24提供服務(wù)的基站26，在無線電話22和MTSO28之間建立鏈接。每個小區(qū)24都被分配一個或多個專用控制信道以及一個或多個業(yè)務(wù)信道?？刂菩诺朗菍Ｓ眯诺?，用于發(fā)送小區(qū)標識以及尋呼信息。業(yè)務(wù)信道用于承載語音和數(shù)據(jù)信息。通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)20，可以在兩個移動終端22之間，或者通過公共交換電話網(wǎng)(PTSN)34在一個移動終端22和陸地線路電話用戶32之間實現(xiàn)雙工無線通信鏈接。基站26的功能在于處理小區(qū)24的無線通信。從這一點講，基站26可以被當作數(shù)據(jù)和語音信號的中繼站。
如圖2所示，在如下情況中可以采用衛(wèi)星42去執(zhí)行由常規(guī)地面基站所完成的類似功能，即例如為人員分布稀少的地區(qū)提供服務(wù)，或者是為那些由于地形分布崎嶇不平，造成無論從技術(shù)上講，還是從經(jīng)濟上講，都不可能實施常規(guī)陸地線路電話或地面蜂窩電話基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)提供服務(wù)。衛(wèi)星無線電話系統(tǒng)40中典型地包括一個或多個衛(wèi)星42，它們在一個或多個地面站44和終端23之間被用作中繼或轉(zhuǎn)發(fā)器。衛(wèi)星通過雙工鏈路46，向終端23和地面站44傳遞無線電話通信。地面站44又被連接到公共交換電話網(wǎng)絡(luò)34，允許在衛(wèi)星無線電話之間進行通信，在衛(wèi)星無線電話和常規(guī)地面蜂窩無線電話或陸地線路電話之間進行通信。衛(wèi)星無線電話系統(tǒng)40可以利用能夠覆蓋整個系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域的單一天線波束，或者如圖所示，可以設(shè)計衛(wèi)星使得它生成多個最小重疊的波束48，每個波束為系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域內(nèi)的不同地理覆蓋區(qū)域50提供服務(wù)。覆蓋區(qū)域50完成與圖1中地面蜂窩系統(tǒng)20中的小區(qū)24類似的功能。
通常，可以使用若干種接入技術(shù)為如圖1和圖2所示的無線系統(tǒng)的用戶提供無線業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的模擬蜂窩系統(tǒng)一般采用稱為頻分多址(FDMA)的系統(tǒng)去構(gòu)成通信信道，其中離散頻段被用作承載蜂窩終端和蜂窩基站之間通信的信道。典型地，為了提高系統(tǒng)容量，這些波段在地理位置分離的小區(qū)內(nèi)可以實現(xiàn)復(fù)用。
現(xiàn)代數(shù)字無線系統(tǒng)中可以典型地采用不同的多址接入技術(shù)，例如時分多址(TDMA)和/或碼分多址(CDMA)，以提供提高的頻譜效率。在例如遵循GSM或IS-136標準的TDMA系統(tǒng)中，載波被分為連續(xù)的、可以分配給多個信道的時隙，使得多個信道可以在單一載波上進行復(fù)用。在例如遵循IS-95標準的CDMA系統(tǒng)中，通過使用“擴頻”技術(shù)來實現(xiàn)增加的信道容量，其中采用唯一的擴展碼(即在通信系統(tǒng)操作的寬帶頻譜范圍上擴展原始數(shù)據(jù)調(diào)制載波)去調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制載波信號來定義信道。
常規(guī)擴頻CDMA通信系統(tǒng)一般使用“直接序列”擴頻調(diào)制。直接序列調(diào)制中，當數(shù)據(jù)調(diào)制載波信號被功率放大器放大，以及通過通信媒介(例如空中接口)發(fā)送之前，由擴展碼或序列直接去調(diào)制該數(shù)據(jù)調(diào)制載波。擴展碼中典型地包括一系列以碼片速率出現(xiàn)的“碼片”，這一速率要大大高于被發(fā)送數(shù)據(jù)的比特速率。
在典型的CDMA系統(tǒng)中，根據(jù)用戶專用的擴展序列，指定給一個特定用戶(終端)的數(shù)據(jù)流可以首先被進行直接序列擴展，然后又根據(jù)小區(qū)特定的擾碼序列，對結(jié)果所得到的信號進行加擾。然后經(jīng)過擴展和加擾的用戶數(shù)據(jù)流被發(fā)送到通信媒介中。多個用戶的擴展信號通常被組合起來，在通信媒介中形成復(fù)合信號。
基站典型地以同步方式發(fā)送小區(qū)內(nèi)的不同物理信道的下行鏈路信號。用戶專用的擴展碼是典型正交的，在發(fā)射機內(nèi)生成相互正交的下行鏈路信號。然而在接收機一端，信道彌散會典型地導(dǎo)致正交性的丟失，引起小區(qū)內(nèi)多用戶之間的干擾，使得接收機的性能會有所下降。由于“遠近”效應(yīng)問題，使得這種干擾會進一步加劇，即距離接收機較近的干擾信號的能量所做出的貢獻要高于發(fā)送期望信號的基站所作出的貢獻。盡管可以通過上行鏈路的功率控制技術(shù)來緩解這一遠近問題，但是在下行鏈路上實施功率控制一般是不切實際的。
在例如寬帶CDMA(WCDMA)系統(tǒng)的“第三代”系統(tǒng)中，這些問題會更加突出。這種系統(tǒng)典型地要支持若干種通信業(yè)務(wù)，包括具備不同信息速率要求的語音和數(shù)據(jù)應(yīng)用。一般來講，這些系統(tǒng)都被設(shè)計去支持高于其前任系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率，并且還被設(shè)計去支持多種數(shù)據(jù)速率。然而，這種寬帶系統(tǒng)內(nèi)更高的數(shù)據(jù)速率以及增加的帶寬可以共同在用戶之間造成嚴重的小區(qū)間干擾和小區(qū)內(nèi)干擾。這種寬帶第三代系統(tǒng)典型地被設(shè)計去支持多種擴展因子，這也就意味著采用小擴展因子的信號通常都要求較高的發(fā)射功率，以獲得與采用較大擴展因子發(fā)送的信號相同的鏈路質(zhì)量。這種功率差別能夠進一步增加小區(qū)內(nèi)多用戶之間的干擾。
已經(jīng)提出了多種用于消除這種干擾的技術(shù)，但是其中的多數(shù)技術(shù)都更加適用于上行鏈路干擾消除，即系統(tǒng)內(nèi)要使用高度復(fù)雜以及/或者預(yù)先假定擴展序列的先驗知識。盡管這種技術(shù)能夠提供有效的干擾消除，但是隨著無線業(yè)務(wù)需求的不斷增加，仍需要干擾消除技術(shù)，以進一步改善資源的利用狀況。
發(fā)明概述根據(jù)上述內(nèi)容，本發(fā)明的一個目的在于提供用于恢復(fù)在通信媒介內(nèi)傳輸?shù)膹?fù)合擴展信號中的信息的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另外一個目的在于提供，用于當存在有來自其它擴展信號的干擾時，根據(jù)擴展碼來恢復(fù)被發(fā)送信息的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的還一個目的在于提供用于當存在小區(qū)內(nèi)多用戶干擾時，恢復(fù)蜂窩CDMA系統(tǒng)內(nèi)被選中用戶信號的方法和設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過某些方法和設(shè)備來提供這些以及其它目的、特征和好處，其中可以基于對基帶信號內(nèi)檢測到的擴展序列構(gòu)成的干擾信號分量的估計，對基帶信號進行遞歸修改。更加特別的是，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，基帶信號經(jīng)過解擾，形成與一組擴展序列(例如在無線CDMA通信系統(tǒng)內(nèi)使用的一組可能的擴展序列)相關(guān)的多徑分量，生成多組相關(guān)值，經(jīng)過最大比合并(MRC)去檢測與基帶信號內(nèi)的干擾信號分量相關(guān)的擴展序列。可以從MRC結(jié)果中生成相關(guān)的符號估計值，并且根據(jù)檢測到的擴展碼、擾碼以及信道估計值進行處理，以生成干擾信號分量的估計。然后再利用例如相減或信號投射技術(shù)，干擾信號分量估計又被用于消除基帶信號中的干擾。
在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，通過對通信信號進行處理，生成基帶信號，并且從基帶信號中檢測擴展序列，而從包含干擾在內(nèi)的通信信號中恢復(fù)出期望信息。檢測基帶信號內(nèi)與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的干擾信號分量的估計值。在所產(chǎn)生的干擾信號分量估計的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)前一版本基帶信號產(chǎn)生一個新版本基帶信號?？梢詮男掳姹净鶐盘柸ス烙嬈谕畔?。
最好可以通過將新版本基帶信號分解為多個信號分量的方法(例如解擾)來檢測擴展序列，其中各個分量可以與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)。分解得到的多個信號分量可以與一組擴展序列相關(guān)，為各個分解得到的信號分量生成各組相關(guān)值。這些相關(guān)值被組合在一起(最好采用MRC)，生成多個組合相關(guān)值，其中每一個都與各個擴展序列相對應(yīng)。從生成的組合相關(guān)值中可以檢測出與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列。例如，檢測到的擴展序列可以是由組合相關(guān)值所指示的具備最大能量的序列，表示與基帶信號內(nèi)的其它干擾信號相比，與被檢測信號相關(guān)的干擾信號分量具備最大的信號強度。
最好根據(jù)與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的組合相關(guān)值生成按照被檢測擴展序列發(fā)送的符號的估計值，由此生成干擾信號分量的估計值。然后根據(jù)被檢測擴展序列、擾碼序列以及信道估計值對符號估計值進行處理，生成干擾信號分量的估計值。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，從已分解的多個信號分量中可以檢測出多個擴展序列，多個被檢測擴展序列中的各個序列都與通信信號中的多個干擾信號分量中的各個分量相關(guān)。根據(jù)與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的組合相關(guān)值，生成按照各個被檢測擴展序列編碼的各個符號的估計值，來生成干擾信號分量的估計值。根據(jù)各自相應(yīng)的擴展序列，對各個編碼符號估計值進行擴展，并且把擴展得到的編碼符號估計值組合起來，生成復(fù)合信號。根據(jù)擾碼序列對復(fù)合信號進行加擾，并且根據(jù)信道估計進行處理，以生成多個干擾信號分量的復(fù)合估計值。然后根據(jù)前一版本基帶信號以及所生成的多個干擾信號分量的復(fù)合估計值，生成新版本基帶信號。例如可以通過如下方式生成新版本基帶信號，即例如通過從前一版本基帶信號中減去干擾信號分量的估計值來生成新版本基帶信號，或者判定前一版本基帶信號在干擾信號分量估計值正交的信號空間方向上的投影來生成新版本基帶信號。
根據(jù)本發(fā)明的“子空間”消除方面，按照各自相應(yīng)的擴展序列對編碼符號的各個估計值進行擴展。然后根據(jù)擾碼序列對擴展的編碼符號估計值分別加擾，生成多個加擾的擴展信號。然后再根據(jù)信道估計值分別對經(jīng)過加擾的擴展信號進行處理，生成多個干擾信號分量的各個估計值。最好通過判定前一版本基帶信號在與所生成的多個干擾信號分量估計正交的信號空間方向上的投影，可以由前一版本基帶信號以及所生成的多個干擾信號分量的估計值，生成新版本基帶信號。例如可以利用格蘭姆-施密特(Gram-Schmidt)正交來確定這種投影。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，采用與生成干擾信號分量估計值相類似的技術(shù)，遞歸生成的基帶信號可以被用于去估計基帶信號內(nèi)的期望信息。新版本基帶信號可以被分解為多個消除干擾的信號分量，并且已分解的多個消除干擾的信號分量與期望的擴展序列進行相關(guān)，以生成已分解信號分量的一組相關(guān)值。然后把相關(guān)值組合起來，并且從組合相關(guān)值中估計期望信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，在選中的符號時段內(nèi)檢測擴展序列，并且該擴展序列被用于生成其它符號時段內(nèi)干擾信號分量的估計值。從對應(yīng)于第一發(fā)送符號的基帶信號的第一部分去檢測擴展序列。在被檢測擴展序列的基礎(chǔ)上，從關(guān)聯(lián)于第二發(fā)送符號的基帶信號的第二部分中去生成干擾信號分量的估計值。根據(jù)前一版本基帶信號的第二部分以及所生成的干擾信號分量估計值來估計新版本基帶信號的第二部分，并且根據(jù)新版本基帶信號的第二部分去估計第二發(fā)送符號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，從通信信號中恢復(fù)信息的設(shè)備中包括用于處理通信信號以生成基帶信號的裝置。提供用于從基帶信號中檢測擴展序列的裝置，以及用于生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的基帶信號的干擾信號分量的估計值的裝置。而且還提供用于響應(yīng)生成干擾信號分量估計值的裝置，在所生成的干擾信號分量估計值的基礎(chǔ)上，根據(jù)前一版本基帶信號來生成新版本基帶信號的裝置。此外，還提供用于響應(yīng)生成新版本基帶信號的裝置，從新版本基帶信號來估計期望信息的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，接收機內(nèi)包括遞歸基帶處理器，用于從基帶信號中檢測擴展序列，生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的基帶信號的干擾信號分量估計值，在基帶信號與一組擴展序列的相關(guān)值的基礎(chǔ)上，從該基帶信號生成消除干擾版本的基帶信號，并且從消除干擾版本的基帶信號中生成期望信息的估計值?；鶐幚砥髦凶詈冒刹僮鞯慕鈹_器，用于把一個版本的基帶信號分解為多個多徑信號分量。相關(guān)器響應(yīng)于解擾器，將已分解的多個多徑信號分量與一組擴展序列相關(guān)，以生成各個被分解信號分量的各組相關(guān)值。最大比合并器響應(yīng)于相關(guān)器，可對相關(guān)值進行組合，以生成多個組合相關(guān)值，其中各個組合相關(guān)值對應(yīng)于各個擴展序列。
擴展序列檢測器響應(yīng)于最大比合并器，并且操作去從所生成的組合相關(guān)值中檢測與該干擾信號分量相關(guān)的擴展序列。符號估計器還響應(yīng)于最大比合并器，并且操作去生成干擾信號分量的符號估計值。擴展器響應(yīng)于擴展序列檢測器以及符號估計器，并且根據(jù)被檢測的擴展序列，對所生成的符號估計值進行擴展。加擾器響應(yīng)于擴展器，并且操作去根據(jù)擾碼序列對擴展符號估計值加擾。信道仿真器響應(yīng)于加擾器，并且根據(jù)信道估計值對經(jīng)過加擾的擴展符號估計值進行處理，生成干擾信號分量的估計值。基帶干擾消除器響應(yīng)于信道仿真器，根據(jù)前一版本基帶信號以及所生成的干擾信號分量估計值來生成新版本基帶信號。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，解擾器還操作去把新版本基帶信號分解為多個信號分量，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)。相關(guān)器還操作去將新版本基帶信號中已分解的多個信號分量與期望擴展序列相關(guān)，以生成新版本基帶信號的已分解的信號分量的一組相關(guān)值。最大比合并器還操作去組合新版本基帶信號中已分解信號分量的該組相關(guān)值，以生成根據(jù)期望擴展序列發(fā)送的符號的判決統(tǒng)計。接收機中還包括響應(yīng)于最大比合并器的符號估計器，并且操作去從生成的判決統(tǒng)計生成根據(jù)期望擴展序列發(fā)送的符號的估計值。
附圖簡述圖1是說明常規(guī)地面蜂窩通信系統(tǒng)的概要框圖；圖2是說明基于常規(guī)衛(wèi)星的無線通信系統(tǒng)的概要框圖；圖3是說明實施本發(fā)明的設(shè)備和方法的無線終端的概要框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例，說明基帶干擾消除接收機的概要框圖；圖5-7是根據(jù)本發(fā)明的實施例，說明基帶干擾消除的示范操作的流程圖；圖8是說明降低復(fù)雜度的基帶干擾消除接收機的概要框圖；圖9是說明圖8中接收機的基帶干擾消除的示范操作的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一方面，說明基帶干擾消除接收機的概要框圖；圖11是說明圖9中接收機的基帶干擾消除的示范操作的流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述隨后參考給出本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖，更加完整地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同的形式，并且不應(yīng)該被解釋為限制于在此所提出的實施例中；而且提供這些實施例，使得這一公開內(nèi)容會完整全面，并且可以向本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全地傳達本發(fā)明的覆蓋范圍。在附圖中，類似的數(shù)字表示類似的元素。
此處的討論涉及到無線通信系統(tǒng)，并且更加特別涉及無線碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，例如遵循IS-95標準或者所提出的第三代寬帶CDMA(WCDMA、IS-2000或其它類似標準)標準的系統(tǒng)。在這種無線通信系統(tǒng)中，位于例如移動終端或基站內(nèi)的發(fā)射機所生成的電磁波由天線發(fā)射出去。電磁波在無線傳播環(huán)境中進行傳播，并且由接收機經(jīng)過一個或多個天線進行接收。可以理解到，盡管此處的描述參考無線環(huán)境，但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它環(huán)境，例如有線通信。
此處描述的示范實施例也最好被用于無線下行鏈路信道的干擾消除，即把信息從無線蜂窩系統(tǒng)的基站傳遞給到終端的信道，并且還適用于實施在例如蜂窩無線電話、有無線能力的個人數(shù)字助理(PDA)或者類似無線通信設(shè)備的無線通信終端內(nèi)的設(shè)備和方法。然而可以理解到，本發(fā)明可以被用于其它環(huán)境中，例如在其它類型的無線接收機應(yīng)用中，或者有線接收機應(yīng)用中。
圖5-7、9和11中描述了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的示范操作的流程圖?？梢岳斫獾?，這些流程圖中的模塊以及流程圖中模塊的組合，都可以用計算機程序指令的形式來實施，該指令可以在計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中加載并且執(zhí)行，例如微型計算機、微處理器、ASIC、DSP芯片或其它用于實施這些設(shè)備(例如參考圖4、8和10中描述的接收機設(shè)備)的處理電路，以便構(gòu)成一種機器，使得在計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上執(zhí)行的指令能夠創(chuàng)建用于實施流程圖模塊中所規(guī)定功能的裝置。計算機程序指令也可以被加載到計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中，引起一系列在計算機或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的步驟，生成計算機執(zhí)行過程，使得在計算機或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令可以提供用于實施流程圖模塊中所規(guī)定的功能的步驟。
相應(yīng)地，圖5-7、9和11中流程圖的模塊支持用于執(zhí)行特定功能的裝置的組合，以及執(zhí)行特定功能的步驟的組合。還可以理解到，圖5-7、9和11中流程圖的每個模塊，以及其中模塊的組合能夠通過基于專用硬件的計算機系統(tǒng)(執(zhí)行特定功能或步驟)或者專用硬件和計算機指令的組合來實施。
圖3說明實現(xiàn)本發(fā)明的方法和設(shè)備的示范無線終端300。終端300內(nèi)包括例如微處理器、微控制器或類似數(shù)據(jù)處理設(shè)備的控制器370，用于執(zhí)行存儲在例如動態(tài)隨機接入存儲器(DRAM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)或其它存儲設(shè)備的存儲器360內(nèi)的程序指令?？刂破?70可操作地與用戶接口部件相關(guān)，例如顯示320、鍵盤330、揚聲器340以及話筒350，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其操作是公認已知的，在此不再進一步進行討論?？刂破?70還控制和/或監(jiān)視例如經(jīng)過天線310把射頻(RF)信號發(fā)送到通信媒介中的無線發(fā)射機380的操作。控制器470還可操作地與基帶干擾消除接收機390相關(guān)，下面詳細描述其示范操作。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的基帶干擾消除接收機390的示范實施例?；鶐Ц蓴_消除接收機390對接收到的通信信號r(t)，例如由天線(例如圖3的天線310)通過無線鏈路所接收到的信號進行處理，圖3中包括與預(yù)定給多用戶的多個發(fā)射擴展信號相關(guān)的部件?；鶐Ц蓴_消除接收機390中包括RF到基帶轉(zhuǎn)換器410，對接收到的通信信號r(t)進行處理，生成最好是基帶抽樣序列的基帶信號r(k)。遞歸基帶處理器392中包括緩沖基帶信號r(k)，并且遞歸對其進行修改的基帶干擾消除器415，遞歸生成基帶信號r(k)的一個或多個消除干擾的版本 ，最終得到的版本被用于去生成根據(jù)期望擴展序列，例如分配給接收機390所在的終端(例如圖3的終端300)的擴展序列而發(fā)射的信息的估計值。
在遞歸基帶處理器392的第一次操作中，基帶信號r(k)不經(jīng)修改就通過基帶干擾消除器進行傳遞，使得基帶干擾消除器415的輸出 等同于原始基帶信號r(k)。解擾器420對基帶干擾消除器415的輸出信號 進行解擾，將其分解為多個多徑分量，其中各個分量分別對應(yīng)于各個信號路徑。如圖所示，可以通過將基帶信號 與擾碼序列α(i)的時間移位版本α(t-τ1)，α(i-τ2)，…，α(t-τL)進行相關(guān)來實現(xiàn)這一操作。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以理解到，還可以采用其它技術(shù)把基帶信號 分解為多徑分量，例如通過將擾碼序列α(t)和基帶信號 的時間移位版本進行相關(guān)。
相關(guān)器425將每個多徑信號分量與一組擴展碼(例如無線通信系統(tǒng)內(nèi)，任意給定時刻使用的擴展碼組)中每個擴展碼的相關(guān)。在擴展序列組成沃爾什-阿達瑪(Walsh-Hadamard)碼的實施例中，相關(guān)器425中最好還要包括一組快速沃爾什變換器(FWT)425-1、425-2、…、425-L，以提高計算效率。然而可以理解到，在本發(fā)明中還可以使用其它相關(guān)器結(jié)構(gòu)，例如包括執(zhí)行FWT功能的相關(guān)器組的相關(guān)器。
相關(guān)器425生成的相關(guān)值最好通過最大比合并器(MRC)430被組合起來，生成與該擴展碼組中各個擴展碼相對應(yīng)的各個組合相關(guān)值。根據(jù)這些組合相關(guān)值，干擾序列檢測器435檢測與基帶信號r(k)的M個干擾分量相關(guān)的M個擴展序列。例如，干擾序列檢測器可以檢測與具備最大能量的組合相關(guān)值相關(guān)聯(lián)的M個擴展序列，或者與超過預(yù)定門限值的能量相關(guān)聯(lián)的M個擴展序列。這種干擾擴展序列檢測技術(shù)在1999年1月22日Wang等人提交的美國專利申請(序列號為No.09/235,470、代理人案號No.8194-238)中有描述，該專利申請已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，并且在此完整引入作為參考。
響應(yīng)于干擾序列檢測器435，符號估計器440從MRC430的組合相關(guān)值中生成根據(jù)M個被檢測干擾信號序列中的各個干擾序列編碼的符號的各個符號估計值。然后把M個干擾信號的符號估計值傳遞給信號擴展器450-1、450-2、…、450-M，后者根據(jù)各個相應(yīng)的干擾信號序列，對各個符號估計值進行擴展。然后由加法器455把得到的擴展信號相加，生成復(fù)合擴展信號。然后根據(jù)擾碼序列α(t)由擾碼器460對加法器455所生成的復(fù)合信號進行重加擾，并且根據(jù)信道估計值，由信道仿真器465進行處理，生成基帶信號r(k)的干擾分量的估計值。
仍然在第一次操作中，基帶干擾消除器415在干擾信號分量估計值的基礎(chǔ)上，對原始基帶信號r(k)進行修改，生成一個新的消除干擾版本的基帶信號 。在隨后的第二次中，以與原始基帶信號r(k)類似的方式去處理這一新版本基帶信號 即由解擾器420對新版本基帶信號 進行解擾，在相關(guān)器425中使其與該組擴展序列進行相關(guān)，并且在合并器430中進行最大比合并。如果可以滿足迭帶準則，則從基帶信號 中由MRC430生成的組合相關(guān)值可以被其它符號估計器445使用，生成期望發(fā)送信息的估計值，即根據(jù)與接收機390相關(guān)的期望擴展序列發(fā)送的信息。如果不能滿足迭帶準則，則由當前版本基帶信號 生成的組合相關(guān)值被用于去生成干擾信號分量的新估計值，并且按照上述的方式最終生成新版本基帶信號 還可以采用各種迭帶方案。例如，可以采用錯誤控制方法，其中遞歸基帶處理器392從組合相關(guān)值中生成期望信息的臨時估計值，并且在該臨時估計值是否滿足預(yù)定錯誤準則的基礎(chǔ)上，判定是否執(zhí)行下一輪的干擾消除。代替或者除了錯誤準則之外，還可以采用例如最大迭帶次數(shù)準則的其它限制條件。遞歸基帶處理器392可以被限制以在每次迭帶中只消除一個干擾信號分量，或者每次迭帶中消除多個干擾分量，例如每次兩個、每次三個或者更多。
基帶干擾消除器415可以使用多種不同技術(shù)，在干擾信號分量估計值的基礎(chǔ)上去修改當前版本的基帶信號。例如，可以從當前版本的基帶信號中減去干擾信號分量估計值，或者采用投射技術(shù)，其中基帶干擾消除器415判定當前基帶信號在與干擾信號分量估計值正交方向上的投影?？梢圆捎酶裉m姆-施密特正交化技術(shù)按照授予Bottomley的美國專利5615209(1995年7月26日提交，1997年3月25日頒發(fā))中描述的類似方式，去計算這種投影，在此全面引入其公開內(nèi)容作為參考。
對于相減技術(shù)來說，發(fā)明人所實施的有限仿真中指出，在每次迭帶中最好消除幾個干擾信號，以避免“過消除”現(xiàn)象?？傊成浼夹g(shù)要比相減技術(shù)更加復(fù)雜，但是仿真結(jié)果表明，其可以產(chǎn)生改進的性能(例如在給定錯誤率的條件下，提高潛在的系統(tǒng)容量，或者在給定的系統(tǒng)容量條件下，降低錯誤率)，并且降低了過消除的出現(xiàn)概率。使用投射技術(shù)，迭帶的總次數(shù)以及每次消除的干擾信號個數(shù)都是可變的，而會影響到性能。
可以理解到，總體來講，可以采用多種硬件和/或軟件部件來實施圖4中的基帶干擾消除接收機390。例如，下變頻器410可以利用多種不同的、公認已知的通信部件，例如解調(diào)器、混頻器、濾波器以及模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器?？傊?，可以理解到，這些部件可以通過如下方式來實現(xiàn)，使用例如離散電路組件、混合電路以及特定用途集成電路(ASIC)的硬件，和/或這些硬件的組合，以及被配置在專用處理設(shè)備或通用處理設(shè)備(例如微處理器、微控制器以及數(shù)字信號處理器(DSP)芯片)上執(zhí)行的軟件或固件。也可以采用類似方式來實現(xiàn)遞歸基帶處理器392，使用例如門陣列或ASIC的專用硬件來實施，在專用處理設(shè)備或通用處理設(shè)備(例如微處理器、微控制器或DSP芯片，或者它們的組合)上執(zhí)行的軟件或固件來實施。
圖5說明根據(jù)本發(fā)明的實施例、接收機設(shè)備(例如圖4中的接收機390)中的基帶干擾消除的示范操作500。從通信媒介中接收到例如是包括與多個擴展序列相關(guān)聯(lián)的干擾分量在內(nèi)的復(fù)合信號的通信信號(模塊510)。然后處理接收到的信號，生成基帶信號(模塊520)。然后從基帶信號中檢測與基帶信號的干擾分量相關(guān)的擴展序列(模塊530)，并且從檢測到的序列中生成干擾分量的估計值(模塊540)。然后根據(jù)前一版本基帶信號和干擾信號分量估計值，可以生成新版本基帶信號(模塊550)。然后新版本基帶信號被用于去生成被發(fā)送信息的估計值(模塊560)。
圖6說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例、基帶干擾消除的示范操作，特別是在逐個分量的基礎(chǔ)上，迭帶消除多個干擾信號分量的示范操作。從通信媒介接收通信信號(模塊610)，并且對其處理以生成基帶信號(模塊620)。檢測與第i個干擾信號分量相關(guān)的擴展序列(模塊630)，并且被用于去生成第i個干擾信號分量的估計值(模塊640)。然后根據(jù)前一版本基帶信號以及干擾信號分量估計值，通過例如相減或者投射，生成新版本基帶信號(模塊650)。然后根據(jù)新版本基帶信號去估計被發(fā)送的信息(模塊660)。如果估計值可以滿足預(yù)定的錯誤準則(例如誤比特率)，則完成干擾消除操作。然而，如果估計值不能滿足預(yù)定的錯誤準則，則估計第i+1個干擾信號分量，并且用其去生成另一個新版本的基帶信號(模塊670、630-660)。
圖7說明根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例、干擾消除的示范操作700，更加特別地說明了生成復(fù)合干擾信號分量(反應(yīng)與多個干擾序列相關(guān)的干擾)估計值的操作。在模塊705接收通信信號，并且經(jīng)過處理生成基帶信號(模塊710)?；鶐盘柋唤鈹_(模塊715)，并且與一組擴展序列進行相關(guān)(模塊720)。利用最大比合并把這樣得到的相關(guān)值組合起來(模塊725)，并且從組合相關(guān)值中生成根據(jù)期望序列發(fā)送的信息的估計值(模塊730)。如果滿足預(yù)定的迭代準則(例如迭代次數(shù)和/或例如誤比特率的錯誤準則)，則可以終止干擾消除，并且期望信息的估計值可以被用于進一步處理，例如糾錯譯碼以及/或者其它的后處理。
然而，如果不能滿足預(yù)定的迭代準則，則可以從組合相關(guān)值中檢測出M個干擾信號擴展序列(模塊735)，同時還有被檢測的M個干擾信號序列中各個序列的對應(yīng)符號估計值(模塊740)。然后根據(jù)各個相應(yīng)的擴展序列對各個符號估計值進行擴展(模塊745〕，相加生成復(fù)合擴展信號(模塊750)，并且加擾(模塊755)。然后把信道估計值應(yīng)用到經(jīng)過加擾的復(fù)合信號中，生成基帶信號復(fù)合干擾分量的估計值(模塊760)。然后通過例如相減或投射，干擾信號分量的估計值被用于生成新版本基帶信號(模塊765)。然后對新版本基帶信號進行進一步的處理，生成期望信息的估計值(模塊715-730)，而且如果仍然不能滿足迭代準則，則需要進一步實施干擾消除(模塊735-765)。
在當前使用多擴頻因子的系統(tǒng)中(在逐個符號基礎(chǔ)上改變“有效的”干擾信號擴展碼)，上述的用于檢測干擾信號擴展序列的方法和設(shè)備最好在逐符號的基礎(chǔ)上，對基帶信號r(k)進行處理，使得遞歸基帶處理器392對其進行操作的單元表示與期望信號的單個符號周期相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。在使用公共擴展因子的系統(tǒng)中(例如遵循IS-95規(guī)范的系統(tǒng))，由于擴展因子一般不改變，而且活動地使用的擴展序列會趨向于以相對較慢的速率進行變化，因此這種方案可能不是最佳的。在這種系統(tǒng)中，可以在間歇的基礎(chǔ)上去檢測干擾序列，并且用其生成干預(yù)期間內(nèi)干擾信號分量的估計值。例如可以在選中的符號周期內(nèi)去檢測干擾序列，并且用其為其它選中之外的符號周期生成干擾信號分量的估計值。
圖8說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的遞歸基帶處理器392’，其中執(zhí)行這種間歇的干擾信號序列檢測。部分遞歸基帶處理器392’與圖4中的部分遞歸基帶處理器392相同，并且采用類似的參考數(shù)字來標識，由于在上述的圖4中已經(jīng)有所討論，因此相同部分的說明在此被省略。圖8的遞歸基帶處理器392’不同于圖4的遞歸基帶處理器392之處在于它包括干擾信號序列檢測單元810，它利用FWT425-1、425-2、…、425-L，MRC430以及干擾信號序列檢測器435，對于選中的符號周期，從經(jīng)過解擾的基帶信號r(k)中的多徑信號分量中檢測一個或多個干擾信號擴展序列。符號估計單元820利用干擾信號序列檢測單元810檢測到的序列，生成其它符號周期內(nèi)的干擾符號估計值。
符號估計單元810利用各個期望序列相關(guān)器822-1、822-2、…、822-L和干擾信號序列相關(guān)器824-1、824-2、…、824-L，去將其它符號周期內(nèi)經(jīng)過解擾的多徑分量與期望序列以及與識別到的M個干擾信號序列相關(guān)。在MRC826中，利用最大比合并，把期望序列與多徑信號分量的相關(guān)值組合起來，生成第一符號估計器828a使用的判決統(tǒng)計，生成根據(jù)期望擴展序列編碼的符號的估計值。多徑信號分量與M個干擾序列的相關(guān)值也被類似地由MRC826組合起來，生成對于第二符號估計器828b中相應(yīng)的干擾信號序列的符號估計值的判決統(tǒng)計。
如果不能滿足迭代準則，則在擴展器445內(nèi)，根據(jù)M個干擾信號序列各自相應(yīng)的擴展序列，對這M個干擾信號序列的符號估計值進行擴展，在加法器450中相加，并且還要由擾碼器455進行加擾。信道估計值被信道仿真器460應(yīng)用到擾碼器的輸出，生成與M個干擾信號序列相關(guān)的干擾信號分量的估計值?；鶐Ц蓴_消除器415根據(jù)前一版本基帶信號和干擾信號分量估計值，通過例如上述的相減或投射技術(shù)，生成新版本基帶信號 在隨后的一次操作中，采用與原始基帶信號r(k)類似的方式去處理新版本基帶信號 就圖4的遞歸基帶處理器392來說，可以采用多種迭代方案，包括錯誤和/或迭代計數(shù)控制處理以及按群組方式的干擾信號消除。對于圖4的遞歸基帶處理器392來說，遞歸基帶處理器392’的基帶干擾消除器415可以利用多種不同的技術(shù)去修改基帶信號，例如相減或投射技術(shù)。
可以理解到，一般來說，圖8的遞歸基帶處理器392’可以利用各種硬件和/或軟件部件的形式來實施。遞歸基帶處理器392’可以例如采用專用硬件(例如門陣列或ASIC)的形式，在專用處理設(shè)備或通用處理設(shè)備上(例如微處理器、微控制器或DSP芯片，或其組合)執(zhí)行的軟件或固件形式來實施。
圖9中說明了圖8中的遞歸基帶處理器392’等設(shè)備所執(zhí)行的干擾消除的示范操作900。從通信媒介接收到通信信號(模塊905)，并且對其處理，以生成對應(yīng)于第一發(fā)送符號的第一基帶信號(模塊910)。第一基帶信號與一組擴展序列進行相關(guān)(模塊915)，該相關(guān)是最大比合并(模塊920)，并且從組合相關(guān)值中檢測M個干擾信號序列(模塊925)。
接收到的信號進一步經(jīng)過處理，生成對應(yīng)于第二發(fā)送符號的第二基帶信號(模塊930)。第二基帶信號與期望序列以及M個干擾信號序列進行相關(guān)(模塊935)，并且按照最大比合并把結(jié)果得到的相關(guān)值進行組合(模塊940)。從MRC的結(jié)果中生成期望信息，即根據(jù)期望序列發(fā)送的信息的估計值(模塊945)。如果滿足預(yù)定的迭代準則，則第二符號的干擾消除終止，并且期望信息的估計值被用于進一步的處理，例如糾錯譯碼。
然而如果不能滿足預(yù)定的迭代準則，則根據(jù)MRC結(jié)果生成對應(yīng)于M個識別到的干擾信號序列的符號估計值(模塊950)。然后對符號估計值進行擴展，加擾，相加并且根據(jù)信道估計值進行處理，生成與M個干擾信號序列相關(guān)的干擾信號分量估計值(模塊955)。然后，根據(jù)前一版本基帶信號以及干擾信號分量的估計值，通過例如相減或投射可以生成新版本基帶信號(模塊960)。然后，進一步處理新版本基帶信號，生成期望信息的新估計值(模塊935-945)，而且如果仍然不能滿足迭代準則，則需要對其進一步實施干擾消除(模塊950-960)。
仍然根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，使用子空間消除方案，其中與上述的復(fù)合方案相反，分別生成與各個被檢測干擾信號擴展序列對應(yīng)的各個基帶干擾分量的估計值，并且對其進行處理，生成各個相關(guān)干擾信號分量的估計值。根據(jù)前一版本基帶信號和干擾信號分量估計值，采用投射技術(shù)去生成新的、干擾補償版本的基帶信號。
如圖10所示，根據(jù)本發(fā)明這一方面得到的示范遞歸基帶處理器392”，它類似于圖4中的遞歸基帶處理器392，其中類似的參考數(shù)字表示類似的元素鑒于它們在圖4中已經(jīng)討論，所以這里省略其描述。圖10中的遞歸基帶處理器392”不同于圖4中的遞歸基帶處理器392之處在于不用把擴展器450-1、450-2、…、450-M生成的擴展信號進行組合，遞歸基帶處理器392”在各個單獨的擾碼器460-1、460-2、…、460-M中進行加擾，并且在信道仿真器465-1、465-2、…、465-M中把信道估計值應(yīng)用到擴展器450-1、450-2、…、450-M生成的擴展信號，生成與M個被檢測到的干擾信號擴展序列中各個序列相對應(yīng)的各個干擾信號分量的估計值。然后投射干擾消除器415’采用投射技術(shù)，生成新版本基帶信號 。然后采用與原始版本基帶信號相同的方式，進而對新版本進行處理。
可以理解到，一般來說，圖10的遞歸基帶處理器392”可以利用各種硬件和/或軟件部件的形式來實施。遞歸基帶處理器392”可以例如采用專用硬件(例如門陣列或ASIC)的形式，在專用處理設(shè)備或通用處理設(shè)備上(例如微處理器、微控制器或DSP芯片，或其組合)執(zhí)行的軟件或固件形式來實施。
圖11說明了圖10中的遞歸基帶處理器392”的示范操作1100。在模塊1105接收到通信信號，并且對其進行處理，生成基帶信號(模塊1100)。然后對基帶信號進行解擾(模塊1115)，并且使其與一組擴展序列進行相關(guān)(模塊1120)。然后利用最大比合并，把這樣生成的相關(guān)值組合起來(模塊1125)，然后從組合相關(guān)值中生成根據(jù)期望序列發(fā)送的信息的估計值(模塊1130)。如果滿足迭代準則(例如預(yù)定的迭代計數(shù)和/或例如誤比特率的錯誤準則)，則干擾消除終止，并且期望信息的估計值被用于進一步處理，例如糾錯譯碼或其它的后處理。
然而如果不能滿足迭代準則，則可以從組合相關(guān)值中檢測到一個或多個干擾信號擴展序列(模塊1135)，以及各個被檢測干擾信號序列的相應(yīng)符號估計值(模塊1140)。然后根據(jù)各個相應(yīng)的擴展序列對各個符號估計值進行擴展(模塊1145)，加擾(模塊1150)，并且根據(jù)信道估計值進行處理(模塊1155)，以生成與各個被檢測干擾信號擴展序列相對應(yīng)的各個基帶信號干擾分量的各個估計值。然后通過把前一版本基帶信號投射到信號空間中與干擾信號分量估計值正交的方向上，干擾信號分量的估計值被用于生成新版本基帶信號(模塊1160)。然后對新版本基帶信號進一步進行處理，生成期望信息的估計值(模塊1115-1130)，而且如果不能滿足迭代準則，則可以進一步實施干擾消除(模塊1135-1160)。
為了進一步理解這個子空間消除方案，下面給出利用格蘭姆-施密特技術(shù)去消除M個最強干擾信號的數(shù)學解釋?？梢岳斫獾?，只是出于說明的目的給出這種解釋，并且不把本發(fā)明的范圍限制在此描述過程中。
利用向量I1(i)，I2(i)，…，IM(i)表示第i次迭代的M個干擾信號，按照如下方式，在排好的向量組{Im(t)；m＝1，…，M}上實施格蘭姆-施密特過程g1(i)=I1(i)I1H(i)I1(i),---(1)]]>vk(i)=Ik(i)-Σm=1k-1(gmH(i)Ik(i))gm(i),---(2)]]>以及gk(i)=vk(i)vkH(i)vk(i),fork=2,...,M,----(3)]]>其中g(shù)1(i)，…，gk(i)表示生成由干擾信號I1(i)，I2(i)，…，Ik(i)所定義的子空間的單位向量，vk(i)表示單位向量g1(i)，…，gk(f)方向上的向量，并且矩陣的列GM(i)=[g1(i)，…，gM(i)]生成干擾子空間SM(i)?？梢酝ㄟ^把為之前的第i-1次迭代計算的映射矩陣PGmPGM=INxN-GM(GMHGM)-1GMH,---(4)]]>應(yīng)用到信號向量r(i)，而獲得到與干擾子空間SM(i)正交的空間上的信號向量r(i)的投影，使得r(i)=PGM(i-1)r(i-1),----(5)]]>其中初始值r(0)是原始的基帶信號向量。由于矩陣GM(i)的列是正交單位向量，公式(4)可以被簡化為PGM=INxN-Σm=1MgMHgM.---(6)]]>組合公式(5)和(6)，得到r(i)=r(i-1)-Σm=1MgM(i-1)gMH(i-1)r(i-1).---(7)]]>對于Q次迭代來說，由下式給出修改的基帶信號向量 r^=Πq=1Q(INxN-Σm=1Mgm(q)gmH(q))r.---(8)]]>子空間方案的一個好處在于因為不在逐符號的基礎(chǔ)上組合干擾信號符號估計值和對其加擾，因此即使采用可變擴展因子，也能夠在逐幀的基礎(chǔ)上使用子空間消除方案。這一特征可以被用于減小與干擾消除過程相關(guān)聯(lián)的計算負擔。本發(fā)明人所執(zhí)行的有限仿真表示與上述方案相比，子空間消除方案可以獲得更好的結(jié)果(例如在給定錯誤率的條件下，提高潛在的系統(tǒng)容量，或者在給定系統(tǒng)容量的前提下，降低錯誤率)，但是這種性能的改善會要求計算復(fù)雜度的增加。仿真結(jié)果還表示，子空間消除方案可以要求使用更多的迭代，以產(chǎn)生給定的性能級別，但是可以通過增加消除的干擾信號的數(shù)量，來降低達到給定性能級別所要求的迭代次數(shù)。在非可變擴展因子的應(yīng)用中(例如在IS-95系統(tǒng)中)，子空間消除可以按照針對圖8所描述的類似方式，與間歇序列檢測共同使用，這可以潛在地降低接收機復(fù)雜度。
在附圖和說明書中，闡述了本發(fā)明典型的優(yōu)選實施例，而且盡管其中采用了特定術(shù)語，但是它們都只是用于通用和描述的意義，而且不是出于限制的目的，在隨后的權(quán)利要求中提出了本發(fā)明的覆蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種從包含期望信息和干擾在內(nèi)的通信信號中恢復(fù)信息的方法，該方法中包括如下步驟對通信信號進行處理，生成基帶信號；從基帶信號中檢測擴展序列；生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的基帶信號的干擾信號分量估計值；在所生成的干擾信號分量估計值的基礎(chǔ)上，從前一版本基帶信號中生成新版本基帶信號；以及從新版本基帶信號估計期望信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該檢測擴展序列的步驟中包括如下步驟把一個版本的基帶信號分解為多個信號分量，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)；把已分解的多個信號分量與包括和干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列在內(nèi)的一組擴展序列進行相關(guān)，以生成對于各個已分解信號分量的各組相關(guān)值；把相關(guān)值組合以生成多個組合相關(guān)值，其中各個組合相關(guān)值對應(yīng)于各個擴展序列；以及從所生成的組合相關(guān)值中檢測與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法其中該分解步驟中包括根據(jù)擾碼序列對一個版本的基帶信號進行解擾以生成分解的多個信號分量的步驟；其中該生成干擾信號分量估計值的步驟中包括如下步驟從與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的組合相關(guān)值之一中生成根據(jù)被檢測擴展序列發(fā)送的符號的估計值；以及根據(jù)被檢測的擴展序列、擾碼序列和信道估計值去處理符號的估計值，以生成干擾信號分量的估計值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法其中該分解步驟中包括根據(jù)擾碼序列對一個版本的基帶信號進行解擾以生成分解的多個信號分量的步驟；其中該檢測與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列的步驟中包括從已分解的多個信號分量中檢測多個擴展序列的步驟，其中被檢測的多個擴展序列中各個序列與通信信號中多個干擾信號分量的各個分量相關(guān)聯(lián)；以及其中該生成干擾信號分量估計值的步驟中包括如下步驟從與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的各個組合相關(guān)值中生成根據(jù)各個被檢測的擴展序列編碼的符號的各個估計值；以及根據(jù)被檢測的擴展序列、擾碼序列和信道估計值去處理編碼符號的估計值，以生成多個干擾信號分量的估計值；以及其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號和所生成的多個干擾信號分量估計值中生成新版本基帶信號的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法其中該處理編碼符號估計值的步驟中包括如下步驟根據(jù)相應(yīng)的各個擴展序列，對各個編碼符號估計值進行擴展；組合編碼符號的擴展估計值以生成復(fù)合信號；根據(jù)擾碼序列對復(fù)合信號加擾；以及根據(jù)信道估計值處理加擾的復(fù)合信號以生成多個干擾信號分量的復(fù)合估計值；以及其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號和所生成的多個干擾信號分量的復(fù)合估計值中生成新版本基帶信號的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號中減去多個干擾信號分量的復(fù)合估計值以生成新版本基帶信號的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括判定前一版本基帶信號在與多個干擾信號分量的復(fù)合估計值正交的信號空間方向上的投影的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中該判定新版本基帶信號的步驟中包括執(zhí)行格蘭姆-施密特正交化的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的方法其中該處理編碼符號估計值的步驟中包括如下步驟根據(jù)相應(yīng)的各個擴展序列，對各個編碼符號的估計值進行擴展；根據(jù)擾碼序列對編碼符號的擴展估計值加擾，以生成多個加擾的擴展信號；以及根據(jù)信道估計值對各個經(jīng)過加擾的擴展信號進行處理，以生成多個干擾信號分量中各個分量的相應(yīng)估計值；以及其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號以及所生成的多個干擾信號分量估計值中生成新版本基帶信號的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該生成基帶信號新的估計值的步驟中包括判定前一版本基帶信號在與生成的該多個干擾信號分量估計值正交的信號空間方向上的投影的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中該判定新版本基帶信號的步驟中包括執(zhí)行格蘭姆-施密特正交化的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號中減去干擾信號分量估計值以生成新版本基帶信號的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括判定前一版本基帶信號在與干擾信號分量的估計值正交的信號空間方向上的投影的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中根據(jù)期望擴展序列發(fā)送期望的信息，以及其中該估計期望信息的步驟中包括如下步驟把新版本基帶信號分解為多個干擾消除的信號分量，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)；把已分解的多個干擾消除的信號分量與期望擴展序列進行相關(guān)，以生成對于已分解的干擾消除信號分量的一組相關(guān)值；組合對于已分解的干擾消除信號分量的該組相關(guān)的相關(guān)值；以及從組合相關(guān)值中估計期望信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中該組合步驟包括最大比合并步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該相關(guān)步驟包括對多個已分解信號分量的每個分量進行沃爾什-阿達瑪變換的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中各個組合相關(guān)值表示與該擴展序列組的各個擴展序列相關(guān)聯(lián)的各個干擾信號的相應(yīng)強度，并且其中該檢測擴展序列的步驟中包括識別具備滿足預(yù)定信號強度準則的相關(guān)聯(lián)干擾信號的擴展序列的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法其中該檢測步驟中包括檢測與第一干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的第一擴展序列的步驟；其中該生成干擾信號分量估計值的步驟中包括從被檢測的第一擴展序列中生成第一干擾信號分量估計值的步驟；其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號和所生成的第一干擾信號分量估計值中生成第一版本基帶信號的步驟；其中該檢測步驟中還包括從第一版本基帶信號中檢測與第二干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的第二擴展序列的步驟；其中該生成干擾信號分量估計值的步驟中還包括為檢測到的第二擴展序列生成第二干擾信號分量估計值的步驟；以及其中該生成新版本基帶信號的步驟中還包括從第一版本基帶信號和所生成的第二干擾信號分量估計值中生成第二版本基帶信號的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該生成干擾信號分量估計值以及生成新版本基帶信號的步驟被重復(fù)執(zhí)行，直到滿足迭代準則為止。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中迭代準則中包括錯誤率或迭代計數(shù)中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該檢測擴展序列的步驟中包括在逐符號的基礎(chǔ)上檢測擴展序列的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該檢測擴展序列的步驟中包括在選中的符號周期內(nèi)間歇地檢測擴展序列的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法其中該檢測擴展序列的步驟中包括從對應(yīng)于第一發(fā)送符號的基帶信號的第一部分中檢測擴展序列的步驟；其中該生成干擾信號分量估計值的步驟中包括在被檢測擴展序列的基礎(chǔ)上，從與第二發(fā)送符號相關(guān)聯(lián)的基帶信號的第二部分中生成干擾信號分量估計值的步驟；其中該生成新版本基帶信號的步驟中包括從前一版本基帶信號的第二部分以及所生成的干擾信號分量的估計值中生成新版本基帶信號的第二部分的步驟；以及其中該估計期望信息的步驟中包括從新版本的基帶信號的第二部分中估計第二發(fā)送符號的步驟。
24.一種從包含干擾分量在內(nèi)的通信信號中恢復(fù)信息的方法，該方法中包括如下步驟使一個版本的通信信號與一組擴展序列相關(guān)；從該版本通信信號和該組擴展序列的相關(guān)值中檢測與通信信號的干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列；生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的通信信號的干擾信號分量的估計值；在干擾信號分量估計值的基礎(chǔ)上，從前一版本的通信信號中生成新版本的通信信號；以及從新版本的通信信號中估計通信信號內(nèi)的信息。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法其中該相關(guān)步驟中包括如下步驟把該版本的通信信號分解為多個多徑信號分量；以及使每個已分解的多徑信號分量與該組擴展序列進行相關(guān)，以生成多組相關(guān)值，其中每組都與各個擴展序列相關(guān)聯(lián)；以及其中該檢測步驟中包括如下步驟組合每組相關(guān)值內(nèi)的相關(guān)值；以及從組合相關(guān)值中檢測擴展序列。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法其中該分解步驟中包括根據(jù)擾碼序列對該版本的通信信號進行解擾以生成分解的多個信號分量的步驟；其中該生成干擾信號分量估計值的步驟中包括如下步驟從與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的組合相關(guān)值中生成根據(jù)被檢測擴展序列發(fā)送的符號的估計值；以及根據(jù)被檢測擴展序列、擾碼序列和信道估計值去處理符號估計值，生成干擾信號分量的估計值。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中該生成新版本通信信號的步驟中包括從前一版本通信信號中減去干擾信號分量估計值以生成新版本通信信號的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中該生成新版本通信信號的步驟中包括判定前一版本通信信號在與干擾信號分量估計值正交的信號空間方向上的投影的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中該估計通信信號內(nèi)的信息的步驟中包括如下步驟把新版本通信信號分解為多個多徑信號分量；使已分解的多個干擾消除信號分量與期望擴展序列的相關(guān)，生成一組相關(guān)值；組合該組相關(guān)的相關(guān)值；以及從組合相關(guān)值中估計通信信號內(nèi)的信息。
30.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中該相關(guān)、檢測擴展序列、生成干擾信號分量估計值以及生成新版本通信信號的步驟被重復(fù)執(zhí)行，直到滿足迭代準則為止。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中迭代準則包括錯誤率或迭代計數(shù)中的至少一種。
32.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中至少在逐符號或逐幀中的一個的基礎(chǔ)上，執(zhí)行所述相關(guān)、檢測、生成干擾信號分量估計值以及生成新版本通信信號的步驟。
33.一種用于從包含期望信息和干擾在內(nèi)的通信信號中恢復(fù)信息的設(shè)備，該設(shè)備中包括用于對通信信號進行處理以生成基帶信號的裝置；用于從基帶信號中檢測擴展序列的裝置；用于生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的基帶信號的干擾信號分量估計值的裝置；用于在所生成的干擾信號分量的估計值的基礎(chǔ)上，從前一版本基帶信號中生成新版本基帶信號的裝置；以及用于從新版本基帶信號估計期望信息的裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中該檢測擴展序列的裝置中包括用于把一個版本的基帶信號分解為多個信號分量的裝置，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)；用于把已分解的多個信號分量與包括和干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列在內(nèi)的一組擴展序列進行相關(guān)以便為各個已分解信號分量生成各組相關(guān)值的裝置；用于把相關(guān)值組合以生成多個組合相關(guān)值的裝置，其中各個組合相關(guān)值對應(yīng)于各個擴展序列；以及用于從所生成的組合相關(guān)值中檢測與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列的裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的設(shè)備其中該分解裝置中包括用于根據(jù)擾碼序列對一個版本的基帶信號進行解擾以生成分解的多個信號分量的裝置；其中該生成干擾信號分量估計值的裝置中包括用于從與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的組合相關(guān)值之一中生成根據(jù)被檢測擴展序列發(fā)送的符號的估計值的裝置；以及用于根據(jù)被檢測的擴展序列、擾碼序列和信道估計值去處理符號的估計值以生成干擾信號分量估計值的裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的設(shè)備其中該分解裝置中包括用于根據(jù)擾碼序列對一個版本的基帶信號進行解擾以生成分解的多個信號分量的裝置；其中該檢測與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列的裝置中包括用于從已分解的多個信號分量中檢測多個擴展序列的裝置，其中被檢測的多個擴展序列中各個序列與通信信號中的多個干擾信號分量的各個分量相關(guān)聯(lián)；以及其中該生成干擾信號分量估計值的裝置中包括用于從與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的各個組合相關(guān)值中生成根據(jù)各個被檢測的擴展序列編碼的符號的各個估計值的裝置；以及用于根據(jù)被檢測的擴展序列、擾碼序列和信道估計值去處理編碼符號的估計值以生成多個干擾信號分量估計值的裝置；以及其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號和所生成的多個干擾信號分量估計值中生成新版本基帶信號的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備其中該處理編碼符號估計值的裝置中包括用于根據(jù)相應(yīng)的各個擴展序列，對各個編碼符號估計值進行擴展的裝置；用于組合編碼符號的擴展估計值以生成復(fù)合信號的裝置；用于根據(jù)擾碼序列對復(fù)合信號加擾的裝置；以及用于根據(jù)信道估計值處理加擾的復(fù)合信號以生成多個干擾信號分量的復(fù)合估計值的裝置；以及其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號和所生成的多個干擾信號分量的復(fù)合估計值中生成新版本基帶信號的裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的設(shè)備，其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號中減去多個干擾信號分量的復(fù)合估計值以生成新版本基帶信號的裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的設(shè)備，其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于判定前一版本基帶信號在與該多個干擾信號分量的復(fù)合估計值正交的信號空間方向上的投影的裝置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的設(shè)備，其中該判定新版本基帶信號的裝置中包括用于執(zhí)行格蘭姆-施密特正交化的裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備其中該處理編碼符號估計值的裝置中包括用于根據(jù)相應(yīng)的各個擴展序列，對各個編碼符號的估計值進行擴展的裝置；用于根據(jù)擾碼序列，對編碼符號的擴展估計值加擾以生成多個加擾的擴展信號的裝置；以及用于根據(jù)信道估計值對各個經(jīng)過加擾的擴展信號進行處理以生成多個干擾信號分量中的各個分量的相應(yīng)估計值的裝置；以及其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號以及所生成的多個干擾信號分量估計值中生成新版本基帶信號的裝置。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的設(shè)備，其中該生成基帶信號新的估計值的裝置中包括用于判定前一版本基帶信號在與生成的該多個干擾信號分量估計值正交的信號空間方向上的投影的裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的設(shè)備，其中該判定新版本基帶信號的裝置中包括用于執(zhí)行格蘭姆-施密特正交化的裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號中減去干擾信號分量的估計值以生成新版本基帶信號的裝置。
45.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于判定前一版本基帶信號在與干擾信號分量的估計值正交的信號空間方向上的投影的裝置。
46.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中根據(jù)期望擴展序列發(fā)送期望的信息，以及其中該估計期望信息的裝置中包括用于把新版本基帶信號分解為多個干擾消除的信號分量的裝置，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)；用于把已分解的多個干擾消除的信號分量與期望擴展序列進行相關(guān)以生成對于已分解的干擾消除信號分量的一組相關(guān)值的裝置；用于組合對于已分解的干擾消除信號分量的該組相關(guān)的相關(guān)值的裝置；以及用于從組合相關(guān)值中估計期望信息的裝置。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的設(shè)備，其中該組合裝置包括用于最大比合并的裝置。
48.根據(jù)權(quán)利要求34的設(shè)備，其中該相關(guān)裝置中包括用于對多個已分解信號分量的每個分量進行沃爾什-阿達瑪變換的裝置。
49.根據(jù)權(quán)利要求34的設(shè)備，其中各個組合相關(guān)值表示與該擴展序列組的各個擴展序列相關(guān)聯(lián)的各個干擾信號的相應(yīng)強度，并且其中該檢測擴展序列的裝置中包括用于識別具備滿足預(yù)定信號強度準則的相關(guān)聯(lián)干擾信號的擴展序列的裝置。
50.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備其中該檢測裝置中包括用于檢測與第一干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的第一擴展序列的裝置；其中該生成干擾信號分量估計值的裝置中包括用于從被檢測的第一擴展序列中生成第一干擾信號分量估計值的裝置；其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號和所生成的第一干擾信號分量估計值中生成第一版本基帶信號的裝置；其中該檢測裝置中還包括用于從第一版本基帶信號中檢測與第二干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的第二擴展序列的裝置；其中該生成干擾信號分量估計值的裝置中還包括用于為檢測到的第二擴展序列生成第二干擾信號分量估計值的裝置；以及其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從第一版本基帶信號和所生成的第二干擾信號分量估計值中生成第二版本基帶信號的裝置。
51.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中該用于生成干擾信號分量估計值的裝置，以及用于生成新版本基帶信號的裝置分別重復(fù)生成干擾信號分量估計值，并且生成新版本基帶信號，直到滿足迭代準則為止。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的設(shè)備，其中迭代準則中包括錯誤率和迭代計數(shù)中的至少一種。
53.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中該檢測擴展序列的裝置中包括用于在逐符號的基礎(chǔ)上檢測擴展序列的裝置。
54.根據(jù)權(quán)利要求33的設(shè)備，其中該檢測擴展序列的裝置中包括用于在選中的符號周期內(nèi)間歇地檢測擴展序列的裝置。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的設(shè)備其中該檢測擴展序列的裝置中包括用于從對應(yīng)于第一發(fā)送符號的基帶信號的第一部分中檢測擴展序列的裝置；其中該生成干擾信號分量估計值的裝置中包括用于在被檢測擴展序列的基礎(chǔ)上，從與第二發(fā)送符號相關(guān)聯(lián)的基帶信號的第二部分中生成干擾信號分量估計值的裝置；其中該生成新版本基帶信號的裝置中包括用于從前一版本基帶信號的第二部分以及所生成的干擾信號分量估計值中生成新版本基帶信號的第二部分的裝置；以及其中該估計期望信息的裝置中包括用于從新版本的基帶信號的第二部分中估計第二發(fā)送符號的裝置。
56.一種接收機中包括遞歸基帶處理器，用于從基帶信號檢測擴展序列，生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的基帶信號的干擾信號分量估計值，在基帶信號與一組擴展序列的相關(guān)值的基礎(chǔ)上，從基帶信號中生成干擾消除版本的基帶信號，并且從干擾消除版本的基帶信號中生成期望信息的估計值。
57.根據(jù)權(quán)利要求56的接收機，其中該遞歸基帶處理器包括可操作去把一個版本的基帶信號分解為多個信號分量的解擾器，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)；響應(yīng)于該解擾器并且操作去使已分解的多個信號分量和一組擴展序列相關(guān)以便為各個已分解的信號分量生成各組相關(guān)值的相關(guān)器；響應(yīng)于該相關(guān)器并且操作去組合相關(guān)值以生成多個組合相關(guān)值的最大比合并器，各個組合相關(guān)值對應(yīng)于各個擴展序列；響應(yīng)于該最大比合并器并且操作去從所生成的組合相關(guān)值中檢測與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列的擴展序列檢測器；響應(yīng)于該最大比合并器并且操作去為干擾信號分量生成符號估計值的符號估計器；響應(yīng)于該擴展序列檢測器和該符號檢測器并且根據(jù)被檢測擴展序列操作以對所生成的符號估計值進行擴展的擴展器；響應(yīng)于該擴展器并且根據(jù)擾碼序列操作以對擴展符號估計值加擾的擾碼器；響應(yīng)于該擾碼器并且根據(jù)信道估計值操作以處理加擾擴展符號估計值從而生成干擾信號分量估計值的信道仿真器；以及響應(yīng)于該信道仿真器并且操作以從前一版本基帶信號和所生成的干擾信號分量估計值中生成新版本基帶信號的基帶干擾消除器。
58.根據(jù)權(quán)利要求56的接收機其中該解擾器還操作去把新版本基帶信號分解為多個信號分量，各個分量與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)；其中該相關(guān)器還操作去使新版本基帶信號的已分解多個信號分量和期望擴展序列相關(guān)，以生成對于新版本基帶信號的已分解信號分量的一組相關(guān)值；其中該最大比合并器還操作去組合新版本基帶信號的已分解信號分量的該組相關(guān)值，以生成根據(jù)期望擴展序列發(fā)送的符號的判決統(tǒng)計；以及其中該遞歸基帶處理器還包括響應(yīng)于該最大比合并器并且操作以從所生成的判決統(tǒng)計中生成根據(jù)期望擴展序列發(fā)送的符號估計值的符號估計器。
全文摘要
通過對通信信號進行處理以產(chǎn)生基帶信號,并且從基帶信號中檢測擴展序列,可以從通信信號中恢復(fù)期望信息。生成與被檢測擴展序列相關(guān)聯(lián)的基帶信號的干擾信號分量估計值,并且在所生成干擾信號分量估計值的基礎(chǔ)上,從前一版本基帶信號中生成新版本基帶信號。從新版本基帶信號估計期望信息。最好通過把一個版本的基帶信號分解,例如解擾,為多個信號分量來檢測該擴展序列,其中各個信號分量分別與各個傳播路徑相關(guān)聯(lián)。已分解的多個信號分量與一組擴展序列進行相關(guān),以生成各個已分解信號分量的各組相關(guān)。最好使用最大比合并(MRC)去組合這些相關(guān),以生成多個組合的相關(guān)值,各個相關(guān)值對應(yīng)于各個擴展序列。從所生成的組合相關(guān)值中檢測與干擾信號分量相關(guān)聯(lián)的擴展序列。
文檔編號H04B1/707GK1377531SQ00813562
公開日2002年10月30日 申請日期2000年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者M·F·馬德庫爾, S·C·吉普塔, Y·P·E·王 申請人:艾利森公司