專(zhuān)利名稱(chēng)：：使用并行剩余補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)加權(quán)干擾消除的系統(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般地涉及多址通信系統(tǒng)，更特別地，涉及用于加強(qiáng)多址干擾的抑制的系統(tǒng)、裝置和方法。
背景技術(shù)：
：通常說(shuō)來(lái)，蜂窩通信系統(tǒng)同時(shí)向在給定服務(wù)區(qū)域(例如小區(qū))內(nèi)的多個(gè)用戶(hù)提供通信信道。這種通信信道包括上行鏈路，即移動(dòng)終端到基站的通信信道，和下行鏈路，即基站到移動(dòng)終端的通信信道，用來(lái)促進(jìn)與許多用戶(hù)的雙向多址通信。但是，不管釆用哪個(gè)多址通信方案，在給定小區(qū)中可服務(wù)的用戶(hù)數(shù)量都由上限所限制。例如，在時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)中，可由各小區(qū)容納的用戶(hù)數(shù)量受時(shí)隙數(shù)量M限制，其在上行鏈路和下行鏈路頻帶內(nèi)可獲得。這些頻帶可表現(xiàn)為連續(xù)時(shí)間頻率面，其中M個(gè)時(shí)隙可在時(shí)間頻率面內(nèi)獲得。例如，能夠與他們各自的基站同時(shí)通信的移動(dòng)終端的數(shù)量等于M,由此第M用戶(hù)在使用低占空比的上行鏈路的第M時(shí)隙中傳送信號(hào)能量。從基站到移動(dòng)終端的接收在下行鏈路中也類(lèi)似受限。另一方面，在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，信號(hào)能量連續(xù)分布在整個(gè)時(shí)間頻率面上，由此，通過(guò)采用寬帶編碼信令波形，每個(gè)用戶(hù)共享整個(gè)時(shí)間頻率面。這樣，在CDMA系統(tǒng)中可同時(shí)容納的用戶(hù)數(shù)量不受時(shí)間頻率面內(nèi)可用的時(shí)隙數(shù)量的限制，但是它是通信信道內(nèi)存在的用戶(hù)數(shù)量和CDMA系統(tǒng)所采用的處理增益(PG)數(shù)量的函數(shù)。CDMA系統(tǒng)的PG定義為以赫茲(Hz)表示的擴(kuò)展信號(hào)(spreadsignal)的帶寬與以Hz表示的數(shù)據(jù)信號(hào)帶寬的比率。在給定的CDMA信道內(nèi)傳送的用戶(hù)數(shù)量，對(duì)所接收到的不理想信號(hào)功率的總量起作用，并由此是由CDMA信道內(nèi)多址用戶(hù)所引起的干擾信號(hào)功率的一種度量。這樣，根據(jù)在CDMA接收器處呈現(xiàn)的PG和干擾信號(hào)功率，可以計(jì)算出可由給定的CDMA信道所支持的用戶(hù)數(shù)量的上限。例如，如果所傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)的信息帶寬為9600Hz并且數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送帶寬為1.152兆赫(Mhz)，那么，PG=1152000/9600=120，或者20.8分貝(dB)。此外，如果CDMA通信系統(tǒng)的可接受的性能所需的比特能量-噪聲譜密度比率(Eb/N0)等于6dB，那么，即使出現(xiàn)干擾信號(hào)功率超過(guò)14.8dB的情況，通信裝置也能夠完成它的目標(biāo)。也就是說(shuō)，接收器所允許的干擾容限計(jì)算為20.8-6=14.8dB。這樣，如果擴(kuò)展頻語(yǔ)帶寬中的每個(gè)用戶(hù)不考慮位置通過(guò)理想的功率控制方案向基站天線提供相同量的信號(hào)功率，那么，可由該CDMA信道容納10208=120位多址(MA)用戶(hù)。因此，CDMA通信系統(tǒng)的思想是，通過(guò)盡可能容納同信道通信裝置的最大數(shù)量來(lái)消耗干擾容限。如上所述，這些同信道通信裝置同時(shí)占用頻率時(shí)間面，這就解釋了在CDMA接收器處所見(jiàn)到的干擾或干擾功率。在理論上，如果他們各自的信號(hào)相互正交，則能夠?qū)DMA信道內(nèi)MA用戶(hù)造成的多址干擾(MAI)減少到零。但是，實(shí)際上，同信道干擾，或者來(lái)自其他代碼的交互相關(guān)仍然存在，因?yàn)?，非同步到達(dá)的信號(hào)的延遲和衰減的復(fù)制品與它們的原始成分不是正交的。類(lèi)似地，從相鄰小區(qū)接收的信號(hào)對(duì)MAI起作用，因?yàn)?，那些信?hào)是不同步的，并由此與從本地小區(qū)接收的信號(hào)不正交。傳統(tǒng)的CDMA接收器通過(guò)使用與用戶(hù)的信號(hào)波形相匹配的濾波器庫(kù)，將每個(gè)用戶(hù)的信號(hào)解調(diào)成好像它是唯一呈現(xiàn)的信號(hào)。由于用戶(hù)的信號(hào)也包含來(lái)自其他代碼的交互相關(guān)，即干擾，所以隨著用戶(hù)數(shù)量的增加，或者隨著干擾信號(hào)的相對(duì)功率變大，匹配的濾波器逐漸顯現(xiàn)出不良的性能。這樣，要求接收器能夠確定在N條可能的消息中哪個(gè)是存在這一干擾時(shí)所傳送的消息。已知的，基于最大后驗(yàn)概率(MAP)接收器原理的最大似然(ML)序列檢測(cè)器是優(yōu)選的接收器，用于執(zhí)行存在干擾時(shí)的這種判定。但是，ML序列檢測(cè)器的復(fù)雜性成指數(shù)地相關(guān)于正在處理的代碼數(shù)量，這產(chǎn)生對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)實(shí)施的抑制性挑戰(zhàn)。嘗試實(shí)現(xiàn)性能與復(fù)雜性之間良好平衡的現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了大量多用戶(hù)檢測(cè)(MUD)研究活動(dòng)。在這些活動(dòng)之中，多級(jí)并行干擾消除(PIC)技術(shù)，由于它相對(duì)較低的計(jì)算復(fù)雜性和良好的性能，為實(shí)時(shí)實(shí)施提供了一種很有希望的算法。特別是，在文獻(xiàn)中完全PIC(Complete-PIC)和部分PIC(Partial-PIC)算法已引起了注意。完全PIC是一種相減干擾消除方案，其假設(shè)來(lái)自前一級(jí)的符號(hào)檢測(cè)是正確的。然后，由前一級(jí)的^r測(cè)作出MAI估計(jì)量(estimate),該估計(jì)量隨后從接收信號(hào)中完全減去。如果一些符號(hào)檢測(cè)是錯(cuò)的，例如，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載較高或者前面的級(jí)中有迭代時(shí)，將獲得錯(cuò)誤的干擾估計(jì)量，當(dāng)其從接收信號(hào)中減去時(shí)，可能會(huì)引入比以前存在的更多的干擾。這一現(xiàn)象導(dǎo)致了傳統(tǒng)完全PIC方案中所謂的"乒乓"效應(yīng)。在這種情況下，消除整個(gè)所估計(jì)的干擾是不可取的。此時(shí)，可以通過(guò)在每級(jí)中引入權(quán)來(lái)執(zhí)行MAI的部分消除，即部分PIC。以每個(gè)權(quán)的值采用O和1之間的值的約束，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)找到權(quán)。雖然，通過(guò)部分PIC實(shí)現(xiàn)了針對(duì)完全PIC算法的相當(dāng)好的性能提高，但是已知的，每級(jí)中使用的權(quán)的選擇極大地影響性能。因此，權(quán)的不正確選擇根本不具有可接受的性能特征。盡管MAI減少技術(shù)持續(xù)發(fā)展，極少研究活動(dòng)已經(jīng)研究了這些技術(shù)的超大規(guī)模集成(VLSI)實(shí)施的可行性。雖然，完全PIC和部分PIC算法提供了良好的性能，并具有較低的計(jì)算復(fù)雜性，但是它們的實(shí)時(shí)硬件實(shí)施仍然極具挑戰(zhàn)性。這些算法的商業(yè)化特別依賴(lài)于找到一種可行的VLSI體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)能夠有效地應(yīng)用硬件資源，從而在它的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)低功率和低成本。因此，在通信產(chǎn)業(yè)中需要一種MAI減少算法，其超越現(xiàn)有技術(shù)，進(jìn)一步減少計(jì)算復(fù)雜性。此外，通過(guò)利用MAI減少算法固有的特性，減少了的計(jì)算復(fù)雜性將有助于其VLSI實(shí)施。本發(fā)明完成了這些和其他需要，并提供了超越現(xiàn)有技術(shù)MAI減少方法的其他優(yōu)點(diǎn)
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，并且為了克服通過(guò)閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)而了解到的其他缺陷，本發(fā)明披露了一種用于多級(jí)、并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器的系統(tǒng)、裝置和方法，用來(lái)加強(qiáng)MAI抑制。本發(fā)明通過(guò)使用由自適應(yīng)歸一化最小均方(NLMS)算法計(jì)算出的用戶(hù)特定權(quán)(user-specificweigh)，使得MAI估計(jì)精確度得到了改善。在這種方法中，避免了直接干擾消除，并且通過(guò)利用多個(gè)用戶(hù)中的共同特性和MAI抑制算法本身的特性，實(shí)現(xiàn)了算法復(fù)雜性的減少。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于多級(jí)、歸一化最小均方(NLMS)的、并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器包括匹配過(guò)濾器級(jí)，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)，并適于為每個(gè)用戶(hù)提供表示解調(diào)的比特流分組的數(shù)據(jù)符號(hào)。接收器進(jìn)一步包括信號(hào)重構(gòu)器，其被耦合用來(lái)接收數(shù)據(jù)符號(hào)，并適于為每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)生成調(diào)制的表示，以產(chǎn)生多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品；NLMS模塊，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品，并適于計(jì)算復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量；和并行剩余補(bǔ)償(PRC)模塊，其被耦合用來(lái)接收復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量和多用戶(hù)信號(hào)，并適于從復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量和多用戶(hù)信號(hào)生成公用剩余誤差信號(hào)。公用剩余誤差信號(hào)最終從每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)中減去，以消除與每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的干擾。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在多用戶(hù)通信系統(tǒng)中估計(jì)從多個(gè)用戶(hù)所傳送的符號(hào)的方法包括計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量；通過(guò)從多用戶(hù)信號(hào)中減去多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量，生成公用剩余信號(hào)；用功用剩余信號(hào)補(bǔ)償每個(gè)用戶(hù)的信號(hào)，從而為每個(gè)用戶(hù)獲得消除干擾的信號(hào)；以及為每個(gè)用戶(hù)過(guò)濾消除干擾的信號(hào)，以獲得每個(gè)用戶(hù)所傳送符號(hào)的估計(jì)量。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，關(guān)注了碼分多址(CDMA)芯片組，其包含基于歸一化最小均方(NLMS)的并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器。接收器包括信號(hào)重構(gòu)電路，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)，并適于為每個(gè)用戶(hù)提供表示解調(diào)的比特流分組的數(shù)據(jù)符號(hào)，并進(jìn)一步適于為每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)生成調(diào)制的表示，以產(chǎn)生多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品?；贑DMA芯片組的接收器進(jìn)一步包括NLMS電路，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品，并適于累計(jì)(accumulate)由于多用戶(hù)信號(hào)與多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)復(fù)制品之間的差而生成的第一和第二加權(quán)信號(hào)，其中多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品包括第一擴(kuò)頻碼(spreadingcode)比特流，以及第一和第二數(shù)據(jù)流?；贑DMA芯片組的接收器進(jìn)一步包括并行剩余補(bǔ)償(PRC)電路，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)復(fù)制品，并適于從多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)復(fù)制品生成第一和第二誤差信號(hào)。第一和第二誤差信號(hào)從每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)中減去，以消除與每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的千擾。根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，關(guān)注了用于實(shí)現(xiàn)基于歸一化最小均方(NLMS)的并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器的一種方法，用于為多用戶(hù)信號(hào)的每個(gè)用戶(hù)減少多址干擾。該方法包括建立兩條并行處理路徑來(lái)對(duì)兩組用戶(hù)進(jìn)行操作，其中每條處理路徑以組合邏輯實(shí)現(xiàn)，用于連續(xù)地對(duì)每組用戶(hù)進(jìn)行操作。每條處理路徑中的連續(xù)操作包括為一組用戶(hù)中的每個(gè)用戶(hù)估計(jì)符號(hào)，為一組用戶(hù)中的每個(gè)用戶(hù)計(jì)算加權(quán)的符號(hào)，為該組用戶(hù)中的每個(gè)用戶(hù)計(jì)算加權(quán)的總和芯片信號(hào)，從加權(quán)的總和芯片信號(hào)中為每個(gè)用戶(hù)生成檢測(cè)的比特矢量，生成檢測(cè)的比特矢量的每個(gè)比特與每個(gè)用戶(hù)的符號(hào)估計(jì)量之間的差，將差加入到每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)符號(hào)中，并且一旦檢測(cè)的比特矢量的所有比特都處理完之后，為每個(gè)符號(hào)生成消除干擾的信號(hào)。描繪出表征本發(fā)明的這些和各種其他的優(yōu)點(diǎn)以及新穎的特性，在其所附的權(quán)利要求中詳細(xì)指出，并形成了其的一部分。但是，為了更好地理解本發(fā)明、它的優(yōu)點(diǎn)以及使用它所獲得的目標(biāo)，將參考形成其一部分的附圖及描述，其中圖示并描述了根據(jù)本發(fā)明有代表性的系統(tǒng)、裝置和方法的例子。聯(lián)系下面圖示的實(shí)施例描述本發(fā)明。圖1示出了多用戶(hù)通信系統(tǒng)的示范性系統(tǒng)圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性片上系統(tǒng)(SoC)體系結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明用于調(diào)制器的示范性區(qū)域約束體系結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明用于多級(jí)、歸一化最小均方(NLMS)接收器的示范性系統(tǒng)級(jí)體系結(jié)構(gòu)；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性多用戶(hù)匹配過(guò)濾器模塊；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明用于每個(gè)符號(hào)的基于芯片(chip-basis)更新的示范性循環(huán)結(jié)構(gòu)；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)Sumsub-MUX-Unit(SMU)設(shè)計(jì)模塊的示范性模塊圖；圖8示出了圖7的基礎(chǔ)SMU設(shè)計(jì)模塊的并行方向的示范性模塊圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性SMU加權(quán)符號(hào)(SMUw)模塊圖；以及圖10示出了根據(jù)本發(fā)明用于加權(quán)總和匹配過(guò)濾器(WSMF)和剩余補(bǔ)償(RC)的示范性模塊圖。具體實(shí)施方式本專(zhuān)利文件披露的一部分包括受版權(quán)保護(hù)的材料。該版權(quán)的所有者不反對(duì)通過(guò)本專(zhuān)利文件或者本專(zhuān)利公開(kāi)中任何一個(gè)復(fù)制再現(xiàn)，因?yàn)樗@示在專(zhuān)利和商標(biāo)局的專(zhuān)利文檔或記錄中，然而在別的方面卻無(wú)論如何保留所有版權(quán)權(quán)利。在下面各個(gè)示范性實(shí)施例的描述中，參考形成其一部分的附圖，其中以圖示方式顯示的各個(gè)實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，可采用其他實(shí)施例，如可進(jìn)行結(jié)構(gòu)和操作的改變，而不脫離本發(fā)明的范圍。一般地，本發(fā)明提供了一種新的、多級(jí)并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器體系結(jié)構(gòu)，用于加強(qiáng)碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中的多址干擾(MAI)的抑制。使用由自適應(yīng)歸一化最小均方(NLMS)算法計(jì)算出的一組權(quán)，改善了千擾估計(jì)的精確度。該算法獲得了超越假設(shè)完全或者部分干擾消除的傳統(tǒng)并行干擾消除(PIC)算法的顯著的性能增益。為了減少?gòu)?fù)雜性，提取多碼處理的共同特性，并將其用于導(dǎo)出PRC的結(jié)構(gòu)，從而避免了直接干擾消除。導(dǎo)出的PRC結(jié)構(gòu)將干擾消除從與用戶(hù)數(shù)量的平方成比例的復(fù)雜性減少到相對(duì)于用戶(hù)數(shù)量呈線性相關(guān)的復(fù)雜性。此外，本發(fā)明關(guān)注于使用簡(jiǎn)單Sumsub-MUX-Unit(SMU)組合邏輯的可升級(jí)的片上系統(tǒng)(SoC)VLSI體系結(jié)構(gòu)。所提出的體系結(jié)構(gòu)避免了專(zhuān)用乘法器的使用，這對(duì)于在硬件資源配置中實(shí)現(xiàn)至少十倍的改善是有效的。應(yīng)用有效的基于精度C的高級(jí)綜合(HLS)設(shè)計(jì)方法，來(lái)在FPGA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)這些體系結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)查多級(jí)并行性和流水線來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件效率，這產(chǎn)生了超越傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)性改善。在根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)實(shí)施例中，在專(zhuān)用集成電路(ASIC)內(nèi)實(shí)施增強(qiáng)的MAI抑制算法，該專(zhuān)用集成電路進(jìn)一步集成在各CDMA芯片組的物理層(HPY)處理引擎內(nèi)。實(shí)施包括用于NLMS權(quán)更新的流水線體系結(jié)構(gòu)、PRC和匹配過(guò)濾器元件。此外，本發(fā)明關(guān)注邏輯元件的優(yōu)化，以用SMU組合邏輯代替專(zhuān)用乘法器。在替換實(shí)施例中，只要對(duì)于時(shí)間臨界模塊(timecriticalblock)所需的實(shí)時(shí)處理可以實(shí)現(xiàn)并行性和流水線的適當(dāng)級(jí)別，就可以使用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。對(duì)于基站和移動(dòng)終端內(nèi)利用擴(kuò)展頻譜技術(shù)的任何蜂窩通信算法，均可關(guān)注本發(fā)明的應(yīng)用。這種通信系統(tǒng)包括CDMA系統(tǒng)，遵照例如CDMA2000、寬帶CDMA(WCDMA)、用于WCDMA的高速下行鏈路分組接入(HSDPA)系統(tǒng)，和其他大容量、多址通信協(xié)議。圖1顯示了多用戶(hù)通信系統(tǒng)100的示范性系統(tǒng)圖，其中用戶(hù)1至用戶(hù)K表示至相應(yīng)基站(未示出)的CDMA上行鏈路物理層的K個(gè)用戶(hù)。盡管強(qiáng)調(diào)圖1的CDMA上行鏈路，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，也存在相應(yīng)的下行鏈路，只是沒(méi)有示出。用戶(hù)l-K共享公共的單通路信道116,其噪聲估計(jì)為加性高斯白噪聲(AWGN)114，因此區(qū)別一個(gè)用戶(hù)與下一個(gè)用戶(hù)涉及正交或幾乎正交的代碼的使用，以調(diào)制所傳送的比特。擴(kuò)頻模塊108-112的正交代碼，或所謂的擴(kuò)頻序列，執(zhí)行必需的調(diào)制。信道編碼器102-106向多用戶(hù)通信系統(tǒng)100提供誤差校正功能，由此離散時(shí)間輸入序列映射到展示冗余的離散時(shí)間輸出序列。這種冗余對(duì)于提供噪聲平均特性是有效的，它使得信道解碼器128由于噪聲、失真、衰減和類(lèi)似情況而較少地受損于溝道效應(yīng)。CDMA通信系統(tǒng)100可采用任意數(shù)量的調(diào)制方案，不過(guò)為了圖示的原因，討論擴(kuò)頻模塊108-112內(nèi)的四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制方案。使用這種調(diào)制方案，用一組二進(jìn)制比特&°("),"(")"{0,1},將發(fā)送器處第k用戶(hù)的第n數(shù)據(jù)符號(hào)映射到星座點(diǎn)(constellationpoints)。在調(diào)制器(未示出)處的符號(hào)輸出以相等的概率表示為4")={[—2《(")+1]+[—26((")+1]/}/W(1)在AWGN信道中，第n符號(hào)的第i芯片在接收器130處所接收的復(fù)基帶信號(hào)表示為=t+("-樹(shù)+(2)其中《!")和《")是第k用戶(hù)的復(fù)信道幅度和傳送功率。q[z+("-l)JV]是第k用戶(hù)第n符號(hào)的第i芯片擴(kuò)頻碼，并且值為(+Al)。N是擴(kuò)頻因子，i^[UV]是活動(dòng)用戶(hù)的數(shù)量，z(i)是帶有雙面頻譜密度No/2的復(fù)加性高斯噪聲的樣本。通過(guò)收集一個(gè)符號(hào)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的N個(gè)芯片樣本到矢量中，所接收矢量的表達(dá)式可表示為F=[.,-l)](3)可使用匹配過(guò)濾器118-122解擴(kuò)頻所接收的信號(hào)，并生成多用戶(hù)的符號(hào)的軟估計(jì)量，如下L0"C=(4)其中W=[e^^/A^是擴(kuò)頻碼的交互相關(guān)矩陣，上標(biāo)H表示厄米共軛。當(dāng)交互相關(guān)矩陣w不為恒等式時(shí)，出現(xiàn)mai。1f。的元素，即，第k用戶(hù)的符號(hào)估計(jì)量，由下式給出&=a+:SIX#)。(oc;(o(5)乂Vy=i,'=o然后，使用信道估計(jì)模塊132和多用戶(hù)檢測(cè)器126,通過(guò)信道估計(jì)相位校正匹配過(guò)濾器輸出，并送到多用戶(hù)的信道解碼器128。在解碼器處，檢測(cè)所估計(jì)的比特，如"g4ie(5^。./i))(6)"sgr^md./i)}(7)其中"，/，，表示點(diǎn)分割。矢量(6)和(7)中的元素如下給出=sgn[Re(S鵬(與)]加=sgn[Img訓(xùn)/(8)多用戶(hù)檢測(cè)器126實(shí)施中使用的多用戶(hù)檢測(cè)器特定組基于干擾消除(ic)，特別是并行干擾消除(pic)。其概念是消除由除了希望的用戶(hù)之外所有用戶(hù)生成的干擾，因?yàn)榭梢允褂胮ic實(shí)現(xiàn)較低的計(jì)算要求和硬件相關(guān)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)地，使用迭代多級(jí)pic方法，因此一個(gè)特定級(jí)的輸入是前面級(jí)所估計(jì)的比特。假設(shè)第(m-1)級(jí)的比特估計(jì)量為每個(gè)用戶(hù)所傳送的比特，通過(guò)排除特定用戶(hù)重構(gòu)信號(hào)，來(lái)確定每個(gè)用戶(hù)在第m級(jí)處的干擾估計(jì)量。但是，如上所述，如果前面級(jí)的估計(jì)量不夠精確，則pic算法會(huì)向信號(hào)引入更多的千擾。于是，為了獲得更精確的干擾消除，根據(jù)本發(fā)明，在每級(jí)中引入一組部分權(quán)。根據(jù)符號(hào)估計(jì)的準(zhǔn)確度，為每個(gè)用戶(hù)選擇各自的權(quán)。通過(guò)按照所接收的信號(hào)r(i)與所有用戶(hù)的估計(jì)信號(hào)的加權(quán)總和之間的平方歐幾里得距離，定義成本函數(shù)，通過(guò)使成本函數(shù)的均方差(mse)最小化，給出最優(yōu)的權(quán)，《=arg—)min如《W](9)其中在第m級(jí)處所有用戶(hù)的硬判定符號(hào)的加權(quán)總和由下式給出4，)=i《)[w)c(10)在此，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>是第m級(jí)的力cr權(quán)矢量，以及凸(—(j(/)f)…c《砂r)r是pic重構(gòu)中多用戶(hù)擴(kuò)頻器<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>出矢量。將第m級(jí)中希望的響應(yīng)與它的估計(jì)量之間的剩余誤差定義為s(—。=—(0,通過(guò)以芯片速率上比特間隔中才乘作的迭代更新等式中的歸一化最小均方(NLMS)算法，解決等式(9)的MMSE優(yōu)化，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中/z是步長(zhǎng)，。一-"是向NLMS算法的輸入矢量。自適應(yīng)PIC中每個(gè)用戶(hù)的干擾以直接的形式為所有K個(gè)用戶(hù)估計(jì)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>為每個(gè)用戶(hù)生成了消除干擾的芯片級(jí)信號(hào)，如g,K附)-f，)(13)以及4企測(cè)符號(hào)為^=士^"(柳(14)由于計(jì)算復(fù)雜性決定了所需硬件資源的成本，如功能單元的數(shù)量等，所以它是PIC方案實(shí)施中最重要的考慮因素之一。用于K個(gè)用戶(hù)的一個(gè)芯片中直接形式PIC的復(fù)雜性為4K*(K-l)個(gè)實(shí)乘法、2K(K-l)個(gè)實(shí)加法和2K個(gè)減法。此外，存在一個(gè)"if，語(yǔ)句，映射到每個(gè)用戶(hù)循環(huán)的硬件比較器，這使得循環(huán)結(jié)構(gòu)不規(guī)則，無(wú)益于流水線。因此，根據(jù)本發(fā)明，考慮了所有用戶(hù)的計(jì)算規(guī)則性，由此改變了"干擾估計(jì)，，和"干擾消除，，的等級(jí)(order)。因此，根據(jù)本發(fā)明的體系結(jié)構(gòu)執(zhí)行如下步驟。首先，通過(guò)將所有的用戶(hù)的加權(quán)信號(hào)求和在一起來(lái)計(jì)算加權(quán)總和芯片函數(shù)，從而得到芯片速率樣本中所接收信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量，如a(o=|>，-1">'"](i5)其次，通過(guò)從初始信號(hào)中減去一信號(hào)，生成所有用戶(hù)的公用剩余信號(hào)，如(16)第三，向每個(gè)用戶(hù)補(bǔ)償剩余誤差，從而得到消除千擾的芯片信號(hào)，r(o=f(m)(o+《)(w-](n)最后，如上面等式(14)，可對(duì)校正的信號(hào)執(zhí)行多用戶(hù)"芯片匹配過(guò)濾器"。這樣，上面四步驟所描述的程序?qū)崿F(xiàn)了芯片級(jí)PRC(CL-PRC)結(jié)構(gòu)。此外，通過(guò)在等式(15)、(16)和(17)中共同考慮匹配過(guò)濾器和剩余補(bǔ)償步驟，能夠利用第0級(jí)多用戶(hù)匹配過(guò)濾器輸出來(lái)生成符號(hào)級(jí)PRC(SL-PRC)體系結(jié)構(gòu)。在芯片級(jí)，用于每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)符號(hào)的"擴(kuò)頻"和之后的"匹配過(guò)濾器"程序是多余的。因此，匹配過(guò)濾器僅對(duì)于加權(quán)總和芯片是必需的，執(zhí)行如下并且符號(hào)級(jí)中最終生成校正信號(hào)的軟判定匹配過(guò)濾器輸出，為ST)=lroW-^,W+w*](19)在等式(13)擴(kuò)頻之前，等式(13)的最優(yōu)加權(quán)符號(hào)(WS)可計(jì)算為w#]=wm)(iV—i)《m-"(20)并可隨后存儲(chǔ)在寄存器或陣列中。直接形式(DF)PIC結(jié)構(gòu)、CL-PRC結(jié)構(gòu)和SL-PRC結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性概要顯示在表1中?？梢?jiàn)，干擾消除復(fù)雜性從DF-PIC中的0(K2*N)等級(jí)減少到與用戶(hù)數(shù)量呈線性的PRC體系結(jié)構(gòu)中的0(K*N)。雖然SL-PRC體系結(jié)構(gòu)與CL-PRC類(lèi)似，但是對(duì)于調(diào)度流水線和并行體系結(jié)構(gòu)，SL-PRC體系結(jié)構(gòu)的芯片索引的循環(huán)鏈更緊湊、更規(guī)則，因此與CL-PRC體系結(jié)構(gòu)相比，SL-PRC體系結(jié)構(gòu)易于生成加快i殳計(jì)。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表1轉(zhuǎn)到圖2,示出了根據(jù)本發(fā)明原理的概念SoC體系結(jié)構(gòu)，其提供了一種可升級(jí)的驗(yàn)證解決方案，該方案尋址設(shè)計(jì)循環(huán)的所有方面，并減少了驗(yàn)證鴻溝(verificationgap)。圖2的系統(tǒng)級(jí)VLSIi殳計(jì)示例了基于NLMS的自適應(yīng)PRC體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)各自的功能和由每個(gè)子系統(tǒng)模塊(SB)展示的定時(shí)關(guān)系，分成幾個(gè)子系統(tǒng)模塊(SB)。每個(gè)SB代表一個(gè)精度-C設(shè)計(jì)模塊，其中通過(guò)例如適當(dāng)?shù)挠布O(shè)計(jì)語(yǔ)言(HDL)設(shè)計(jì)者的使用，將每個(gè)SB級(jí)聯(lián)在流水線配置202中。每個(gè)SB由幾個(gè)處理元素(PE)構(gòu)成，其在流水線配置204和/或并行配置206中配置。PE級(jí)中的流水線和并行性反映了算法中的循環(huán)結(jié)構(gòu)，并具有優(yōu)化的最佳機(jī)會(huì)。PE映射到功能單元(FU)210的硬件資源，包括寄存器、存儲(chǔ)器、乘法器、加法器等，每個(gè)展示了并行配置208的附加級(jí)。轉(zhuǎn)向圖3,示出了根據(jù)本發(fā)明的用于比特矢量聯(lián)合調(diào)制器306、擴(kuò)頻器308和多碼組合器310的示范性區(qū)域約束體系結(jié)構(gòu)。在發(fā)送器處，將K個(gè)用戶(hù)的輸入比特流打包到單字比特矢量緩存器302中，使得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(21)以便保存存儲(chǔ)資源。K個(gè)用戶(hù)的擴(kuò)頻碼還可以組合以形成代碼矢量ROM312,如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(22)從矢量緩存器302讀出比特，并通過(guò)串并聯(lián)轉(zhuǎn)換器304轉(zhuǎn)換成并聯(lián)1/Q比特流。在圖3的硬件配置中，比特矢量聯(lián)合調(diào)制器306和擴(kuò)頻器308合并，以應(yīng)用循環(huán)體系結(jié)構(gòu)上的共同特性。使用比特級(jí)組合邏輯設(shè)計(jì)擴(kuò)頻器308的乘法，以避免乘法器的使用。組合邏輯硬件設(shè)計(jì)的腳本在下面的代碼段(23)中示出，如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>盡管K個(gè)用戶(hù)能夠并行邏輯處理，假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘足夠快，在滿(mǎn)足實(shí)時(shí)需求的情況下，所有K個(gè)用戶(hù)也可串行處理。如圖3檢驗(yàn)所見(jiàn)，使用組合邏輯設(shè)計(jì)有效的VLSI體系結(jié)構(gòu)，其中調(diào)制器306和擴(kuò)頻器308利用了移位寄存器、與門(mén)和由K個(gè)用戶(hù)的擴(kuò)頻碼比特控制的多路復(fù)用器。多碼組合器310利用了累加器體系結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生信號(hào)SIsum(i)和SQsum(i)，這樣使用最小設(shè)計(jì)區(qū)域可實(shí)現(xiàn)K個(gè)用戶(hù)的實(shí)時(shí)需求。轉(zhuǎn)向圖4的接收器分區(qū)模塊圖，優(yōu)化算法中的循環(huán)結(jié)構(gòu)和固有定時(shí)，以實(shí)現(xiàn)流水線和并行性，并進(jìn)一步優(yōu)化它們以減少冗余的計(jì)算、避免定時(shí)沖突、并共享功能單元以及寄存器和存儲(chǔ)器?？梢钥吹剑壿嫿M合功能單元402-412，用于優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的多級(jí)NLMS接收器的系統(tǒng)級(jí)體系結(jié)構(gòu)400利用多碼匹配過(guò)濾器作為功能單元402內(nèi)的第一級(jí)。K個(gè)代碼的第一級(jí)匹配過(guò)濾器輸出存儲(chǔ)在用于符號(hào)級(jí)PRC的存儲(chǔ)器模塊S—MF0[K]414中。在解調(diào)器DEMOD1-DEMODK的輸出處，K個(gè)用戶(hù)的檢測(cè)比特被打包成兩個(gè)字，BO和Bl,用于QPSK調(diào)制。在并聯(lián)到串聯(lián)轉(zhuǎn)換之后，重構(gòu)器404接收檢測(cè)比特，由此通過(guò)調(diào)制器MOD1-MODK和擴(kuò)頻單元SP1-SPK，可實(shí)現(xiàn)使用檢測(cè)比特的信號(hào)重構(gòu)。重構(gòu)器404的輸出傳送到功能單元406的級(jí)lNLMS模塊，用于權(quán)計(jì)算，同時(shí)被緩存用于級(jí)lPRC處理。通過(guò)合并的匹配過(guò)濾器和解調(diào)器單元(MFU+DEMU)408,為K個(gè)用戶(hù)檢測(cè)干擾消除后的信號(hào)。為流水線模式的M級(jí)設(shè)置NLMS-PRC模塊410-412的多級(jí)硬件單元，其中檢測(cè)比特傳送到多級(jí)處理的后面級(jí)M，并選擇應(yīng)用FIFO以平衡各鏈路中的處理等待時(shí)間。圖5示出了圖4的多用戶(hù)匹配過(guò)濾器模塊402的示范性實(shí)施例，其中體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為2個(gè)并行解擴(kuò)器單元(DSU)+MFU引擎502和506。通過(guò)利用擴(kuò)頻碼的特性以組合邏輯實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，以便排除對(duì)乘法器電路的需要。K個(gè)用戶(hù)分成K/2個(gè)用戶(hù)的兩組，其中如圖2示范的例子，每組用戶(hù)串行利用一個(gè)PE。MFU的臨時(shí)結(jié)果分別存儲(chǔ)在各自的雙口隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DPRAM)矢量504和508中，隨后分別由累加器514和516累加。對(duì)于每個(gè)輸入芯片樣本，RE[i]和IM[i],K/2個(gè)用戶(hù)擴(kuò)頻碼Cl[i]和C2[i]分別從代碼矢量ROM510和512串行移位，用于與芯片樣本相乘。一旦符號(hào)已經(jīng)由累加器514和516累加，就斷言信號(hào)SYMBOLREADY,以指示需要解調(diào)器單元讀取符號(hào)估計(jì)量。如上所述，NLMS級(jí)1至M代表顯著的通過(guò)量瓶頸，因?yàn)槿鐝V泛地帶有反饋的等式(11)所實(shí)例，算法利用了除法和乘法操作。NLMS設(shè)計(jì)模塊接收基于芯片的復(fù)NLMS算法，如等式(10)和(11)所描述的，在每個(gè)符號(hào)中為所有用戶(hù)計(jì)算最優(yōu)的權(quán)。將本發(fā)明的自適應(yīng)NLMS算法映射到硬件，特別要注意用于有效分區(qū)的數(shù)據(jù)流和定時(shí)。將LMS算法映射到并聯(lián)和流水線體系結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方法，或者在系數(shù)更新中引入了延遲，或者強(qiáng)加了過(guò)多的硬件需求。但是，根據(jù)本發(fā)明，為適應(yīng)NLMS,關(guān)注于硬件有效流水線體系結(jié)構(gòu)，其實(shí)質(zhì)上提供了與標(biāo)準(zhǔn)LMS體系結(jié)構(gòu)相同的輸出和誤差信號(hào)，而沒(méi)有相關(guān)聯(lián)的延遲。此外，根據(jù)本發(fā)明的體系結(jié)構(gòu)的通過(guò)量與輸入矢量的長(zhǎng)度，即用戶(hù)數(shù)量，無(wú)關(guān)?；仡^參考如上所述的等式(10)和(11)，相應(yīng)于頂級(jí)循環(huán)結(jié)構(gòu)，可導(dǎo)出L1和L2。Ll循環(huán)代表遞歸循環(huán)，用于為每等式(10)的每個(gè)符號(hào)進(jìn)行基于芯片的更新，同時(shí)，當(dāng)每等式(11)準(zhǔn)備一個(gè)符號(hào)時(shí)，L2循環(huán)更新從寄存器到存儲(chǔ)器模塊的權(quán)估計(jì)量。如圖6模塊圖中所示范的，循環(huán)Ll和L2映射到硬件單元。循環(huán)L1由模塊602和604示出的兩個(gè)第二級(jí)循環(huán)示例出。模塊602和604相應(yīng)于用戶(hù)索引，其中模塊602根據(jù)當(dāng)前權(quán)計(jì)算所接收信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量；模塊604計(jì)算K個(gè)用戶(hù)的迭代權(quán)。根據(jù)代碼索引k和芯片索引i的循環(huán)結(jié)構(gòu)，NLMS模塊可分成兩個(gè)主要的功能如等式(10)所描述的模塊602的加權(quán)總和功能(WSF),和如等式(11)所描述的模塊604的加權(quán)自適應(yīng)功能(WAF)。在WSF模塊602中，通過(guò)模塊614的解包單元(DPU)，從比特矢量BO和Bl中提取估計(jì)的硬判定比特。')(/)="..(24)使用與傳送器中相同的調(diào)制器擴(kuò)頻器單元(MSU)從估計(jì)量比特和擴(kuò)頻碼矢量C[i]中生成等式(24)的Q矢量；該矢量隨后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器模塊或者寄存器文件中。在相同的循環(huán)結(jié)構(gòu)中，如等式(IO)中所述，芯片-加權(quán)-單元(CWU)/復(fù)-加-單元(CAU)616生成復(fù)制品的加權(quán)總和。然后，如在等式(16)中那樣，從所接收的芯片樣本中減去所接收信號(hào)的復(fù)制品，以形成剩余誤差。隨后，等式(24)的Q矢量和等式(16)的剩余誤差傳送到WAF模塊604。首先，Q矢量與剩余(residue)相乘，然后與因子n/norm相乘。隨后，這一得數(shù)與前面權(quán)的迭代相加，并寫(xiě)回到W鄉(xiāng)[K]空間610中。在一個(gè)符號(hào)中為所有芯片迭代地重復(fù)這個(gè)過(guò)程。一旦每個(gè)符號(hào)都準(zhǔn)備好了權(quán)，權(quán)裝載程序(WLP)606就裝載最優(yōu)的權(quán)608,用于干擾消除。設(shè)計(jì)乒乓緩沖器612,以存儲(chǔ)下一個(gè)符號(hào)的輸入芯片樣本，同時(shí)NLMS模塊計(jì)算權(quán)。在NLMSL1結(jié)構(gòu)中，計(jì)數(shù)器618控制迭代，從而對(duì)于每個(gè)符號(hào)的第一芯片，將等式(25)權(quán)矢量的初始值620設(shè)置為由SCALE—NUM=2為每個(gè)用戶(hù)定標(biāo)(scale)的信道估計(jì)量，其中Bw是定標(biāo)系統(tǒng)的比特寬度。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(25)作為概述，WSF602和WAF604循環(huán)的腳本分別在代碼段(26)和(27)中示出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(26)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>;(27)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>在WSF模塊602中，為所有K個(gè)用戶(hù)形成調(diào)制的矢量處理。在WAF模塊604中，需要&"]、A'，]矢量的范數(shù)(norm)的計(jì)算。Q矢量范數(shù)的直接計(jì)算如下給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(28)等式(28)具有2K個(gè)乘法和(K-1)個(gè)加法的復(fù)雜性。如果。，]、。,W存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器陣列中，那么復(fù)雜性增加2K個(gè)存儲(chǔ)器讀取。但是，由于對(duì)于QPSK的礦-'、{±1±_/}和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>所以對(duì)于每個(gè)符號(hào)不需要各自計(jì)算范數(shù)。可以看到，量I網(wǎng)、2K是一個(gè)常量，這樣可通過(guò)bg2(2K)的右移來(lái)實(shí)現(xiàn)除法。由于步長(zhǎng)p不需要是一個(gè)非常精確的值，因此可以在僅由bg2(2K)的右移之后，將p和范數(shù)組合成一個(gè)系數(shù)，其可計(jì)算為脫機(jī)常數(shù)。實(shí)現(xiàn)模塊602和604的MSU和CWU的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)需要6個(gè)乘法器和用于模塊616的CAU的樹(shù)狀布局，用于K個(gè)用戶(hù)完全流水線總和。但是，由于^(A:)、,(A:)、^"(A)和Ci(k)采用{+/-1}的值，所以代替使用{0,1}來(lái)表示這些值，然后K個(gè)用戶(hù)可被打包成矢量字Bo、Bi和Ci。從矢量字中提取比特值，如b0=(B0〉>k)&l;b產(chǎn)(B!k)&l;和Ck(i)=(C[i]k)&l。如表2中所示,一)、^"("的實(shí)際值可基于擴(kuò)頻碼的不同輸入比特和硬判定比特從真值表中導(dǎo)出。此外，通過(guò)使用{0，1}代替{+/-1)來(lái)表示&("和。'""(A:)，Ck(i)b0bl000-l-l0011-l010-l10111110011101-l11101-1111-l-l表2邏輯設(shè)計(jì)顯示為一)=[(Cik)&l]}XOR{[(B0k)&l]};(29)。'，)=[(Qk)&l]}XOR{[(B!》k)&l]};(30)用由帶有1-比特值{0，1)的^，)和。'"^)的譯碼器控制的多路復(fù)用器(MUX)電路，可實(shí)現(xiàn)如等式(10)和(11)中那樣帶有2-比特值{+/-1}的?！?')的乘法。然后，等式(IO)中的乘法可實(shí)現(xiàn)為加權(quán)符號(hào)(SMUw)的Sumsub-Mux-Unit(SMU),<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>(31)對(duì)于等式(11)中的<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>可使用同樣的結(jié)構(gòu)，如用于誤差的SMU模塊(SMUe)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>圖7中描述了一個(gè)SMUw/SMUe702的電路邏輯，其中由4路MUX708僅控制到累加器710的正負(fù)號(hào)(sign)和輸入。由向MUX708的輸入和連接網(wǎng)絡(luò)(CN)706的配置，來(lái)確定SMU702操作為SMUw或SMUe之間的差別。選沖奪解碼器704生成SEL[K]信號(hào)，以替換初始的Q矢量，然后如表3中所示，其用來(lái)控制MUX708。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于SMU702的SMUw和SMUe配置，表3均確定了CN706的配置。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表3向回參考圖6,可以看到，如上所述，使用圖7的基礎(chǔ)SMU設(shè)計(jì)模塊，可以集成用于NLMS算法的WSF模塊602和WAF模塊604。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，例如，圖8中示出了兩個(gè)SMUw和SMUe引擎的并行方向。在模塊802和804的WSF功能中，K個(gè)用戶(hù)分成K/2個(gè)用戶(hù)的兩個(gè)模塊，因此選擇解碼器812和816接收各自的C[i〗、B[O]和B[l]比特流，從而為SMUw814和818生成選擇信號(hào)SELl[K/2]和SEL2[K/2]。SMUw814和818也從臨時(shí)權(quán)存儲(chǔ)器才莫塊824和826接收輸入。CAU806將路徑的兩部分相加，從而得到總的加權(quán)總和芯片信號(hào)，然后從所接收的初始信號(hào)Re[i]Im[i]中減去該信號(hào)，以生成誤差信號(hào)，并隨后分別將其轉(zhuǎn)送到WAF才莫塊808和810的SMUe820和822上。一旦總的加權(quán)總和芯片信號(hào)與信號(hào)p一norm相乘，將其由來(lái)自前面迭代的權(quán)調(diào)整并寫(xiě)回到臨時(shí)權(quán)存儲(chǔ)器模塊824和826。這樣，每個(gè)引擎作為單個(gè)處理器，用于K/2個(gè)用戶(hù)的串行處理，與傳統(tǒng)的乘法器設(shè)計(jì)相比，其在VLSI區(qū)域和定時(shí)收斂(timingclosure)的優(yōu)化中呈現(xiàn)出顯著的改善。根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)實(shí)施例中，如上面的等式(15)至(19)所述，圖7的基礎(chǔ)SMU設(shè)計(jì)模塊還可以用于實(shí)現(xiàn)加權(quán)-總和-匹配-過(guò)濾器(WSMF)和剩余-補(bǔ)償(RC)模塊。與圖8的NLMS模塊類(lèi)似，圖9加權(quán)符號(hào)(SMUw)模塊圖的符號(hào)級(jí)Sum-sub-MUX-Unit可以用位(bit-ware)組合邏輯來(lái)設(shè)計(jì)，從而如由等式(20)計(jì)算的生成ws[k]。在這個(gè)例子中，僅通過(guò)選擇解碼器914控制SMUw908，該選擇解碼器由B[O]和B[l]矢量觸發(fā)。當(dāng)WMFU910累加用戶(hù)索引k時(shí)，加權(quán)-匹配-過(guò)濾器-單元(WMFU)910內(nèi)的MUX由擴(kuò)頻碼C[i]控制，以累加最佳加權(quán)總和芯片信號(hào)^豐(z)。根據(jù)如圖9中所示范的基礎(chǔ)SMUw設(shè)計(jì)模塊，由等式(15)至(19)所述的WSMF和PRC處理的完全數(shù)據(jù)路徑邏輯模塊圖現(xiàn)在可如圖IO所示。由組合邏輯建立并行PE1002和IO(M,以操作兩組K/2個(gè)用戶(hù)，其中每組中的用戶(hù)串行利用他們各自的PE。在每個(gè)PE1002和1004中，最佳的權(quán)1006和1020輸入到每個(gè)SMUw1008和1022,以計(jì)算加權(quán)符號(hào)ws[k]1010和ws[k]1024,以及加權(quán)總和芯片符號(hào)4豐(!')。然后，由WMFU1012和1026檢測(cè)加權(quán)總和芯片信號(hào)，以形成信號(hào)對(duì)&]1014和1028，隨后從第k用戶(hù)的符號(hào)估計(jì)量5^。[W中減去該信號(hào)，并根據(jù)加權(quán)符號(hào)1010和1024相加。找到消除干擾的信號(hào)的匹配過(guò)濾器輸出f[w]1018和1032,處理結(jié)束。一旦累加了整個(gè)符號(hào)，就斷言信號(hào)SYMBOLREADY,以警告解調(diào)器單元讀取符號(hào)估計(jì)量。應(yīng)當(dāng)注意，圖10的體系結(jié)構(gòu)不需要如傳統(tǒng)使用的那樣使用通用乘法器。因此，可以使用比特級(jí)組合邏輯VLSI體系結(jié)構(gòu)，以達(dá)到時(shí)鐘速率的顯著改善，以及減少設(shè)計(jì)所需的可配置邏輯模塊(CLB)的數(shù)量。時(shí)鐘速率的改善有助于使更多的時(shí)間資源用于處理每個(gè)用戶(hù)和每個(gè)芯片。如上所述，用精度-C方法實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的VLSI體系結(jié)構(gòu)。在示范性設(shè)計(jì)實(shí)施中，用精度-C方法分析實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)的詳細(xì)說(shuō)明，該方法相應(yīng)于WCDMA和用于WCDMA的高速下行鏈^各分組接入(HSDPA)系統(tǒng)。特別是，這些系統(tǒng)的下行鏈路無(wú)線多媒體服務(wù)的芯片速率是3.84MHz，擴(kuò)頻增益為16。給出38.4MHz的工作時(shí)鐘速率，對(duì)于每個(gè)芯片創(chuàng)建了10-循環(huán)資源，對(duì)于每個(gè)符號(hào)創(chuàng)建了160-循環(huán)資源。通過(guò)工作時(shí)鐘速率所需的循環(huán)數(shù)量的比率，確定特定設(shè)計(jì)的等待時(shí)間，如TL=Ncycle/fclk.(33)這樣，等式(33)表示可以使用兩個(gè)變量來(lái)降低等待時(shí)間或者減少所需的循環(huán)數(shù)量Neyde;或者增加工作時(shí)鐘的頻率felk。對(duì)于帶有幾個(gè)不同功能單元的PE,關(guān)鍵路徑確定了可達(dá)到的最高時(shí)鐘速率。由于關(guān)鍵路徑中的等待時(shí)間是所有功能單元的等待時(shí)間的累積，通常需要再定時(shí)來(lái)增加時(shí)鐘頻率。但是，當(dāng)設(shè)計(jì)變得復(fù)雜時(shí)，一旦設(shè)計(jì)說(shuō)明改變，使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的再定時(shí)是相當(dāng)困難的。當(dāng)考慮可利用的存儲(chǔ)硬件的不同類(lèi)型時(shí)，在速度與尺寸之間存在平衡。如果例如應(yīng)用寄存器文件來(lái)映射數(shù)據(jù)陣列，則可在一個(gè)循環(huán)中并行存取它們。這樣，寄存器文件的使用有助于提供增加的并行性。另一方面，如果需要多個(gè)寄存器文件來(lái)共享多個(gè)功能單元，則需要MUX來(lái)控制向多個(gè)功能單元的輸入。由于MUX可能主要影響設(shè)計(jì)尺寸，因此，增加的并行性通常將導(dǎo)致需要更多芯片區(qū)域的設(shè)計(jì)。這樣，希望對(duì)各種映射和流水線選擇進(jìn)行調(diào)查，以便使得使用各種體系結(jié)構(gòu)約束的VLSI實(shí)施的效率最大化。此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)綜合的這種調(diào)查，得出了在基于乘法器的體系結(jié)構(gòu)與基于SMU的體系結(jié)構(gòu)之間有啟發(fā)性的比較。例如，基于乘法器的NLMS體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化產(chǎn)生了需要2697CLB、91模塊乘法器、147循環(huán)和48.4MHz工作時(shí)鐘頻率的設(shè)計(jì)。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的基于優(yōu)化SMU的NLMS體系結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了需要3477CLB、9ASIC乘法器、151循環(huán)和59MHz工作頻率的示范性設(shè)計(jì)。這樣，在基于SMU的i殳計(jì)保留在160循環(huán)資源約束內(nèi)的同時(shí)，它另外提供了工作頻率的改進(jìn)以及所需乘法器數(shù)量減少10倍。對(duì)于在此討論的其他基于SMU的體系結(jié)構(gòu)，可獲得相似的結(jié)果。本發(fā)明關(guān)注于CDMA系統(tǒng)中用于MAI抑制的自適應(yīng)PRC算法。根據(jù)本發(fā)明的算法關(guān)注一組權(quán)的利用，從而與傳統(tǒng)的PIC和PPIC算法相比，增加了置信水平，改善了干擾消除的準(zhǔn)確度。此外，優(yōu)化自適應(yīng)PRC的計(jì)算體系結(jié)構(gòu)，以減少冗余計(jì)算，并促進(jìn)有效的VLSI設(shè)計(jì)。主要由于利用組合邏輯電路以避免使用專(zhuān)用ASIC乘法器，從而實(shí)現(xiàn)了VLSI-沒(méi)計(jì)的效率。前面所描述的本發(fā)明示范性實(shí)施例是以圖示和說(shuō)明的目的呈現(xiàn)的。不是窮舉的或?qū)⒈景l(fā)明限制于在所述的精確形式。根據(jù)上面的教導(dǎo)，可以進(jìn)行許多修改和變化。例如，可以進(jìn)行自適應(yīng)PRC算法的體系結(jié)構(gòu)的速度與尺寸之間的平衡，以便比另一種更優(yōu)先考慮一種設(shè)計(jì)約束。在這種情況下，尺寸可以具有比速度更高的優(yōu)先級(jí)，這樣允許減少由特定體系結(jié)構(gòu)所需的CLB數(shù)量，同時(shí)降低工作時(shí)鐘的最大頻率。希望本發(fā)明的范圍不由這種詳細(xì)描述所限制，而是由其所附的權(quán)利要求來(lái)確定。權(quán)利要求1.一種多級(jí)、基于歸一化最小均方(NLMS)的、并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器，包括匹配過(guò)濾器級(jí)，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)，并適于為每個(gè)用戶(hù)提供表示解調(diào)的比特流分組的數(shù)據(jù)符號(hào)；信號(hào)重構(gòu)器，其被耦合用來(lái)接收數(shù)據(jù)符號(hào)，并適于為每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)生成調(diào)制的表示，以產(chǎn)生多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品；NLMS模塊，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品，并適于計(jì)算復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量；和并行剩余補(bǔ)償(PRC)模塊，其被耦合用來(lái)接收復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量和多用戶(hù)信號(hào)，并適于從復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量和多用戶(hù)信號(hào)生成公共剩余誤差信號(hào)，其中從每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)中減去公共剩余誤差信號(hào)，以消除與每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的干擾。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中NLMS模塊包括加權(quán)總和功能模塊，其包括調(diào)制器擴(kuò)頻器單元，其被耦合用來(lái)接收復(fù)制品，并適于將復(fù)制品與擴(kuò)頻碼矢量相乘，從而為復(fù)制品的每個(gè)芯片提取硬判定比特矢量，其中每數(shù)據(jù)符號(hào)存在至少一個(gè)芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中加權(quán)總和功能模塊進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器模塊，其被耦合用來(lái)存儲(chǔ)用于復(fù)制品的每個(gè)芯片的硬判定比特矢量。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中加權(quán)總和功能模塊進(jìn)一步包括芯片加權(quán)單元，其被耦合用來(lái)接收硬判定比特矢量，并適于將硬判定比特矢量與累計(jì)的符號(hào)權(quán)值相乘，以產(chǎn)生用于復(fù)制品的每個(gè)芯片的加權(quán)估計(jì)量。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收器，其中NLMS模塊進(jìn)一步包括減法模塊，其被耦合用來(lái)接收復(fù)制品的每個(gè)芯片的加權(quán)估計(jì)量和多用戶(hù)信號(hào)，并適于從用于復(fù)制品的每個(gè)芯片的加權(quán)估計(jì)量中減去多用戶(hù)信號(hào)，以產(chǎn)生剩余信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收器，其中NLMS模塊進(jìn)一步包括加權(quán)自適應(yīng)模塊，其被耦合用來(lái)接收剩余信號(hào)和硬判定比特矢量，并適于將累計(jì)的符號(hào)權(quán)值與剩余信號(hào)和硬判定比特矢量的乘積相加。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收器，其中NLMS模塊進(jìn)一步包括權(quán)裝載處理模塊，其被耦合用來(lái)接收累計(jì)的符號(hào)權(quán)值，并且其適于一旦數(shù)據(jù)符號(hào)每個(gè)芯片的權(quán)累加，就提供最終的符號(hào)權(quán)值，從而形成復(fù)制品的加權(quán)估計(jì)量。8.—種在多用戶(hù)通信系統(tǒng)中估計(jì)從多個(gè)用戶(hù)傳送的符號(hào)的方法，包括計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量；通過(guò)從多用戶(hù)信號(hào)中減去多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量，生成公用剩余信號(hào)；用公用剩余信號(hào)補(bǔ)償每個(gè)用戶(hù)的信號(hào)，從而為每個(gè)用戶(hù)獲得消除了干擾的信號(hào)；以及為每個(gè)用戶(hù)過(guò)濾消除了干擾的信號(hào)，以獲得每個(gè)用戶(hù)的傳送符號(hào)的估計(jì)量。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量包括解調(diào)多用戶(hù)信號(hào)，以形成與多用戶(hù)信號(hào)的每個(gè)用戶(hù)相關(guān)聯(lián)的比4爭(zhēng);危。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量進(jìn)一步包括從與多用戶(hù)信號(hào)的每個(gè)用戶(hù)相關(guān)聯(lián)的比特流生成多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量進(jìn)一步包括解調(diào)多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品，以獲得調(diào)制符號(hào)，其中一個(gè)或多個(gè)芯片與每個(gè)調(diào)制符號(hào)相關(guān)聯(lián)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量進(jìn)一步包括累加多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品的每個(gè)芯片的加權(quán)值。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量進(jìn)一步包括從多用戶(hù)信號(hào)中減去復(fù)制品的每個(gè)芯片的加權(quán)值，以產(chǎn)生剩余信號(hào)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中計(jì)算多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量進(jìn)一步包括將調(diào)制符號(hào)與剩余信號(hào)相乘；和將相乘后的調(diào)制符號(hào)與每個(gè)芯片的累計(jì)加權(quán)值相加，以形成多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)估計(jì)量。15.—種在碼分多址(CDMA)芯片組中，基于歸一化最小均方(NLMS)的并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器，包括信號(hào)重構(gòu)電路，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)，并適于為每個(gè)用戶(hù)提供表示解調(diào)的比特流分組的數(shù)據(jù)符號(hào)，以及適于生成每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制表示，以產(chǎn)生多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品；NLMS電路，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品，并適于累加由于在多用戶(hù)信號(hào)與多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)復(fù)制品之間的差而生成的第一和第二加權(quán)信號(hào)，多用戶(hù)信號(hào)的復(fù)制品包括第一擴(kuò)頻碼比特流以及第一和第二數(shù)據(jù)流；和并行剩余補(bǔ)償(PRC)電路，其被耦合用來(lái)接收多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)復(fù)制品，并適于從多用戶(hù)信號(hào)的加權(quán)復(fù)制品生成第一和第二誤差信號(hào)，其中從每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)中減去第一和第二誤差信號(hào)，以消除與每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的干擾。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的接收器，其中NLMS電路包括第一選擇解碼器，其被耦合用來(lái)接收第一擴(kuò)頻碼比特流以及第一和第二數(shù)據(jù)流，并適于響應(yīng)于第一擴(kuò)頻碼比特流以及第一和第二數(shù)據(jù)流各自的比特值，生成第一和第二選擇信號(hào)；第一多路復(fù)用器電路，其被耦合用來(lái)接收第一和第二選擇信號(hào)以及第一和第二加權(quán)信號(hào)，并適于提供第一和第二加權(quán)信號(hào)總和的累積，其中由第一和第二選擇信號(hào)確定第一和第二加權(quán)信號(hào)的正負(fù)號(hào)；和第二多路復(fù)用器電路，其被耦合用來(lái)接收第一和第二選擇信號(hào)以及第一和第二誤差信號(hào)，并適于提供第一和第二誤差信號(hào)的總和，其中由第一和第二選擇信號(hào)確定第一和第二誤差信號(hào)的正負(fù)號(hào)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收器，其中第一選擇解碼器包括組合邏輯門(mén)，以生成第一和第二選擇信號(hào)。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其中組合邏輯門(mén)包括第一異門(mén)，其中第一擴(kuò)頻碼比特流與第一數(shù)據(jù)流的異生成第一選擇信號(hào)；和第二異門(mén)，其中第一擴(kuò)頻碼比特流與第二數(shù)據(jù)流的異生成第二選擇信號(hào)。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收器，其中第一多路復(fù)用器電路包括加法器，其被耦合用來(lái)接收第一和第二加權(quán)信號(hào)，并適于提供第一加權(quán)信號(hào)與第二加權(quán)信號(hào)的總和作為第一輸出，第一加權(quán)信號(hào)與第二加權(quán)信號(hào)的反向總和作為第二輸出；和減法器，其被耦合用來(lái)接收第一和第二加權(quán)信號(hào)，并適于提供第一加權(quán)信號(hào)與第二加權(quán)信號(hào)之間的差作為第一輸出，第一加權(quán)信號(hào)與第二加權(quán)信號(hào)之間的反向差作為第二輸出。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中第一多路復(fù)用器電路進(jìn)一步包括第一多路復(fù)用器，其被耦合用來(lái)接收加法器和減法器的第一和第二輸出，并適于響應(yīng)于第一選擇信號(hào)選擇加法器和減法器的第一和第二輸出之一。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收器，其中第一多路復(fù)用器電路進(jìn)一步包括第二多路復(fù)用器，其被耦合用來(lái)接收加法器和減法器的第一和第二輸出，并適于響應(yīng)于第二選擇信號(hào)選擇加法器和減法器的第一和第二輸出之一。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收器，其中第一多路復(fù)用器電路進(jìn)一步包括連接網(wǎng)絡(luò)，其被耦合用來(lái)根據(jù)預(yù)定路由方案，將加法器和減法器的第一和第二輸出路由給第一和第二多路復(fù)用器。23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收器，其中第二多路復(fù)用器電路包括加法器，其被耦合用來(lái)接收第一和第二誤差信號(hào)，并適于提供第一誤差信號(hào)與第二誤差信號(hào)的總和作為第一輸出，第一誤差信號(hào)與第二誤差信號(hào)的反向總和作為第二輸出；和減法器，其被耦合用來(lái)接收第一和第二誤差信號(hào)，并適于提供第一誤差信號(hào)與第二誤差信號(hào)之間的差作為第一輸出，第一誤差信號(hào)與第二誤差信號(hào)之間的反向差作為第二輸出。24.根據(jù)利要求23所述的接收器，其中第二多路復(fù)用器電路進(jìn)一步包括第一多路復(fù)用器，其被耦合用來(lái)接收加法器和減法器的第一和第二輸出，并適于響應(yīng)于第一選擇信號(hào)選擇加法器和減法器的第一和第二輸出之一。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的接收器，其中第二多路復(fù)用器電路進(jìn)一步包括第二多路復(fù)用器，其被耦合用來(lái)接收加法器和減法器的第一和第二輸出，并適于響應(yīng)于第二選擇信號(hào)選擇加法器和減法器的第一和第二輸出之一。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的接收器，其中第二多路復(fù)用器電路進(jìn)一步包括連接網(wǎng)絡(luò)，其被耦合用來(lái)根據(jù)預(yù)定路由方案，將加法器和減法器的第一和第二輸出路由給第一和第二多路復(fù)用器。27.—種實(shí)現(xiàn)基于歸一化最小均方(NLMS)的并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器的方法，用于為多用戶(hù)信號(hào)的每個(gè)用戶(hù)減少多址干4尤，該方法包4舌建立兩條并行處理路徑，以操作兩組用戶(hù)，其中用組合邏輯實(shí)現(xiàn)每條處理路徑，以串行操作每組用戶(hù)，該串行操作包括，為一組用戶(hù)中的每個(gè)用戶(hù)估計(jì)符號(hào)；計(jì)算一組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)符號(hào)；計(jì)算該組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)總和芯片信號(hào)；由每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)總和芯片信號(hào)生成檢得比特矢量；生成檢得比特矢量的每個(gè)比特與每個(gè)用戶(hù)的符號(hào)估計(jì)量之間的差；將該差與每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)符號(hào)相加；和一旦處理了檢得比特矢量的所有比特，就生成每個(gè)符號(hào)的消除了干擾的信號(hào)。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中計(jì)算一組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)符號(hào)包括使用一組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)的估計(jì)符號(hào)生成權(quán)選擇信號(hào)。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中計(jì)算一組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)的加權(quán)符號(hào)進(jìn)一步包括使用權(quán)選擇信號(hào)從多個(gè)加權(quán)符號(hào)組合中選擇加權(quán)符號(hào)。30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括生成消除了干擾的信號(hào)的匹配過(guò)濾器輸出。全文摘要一種用于多級(jí)并行剩余補(bǔ)償(PRC)接收器的系統(tǒng)、裝置和方法，用于加強(qiáng)碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中多址干擾(MAI)的抑制。用由自適應(yīng)歸一化最小均方(NLMS)算法計(jì)算出的一組權(quán)，改善干擾估計(jì)的準(zhǔn)確度。為了降低復(fù)雜性，提取多碼處理的共同特性，并將其用于導(dǎo)出PRC的結(jié)構(gòu)，從而避免直接干擾消除。所導(dǎo)出的PRC結(jié)構(gòu)將干擾消除體系結(jié)構(gòu)從與用戶(hù)數(shù)量平方成比例的復(fù)雜性減少到與用戶(hù)數(shù)量呈線性相關(guān)的復(fù)雜性。通過(guò)用簡(jiǎn)單的組合邏輯代替專(zhuān)用的乘法器電路，進(jìn)一步降低了復(fù)雜性。文檔編號(hào)H04B1/707GK101128992SQ200680006029公開(kāi)日2008年2月20日申請(qǐng)日期2006年2月20日優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日發(fā)明者D·麥凱恩,J·R·卡瓦爾拉羅,郭遠(yuǎn)斌申請(qǐng)人:諾基亞公司