專利名稱：基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于時(shí)分同步碼分多址(Time Division SynchronousCode-Division Multiple Access，簡稱TD-SCDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)的并行消除同頻干擾的方法和裝置，具體的說，涉及一種最大限度并行消除同頻干擾信號對有用信號的影響，提高接收機(jī)接收性能的方法和裝置。
背景技術(shù)：
直接擴(kuò)頻碼分多址(簡稱DS-CDMA)系統(tǒng)中，由于采用了碼分多址技術(shù)，客觀上存在不同小區(qū)采用同頻組網(wǎng)的可能，這就意味著某個(gè)基站(NodeB)可能受到多個(gè)同頻鄰小區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺(UE)信號的干擾，或者某個(gè)移動(dòng)臺可能受到多個(gè)同頻小區(qū)基站信號的干擾。由于不同信號的傳播時(shí)延不同，以及擾碼的存在，造成各個(gè)信號所采用的擴(kuò)頻碼集并非完全正交，這種由非零互相關(guān)系數(shù)引起的干擾常被稱為多址干擾(Multiple Access Interference，簡稱MAI)。CDMA系統(tǒng)中通常采用匹配濾波器(Matched Filter，簡稱MF，傳統(tǒng)的Rake接收機(jī)就符合MF原理)或者多用戶檢測裝置(Multi-user Detector，簡稱MUD)恢復(fù)擴(kuò)頻和加繞前的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的Rake接收機(jī)無法有效抑制多址干擾，而多用戶檢測可以較好的消除MAI帶來的影響。
多用戶檢測方法主要分為兩種線性多用戶檢測和非線性多用戶檢測。線性多用戶檢測(聯(lián)合檢測接收機(jī))由于需要完成系統(tǒng)矩陣求逆的操作，當(dāng)CDMA系統(tǒng)采用的擴(kuò)頻因子(Spread Factor，簡稱SF)較大、擾碼長度較長或者干擾用戶的數(shù)量太多時(shí)，系統(tǒng)矩陣的維數(shù)將增加，矩陣求逆的運(yùn)算量將變得無法接受。在這種情況下，非線性多用戶檢測方法(干擾抵消)可以以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度獲得較好的接收性能。非線多用戶檢測方法主要分為兩種并行干擾消除(Parallel Interference Cancellation，簡稱PIC)和串行干擾消除(Successive Interference Cancellation，簡稱SIC)。相比之下，PIC具有處理延時(shí)短，不需要將各個(gè)小區(qū)進(jìn)行功率排序等優(yōu)勢；而SIC消耗的資源更少，并且在各個(gè)小區(qū)信號功率差距較大時(shí)穩(wěn)定性更好、性能更好。
如圖1所示，為TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)是根據(jù)3G合作項(xiàng)目(3GPP)規(guī)范TS 25.221(Release 4)中的低碼片速率時(shí)分雙工(LCR-TDD)模式(1.28Mcps)，或者中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)(CWTS)規(guī)范TSM05.02(Release 3)中給出的。TD-SCDMA系統(tǒng)的碼片速率為1.28Mcps，每一個(gè)無線幀(Radio Frame)100、101的長度為5ms，即6400個(gè)碼片(對于3GPP LCR-TDD系統(tǒng)，每個(gè)無線幀長度為10ms，并可劃分為兩個(gè)長度為5ms的子幀(Subframe)，其中每個(gè)子幀包含6400個(gè)碼片)。其中，每個(gè)TD-SCDMA系統(tǒng)中的無線幀(或者LCR系統(tǒng)中的子幀)100、101又可以分為7個(gè)時(shí)隙(TS0～TS6)110-116，以及兩個(gè)導(dǎo)頻時(shí)隙下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)12和上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)14，以及一個(gè)保護(hù)間隔(Guard)13。進(jìn)一步的，TS0時(shí)隙110被用來承載系統(tǒng)廣播信道以及其它可能的下行業(yè)務(wù)信道；而TS1～TS6時(shí)隙111-116則被用來承載上、下行業(yè)務(wù)信道。上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)14和下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)時(shí)隙12分別被用來建立初始的上、下行同步。TS0～TS6時(shí)隙110-116長度均為0.675ms或864個(gè)碼片，其中包含兩段長度均為352碼片的數(shù)據(jù)段DATA1(17)和DATA2(19)，以及中間的一段長度為144碼片(chip)的訓(xùn)練序列——中導(dǎo)碼(Midamble)序列18。Midamble序列在TD-SCDMA有重要意義，包括小區(qū)標(biāo)識、信道估計(jì)和同步(包括頻率同步)等模塊都要用到它。DwPTS時(shí)隙12包含32碼片的保護(hù)間隔20、以及一個(gè)長度為64碼片的下行同步碼(SYNC-DL)碼字15，它的作用是小區(qū)標(biāo)識和建立初始同步；而UpPTS時(shí)隙包含一個(gè)長度為128碼片的上行同步碼(SYNC-UL)碼字16，用戶終端設(shè)備利用它進(jìn)行有關(guān)上行接入過程。
TD-SCDMA下行時(shí)隙的兩部分?jǐn)?shù)據(jù)段DATA1(17)和DATA2(19)所承載的數(shù)據(jù)采用擴(kuò)頻碼和擾碼進(jìn)行了擴(kuò)頻和加繞。當(dāng)存在同頻干擾的情況下，由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用的擴(kuò)頻碼(Spreading Code)和擾碼(ScramblingCode)長度都比較短(都只有16chip)，不同小區(qū)的擴(kuò)頻碼和擾碼之間的互相關(guān)特性不理想，傳統(tǒng)的Rake接收機(jī)或者單小區(qū)的聯(lián)合檢測裝置(JointDetection，簡稱JD)無法有效抑制鄰小區(qū)干擾信號的影響，造成了TD-SCDMA系統(tǒng)接收性能的劣化。為了使TD-SCDMA系統(tǒng)獲得較高的系統(tǒng)容量，必須提高它在同頻干擾下的接收性能。本發(fā)明引入并行干擾抵消的方法，有效的提高了同頻干擾條件下，TD-SCDMA系統(tǒng)的接收性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法和裝置，能夠以較小的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，在很大程度上，特別是同頻鄰小區(qū)功率高于本小區(qū)的惡劣條件下，消除同頻小區(qū)信號的影響，提高本小區(qū)信號的接收性能。
本發(fā)明提供一種基于并行干擾抵消(PIC)消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，特點(diǎn)是，本小區(qū)和各個(gè)同頻鄰小區(qū)分別單獨(dú)采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法，再并行進(jìn)行干擾消除，其包括以下步驟步驟1、根據(jù)當(dāng)前接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>或者第s-1級干擾消除后的信號，信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(Channel Estimation andInterference Generation Unit，簡稱CEIGU)采用基于匹配濾波器(MF)產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的處理方法，并行完成M個(gè)同頻鄰小區(qū)和本小區(qū)的干擾信號的重構(gòu)，得到每個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號x^js=(x(j,1)s,x(j,2)s,Λ,x(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，且S表示系統(tǒng)設(shè)定的并行干擾抵消的級數(shù)；j＝1，2，Λ，M，M+1；Z為采樣序列的長度；該步驟1具體包括步驟1.1、有效路徑分離；步驟1.2、生成信道沖激響應(yīng)；步驟1.3、基于匹配濾波器產(chǎn)生解調(diào)符號；步驟1.4、重構(gòu)小區(qū)信號；步驟2、對每個(gè)小區(qū)，小區(qū)重構(gòu)信號疊加器將其他干擾小區(qū)第s級的重構(gòu)信號 進(jìn)行疊加，得到對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號I^js=(I(j,1)s,I(j,2)s,Λ,I(j,Z)s).]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1；步驟3、對每個(gè)小區(qū)，小區(qū)干擾信號消除器從接收信號中去除由步驟2產(chǎn)生的其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號疊加值，即計(jì)算第s級的干擾消除后的接收信號 ，從而消除鄰小區(qū)干擾信號對本小區(qū)接收信號的影響；r^js=(r(j,1)s,r(j,2)s,Λ,r(j,Z)s);]]>r^(j,k)s=r^ks-I^(j,k)s;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1，1≤k≤Z；步驟4、根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的PIC級數(shù)，以及上一PIC級計(jì)算得到的各個(gè)小區(qū)干擾消除后的接收信號，重復(fù)執(zhí)行步驟1～3，直至完成所有級的PIC操作。
所述的步驟1中，若s＝1時(shí)，即在第一級進(jìn)行小區(qū)信號重構(gòu)，所述的M+1個(gè)基于MF的CEIGU直接采用接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)；所述的步驟1中，若s＝2，3，Λ，S時(shí)，所述的M+1個(gè)基于MF的CEIGU采用第s-1級干擾消除后的信號完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)。
步驟1中，所述的采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法，具體包括步驟1.1、有效路徑分離；步驟1.1.1、針對每個(gè)小區(qū)，將輸入信號中的中導(dǎo)碼序列(Midamble碼)部分的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)通過匹配濾波器，分別與該小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列(Basic Midamble)進(jìn)行逐比特循環(huán)異或操作，計(jì)算得到每次逐比特異或結(jié)果的功率(Delay Profile，簡稱DP)；設(shè)當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列為BM＝(m1，m2，Λ，m128)，接收的輸入信號中的中導(dǎo)碼序列部分的后128個(gè)碼片的數(shù)據(jù)為r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>，則各個(gè)路徑上的DP的計(jì)算公式為DPk=Σn=1128||rnBM*m(n-k+1)mod128||;]]>步驟1.1.2、通過有效路徑檢測器檢測有效路徑將每個(gè)路徑(Path)上的DP與特定門限Th進(jìn)行比較；選擇大于等于門限Th的DP所對應(yīng)的path為有效路徑，否則為無效path；最終有效路徑檢測器檢測到的L條有效路徑為Peff＝(p1，p2，Λ，pL)；步驟1.2、生成信道沖激響應(yīng)(Channel Impulse)步驟1.2.1、通過匹配濾波器和信道估計(jì)器計(jì)算各個(gè)路徑上的信道估計(jì)(Channel Estimation，簡稱ChE)設(shè)當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列為BM＝(m1，m2，Λ，m128)，接收的輸入信號中的中導(dǎo)碼序列部分的后128個(gè)碼片的數(shù)據(jù)為r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>，則各個(gè)路徑上的信道估計(jì)ChE為ChEk=Σn=1128rnBM*m(n-k+1)mod128;]]>步驟1.2.2、根據(jù)步驟1.1.2中得到的有效路徑和步驟1.2.1中得到的信道估計(jì)，由信道沖激響應(yīng)器生成信道沖激響應(yīng)H＝(h1，h2，Λ，hT)，其長度T表示系統(tǒng)支持的最大時(shí)延，該信道沖激響應(yīng)有效路徑位置上的值為該路徑上的信道估計(jì)值，非有效路徑位置上的值為零，即hi=ChEiDPi≥Th0DPi<Th;]]>步驟1.3、基于匹配濾波器產(chǎn)生解調(diào)符號步驟1.3.1、由匹配濾波器對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作根據(jù)有效路徑的位置P、當(dāng)前小區(qū)的擾碼ScC和激活的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>其中N表示激活碼道的個(gè)數(shù)，SF表示擴(kuò)頻因子，采用匹配濾波器對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分 進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作，解擾、解擴(kuò)后得到的符號為U=(u^1,u^2,Λ,u^N);]]>u^n=(u^1n,u^2n,Λ,u^Ln);]]>u^ln=(u(l,1)n,u(l,2)n,Λ,u(l,K)n);]]>u(l,k)n=Σi=1SFrpk+(k-1)·SF+i×conj(cin)×conj(ScCi);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的符號， 表示第n個(gè)激活碼道第l條有效路徑上的符號，K表示符號的個(gè)數(shù)；步驟1.3.2、由最大比合并器對解擾、解擴(kuò)后得到的符號進(jìn)行最大比合并，得到解調(diào)符號根據(jù)信道沖激響應(yīng)，即有效路徑上的信道估計(jì)，最大比合并器對不同路徑上的解擾、解擴(kuò)后的符號進(jìn)行最大比合并操作，得到每個(gè)激活碼道上的解調(diào)符號
Y=(y^1,y^2,Λ,y^N);]]>y^n=(y1n,y2n,Λ,yKn);]]>ykn=Σl=1Lconj(ChEl)×u(l,k)n;]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號；步驟1.3.3、符號判決器對由聯(lián)合檢測器產(chǎn)生的解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到發(fā)送符號的估計(jì)值為D=(d^1,d^2,Λ,d^N);]]>d^n=(d1n,d2n,Λ,dKn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號的判決結(jié)果。
步驟1.3.3中，所述的符號判決包括硬判決和軟判決所述的硬判決由解調(diào)符號硬判決器進(jìn)行操作，得到硬判決后的結(jié)果為dkn=sign(ykn)=1ykn≥0-1ykn<0.]]>所述的軟判決由解調(diào)符號軟判決器進(jìn)行操作，得到軟判決后的結(jié)果為dkn=tanh(m·yknσ2);]]>其中，m表示接收信號幅度的均值，σ2表示接收信號的噪聲方差，tanh表示雙曲正切函數(shù)。
步驟1.4、重構(gòu)小區(qū)信號步驟1.4.1、由調(diào)制擴(kuò)頻器對符號判決的結(jié)果進(jìn)行調(diào)制擴(kuò)頻操作，得到激活碼道上的碼片序列根據(jù)當(dāng)前小區(qū)采用的擾碼ScC、激活碼道上的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>由調(diào)制擴(kuò)頻器對符號判決的結(jié)果進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻，得到每個(gè)激活碼道上碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值V=(v^1,v^2,Λ,v^N);]]>v^n=(v1n,v2n,Λ,vK×SFn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道上的碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值；步驟1.4.2、由若干卷積器對應(yīng)完成若干激活碼道上接受信號的重構(gòu)由卷積器對步驟1.4.1中得到的每個(gè)激活碼道上的碼片序列與步驟1.2中得到的信道沖激響應(yīng)完成卷積操作，得到每個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號W=(w^1,w^2,Λ,w^N);]]>w^n=(w1n,w2n,Λ,wK×SFn);]]>w^n=H⊗v^n;]]>其中， 表示第n個(gè)碼道上的重構(gòu)信號；步驟1.4.3、由激活碼道信號疊加器對各個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號進(jìn)行疊加，完成激活碼道合并，從而完成小區(qū)信號的重構(gòu)，得到小區(qū)的重構(gòu)信號 x^s=Σn=1Nw^n;]]>步驟1.4.4、重構(gòu)信號加權(quán)將該小區(qū)重構(gòu)信號 乘以特定的加權(quán)因子ρs，減少由于符號判決不正確造成的性能損失x^s=x^s×ρs.]]>所述的步驟2中，對于每個(gè)小區(qū)，即本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，小區(qū)重構(gòu)信號疊加器分別將步驟1中計(jì)算得到的其他各個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號 進(jìn)行疊加，得到對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號I^js=(I(j,1)s,I(j,2)s,Λ,I(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1。
步驟2中，所述的對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號包括本小區(qū)的干擾信號I^1s=Σi=2M+1x^is;]]>和M個(gè)同頻鄰小區(qū)的干擾信號；I^js=Σi=1i≠j,i∈UM+1x^is]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j表示第j個(gè)同頻鄰小區(qū)。
步驟2中，在疊加不同小區(qū)的重構(gòu)信號時(shí)，必須同時(shí)考慮各自小區(qū)的延時(shí)，即必須在疊加前將不同小區(qū)的延時(shí)對齊。
本方法中，分別對各個(gè)同頻鄰小區(qū)進(jìn)行信號重構(gòu)時(shí)，所需的當(dāng)前同頻鄰小區(qū)的基本小區(qū)信息，包括基本中導(dǎo)碼序列，擾碼和激活的擴(kuò)頻碼等是系統(tǒng)已知的，或通過檢測得到的。
與上述方法相對應(yīng)，本發(fā)明還提供一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其包含依次連接的M+1個(gè)基于MF的CEIGU、M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器和M+1個(gè)小區(qū)干擾信號消除器；所述的M+1個(gè)基于MF的CEIGU，根據(jù)當(dāng)前接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>或者第s-1級干擾消除后的信號，采用基于MF產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)小區(qū)信號的處理方法，并行完成M個(gè)同頻鄰小區(qū)和本小區(qū)的干擾信號的重構(gòu)，得到每個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號x^js=(x(j,1)s,x(j,2)s,Λ,x(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，且S表示系統(tǒng)設(shè)定的并行干擾抵消的級數(shù)；j＝1，2，Λ，M，M+1；Z為采樣序列的長度。
若s＝1時(shí)，即在第一級進(jìn)行小區(qū)信號重構(gòu)，所述的M+1個(gè)基于MF的CEIGU直接采用接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)；若s＝2，3，Λ，S時(shí)，所述的M+1個(gè)基于MF的CEIGU采用第s-1級干擾消除后的信號完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)。
所述的M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器對于每個(gè)小區(qū)，分別相應(yīng)的將其他各個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號 進(jìn)行疊加，得到對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號I^js=(I(j,1)s,I(j,2)s,Λ,I(j,Z)s).]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1。
所述的M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器在各自疊加其他小區(qū)的重構(gòu)信號時(shí)，將各個(gè)小區(qū)的延時(shí)對齊。
所述的M+1個(gè)小區(qū)干擾信號消除器針對每個(gè)小區(qū)，即本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，從接收信號中去除其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號疊加值，消除鄰小區(qū)干擾信號對本小區(qū)接收信號的影響，得到第s級的干擾消除后的接收信號 并采用 進(jìn)行下一級，即第s+1級的干擾消除r^js=(r(j,1)s,r(j,2)s,Λ,r(j,Z)s);]]>
r^(j,k)s=r^ks-I^(j,k)s;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1，1≤k≤Z。
所述的基于MF的CEIGU，包括通過電路連接的有效路徑分離裝置、信道沖激響應(yīng)裝置、基于匹配濾波器的解調(diào)符號生成裝置和小區(qū)信號重構(gòu)裝置；所述的有效路徑分離裝置包含依次連接的第一匹配濾波器和有效路徑檢測器；該第一匹配濾波器的輸入端接收輸入信號中的中導(dǎo)碼序列的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)BM＝(m1，m2，Λ，m128)，與當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>進(jìn)行逐比特循環(huán)異或操作，計(jì)算得到每次逐比特異或結(jié)果的功率DPk=Σn=1128||rnBM*m(n-k+1)mod128||;]]>該有效路徑檢測器將第一匹配濾波器輸出的每個(gè)路徑上的DP值，分別與特定門限Th進(jìn)行比較；選擇大于等于門限Th的DP所對應(yīng)的path為有效路徑，否則為無效path；最終有效路徑檢測器檢測到的L條有效路徑為Peff＝(p1，p2，Λ，pL)。
所述的信道沖激響應(yīng)裝置包含依次連接的第二匹配濾波器、信道估計(jì)器和信道沖激響應(yīng)器；該第二匹配濾波器的輸入端接收輸入信號中的中導(dǎo)碼序列的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)BM＝(m1，m2，Λ，m128)，結(jié)合當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM),]]>通過信道估計(jì)器計(jì)算得到各個(gè)路徑上的信道估計(jì)ChE為ChEk=Σn=1128rnBM*m(n-k+1)mod128;]]>該信道沖激響應(yīng)器的輸入端還連接有效路徑檢測器的輸出端；所述的信道沖激響應(yīng)器根據(jù)有效路徑和信道估計(jì)，生成信道沖激響應(yīng)H＝(h1，h2，Λ，hT)hi=ChEiDPi≥Th0DPi<Th;]]>其中，信道沖激響應(yīng)的長度T表示系統(tǒng)支持的最大時(shí)延。
所述的基于匹配濾波器的解調(diào)符號生成裝置包含依次連接的第三匹配濾波器、最大比合并器和符號判決器；該第三匹配濾波器的輸入端接收輸入信號中的數(shù)據(jù)部分，并與有效路徑檢測器連接，所述的第三匹配濾波器根據(jù)有效路徑的位置P、當(dāng)前小區(qū)的擾碼ScC和激活的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>其中N表示激活碼道的個(gè)數(shù)，SF表示擴(kuò)頻因子，對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分 進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作，解擾、解擴(kuò)后得到的符號為U=(u^1,u^2,Λ,u^N);]]>u^n=(u^1n,u^2n,Λ,u^Ln);]]>u^ln=(u(l,1)n,u(l,2)n,Λ,u(l,K)n);]]>u(l,k)n=Σi=1SFrpk+(k-1)·SF+i×conj(cin)×conj(ScCi);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的符號， 表示第n個(gè)激活碼道第l條有效路徑上的符號，K表示符號的個(gè)數(shù)；該最大比合并器的輸入端還連接信道沖激響應(yīng)器，其根據(jù)信道沖激響應(yīng)，即有效路徑上的信道估計(jì)，對第三匹配濾波器輸出的不同路徑上的解擾、解擴(kuò)后的符號進(jìn)行最大比合并操作，得到每個(gè)激活碼道上的解調(diào)符號Y=(y^1,y^2,Λ,y^N);]]>y^n=(y1n,y2n,Λ,yKn);]]>ykn=Σl=1Lconj(ChEl)×u(l,k)n;]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號；該符號判決器對最大比合并器輸出的解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到發(fā)送符號的估計(jì)值D=(d^1,d^2,Λ,d^N);]]>d^n=(d1n,d2n,Λ,dKn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號的判決結(jié)果。
所述的符號判決器是解調(diào)符號硬判決器，采用該解調(diào)符號硬判決器得到的硬判決結(jié)果為dkn=sign(ykn)=1ykn≥0-1ykn<0.]]>
所述的符號判決器是解調(diào)符號軟判決器，采用該解調(diào)符號軟判決器得到的軟判決結(jié)果為dkn=tanh(m·yknσ2);]]>其中，m表示接收信號幅度的均值，σ2表示接收信號的噪聲方差，tanh表示雙曲正切函數(shù)。
所述的小區(qū)信號重構(gòu)裝置包含依次連接的調(diào)制擴(kuò)頻器、N個(gè)卷積器和激活碼道信號疊加器；該調(diào)制擴(kuò)頻器根據(jù)當(dāng)前小區(qū)采用的擾碼ScC、激活碼道上的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>對符號判決器輸出的判決結(jié)果進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻，得到每個(gè)激活碼道上碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值V=(v^1,v^2,Λ,v^N);]]>v^n=(v1n,v2n,Λ,vK×SFn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道上的碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值；該N個(gè)卷積器輸入端還連接信道沖激相應(yīng)器，其對由調(diào)制擴(kuò)頻器輸出的每個(gè)激活碼道上的碼片序列與由信道沖激相應(yīng)器生成的信道沖激響應(yīng)完成卷積操作，得到每個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號W=(w^1,w^2,Λ,w^N);]]>w^n=(w1n,w2n,Λ,wK×SFn);]]>w^n=H⊗v^n;]]>其中， 表示第n個(gè)碼道上的重構(gòu)信號；該激活碼道信號疊加器對各個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號進(jìn)行疊加，完成激活碼道合并，從而完成小區(qū)信號的重構(gòu)，得到小區(qū)的重構(gòu)信號 x^s=Σn=1Nw^n;]]>進(jìn)一步，所述的小區(qū)信號重構(gòu)裝置還包含一加權(quán)乘法器，其輸入端連接激活碼道信號疊加器的輸出端，該加權(quán)乘法器對激活碼道信號疊加器輸出的小區(qū)重構(gòu)信號 乘以特定的加權(quán)因子ρs，減少由于符號判決不正確造成的性能損失x^s=x^s×ρs.]]>
本裝置根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的PIC級數(shù)S，以及上一PIC級計(jì)算得到的干擾消除后的接收信號 ，對每一PIC級，重復(fù)執(zhí)行消除同頻小區(qū)信號干擾的操作，直至完成所有級的PIC操作。
本發(fā)明提供的一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法和裝置，能夠以較小的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，在很大程度上，特別是同頻鄰小區(qū)功率高于本小區(qū)的惡劣條件下，消除同頻小區(qū)信號的影響，提高本小區(qū)信號的接收性能。


圖1為背景技術(shù)中3GPP規(guī)范給出的TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的采用并行干擾抵消方法消除同頻干擾的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的基于匹配濾波器解調(diào)結(jié)果的CEIGU的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合圖2～圖3，通過優(yōu)化的具體實(shí)施例，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。
以TD-SCDMA一個(gè)時(shí)隙的并行干擾消除為例，假設(shè)該時(shí)隙的接收信號為r=(r1,r2,Λ,r352,r113BM,r114BM,Λ,r128BM,r1BM,Λr128BM,r353,r354,Λ,r704)]]>，其中，r1～r352表示數(shù)據(jù)段DATA1的接收信號，r113BM，r114BM，Λ，r128BM，r1BM，Λr128BM表示接收的中導(dǎo)碼序列信號，r353～r704表示數(shù)據(jù)段DATA2的接收信號。
如圖3所示，為本發(fā)明提供的基于匹配濾波器解調(diào)結(jié)果的CEIGU的結(jié)構(gòu)示意圖，該CEIGU的核心是由匹配濾波器解調(diào)結(jié)果得到小區(qū)各個(gè)激活碼道上的碼片級數(shù)據(jù)，然后通過與信道沖激響應(yīng)卷積完成各個(gè)碼道接收信號的重構(gòu)，具體的操作步驟如下步驟1、有效路徑分離步驟1.1、針對每個(gè)小區(qū)，將輸入信號中的Midamble碼部分的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)通過匹配濾波器4101，分別與該小區(qū)的Basic Midamble碼進(jìn)行逐比特循環(huán)異或操作，計(jì)算DP；設(shè)當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列為BM＝(m1，m2，Λ，m128)，接收的輸入信號中的中導(dǎo)碼序列部分的后128個(gè)碼片的數(shù)據(jù)為r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>，則各個(gè)路徑上的DP的計(jì)算公式為DPk=Σn=1128||rnBM*m(n-k+1)mod128||;]]>步驟1.2、通過與匹配濾波器410_1連接的有效路徑檢測器490檢測有效路徑將每個(gè)path上的DP與特定門限Th進(jìn)行比較；選擇大于等于門限Th的DP所對應(yīng)的path為有效路徑，否則為無效path；最終有效路徑檢測器檢測到的L條有效路徑為Peff＝(p1，p2，Λ，pL)；步驟2、生成信道沖激響應(yīng)步驟2.1、通過依次連接的匹配濾波器4102和信道估計(jì)器480計(jì)算各個(gè)路徑上的ChE設(shè)當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列為BM＝(m1，m2，Λ，m128)，接收的輸入信號中的中導(dǎo)碼序列部分的后128個(gè)碼片的數(shù)據(jù)為r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>，則各個(gè)路徑上的信道估計(jì)ChE為ChEk=Σn=1128rnBM*m(n-k+1)mod128;]]>步驟2.2、由信道沖激響應(yīng)器470生成信道沖激響應(yīng)H＝(h1，h2，Λ，hT)信道沖激響應(yīng)器470分別連接有效路徑檢測器490和信道估計(jì)器480的輸出端，根據(jù)分別輸出的有效路徑和信道估計(jì)，生成信道沖激響應(yīng)H＝(h1，h2，Λ，hT)，其長度T表示系統(tǒng)支持的最大時(shí)延，該信道沖激響應(yīng)有效路徑位置上的值為該路徑上的信道估計(jì)值，非有效路徑位置上的值為零，即hi=ChEiDPi≥Th0DPi<Th;]]>步驟3、基于匹配濾波器產(chǎn)生解調(diào)符號；步驟3.1、由匹配濾波器410_3對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作該匹配濾波器410_3的輸入端還連接有效路徑檢測器490，根據(jù)其輸出的有效路徑的位置P、當(dāng)前小區(qū)的擾碼ScC和激活的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>其中N表示激活碼道的個(gè)數(shù)，SF表示擴(kuò)頻因子，匹配濾波器410_3對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分 進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作，解擾、解擴(kuò)后得到的符號為U=(u^1,u^2,Λ,u^N);]]>u^n=(u^1n,u^2n,Λ,u^Ln);]]>u^ln=(u(l,1)n,u(l,2)n,Λ,u(l,K)n);]]>u(l,k)n=Σi=1SFrpk+(k-1)·SF+i×conj(cin)×conj(ScCi);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的符號， 表示第n個(gè)激活碼道第l條有效路徑上的符號，K表示符號的個(gè)數(shù)；步驟3.2、由最大比合并器420對解擾、解擴(kuò)后得到的符號進(jìn)行最大比合并，得到解調(diào)符號該最大比合并器420的輸入端分別連接匹配濾波器410_3和信道沖激響應(yīng)器470，根據(jù)信道沖激響應(yīng)，即有效路徑上的信道估計(jì)，最大比合并器420對不同路徑上的解擾、解擴(kuò)后的符號進(jìn)行最大比合并操作，得到每個(gè)激活碼道上的解調(diào)符號Y=(y^1,y^2,Λ,y^N);]]>y^n=(y1n,y2n,Λ,yKn);]]>ykn=Σl=1Lconj(ChEl)×u(l,k)n;]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號；步驟3.3、由連接最大比合并器420輸出端的符號判決器430對解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到發(fā)送符號的估計(jì)值D=(d^1,d^2,Λ,d^N);]]>d^n=(d1n,d2n,Λ,dKn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號的判決結(jié)果。
步驟3.3中，所述的符號判決包括硬判決和軟判決，所述的符號判決器430可以是解調(diào)符號硬判決器，也可以是解調(diào)符號軟判決器；所述的硬判決由解調(diào)符號硬判決器進(jìn)行操作，得到硬判決后的結(jié)果為dkn=sign(ykn)=1ykn≥0-1ykn<0.]]>所述的軟判決由解調(diào)符號軟判決器進(jìn)行操作，得到軟判決后的結(jié)果為
dkn=tanh(m·yknσ2);]]>其中，m表示接收信號幅度的均值，σ2表示接收信號的噪聲方差，tanh表示雙曲正切函數(shù)。
步驟4、重構(gòu)小區(qū)信號步驟4.1、由調(diào)制擴(kuò)頻器440對符號判決的結(jié)果進(jìn)行調(diào)制擴(kuò)頻操作，得到激活碼道上的碼片序列該調(diào)制擴(kuò)頻器440的輸入端連接符號判決器430，其根據(jù)當(dāng)前小區(qū)采用的擾碼ScC、激活碼道上的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>對符號判決器430輸出的判決結(jié)果進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻，得到每個(gè)激活碼道上碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值V=(v^1,v^2,Λ,v^N);]]>v^n=(v1n,v2n,Λ,vK×SFn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道上的碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值；步驟4.2、由N個(gè)卷積器460對應(yīng)完成若干激活碼道上接受信號的重構(gòu)該N個(gè)卷積器460的輸入端分別連接調(diào)制擴(kuò)頻器440和信道沖激響應(yīng)器470，對輸出的每個(gè)激活碼道上的碼片序列與信道沖激響應(yīng)完成卷積操作，得到每個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號W=(w^1,w^2,Λ,w^N);]]>w^n=(w1n,w2n,Λ,wK×SFn);]]>w^n=H⊗v^n;]]>其中， 表示第n個(gè)碼道上的重構(gòu)信號；步驟4.3、由與N個(gè)卷積器460連接的激活碼道信號疊加器450對各個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號進(jìn)行疊加，完成激活碼道合并，從而完成小區(qū)信號的重構(gòu)，得到小區(qū)的重構(gòu)信號 x^s=Σn=1Nw^n;]]>步驟4.4、重構(gòu)信號加權(quán)將該小區(qū)重構(gòu)信號 乘以特定的加權(quán)因子ρs，減少由于符號判決不正確造成的性能損失x^s=x^s×ρs.]]>
如圖2所示，為采用并行干擾抵消方法消除同頻干擾的結(jié)構(gòu)示意圖，其核心思想是同時(shí)重構(gòu)各個(gè)同頻小區(qū)的信號，并在此基礎(chǔ)上完成干擾信號消除，具體步驟如下對于當(dāng)前本小區(qū)，設(shè)存在M個(gè)同頻鄰小區(qū)；當(dāng)前接收數(shù)據(jù)I/Q路采樣輸入為r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>，其中，Z為采樣序列的長度；系統(tǒng)設(shè)定的并行干擾抵消的級數(shù)為S；步驟1、M+1個(gè)基于MF的CEIGU根據(jù)第s-1級干擾消除后的信號，根據(jù)如圖3所述的基于MF產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)小區(qū)信號的處理方法，并行完成M個(gè)同頻鄰小區(qū)和本小區(qū)的干擾信號的重構(gòu)，得到每個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號x^js=(x(j,1)s,x(j,2)s,Λ,x(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1。
所述的步驟1中，若s＝1時(shí)，即在第一級進(jìn)行小區(qū)信號重構(gòu)，則直接采用接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入 步驟2、對每個(gè)小區(qū)，即本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，相應(yīng)的M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器將步驟1中計(jì)算得到的其他各個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號 進(jìn)行疊加，得到對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號I^js=(I(j,1)s,I(j,2)s,Λ,I(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1；步驟2中，所述的對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號包括本小區(qū)的干擾信號I^1s=Σi=2M+1x^is;]]>和M個(gè)同頻鄰小區(qū)的干擾信號；I^js=Σi=1i≠j,i∈UM+1;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j表示第j個(gè)同頻鄰小區(qū)。
步驟2中，在疊加不同小區(qū)的重構(gòu)信號時(shí)，必須同時(shí)考慮各自小區(qū)的延時(shí)，即必須在疊加前將不同小區(qū)的延時(shí)對齊。
步驟3、對每個(gè)小區(qū)，即本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，相應(yīng)的M+1個(gè)小區(qū)干擾信號消除器從接收信號中去除由步驟2產(chǎn)生的其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號疊加值，從而消除鄰小區(qū)干擾信號對本小區(qū)接收信號的影響；即小區(qū)干擾信號消除器分別計(jì)算第s級的干擾消除后的接收信號 ，并采用 進(jìn)行下一級，即第s+1級的干擾消除r^js=(r(j,1)s,r(j,2)s,Λ,r(j,Z)s);]]>r^(j,k)s=r^k-I^(j,k)s;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1，1≤k≤Z。
步驟4、根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的PIC級數(shù)S，以及上一PIC級計(jì)算得到的干擾消除后的接收信號，重復(fù)執(zhí)行步驟1～3，直至完成所有級的PIC操作。
本方法中，分別對各個(gè)同頻鄰小區(qū)進(jìn)行信號重構(gòu)時(shí)，所需的當(dāng)前同頻鄰小區(qū)的基本小區(qū)信息，包括基本中導(dǎo)碼序列，擾碼和激活的擴(kuò)頻碼等是系統(tǒng)已知的，或通過檢測得到的。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然清楚并且理解，本發(fā)明所舉的最佳實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明所舉各實(shí)施例中的技術(shù)特征，可以任意組合，而并不脫離本發(fā)明的思想。根據(jù)本發(fā)明公開的一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法和裝置，可以有許多方式修改所公開的發(fā)明，并且除了上述的具體給出的優(yōu)選方式外，本發(fā)明還可以有其它許多實(shí)施例。因此，凡屬依據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能得到的方法或改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。本發(fā)明的權(quán)利范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，本小區(qū)和各個(gè)同頻鄰小區(qū)分別單獨(dú)采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法，再并行進(jìn)行干擾消除，包含以下步驟步驟1、根據(jù)當(dāng)前接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>或者第s-1級干擾消除后的信號，信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的處理方法，并行完成M個(gè)同頻鄰小區(qū)和本小區(qū)的干擾信號的重構(gòu)，得到每個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號x^js=(x(j,1)s,s(j,2)s,Λ,x(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，且S表示系統(tǒng)設(shè)定的并行干擾抵消的級數(shù)；j＝1，2，Λ，M，M+1；Z為采樣序列的長度；該步驟1具體包括步驟1.1、有效路徑分離；步驟1.2、生成信道沖激響應(yīng)；步驟1.3、基于匹配濾波器產(chǎn)生解調(diào)符號；步驟1.4、重構(gòu)小區(qū)信號；步驟2、對每個(gè)小區(qū)，小區(qū)重構(gòu)信號疊加器(230)將其他干擾小區(qū)第s級的重構(gòu)信號 進(jìn)行疊加，得到對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號I^js=(I(j,1)s,I(j,2)s,Λ,I(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1；步驟3、對每個(gè)小區(qū)，小區(qū)干擾信號消除器(240)從接收信號中去除由步驟2產(chǎn)生的其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號疊加值，即計(jì)算第s級的干擾消除后的接收信號 從而消除鄰小區(qū)干擾信號對本小區(qū)接收信號的影響；r^js=(r(j,1)s,r(j,2)s,Λ,r(j,Z)s);]]>r^(j,k)s=r^k-I^(j,k)s;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1，1≤k≤Z；步驟4、根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的并行干擾抵消級數(shù)，以及上一并行干擾抵消級計(jì)算得到的各個(gè)小區(qū)干擾消除后的接收信號，重復(fù)執(zhí)行步驟1～3，直至完成所有級的并行干擾抵消操作。
2.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，所述的步驟1中，當(dāng)s＝1時(shí)，即在第一級進(jìn)行小區(qū)信號重構(gòu)，所述的M+1個(gè)基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)直接采用接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，所述的步驟1中，當(dāng)s＝2，3，Λ，S時(shí)，所述的M+1個(gè)基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)采用第s-1級干擾消除后的信號完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟1中所述的采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法中，所述的步驟1.1包含以下子步驟步驟1.1.1、針對每個(gè)小區(qū)，將輸入信號中的中導(dǎo)碼序列部分的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>通過匹配濾波器(410_1)，分別與該小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列BM＝(m1，m2，Λ，m128)進(jìn)行逐比特循環(huán)異或操作，計(jì)算得到各個(gè)路徑上的每次逐比特異或結(jié)果的功率DPDPk=Σn=1128||rnBM*m(n-k+1)mod128||;]]>步驟1.1.2、通過有效路徑檢測器(490)檢測有效路徑將每個(gè)路徑上的DP與特定門限Th進(jìn)行比較；選擇大于等于門限Th的DP所對應(yīng)的路徑為有效路徑，否則為無效路徑；最終有效路徑檢測器(490)檢測到的L條有效路徑為Peff＝(p1，p2，Λ，pL)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟1中所述的采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法中，所述的步驟1.2包含以下子步驟步驟1.2.1、通過匹配濾波器(410_2)和信道估計(jì)器(480)計(jì)算各個(gè)路徑上的信道估計(jì)ChE根據(jù)當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列為BM＝(m1，m2，Λ，m128)，以及接收的輸入信號中的中導(dǎo)碼序列部分的后128個(gè)碼片的數(shù)據(jù)為r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM),]]>計(jì)算各個(gè)路徑上的信道估計(jì)ChE為ChEk=Σn=1128rnBM*m(n-k+1)mod128;]]>步驟1.2.2、根據(jù)步驟1.1.2中得到的有效路徑和步驟1.2.1中得到的信道估計(jì)，由信道沖激響應(yīng)器(470)生成信道沖激響應(yīng)H＝(h1，h2，Λ，hT)，其長度T表示系統(tǒng)支持的最大時(shí)延，該信道沖激響應(yīng)有效路徑位置上的值為該路徑上的信道估計(jì)值，非有效路徑位置上的值為零，即hi=ChEiDPi≥Th0DPi<Th.]]>
6.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟1中所述的采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法中，所述的步驟1.3具體包括步驟1.3.1、由匹配濾波器對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作根據(jù)有效路徑的位置P、當(dāng)前小區(qū)的擾碼ScC和激活的擴(kuò)頻碼ChC=(C1,C2,Λ,CN),Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>其中N表示激活碼道的個(gè)數(shù)，SF表示擴(kuò)頻因子，采用匹配濾波器(410_3)對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分 進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作，解擾、解擴(kuò)后得到的符號為U=(u^1,u^2,Λ,u^N);]]>u^n=(u^1n,u^2n,Λ,u^Ln);]]>u^ln=(u(l,1)n,u(l,2)n,Λ,u(l,K)n);]]>u(l,k)n=Σi=1SFrpk+(k-1)·SF+i×conj(cin)×conj(ScCi);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的符號， 表示第n個(gè)激活碼道第l條有效路徑上的符號，K表示符號的個(gè)數(shù)；步驟1.3.2、由最大比合并器對解擾、解擴(kuò)后得到的符號進(jìn)行最大比合并，得到解調(diào)符號根據(jù)信道沖激響應(yīng)，即有效路徑上的信道估計(jì)，最大比合并器(420)對不同路徑上的解擾、解擴(kuò)后的符號進(jìn)行最大比合并操作，得到每個(gè)激活碼道上的解調(diào)符號Y=(y^1,y^2,Λ,y^N);]]>y^n=(y1n,y2n,Λ,yKn);]]>ykn=Σl=1Lconj(ChEl)×u(l,k)n;]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號；步驟1.3.3、符號判決器對由聯(lián)合檢測器產(chǎn)生的解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到發(fā)送符號的估計(jì)值為D=(d^1,d^2,Λ,d^N);]]>d^n=(d1n,d2n,Λ,dKn);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號的判決結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟1.3.3中，所述的符號判決為硬判決，由解調(diào)符號硬判決器對解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到的硬判決結(jié)果為dkn=sign(ykn)=1ykn≥0-1ykn<0.]]>
8.如權(quán)利要求6所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟1.3.3中，所述的符號判決為軟判決，由解調(diào)符號軟判決器對解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到的軟判決結(jié)果為dkn=tanh(m·yknσ2);]]>其中，m表示接收信號幅度的均值，σ2表示接收信號的噪聲方差，tanh表示雙曲正切函數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟1中所述的采用基于匹配濾波器產(chǎn)生的解調(diào)符號重構(gòu)各個(gè)小區(qū)信號的方法中，所述的步驟1.4包含以下子步驟步驟1.4.1、由調(diào)制擴(kuò)頻器(440)對符號判決的結(jié)果進(jìn)行調(diào)制擴(kuò)頻操作，得到激活碼道上的碼片序列根據(jù)當(dāng)前小區(qū)采用的擾碼ScC、激活碼道上的擴(kuò)頻碼ChC=(C1,C2,Λ,CN),Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>由調(diào)制擴(kuò)頻器(440)對符號判決的結(jié)果進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻，得到每個(gè)激活碼道上碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值V=(v^1,v^2,Λ,v^N);]]>v^n=(v1n,v2n,Λ,vK×SFn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道上的碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值；步驟1.4.2、由若干卷積器(460)對應(yīng)完成若干激活碼道上接受信號的重構(gòu)由卷積器(460)對步驟1.4.1中得到的每個(gè)激活碼道上的碼片序列與步驟1.2中得到的信道沖激響應(yīng)完成卷積操作，得到每個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號W=(w^1,w^2,Λ,w^N);]]>w^n=(w1n,w2n,Λ,wK×SFn);]]>w^n=H⊗v^n;]]>其中， 表示第n個(gè)碼道上的重構(gòu)信號；步驟1.4.3、由激活碼道信號疊加器(450)對各個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號進(jìn)行疊加，完成激活碼道合并，從而完成小區(qū)信號的重構(gòu)，得到小區(qū)的重構(gòu)信號 x^s=Σn=1Nw^n.]]>
10.如權(quán)利要求9所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，所述的步驟1.4還包含步驟1.4.4，對小區(qū)重構(gòu)信號 乘以特定的加權(quán)因子ρs，進(jìn)行加權(quán)操作x^s=x^s×ρs.]]>
11.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟2中，所述的對于本小區(qū)的第s級的干擾信號為I^ls=Σi=2M+1x^is;]]>其中，s＝1，2，Λ，S。
12.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，步驟2中，所述的對于M個(gè)同頻鄰小區(qū)的第s級的干擾信號為I^js=Σi=1M+1i≠j,i∈Ux^is;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j表示第j個(gè)同頻鄰小區(qū)。
13.如權(quán)利要求1所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法，其特征在于，所述的步驟2中，在疊加不同小區(qū)的重構(gòu)信號時(shí)，必須先對齊各不同小區(qū)的延時(shí)。
14.一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，對于本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，該裝置包括依次連接的M+1個(gè)基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)、M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器(230)和M+1個(gè)小區(qū)干擾信號消除器(240)；所述的M+1個(gè)基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)，根據(jù)當(dāng)前接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>或者第s-1級干擾消除后的信號，并行完成各個(gè)小區(qū)的干擾信號的重構(gòu)，得到每個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號x^js=(x(j,1)s,x(j,2)s,Λ,x(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，且S表示系統(tǒng)設(shè)定的并行干擾抵消的級數(shù)；j＝1，2，Λ，M，M+1；Z為采樣序列的長度；所述的基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)包含通過電路連接的有效路徑分離裝置、信道沖激響應(yīng)裝置、基于匹配濾波器的解調(diào)符號生成裝置和小區(qū)信號重構(gòu)裝置；所述的M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器(230)對于本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，分別相應(yīng)的將其他各個(gè)小區(qū)第s級的重構(gòu)信號 進(jìn)行疊加，得到對應(yīng)于每個(gè)小區(qū)的第s級的干擾信號I^JS=(I(j,1)s,I(j,2)s,Λ,I(j,Z)s);]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1；所述的M+1個(gè)小區(qū)干擾信號消除器(240)對于本小區(qū)和M個(gè)同頻鄰小區(qū)，從接收信號中去除其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號疊加值，消除鄰小區(qū)干擾信號對本小區(qū)接收信號的影響，得到第s級的干擾消除后的接收信號 并采用 進(jìn)行下一級，即第s+1級的干擾消除r^js=(r(j,1)s,r(j,2)s,Λ,r(j,Z)s);]]>r^(j,k)s=r^k-I^(j,k)s;]]>其中，s＝1，2，Λ，S，j＝1，2，Λ，M，M+1，1≤k≤Z。
15.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，當(dāng)s＝1時(shí)，即在第一級進(jìn)行小區(qū)信號重構(gòu)，所述的M+1個(gè)基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)直接采用接收數(shù)據(jù)I/Q路的采樣輸入r^=(r1,r2,Λ,rZ)]]>完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)。
16.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，當(dāng)s＝2，3，Λ，S時(shí)，所述的M+1個(gè)基于匹配濾波器的信道估計(jì)及干擾重構(gòu)單元(400)采用第s-1級干擾消除后的信號完成各個(gè)小區(qū)的信號重構(gòu)。
17.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的有效路徑分離裝置包含依次連接的第一匹配濾波器(410_1)和有效路徑檢測器(490)；所述的第一匹配濾波器(410_1)的輸入端接收輸入信號中的中導(dǎo)碼序列的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)BM＝(m1，m2，Λ，m128)，與當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM)]]>進(jìn)行逐比特循環(huán)異或操作，計(jì)算得到每次逐比特異或結(jié)果的功率DPDPk=Σn=1128||rnBM*m(n-k+1)mod128||;]]>所述的有效路徑檢測器(490)將第一匹配濾波器(410_1)輸出的每個(gè)路徑上的DP值，分別與特定門限Th進(jìn)行比較；選擇大于等于門限Th的DP所對應(yīng)的路徑為有效路徑，否則為無效路徑；最終有效路徑檢測器(490)檢測到的L條有效路徑為Peff＝(p1，p2，Λ，pL)。
18.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的信道沖激響應(yīng)裝置包含依次連接的第二匹配濾波器(410_2)、信道估計(jì)器(480)和信道沖激響應(yīng)器(470)；所述的第二匹配濾波器(410_2)的輸入端接收輸入信號中的中導(dǎo)碼序列的后128個(gè)碼片數(shù)據(jù)BM＝(m1，m2，Λ，m128)，結(jié)合當(dāng)前小區(qū)的基本中導(dǎo)碼序列r^BM=(r1BM,r2BM,Λ,r128BM),]]>通過信道估計(jì)器(480)計(jì)算得到各個(gè)路徑上的信道估計(jì)ChE為ChEk=Σn=1128rnBM*m(n-k+1)mod128;]]>所述的信道沖激響應(yīng)器(470)的輸入端還連接有效路徑檢測器(490)的輸出端；該信道沖激響應(yīng)器(470)根據(jù)有效路徑和信道估計(jì)，生成信道沖激響應(yīng)H＝(h1，h2，Λ，hT)hi=ChEiDPi≥Th0DPi<Th;]]>其中，信道沖激響應(yīng)的長度T表示系統(tǒng)支持的最大時(shí)延。
19.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的基于匹配濾波器的解調(diào)符號生成裝置包含依次連接的第三匹配濾波器(410_3)、最大比合并器(420)和符號判決器(430)。
20.如權(quán)利要求19所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的第三匹配濾波器(410_3)的輸入端接收輸入信號中的數(shù)據(jù)部分，并與有效路徑檢測器(490)連接；該第三匹配濾波器(410_3)根據(jù)有效路徑的位置P、當(dāng)前小區(qū)的擾碼ScC和激活的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>其中N表示激活碼道的個(gè)數(shù)，SF表示擴(kuò)頻因子，對輸入信號中的數(shù)據(jù)部分 進(jìn)行解擾、解擴(kuò)操作，解擾、解擴(kuò)后得到的符號為U=(u^1,u^2,Λ,u^N);]]>u^n=(u^1n,u^2n,Λ,u^Ln);]]>u^ln=(u(l,1)n,u(l,2)n,Λ,u(l,K)n);]]>u(l,k)n=Σi=1SFrpk+(k-1)·SF+i×conj(cin)×conj(ScCi);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的符號， 表示第n個(gè)激活碼道第l條有效路徑上的符號，K表示符號的個(gè)數(shù)。
21.如權(quán)利要求19所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的最大比合并器(420)的輸入端還連接信道沖激響應(yīng)器(470)，其根據(jù)信道沖激響應(yīng)，即有效路徑上的信道估計(jì)，對第三匹配濾波器(410_3)輸出的不同路徑上的解擾、解擴(kuò)后的符號進(jìn)行最大比合并操作，得到每個(gè)激活碼道上的解調(diào)符號Y=(y^1,y^2,Λ,y^N);]]>y^n=(y1n,y2n,Λ,yKn);]]>ykn=Σl=1Lconj(ChEl)×u(l,k)n;]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號。
22.如權(quán)利要求19所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的符號判決器(430)對最大比合并器(420)輸出的解調(diào)符號進(jìn)行符號判決，得到發(fā)送符號的估計(jì)值D=(d^1,d^2,Λ,d^N);]]>d^n=(d1n,d2n,Λ,dKn);]]>其中 表示第n個(gè)激活碼道所對應(yīng)的解調(diào)符號的判決結(jié)果。
23.如權(quán)利要求22所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的符號判決器(430)是解調(diào)符號硬判決器，采用該解調(diào)符號硬判決器得到的硬判決結(jié)果為dkn=sign(ykn)=1ykn≥0-1ykn<0.]]>
24.如權(quán)利要求22所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的符號判決器(430)是解調(diào)符號軟判決器，采用該解調(diào)符號軟判決器得到的軟判決結(jié)果為dkn=tanh(m·yknσ2);]]>其中，m表示接收信號幅度的均值，σ2表示接收信號的噪聲方差，tanh表示雙曲正切函數(shù)。
25.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的小區(qū)信號重構(gòu)裝置包含依次連接的調(diào)制擴(kuò)頻器(440)、若干卷積器(460)和激活碼道信號疊加器(450)。
26.如權(quán)利要求25所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的調(diào)制擴(kuò)頻器(440)根據(jù)當(dāng)前小區(qū)采用的擾碼ScC、激活碼道上的擴(kuò)頻碼ChC＝(C1，C2，Λ，CN)，Cn=(c1n,c2n,Λ,cSFn),]]>對符號判決器(430)輸出的判決結(jié)果進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻，得到每個(gè)激活碼道上碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值V=(v^1,v^2,Λ,v^N);]]>v^n=(v1n,v2n,Λ,vK×SFn);]]>其中， 表示第n個(gè)激活碼道上的碼片級的發(fā)射信號估計(jì)值。
27.如權(quán)利要求25所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的若干卷積器(460)的個(gè)數(shù)為N個(gè)，對應(yīng)N個(gè)激活碼道；該N個(gè)卷積器(460)的輸入端分別還連接信道沖激相應(yīng)器(470)；所述的N個(gè)卷積器(460)對由調(diào)制擴(kuò)頻器(440)輸出的每個(gè)激活碼道上的碼片序列與由信道沖激相應(yīng)器(470)生成的信道沖激響應(yīng)完成卷積操作，得到每個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號W=(w^1,w^2,Λ,w^N);]]>w^n=(w1n,w2n,Λ,wK×SFn);]]>w^n=H⊗v^n;]]>其中， 表示第n個(gè)碼道上的重構(gòu)信號。
28.如權(quán)利要求25所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的激活碼道信號疊加器(450)對各個(gè)激活碼道上的重構(gòu)信號進(jìn)行疊加，完成激活碼道合并，和小區(qū)信號的重構(gòu)，得到小區(qū)的重構(gòu)信號 x^s=Σn=1Nw^n.]]>
29.如權(quán)利要求25所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的小區(qū)信號重構(gòu)裝置還包含一加權(quán)乘法器，其輸入端連接激活碼道信號疊加器(450)的輸出端；該加權(quán)乘法器對激活碼道信號疊加器(450)輸出的小區(qū)重構(gòu)信號 乘以特定的加權(quán)因子ρsx^s=x^s×ρs.]]>
30.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的M+1個(gè)小區(qū)重構(gòu)信號疊加器(230)在各自疊加其他小區(qū)的重構(gòu)信號時(shí)，將各個(gè)小區(qū)的延時(shí)對齊。
31.如權(quán)利要求14所述的基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的裝置，其特征在于，所述的裝置根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的并行干擾抵消級數(shù)S，以及上一并行干擾抵消級計(jì)算得到的干擾消除后的接收信號 對每一并行干擾抵消級，重復(fù)執(zhí)行消除同頻小區(qū)信號干擾的操作，直至完成所有級的并行干擾抵消操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于并行干擾抵消消除同頻小區(qū)信號干擾的方法和裝置，對于每個(gè)小區(qū)，其通過基于匹配濾波器解調(diào)符號重構(gòu)小區(qū)干擾信號；再將其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號進(jìn)行疊加；然后從接收信號中去除其他干擾小區(qū)重構(gòu)后的信號疊加值，消除鄰小區(qū)干擾信號對本小區(qū)接收信號的影響；并根據(jù)并行級數(shù)，反復(fù)執(zhí)行上述步驟。本發(fā)明提供的方法和裝置，能夠以較小的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，在很大程度上，特別是同頻鄰小區(qū)功率高于本小區(qū)的惡劣條件下，消除同頻小區(qū)信號的影響，提高本小區(qū)信號的接收性能。
文檔編號H04B1/707GK1949685SQ20061011791
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者單鳴 申請人:凱明信息科技股份有限公司