專(zhuān)利名稱(chēng)：在無(wú)線通信中為發(fā)射分集生成權(quán)重的方法和裝置的制作方法
I.在35U.S.C.§119下的優(yōu)先權(quán)要求
本專(zhuān)利申請(qǐng)要求于2005年6月13日提交、被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人、并通過(guò)援引明確包括于此的題為“Method and Apparatus for Transmit Diversity WeightGeneration in Wireless Communications(無(wú)線通信中發(fā)射分集權(quán)重生成的方法和裝置)”的臨時(shí)申請(qǐng)S/N.60/690,409的優(yōu)先權(quán)。
背景 I.領(lǐng)域 本公開(kāi)一般涉及通信，尤其涉及在無(wú)線通信系統(tǒng)中為發(fā)射分集生成權(quán)重的技術(shù)。
II.背景 在無(wú)線通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)用數(shù)據(jù)調(diào)制射頻(RF)載波信號(hào)，并生成更適合在無(wú)線信道上傳輸?shù)腞F已調(diào)制信號(hào)。隨后發(fā)射機(jī)通過(guò)無(wú)線信道向接收機(jī)發(fā)射該RF已調(diào)制信號(hào)。所發(fā)射的信號(hào)可通過(guò)許多傳播路徑到達(dá)接收機(jī)。由于諸如衰落、多徑、干擾等各種因素，這些傳播路徑的特性可能會(huì)隨時(shí)間而變化。因此，所發(fā)射的信號(hào)可能會(huì)隨時(shí)間推移經(jīng)歷不同的信道狀況，并可能會(huì)以不同的振幅和相位被接收。
發(fā)射分集可被用來(lái)提供對(duì)抗有害路徑效應(yīng)的分集以及提高可靠性。發(fā)射分集利用多個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在每一發(fā)射天線與接收天線之間形成一傳播信道。如果不同發(fā)射天線的傳播信道是線性無(wú)關(guān)的——在至少一定程度上這通常是成立的，則隨著發(fā)射天線數(shù)目的增加，分集將增大并且正確接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃迫恍砸矊⑻岣摺?br> 在發(fā)射分集的情況下，數(shù)據(jù)在從多個(gè)發(fā)射天線向接收天線發(fā)射的多個(gè)RF已調(diào)制信號(hào)上被冗余地發(fā)送。這些RF已調(diào)制信號(hào)通常經(jīng)歷了不同的信道狀況，并可能與不同的復(fù)信道增益相關(guān)聯(lián)。因此，這些信號(hào)可能會(huì)以不同的振幅和相位到達(dá)接收天線，并可能相長(zhǎng)或相消地相加?？删S持一控制環(huán)路以確定在發(fā)射機(jī)處要向這些RF已調(diào)制信號(hào)施加以使這些信號(hào)在接收機(jī)處能夠相長(zhǎng)地相加的適當(dāng)權(quán)重。然則挑戰(zhàn)在于如何生成這些權(quán)重從而能夠?qū)崿F(xiàn)良好的性能。
所以本領(lǐng)域需要為發(fā)射分集生成權(quán)重的技術(shù)。
概要 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，描述了一種包括至少一個(gè)處理器以及存儲(chǔ)器的裝置。這至少一個(gè)處理器獲得對(duì)多個(gè)發(fā)射天線與至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)。這至少一個(gè)處理器根據(jù)這些信道估計(jì)以及對(duì)從這多個(gè)發(fā)射天線到這至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸使用的均衡器來(lái)推導(dǎo)用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種獲得對(duì)多個(gè)發(fā)射天線與至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)的方法。用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重是根據(jù)這些信道估計(jì)以及對(duì)從這多個(gè)發(fā)射天線到這至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸使用的均衡器推導(dǎo)出的。
根據(jù)又一實(shí)施例，描述了一種裝置，包括用于獲得對(duì)多個(gè)發(fā)射天線與至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)的裝置；以及用于根據(jù)這些信道估計(jì)以及對(duì)從這多個(gè)發(fā)射天線到這至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸使用的均衡器來(lái)推導(dǎo)用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重的裝置。
根據(jù)又一實(shí)施例，描述了一種包括至少一個(gè)處理器以及存儲(chǔ)器的裝置。該至少一個(gè)處理器獲得從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元，在頻域中處理這些碼元，以及推導(dǎo)用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重。
根據(jù)又一實(shí)施例，提供了一種獲得從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元的方法。在頻域中處理這些碼元。推導(dǎo)用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重。
根據(jù)又一實(shí)施例，描述了一種裝置，包括用于獲得從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元的裝置，用于在頻域中處理這些碼元的裝置，以及用于推導(dǎo)用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重的裝置。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1示出了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的框圖。
圖2示出了從發(fā)射機(jī)至接收機(jī)的傳輸信號(hào)流。
圖3示出采用2×過(guò)采樣情況下的R個(gè)接收天線的頻譜圖。
圖4示出了分?jǐn)?shù)間隔的線性均衡器的信號(hào)流。
圖5示出了分?jǐn)?shù)間隔的判決反饋均衡器的信號(hào)流。
圖6示出了用于為發(fā)射分集生成權(quán)重的過(guò)程。
具體說(shuō)明 措辭“示例性”在這里被用于表示“用作一個(gè)示例、實(shí)例、或說(shuō)明”。在此被描述為“示例性”的任何實(shí)施例無(wú)須被解釋為優(yōu)于或勝過(guò)其它實(shí)施例。
為了清晰起見(jiàn)，以下描述的很大部分中使用了下面的命名系統(tǒng)。時(shí)域標(biāo)量由用索引n作為采樣周期的小寫(xiě)文本來(lái)標(biāo)示，例如h(n)。頻域標(biāo)量由用索引k作為頻率槽(frequency bin)的大寫(xiě)文本來(lái)標(biāo)示，例如H(k)。矢量由粗體小寫(xiě)文本來(lái)標(biāo)示，例如h，而矩陣由粗體大寫(xiě)文本來(lái)標(biāo)示，例如H。
圖1示出了通信系統(tǒng)100中的發(fā)射機(jī)110和接收機(jī)150的框圖。在圖1所示的實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)110配備有多個(gè)(T個(gè))天線134a到134t，而接收機(jī)150配備有一個(gè)或多個(gè)(R個(gè))天線152a到152r，其中T≥2且R≥1。對(duì)于下行鏈路/前向鏈路傳輸，發(fā)射機(jī)110是基站的一部分，而接收機(jī)150是無(wú)線設(shè)備的一部分。對(duì)于上行鏈路/反向鏈路傳輸，發(fā)射機(jī)110是無(wú)線設(shè)備的一部分，而接收機(jī)150是基站的一部分?；就ǔＪ桥c無(wú)線設(shè)備通信的固定站且也可被稱(chēng)為B節(jié)點(diǎn)、接入點(diǎn)等。無(wú)線設(shè)備可以是固定或移動(dòng)的且也可被稱(chēng)為用戶(hù)設(shè)備(UE)、移動(dòng)站、用戶(hù)終端、訂戶(hù)單元等。無(wú)線設(shè)備可以是蜂窩電話(huà)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器卡、或其它某種設(shè)備或裝置。
在發(fā)射機(jī)110處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器120處理話(huà)務(wù)數(shù)據(jù)并在碼片速率下提供發(fā)射碼片。由處理器120進(jìn)行的處理依賴(lài)于該系統(tǒng)，并且可包括編碼、交織、碼元映射、擴(kuò)展、加擾等。T個(gè)乘法器130a到130t接收發(fā)送碼片并分別用權(quán)重a1到aT對(duì)它們進(jìn)行定標(biāo)。T個(gè)發(fā)射機(jī)單元(TMTR)132a到132t分別接收并調(diào)理(例如，轉(zhuǎn)換成模擬、放大、濾波、和上變頻)來(lái)自乘法器130a到130t的經(jīng)定標(biāo)的發(fā)射碼片。發(fā)射機(jī)單元132a到132t分別生成將通過(guò)T個(gè)天線134a到134t發(fā)射的T個(gè)RF已調(diào)制信號(hào)。
在接收機(jī)處150處，R個(gè)天線152a到152r分別接收通過(guò)各條傳播路徑發(fā)射的信號(hào)并將R個(gè)接收到的信號(hào)提供給R個(gè)接收機(jī)單元(RCVR)154a到154r。每個(gè)接收機(jī)單元154調(diào)理(例如，濾波、放大、以及下變頻)其接收到的信號(hào)、在等于或高于碼片速率的采樣速率下對(duì)經(jīng)調(diào)理的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化、以及提供時(shí)域輸入采樣。
圖1示出了其中接收機(jī)150在頻域中執(zhí)行均衡的一個(gè)實(shí)施例。在此實(shí)施例中，R個(gè)快速傅立葉變換/離散傅立葉變換(FFT/DFT)單元160a到160r接收分別來(lái)自R個(gè)接收機(jī)單元154a到154r的輸入采樣。每個(gè)單元160將其輸入采樣變換至頻域，將用于話(huà)務(wù)數(shù)據(jù)的頻域輸入碼元提供給均衡器170，并將用于導(dǎo)頻的輸入碼元提供給信道和噪聲估計(jì)器162。估計(jì)器162基于用于導(dǎo)頻和/或數(shù)據(jù)的輸入碼元估計(jì)信道響應(yīng)和噪聲。均衡器170如下所述地基于這些信道和噪聲估計(jì)來(lái)推導(dǎo)均衡器系數(shù)，用這些均衡器系數(shù)對(duì)來(lái)自所有R個(gè)接收天線的輸入碼元進(jìn)行濾波，跨空間和/或頻率地組合經(jīng)濾波的碼元，并將輸出碼元提供給逆FFT/逆DFT(IFFT/IDFT)單元172。單元172將這些輸出采樣變換到時(shí)域并提供輸出采樣。接收(RX)數(shù)據(jù)處理器180以與由TX數(shù)據(jù)處理器120進(jìn)行的處理互補(bǔ)的方式處理這些輸出采樣并提供經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。
一般而言，接收機(jī)150可使用各種結(jié)構(gòu)的均衡器來(lái)執(zhí)行均衡，諸如(1)在時(shí)域或頻域無(wú)反饋地執(zhí)行均衡的線性均衡器以及(2)在時(shí)域和/或頻域有反饋地執(zhí)行均衡的判決反饋均衡器(DFE)。不同的均衡器結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的SNR。如下所述，一給定的均衡器結(jié)構(gòu)(例如，線性均衡器或判決反饋均衡器)還可根據(jù)該均衡器的實(shí)現(xiàn)方式而得到不同的SNR。以下對(duì)工作在頻域的線性均衡器和判決反饋均衡器進(jìn)行描述。
控制器/處理器140和190分別指導(dǎo)發(fā)射機(jī)110和接收機(jī)150處的各種處理單元的操作。存儲(chǔ)器142和192分別存儲(chǔ)用于發(fā)射機(jī)110和接收機(jī)150的數(shù)據(jù)和程序代碼。如下所述，權(quán)重生成器164基于信道和噪聲估計(jì)以及接收機(jī)處所使用的均衡器來(lái)生成用于T個(gè)發(fā)射天線的權(quán)重a1到aT。雖然未在圖1中示出，但發(fā)射天線權(quán)重a1到aT可被發(fā)送回發(fā)射機(jī)110并在發(fā)射碼片通過(guò)天線134a到134t發(fā)射前由乘法器130a到130t施加到發(fā)射碼片。
發(fā)射機(jī)110處的T個(gè)天線與接收機(jī)150處的R個(gè)天線之間的通信信道是由T·R個(gè)單輸入單輸出(SISO)信道組成的，其中每對(duì)發(fā)射/接收天線用于一個(gè)SISO信道。每個(gè)SISO信道可由時(shí)域信道沖激響應(yīng)h(n)或頻域信道頻率響應(yīng)H(k)來(lái)表征。
時(shí)域表示可用K點(diǎn)FFT或K點(diǎn)DFT變換為頻域表示，這可以表達(dá)為 式(1) 指數(shù)中的“-1”是因?yàn)閚和k以1而不是0開(kāi)始。
頻域表示可用K點(diǎn)IFFT或K點(diǎn)IDFT變換為時(shí)域表示，這可以表達(dá)為 式(2) 圖2示出了從發(fā)射機(jī)110到接收機(jī)150的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)流200。圖2示出了對(duì)從每個(gè)接收天線接收到的信號(hào)進(jìn)行2倍(2×)過(guò)采樣的一個(gè)實(shí)施例。圖2還顯示使用在頻域中執(zhí)行均衡的分?jǐn)?shù)間隔的線性均衡器。術(shù)語(yǔ)“分?jǐn)?shù)間隔”是指在比奈奎斯特采樣定理所要求的速率更高的速率上進(jìn)行采樣。
發(fā)射機(jī)處理話(huà)務(wù)數(shù)據(jù)并在碼片速率下生成發(fā)射碼片x(n)。發(fā)射機(jī)可向每個(gè)具有K/2個(gè)發(fā)射碼片的塊附加一循環(huán)前綴。循環(huán)前綴是數(shù)據(jù)塊的重復(fù)部分并被用來(lái)對(duì)抗由頻率選擇性衰落所引起的碼元間干擾(ISI)，其中頻率選擇性衰落是跨系統(tǒng)帶寬不平坦的頻率響應(yīng)。在實(shí)際系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)將發(fā)射碼片序列發(fā)送給接收機(jī)。對(duì)于信號(hào)流200，過(guò)采樣器228在每個(gè)發(fā)射碼片之后插入0并在采樣速率下提供發(fā)射采樣，對(duì)于2×過(guò)采樣，該采樣速率是碼片速率的2倍。T個(gè)乘法器230a到230t分別用權(quán)重a1到aT對(duì)這些發(fā)射采樣進(jìn)行定標(biāo)，并為T(mén)個(gè)發(fā)射天線分別提供經(jīng)定標(biāo)的發(fā)射采樣x1(n)到xT(n)。
經(jīng)定標(biāo)的發(fā)射采樣從T個(gè)發(fā)射天線經(jīng)過(guò)通信信道被發(fā)送到R個(gè)接收天線。通信信道是由T·R個(gè)SISO信道組成，它們由塊240aa到240tr建模。發(fā)射天線t與接收天線r之間的SISO信道是由信道沖激響應(yīng)ht，r(n)來(lái)建模的，其包括了發(fā)射機(jī)處的脈沖整型濾波器、傳播信道、接收機(jī)處的前端濾波器等的影響。對(duì)于第一接收天線，加法器242a對(duì)塊240aa到240ta的輸出求和，而加法器244a對(duì)加法器242a的輸出與加性噪聲n1(n)相加。其它每個(gè)接收天線(若有的話(huà))的SISO信道以與第一接收天線相類(lèi)似的方式被組合并與噪聲相加。
接收機(jī)150在碼片速率的兩倍下將從每個(gè)接收天線接收到的信號(hào)數(shù)字化，并在該采樣速率下獲得輸入采樣(未在圖2中示出)。接收機(jī)可移除由發(fā)射機(jī)在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中所附加的循環(huán)前綴(若有的話(huà))。來(lái)自第一接收天線的時(shí)域輸入采樣r1(n)由單元260a以K點(diǎn)FFT/DFT變換到頻域以獲得頻域輸入采樣R1(k)，k＝1，...，K。如以下圖3中所示的，2×過(guò)采樣產(chǎn)導(dǎo)致每個(gè)接收天線可得到信號(hào)頻譜的兩個(gè)拷貝。每個(gè)接收天線的經(jīng)過(guò)采樣的頻譜中的這兩個(gè)冗余信號(hào)拷貝被稱(chēng)為下拷貝(L)和上拷貝(U)。信號(hào)拷貝也可被稱(chēng)為頻譜拷貝或其它某個(gè)術(shù)語(yǔ)。k＝1，...，K/2的前K/2個(gè)輸入碼元R1(k)是用于下拷貝的，被記為R1，L(k)，k＝1，...，K/2，并且被提供給均衡器270a。k＝K/2+1，...，K的后K/2個(gè)輸入碼元R1(k)是用于上拷貝的，被記為R1，U(k)，k＝K/2+1，...，K，并被提供給均衡器272a。其它接收天線(若有的話(huà))的輸入采樣以與第一接收天線的輸入采樣相同的方式被處理。
均衡器270和272中的每一個(gè)用其系數(shù)Wr，c*(k)對(duì)其輸入碼元Rr，c(k)進(jìn)行濾波，并提供經(jīng)濾波的碼元Yr，c(k)，其中r＝1，...，R是接收天線的索引，而c∈{L，U}是信號(hào)拷貝的索引。加法器274a對(duì)分別來(lái)自均衡器270a到270r的經(jīng)濾波的碼元Y1，L(k)到Y(jié)R，L(k)求和，并提供用于下拷貝的輸出碼元YL(k)。加法器274b對(duì)分別來(lái)自均衡器272a到272r的經(jīng)濾波的碼元Y1，U(k)到Y(jié)R，U(k)求和，并提供用于上拷貝的輸出碼元YU(k)。單元276對(duì)輸出碼元YL(k)和YU(k)執(zhí)行K點(diǎn)IFFT/IDFT，并在采樣速率下提供輸出采樣。下降采樣器278每隔一個(gè)輸出采樣丟棄一個(gè)輸出采樣，并在碼片速率下提供輸出采樣y(n)。
圖3示出了采用2×過(guò)采樣情況下R個(gè)接收天線的示例性頻譜圖。發(fā)射碼片x(n)是在fc的碼片速率下。相應(yīng)頻譜具有fc/2的帶寬以及由發(fā)射機(jī)處的脈沖整型濾波器決定的滾降(roll-off)。從每個(gè)接收天線接收到的信號(hào)在采樣速率fs下被數(shù)字化，該采樣速率是碼片速率的兩倍，或者說(shuō)fs＝2fc。對(duì)于每個(gè)接收天線，下拷貝覆蓋從DC到fs/2的頻率范圍，其用于槽索引k＝1到K/2，而上拷貝覆蓋從fs/2到fs的頻率范圍，其用于槽索引k＝K/2+1到K。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，圖3示出了R個(gè)接收天線有類(lèi)似的頻譜圖。一般而言，每個(gè)接收天線r的頻譜圖具有由該天線的頻率響應(yīng)Hr(k)決定的形狀。
如圖3所示，接收機(jī)從來(lái)自R個(gè)接收天線的冗余因子R和來(lái)自2×過(guò)采樣的冗余因子2獲得了2R個(gè)信號(hào)拷貝。圖3還示出了這2R個(gè)信號(hào)拷貝中的冗余信號(hào)分量應(yīng)該如何被組合。每個(gè)接收天線的兩個(gè)冗余信號(hào)分量被分隔fs/2或K/2個(gè)頻率槽的距離。
可對(duì)k＝1，...，K/2的每個(gè)頻率槽k使用一空-頻均衡器。用于頻率槽k的空-頻均衡器可為所有R個(gè)接收天線組合槽k和k+K/2上的冗余信號(hào)分量加以組合。為了清晰起見(jiàn)，以下就針對(duì)一個(gè)頻率槽k的處理進(jìn)行描述?？蓪?duì)這K/2個(gè)頻率槽中的每一個(gè)或?qū)＝1，...，K/2執(zhí)行相同處理。
圖4示出了分?jǐn)?shù)間隔的線性均衡器的頻域信號(hào)流400。信號(hào)流400與圖2中的信號(hào)流等價(jià)并且是針對(duì)2×過(guò)采樣的情形。
發(fā)射機(jī)處理話(huà)務(wù)數(shù)據(jù)并在碼片速率下生成發(fā)射碼片x(n)。在實(shí)際系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送該發(fā)射碼片序列且不執(zhí)行任何FFT/DFT。然而，對(duì)于信號(hào)流400，單元428對(duì)這些發(fā)射碼片執(zhí)行K/2點(diǎn)FFT/DFT并提供頻域發(fā)射碼元X(k)，k＝1，...，K/2。T個(gè)乘法器430a到430t分別用權(quán)重a1到aT對(duì)發(fā)射碼元X(k)進(jìn)行定標(biāo)，并分別為T(mén)個(gè)發(fā)射天線提供經(jīng)定標(biāo)的發(fā)射碼元X1(k)到XT(k)。
經(jīng)定標(biāo)的發(fā)射碼元X1(k)到XT(k)被從T個(gè)發(fā)射天線經(jīng)過(guò)通信信道發(fā)送到R個(gè)接收天線。發(fā)射天線t與接收天線r之間的SISO信道由用于下拷貝的頻率響應(yīng)Ht，r，L(k)和用于上拷貝的頻率響應(yīng)Ht，r，U(k)來(lái)建模。對(duì)于第一接收天線，加法器442對(duì)將塊440aa到440ta的用于下拷貝的輸出求和。加法器446a將加法器442a的輸出與加性噪聲N1，L(k)相加并提供用于下拷貝的接收到的碼元R1，L(k)。加法器444a對(duì)塊440aa到440ta的用于上拷貝的輸出求和。加法器448a將加法器444a的輸出與加性噪聲N1，U(k)相加并提供用于上拷貝的接收到的碼元R1，U(k)。單元450a對(duì)時(shí)域噪聲n1(n)進(jìn)行變換并提供分別用于下拷貝和上拷貝的頻域噪聲N1，L(k)和N1，U(k)。其它接收天線(若有的話(huà))的SISO信道以及噪聲以相似的方式來(lái)建模。
在接收機(jī)150處，均衡器470a和472a接收用于第一接收天線的下拷貝和上拷貝的頻域輸入碼元R1，L(k)和R1，U(k)。用于其它接收天線(若有的話(huà))的均衡器類(lèi)似地接收用于其天線的輸入碼元。均衡器470和472中的每一個(gè)用其系數(shù)Wr，c*(k)對(duì)其輸入碼元Rr，c(k)進(jìn)行濾波并提供經(jīng)濾波的碼元Yr，c(k)。加法器474對(duì)來(lái)自所有2R個(gè)均衡器470和472的經(jīng)濾波的碼元Y1，L(k)和Y1，U(k)到Y(jié)R，L(k)和YR，U(k)求和。增益元件476用增益1/2對(duì)加法器474的輸出進(jìn)行定標(biāo)并提供輸出碼元Y(k)。單元480對(duì)輸出碼元Y(k)執(zhí)行K/2點(diǎn)IFFT/IDFT并在碼片速率下提供時(shí)域輸出采樣y(n)。
對(duì)比信號(hào)流200和400，圖2中由過(guò)采樣器228對(duì)發(fā)射碼片x(n)進(jìn)行2×過(guò)采樣繼之以K點(diǎn)FFT/DFT與圖4中由單元428對(duì)x(n)執(zhí)行K/2點(diǎn)FFT/DFT并針對(duì)下拷貝和上拷貝對(duì)X(k)進(jìn)行復(fù)制是等效的。圖2中由加法器274a將Y1，L(k)到Y(jié)R，L(k)相加、由加法器274b將Y1，U(k)到Y(jié)R，U(k)相加、并由單元276執(zhí)行K點(diǎn)IFFT/IDFT繼之以由抽取器278進(jìn)行以2為因素的抽取與圖4中由加法器474將Y1，L(k)和Y1，U(k)到Y(jié)R，L(k)和YR，U(k)相加、由單元476作1/2的定標(biāo)、并由單元480執(zhí)行K/2點(diǎn)IFFT/IDFT是等效的。
對(duì)于信號(hào)流400，接收機(jī)處的頻域輸入碼元可被表達(dá)為 式(3) 其中，r(k)＝[R1，L(k)...RR，L(k)R1，U(k)...RR，U(k)]T是輸入碼元的2R×1矢量，ht(k)＝[Ht，1，L(k)...Ht，R，L(k)Ht，1，U(k)...Ht，R，U(k)]T是發(fā)射天線t的信道增益的2R×1矢量，t∈{1，...T}， H(k)＝[h1(k)...hT(k)]是2R×T的信道響應(yīng)矩陣， a＝[a1...aT]T是用于T個(gè)發(fā)射天線的權(quán)重的T×1矢量， heff(k)＝H(k)·a是2R×1的有效信道響應(yīng)矢量， n(k)＝[N1，L(k)...NR，L(k)N1，U(k)...NR，U(k)]T是2R×1噪聲矢量，且“T”標(biāo)示轉(zhuǎn)置。用于每個(gè)接收天線的下拷貝和上拷貝分別由下標(biāo)L和U來(lái)標(biāo)示，并且如圖3所示被分隔K/2個(gè)頻率槽。
線性均衡器可基于最小均方誤差(MMSE)、迫零(ZF)、最大比合并(MRC)或其它某種檢測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。線性MMSE均衡器的系數(shù)可表達(dá)為 式(4) 其中，S(k)＝E{|X(k)|2}是發(fā)射碼片x(n)的頻率譜， R(k)＝E{n(k)·nH(k)}是2R×2R噪聲協(xié)方差矩陣， 是用于頻率槽k的均衡器系數(shù)的1×2R行矢量，且 “H”標(biāo)示共軛轉(zhuǎn)置。
式(4)使線性均衡器的輸出誤差的方差最小化。
可對(duì)式(4)應(yīng)用矩陣矩陣求逆引理。則均衡器系數(shù)可被表達(dá)為 式(5) 對(duì)于每個(gè)頻率槽k，式(5)具有2R×2R的矩陣逆R-1(k)。如果該經(jīng)過(guò)采樣的頻譜的下拷貝和上拷貝具有不相關(guān)的噪聲或具有可忽略的噪聲相關(guān)，則式(5)可被簡(jiǎn)化。在該情形中，噪聲協(xié)方差矩陣可以給為其中RL(k)是用于下拷貝的R×R噪聲協(xié)方差矩陣而RU(k)是用于上拷貝的R×R噪聲協(xié)方差矩陣。如果噪聲與每個(gè)頻率槽內(nèi)的公共方差在空域和譜域上都不相關(guān)，則式(5)可被進(jìn)一步簡(jiǎn)化。在該情形中，噪聲協(xié)方差矩陣可以給為R(k)＝σ2(k)·I，其中σ2(k)是噪聲的協(xié)方差而I是單位矩陣。
來(lái)自線性均衡器的頻域輸出碼元可被表達(dá)為 Y(k)＝wH(k)·r(k)， ＝wH(k)·heff(k)·X(k)+wH(k)·n(k)， ＝X(k)+[B(k)-1]·X(k)+V(k)， ＝X(k)+Ψ(k)， 式(6) 其中，B(k)＝wH(k)·heff(k)是針對(duì)X(k)的定標(biāo)， V(k)＝wH(k)·n(k)是用于X(k)的經(jīng)濾波的噪聲，以及 Ψ(k)＝[B(k)-1]·X(k)+V(k)是殘差和噪聲。
V(k)的方差可表達(dá)為 式(7) Ψ(k)的方差可被表達(dá)為 式(8) 其中，
頻域輸出碼元可用IFFT/IDFT變換到時(shí)域以獲得時(shí)域輸出采樣，其可被表達(dá)為 y(n)＝b(n)x(n)+v(n)， ＝x(n)+ψ(n)， 式(9) 其中，y(n)，x(n)，b(n)，v(n)和ψ(n)分別是Y(k)，X(k)，B(k)，和ψ(k)的時(shí)域表示，并且標(biāo)示卷積運(yùn)算。
式(6)和(9)分別提供了對(duì)X(k)和x(n)的有偏MMSE估計(jì)。輸出碼元Y(k)或輸出采樣y(n)可以與定標(biāo)因子F相乘以獲得無(wú)偏估計(jì)。該定標(biāo)因子F可以被給為 式(10) ψ(n)的方差可被表達(dá)為 式(11) 在去偏操作之前，該碼片速率的輸出采樣y(n)的SNR可被表達(dá)為

式(12) 去偏操作之后碼片SNR可被表達(dá)為

式(13) 由于無(wú)偏碼片SNR與有偏碼片SNR由一常數(shù)相關(guān)，所以使無(wú)偏碼片SNR最大化即等效于使有偏碼片SNR最大化。
可假定發(fā)射碼片x(n)是不相關(guān)的或白色的。在該情形中，S(k)等于恒常功率譜密度Sx，或S(k)＝Sx，k＝1，2，...，K/2。
可根據(jù)式(12)中的碼片SNR來(lái)定義SNR度量如下 式(14) 式(14)中的SNR度量是K/2個(gè)頻率槽的項(xiàng)[1+Sr·aH·Ω(k)·a]的調(diào)和平均數(shù)。g1，g2，...，gK的調(diào)和平均數(shù)被給定為調(diào)和平均數(shù)是用于這K/2個(gè)頻率槽的SNR值的平均。
可通過(guò)使分母最小化來(lái)使式(14)中的碼片SNR關(guān)于發(fā)射權(quán)重矢量a最大化，該分母為 式(15) 該分母的最小化可在發(fā)射權(quán)重矢量的單位范數(shù)的約束下進(jìn)行，即|a|2＝1。矢量a也可以被定義為使得第一元素是固定的(例如，且僅允許發(fā)射權(quán)重矢量的每個(gè)元素的相角被最優(yōu)化。
D(a)的目標(biāo)函數(shù)可被定義如下 式(16) 其中λ是拉格朗日乘子，且 Jh(a)是式(14)中所示的碼片SNR的目標(biāo)函數(shù)。
在|a|2＝1的約束下使式(15)中的分母D(a)最小化等效于使式(16)中的目標(biāo)函數(shù)Jh(a)最小化。
使得目標(biāo)函數(shù)Jh(a)得到最小值的解可通過(guò)(1)關(guān)于a*和λ取Jh(a)的導(dǎo)數(shù)以及(2)將該導(dǎo)數(shù)設(shè)為0來(lái)獲得。然而，對(duì)于該導(dǎo)數(shù)可能得不到閉合形式的解。此外，可能僅有這些發(fā)射天線權(quán)重的有限的選項(xiàng)集可供使用。因此，可針對(duì)不同的候選發(fā)射權(quán)重矢量來(lái)對(duì)式(15)求值。使D(a)得到最小值的候選發(fā)射權(quán)重矢量可被選擇如下 式(17) 其中，A是候選發(fā)射權(quán)重矢量的集合，而 ai是該集合A中的第i個(gè)候選發(fā)射權(quán)重矢量。
式(16)中的目標(biāo)函數(shù)Jh(a)是針對(duì)式(14)中所示的SNR度量，其適用于圖2和4中所示的線性MMSE均衡器。一般而言，針對(duì)不同的接收機(jī)結(jié)構(gòu)和不同系統(tǒng)可推導(dǎo)出不同的目標(biāo)函數(shù)。
圖5示出了分?jǐn)?shù)間隔的判決反饋均衡器(DFE)的頻域信號(hào)流500。信號(hào)流500是采用2×過(guò)采樣情況下頻域均衡處理的模型。
對(duì)于信號(hào)流500，在發(fā)射機(jī)處，發(fā)射碼片x(n)由FFT/DFT單元528變換并分別由乘法器530a到530t用權(quán)重a1到aT進(jìn)行定標(biāo)以獲得用于T個(gè)發(fā)射天線的經(jīng)定標(biāo)的發(fā)射碼元X1(k)到XT(k)。在實(shí)際系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)將發(fā)射碼片x(n)發(fā)送到接收機(jī)而并不執(zhí)行任何FFT/DFT。代之由接收機(jī)中的頻域均衡器的前端執(zhí)行FFT/DFT。
在接收機(jī)處，2R個(gè)前饋濾波器570a和572a到570r和572r分別接收輸入碼元R1，L(k)和R1，U(k)到RR，L(k)和RR，U(k)。前饋濾波器570和572中的每一個(gè)以其濾波器響應(yīng)對(duì)其輸入碼元進(jìn)行濾波。所有2R個(gè)前饋濾波器570和572的輸出由加法器574求和并由增益元件576作1/2的定標(biāo)以獲得經(jīng)濾波的碼元F(k)。加法器578將這些經(jīng)濾波的碼元F(k)減去反饋碼元G(k)并提供經(jīng)均衡的碼元Z(k)。IFFT/IDFT單元580將這些經(jīng)均衡的碼元變換到時(shí)域并在碼片速率下提供經(jīng)均衡的采樣z(n)。限幅器582對(duì)這些經(jīng)均衡的采樣進(jìn)行限幅并提供輸出采樣y(n)。FFT/DFT單元584將這些輸出采樣變換到頻域并提供輸出碼元Y(k)。反饋濾波器586用其濾波器響應(yīng)對(duì)輸出碼元進(jìn)行濾波并提供反饋碼元。前饋和反饋濾波器響應(yīng)可以用本領(lǐng)域中已知的方式來(lái)推導(dǎo)。
諸如圖5中所示的DFE的性能取決于輸出碼元y(n)的可靠性，其是被反饋用于均衡的試探判決。如果判決可靠，則碼元間干擾(ISI)可被準(zhǔn)確地估計(jì)并被減除掉，從而可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的性能。判決錯(cuò)誤導(dǎo)致ISI估計(jì)不準(zhǔn)確且性能退化。
具有可忽略的判決誤差的DFE的SNR度量可被定義為 式(18) 式(18)中的SNR是以分貝(dB)為單位給出的，并且是K/2個(gè)頻率槽的項(xiàng)[1+Sx·aH·Ω(k)·a]的幾何平均數(shù)。在線性單元中，g1，g2，...，gK的幾何平均數(shù)被給定為(g1·g·...·gK)1/K，以dB為單位即等于 可為式(18)中的SNR度量定義目標(biāo)函數(shù)Jg(a)，如下 式(19) 通過(guò)使式(19)中的目標(biāo)函數(shù)Jg(a)最大化將可使式(18)中的SNR度量最大化。
DFE通常會(huì)遇到一些判決錯(cuò)誤，它們會(huì)使性能退化。因此DFE所實(shí)現(xiàn)的SNR介于式(18)中采樣幾何平均數(shù)的SNR度量與式(14)中采用調(diào)和平均數(shù)的SNR度量之間。
系統(tǒng)可利用將系統(tǒng)總帶寬分割為多個(gè)(K個(gè))頻率槽的正交頻分復(fù)用(OFDM)。每個(gè)頻率槽與可用數(shù)據(jù)獨(dú)立調(diào)制的一副載波相關(guān)聯(lián)。OFDM系統(tǒng)中的接收機(jī)通常在頻域中為這K個(gè)頻率槽中的每一個(gè)執(zhí)行均衡。如式(4)中所示，該OFDM接收機(jī)可基于MMSE技術(shù)推導(dǎo)用于每個(gè)頻率槽的均衡器系數(shù)。然而，如果傳送空副載波來(lái)以代替冗余頻譜信號(hào)分量，則從每個(gè)接收天線只有一個(gè)信號(hào)拷貝。在該情形中，r(k)，ht(k)，heff(k)，n(k)和WH(k)是R×1矢量，H(k)是R×T矩陣，而R(k)是R×R矩陣。OFDM接收機(jī)隨后可如式(6)中所示地對(duì)每個(gè)頻率槽執(zhí)行均衡。
如果接收機(jī)利用了MMSE技術(shù)，則式(18)中的SNR度量和式(19)中的目標(biāo)函數(shù)Jg(a)可被用于OFDM系統(tǒng)。如果該接收機(jī)利用了迫零或其它某種檢測(cè)技術(shù)，則用于頻率槽k的SNR可以小于1+Sx·aH·Ω(k)·a。
接收機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)接近作為匹配濾波器的上界的算術(shù)平均數(shù)的平均SNR。由此SNR度量可被定義如下 式(20) 式(20)中的SNR度量是K/2個(gè)頻率槽的項(xiàng)[Sx·aH·Ω(k)·a]的算術(shù)平均數(shù)。g1，g2，...，gK的算術(shù)平均數(shù)被給定為(g1+g2+...+gK)/K。
可為式(20)中的SNR度量定義目標(biāo)函數(shù)Ja(a)如下 式(21) 通過(guò)使式(21)中的目標(biāo)函數(shù)Ja(a)最大化就可使式(20)中的SNR度量最大化。
式(19)中的目標(biāo)函數(shù)Jg(a)和式(21)中的目標(biāo)函數(shù)Ja(a)的解可通過(guò)對(duì)不同的候選發(fā)射權(quán)重矢量求值并選擇使Jg(a)和Ja(a)的第一項(xiàng)——即λ·(aH·a-1)左側(cè)的項(xiàng)得到最大值的候選發(fā)射權(quán)重矢量來(lái)獲得。由此所選的發(fā)射權(quán)重矢量將使該SNR度量最大化，進(jìn)而使吞吐量最大化。式(21)中目標(biāo)函數(shù)Ja(a)的解還可通過(guò)確定R×R矩陣的最大(歸一化)本征矢量來(lái)獲得。這些目標(biāo)函數(shù)的解也可以用其它方式來(lái)確定。
以上描述了與SNR相關(guān)的一些示例性目標(biāo)函數(shù)。其它目標(biāo)函數(shù)也可被定義和用于權(quán)重生成。一般而言，目標(biāo)函數(shù)可以在SNR、吞吐量、容量、和/或其它性能量度的意義上來(lái)量化性能。目標(biāo)函數(shù)也可以是發(fā)射天線權(quán)重、信道估計(jì)、噪聲估計(jì)、和/或其它量的函數(shù)。
一般而言，采用算術(shù)平均數(shù)的平均SNR比采用幾何平均數(shù)的平均SNR更難實(shí)現(xiàn)，而采用幾何平均數(shù)的平均SNR又比采用調(diào)和平均數(shù)的平均SNR更難獲得。不同的接收機(jī)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的SNR。例如，線性均衡器能夠?qū)崿F(xiàn)接近采用調(diào)和平均數(shù)的平均SNR的SNR。具有可忽略的判決誤差的DFE或OFDM收發(fā)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)接近采用幾何平均數(shù)的平均SNR的SNR。實(shí)用的接收機(jī)在頻率選擇性信道中可能不能實(shí)現(xiàn)接近采用算術(shù)平均數(shù)的平均SNR的SNR，除非工作數(shù)據(jù)率嚴(yán)格低于該信道的容量。
給定接收機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)于不同實(shí)現(xiàn)也可達(dá)到不同的SNR。例如，線性MMSE均衡器能夠達(dá)到高于線性迫零均衡器的SNR的SNR?？缈臻g和頻率維度兩者地組合信號(hào)分量的線性空-頻均衡器能夠達(dá)到比僅跨空間維度組合信號(hào)分量的線性均衡器更高的SNR。MMSE DFE也能達(dá)到比迫零DFE更高的SNR。
給定接收機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)于不同的工作條件也可達(dá)到不同的SNR。例如，具有可忽略的判決錯(cuò)誤的DFE可達(dá)到接近采用幾何平均數(shù)的平均SNR的SNR。具有較多判決錯(cuò)誤的DFE可達(dá)到更接近采用調(diào)和平均數(shù)的平均SNR的SNR。因此，對(duì)于不同的判決錯(cuò)誤量，DFE可達(dá)到落在幾何平均數(shù)與調(diào)和平均數(shù)之間的不同SNR。
以上針對(duì)具有多個(gè)接收天線且進(jìn)行過(guò)采樣的接收機(jī)描述了發(fā)射權(quán)重生成技術(shù)。這些技術(shù)也可被用于具有單天線的接收機(jī)。在此情形中，以上各式中的R等于1。這些技術(shù)也可被用于在碼片速率下對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行采樣——即不進(jìn)行過(guò)采樣的接收機(jī)。在此情形中，從每個(gè)接收天線僅可得到一個(gè)信號(hào)拷貝，以上這些矢量中大部分為R×1矢量，H(k)是R×T矩陣，而R(k)是R×R矩陣。
圖6示出了用于為發(fā)射分集生成權(quán)重的過(guò)程600的一個(gè)實(shí)施例。獲得從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元(框612)。推導(dǎo)這多個(gè)發(fā)射天線與該至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)和噪聲估計(jì)(框614)。用例如線性均衡器或判決反饋均衡器等的均衡器對(duì)這些碼元進(jìn)行處理(框616)。該均衡可如圖4或5所示的在頻域中執(zhí)行?；谠摼馄?、這些信道估計(jì)、以及該噪聲估計(jì)推導(dǎo)用于這多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重(框618)。
對(duì)于框618，可對(duì)該均衡器的目標(biāo)函數(shù)求值以推導(dǎo)各權(quán)重。該目標(biāo)函數(shù)可與該均衡器的SNR度量相關(guān)。對(duì)諸如線性均衡器或判決反饋均衡器等的不同的均衡器結(jié)構(gòu)可使用不同的目標(biāo)函數(shù)。給定結(jié)構(gòu)的均衡器(例如，線性均衡器或判決反饋均衡器)也可以是各種類(lèi)型的。例如，均衡器可以是空-頻均衡器、空間均衡器、碼片間隔的均衡器、分?jǐn)?shù)間隔的均衡器、MMSE均衡器、迫零均衡器等。
對(duì)給定均衡器結(jié)構(gòu)可使用恰當(dāng)?shù)哪繕?biāo)函數(shù)。例如，對(duì)于線性均衡器可使用式(16)中的目標(biāo)函數(shù)，而對(duì)于判決反饋均衡器可使用式(19)中的目標(biāo)函數(shù)。對(duì)于不同類(lèi)型的均衡器，目標(biāo)函數(shù)中的項(xiàng)可以用不同方式來(lái)定義。例如，式(16)中的目標(biāo)函數(shù)的項(xiàng)[1+Sx·aH·Ω(k)·a]可以用不同于MMSE或迫零均衡器所用的方式來(lái)定義。取決于接收天線的數(shù)目和過(guò)采樣比率，目標(biāo)函數(shù)中的矢量和矩陣也可具有不同維度。
這里所描述的發(fā)射權(quán)重生成技術(shù)可被用于各種通信系統(tǒng)，諸如碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)、單載波FDMA(SC-FDMA)系統(tǒng)等。CDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)諸如寬帶CDMA(W-CDMA)、cdma2000等的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電接入技術(shù)(RAT)。cdma2000涵蓋了IS-2000、IS-856、以及IS-95標(biāo)準(zhǔn)。TDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)等RAT。這些各類(lèi)RAT和標(biāo)準(zhǔn)是本領(lǐng)域所已知的。OFDMA系統(tǒng)使用OFDM在頻域中于正交頻率副載波上發(fā)送調(diào)制碼元。SC-FDMA系統(tǒng)在時(shí)域中于正交頻率副載波上發(fā)送調(diào)制碼元。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，各信息和信號(hào)可用各種不同的技術(shù)和技藝來(lái)表示。例如，貫穿以上說(shuō)明所引述的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、碼元、和碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子、或其任意組合來(lái)表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，結(jié)合這里所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各種說(shuō)明性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可作為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或兩者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了清晰地說(shuō)明硬件和軟件的這種可互換性，各種說(shuō)明性組件、框、模塊、電路和步驟以上是以其功能集的形式作一般化描述。這些功能集是作為硬件還是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)取決于具體應(yīng)用以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所強(qiáng)加的設(shè)計(jì)約束。對(duì)于每一種具體應(yīng)用，技術(shù)人員可以用不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能集，但不應(yīng)將這種實(shí)現(xiàn)決策解釋為導(dǎo)致背離了本發(fā)明的范圍。
結(jié)合這里所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各種說(shuō)明性邏輯框、模塊、和電路可用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門(mén)或晶體管邏輯、分立硬件組件、或其設(shè)計(jì)成執(zhí)行這里所述的功能的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，該處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可作為計(jì)算設(shè)備的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核協(xié)作的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它此類(lèi)配置。
結(jié)合這里所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可直接以硬件、以由處理器執(zhí)行的軟件、或以此兩者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件模塊可駐留在RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)盤(pán)、CD-ROM、或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)實(shí)施。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)被耦合至處理器以使該處理器能夠從該存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息并可向其寫(xiě)入信息。在替換方案中，該存儲(chǔ)介質(zhì)可以與該處理器集成。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在ASIC中。該ASIC可駐留在用戶(hù)終端中。在替換方案中，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶(hù)終端中。
提供對(duì)公開(kāi)實(shí)施例的先前描述是為了使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員皆能制作或使用本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)這些實(shí)施例的各種修改是顯而易見(jiàn)的，并且這里所定義的普適原理可被應(yīng)用到其它實(shí)施例而不會(huì)背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)或范圍。因此，本發(fā)明無(wú)意被限定于在此所示出的各實(shí)施例，而是應(yīng)依照與在此所公開(kāi)的原理和新穎特征相一致的最廣義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括
至少一個(gè)處理器，用以獲得對(duì)多個(gè)發(fā)射天線與至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)，并基于所述信道估計(jì)以及從所述多個(gè)發(fā)射天線到所述至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸所用的均衡器來(lái)推導(dǎo)用于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重；以及
存儲(chǔ)器，被耦合至所述至少一個(gè)處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器基于用于所述均衡器的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)所述多個(gè)權(quán)重。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)與所述均衡器可實(shí)現(xiàn)的信噪比(SNR)相關(guān)。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)是所述多個(gè)權(quán)重與所述信道估計(jì)的函數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)是所述多個(gè)權(quán)重、所述信道估計(jì)、以及噪聲估計(jì)的函數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)用調(diào)和平均數(shù)來(lái)描述平均信噪比(SNR)。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)用幾何平均數(shù)來(lái)描述平均信噪比(SNR)。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)用算術(shù)平均數(shù)來(lái)描述平均信噪比(SNR)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器用所述均衡器在頻域中對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行均衡。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器推導(dǎo)用于從所述至少一個(gè)接收天線并進(jìn)行過(guò)采樣而得到的多個(gè)信號(hào)拷貝的均衡器系數(shù)，并用所述均衡器系數(shù)執(zhí)行均衡以組合所述多個(gè)信號(hào)拷貝。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器基于最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則推導(dǎo)均衡器系數(shù)，并用所述均衡器系數(shù)對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行均衡。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述均衡器是線性均衡器。
13.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述均衡器是線性均衡器且所述目標(biāo)函數(shù)用調(diào)和平均數(shù)來(lái)描述平均信噪比(SNR)。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述均衡器是判決反饋均衡器。
15.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述均衡器是判決反饋均衡器且所述目標(biāo)函數(shù)用幾何平均數(shù)來(lái)描述平均信噪比(SNR)。
16.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸是使用正交頻分復(fù)用(OFDM)來(lái)發(fā)送的，并且所述目標(biāo)函數(shù)用幾何平均數(shù)來(lái)描述平均信噪比(SNR)。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器對(duì)多組權(quán)重中的每一組進(jìn)行評(píng)價(jià)并提供具有最佳性能的一組權(quán)重作為用于所述多個(gè)發(fā)射天線的所述多個(gè)權(quán)重。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器將所述多個(gè)權(quán)重發(fā)送至發(fā)射機(jī)以施加在所述多個(gè)發(fā)射天線上。
19.一種方法，包括
獲得對(duì)多個(gè)發(fā)射天線與至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)；以及
基于所述信道估計(jì)以及從所述多個(gè)發(fā)射天線到所述至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸所用的均衡器來(lái)推導(dǎo)用于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述推導(dǎo)多個(gè)權(quán)重包括
基于用于所述均衡器的且指示所述均衡器可實(shí)現(xiàn)的信噪比(SNR)的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)所述多個(gè)權(quán)重。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述推導(dǎo)多個(gè)權(quán)重包括
評(píng)價(jià)多組權(quán)重中的每一組，以及
提供具有最佳性能的一組權(quán)重作為用于所述多個(gè)發(fā)射天線的所述多個(gè)權(quán)重。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括
基于最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則推導(dǎo)均衡器系數(shù)；以及
用所述均衡器系數(shù)對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行均衡。
23.一種裝置，包括
用于獲得對(duì)多個(gè)發(fā)射天線與至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)的裝置；以及
用于基于所述信道估計(jì)以及從所述多個(gè)發(fā)射天線到所述至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸所用的均衡器來(lái)推導(dǎo)用于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重的裝置。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述用于推導(dǎo)多個(gè)權(quán)重的裝置包括
用于基于用于所述均衡器的且指示所述均衡器可實(shí)現(xiàn)的信噪比(SNR)的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)所述多個(gè)權(quán)重的裝置。
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述用于推導(dǎo)多個(gè)權(quán)重的裝置包括
用于評(píng)價(jià)多組權(quán)重中的每一組的裝置，以及
用于提供具有最佳性能的一組權(quán)重作為用于所述多個(gè)發(fā)射天線的所述多個(gè)權(quán)重的裝置。
26.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，還包括
用于基于最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則來(lái)推導(dǎo)均衡器系數(shù)的裝置；以及
用于用所述均衡器系數(shù)對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行均衡的裝置。
27.一種裝置，包括
至少一個(gè)處理器，用以獲得用于從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元，在頻域中處理所述碼元，并推導(dǎo)用于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重；以及
存儲(chǔ)器，被耦合至所述至少一個(gè)處理器。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器基于用于所述均衡器的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)所述多個(gè)權(quán)重。
29.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器用線性均衡器在頻域中對(duì)所述碼元執(zhí)行均衡。
30.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器用判決反饋均衡器在頻域中對(duì)所述碼元執(zhí)行均衡。
31.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器推導(dǎo)用于從所述至少一個(gè)接收天線并進(jìn)行過(guò)采樣得到的多個(gè)信號(hào)拷貝的均衡器系數(shù)，并用所述均衡器系數(shù)對(duì)所述碼元執(zhí)行均衡以組合所述多個(gè)信號(hào)拷貝。
32.一種方法，包括
獲得用于從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元；
在頻域中處理所述碼元；以及
推導(dǎo)用于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述推導(dǎo)多個(gè)權(quán)重包括
基于用于所述均衡器的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)所述多個(gè)權(quán)重。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述在頻域中處理碼元包括
用線性均衡器或判決反饋均衡器在頻域中對(duì)所述碼元執(zhí)行均衡。
35.一種裝置，包括
用于獲得用于從多個(gè)發(fā)射天線向至少一個(gè)接收天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元的裝置；
用于在頻域中處理所述碼元的裝置；以及
用于推導(dǎo)用于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)權(quán)重的裝置。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述推導(dǎo)多個(gè)權(quán)重包括
用于基于用于所述均衡器的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)所述多個(gè)權(quán)重的裝置。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述在頻域中處理碼元包括
用于用線性均衡器或判決反饋均衡器在頻域中對(duì)所述碼元執(zhí)行均衡的裝置。
全文摘要
描述了用于生成可為發(fā)射分集提供良好性能的權(quán)重的技術(shù)。接收機(jī)獲得從多個(gè)發(fā)射天線發(fā)送到至少一個(gè)接收天線的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a元。該接收機(jī)還推導(dǎo)這多個(gè)發(fā)射天線與這至少一個(gè)接收天線之間的通信信道的信道估計(jì)。該接收機(jī)用可以是線性均衡器或判決反饋均衡器的均衡器對(duì)這些碼元執(zhí)行均衡。該接收機(jī)基于信道估計(jì)和均衡器并使用例如適用于該均衡器且指示該均衡器可實(shí)現(xiàn)的信噪比(SNR)的目標(biāo)函數(shù)來(lái)推導(dǎo)各發(fā)射天線的權(quán)重。不同的均衡器(例如，線性均衡器和判決反饋均衡器)可以與不同的目標(biāo)函數(shù)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)H04B7/02GK101194439SQ200680020779
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
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