專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信領(lǐng)域，特別涉及一種用于干擾抵消合并的主 分集聯(lián)合同步方法及裝置。
背景技術(shù)：
在無(wú)線(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)中，多徑衰落、時(shí)延擴(kuò)展、同頻或鄰頻干擾以及熱噪 聲是限制系統(tǒng)性能的重要因素。為了對(duì)抗多徑產(chǎn)生的瑞利衰落，接收機(jī)端通常 用多個(gè)天線(xiàn)，使用空間分集接收技術(shù)。接收機(jī)對(duì)多路接收信號(hào)按照某種方式進(jìn) 行合并，以提高待解調(diào)信號(hào)的信噪比。如果各通道的噪聲是獨(dú)立的，最大比合
并(Maximum Ratio Combining, MRC )能夠使合并后的輸出信噪比最大，為 最佳合并方式。當(dāng)存在干擾時(shí)，各通道的噪聲分量存在相關(guān)性。在這種情況下， 最大比合并不是最佳的，而具有干擾消除能力的干擾抵消合并(Interference Rejection Combining, IRC),能取得更好的效果。
干擾消除合并有幾種形式，例如Jonas Karlsson在"GSM系統(tǒng)的干擾抵消 合并，，(Interference Rejection Combining for GSM , IEEE International Conference on Universal Personal Communications, Vol. 1, pp. 433-437， 1996 )中, 給出了空時(shí)聯(lián)合最大似然序列估計(jì)(Maximum-Likelihood Sequence Estimation, MLSE)方法。但是，對(duì)于高階調(diào)制，如Edge中的8PSK，由于空時(shí)聯(lián)合MLSE 無(wú)法釆用縮減狀態(tài)序列估計(jì)(Reduced-State Sequence Estimation, RSSE)進(jìn)行 均衡解調(diào)，存在計(jì)算量大的問(wèn)題。David Bladsjo的"EDGE (增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的 GSM和TDMA/136)中用天線(xiàn)分集進(jìn)行干擾抵消"(Interference Cancellation using Antenna Diversity for EDGE-Enhanced Data Rates in GSM and TDMA/136, IEEE)給出了一種預(yù)合并方法，其對(duì)各天線(xiàn)的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)加權(quán)求和， 來(lái)抵消干擾。其中，權(quán)值根據(jù)最大信干噪比準(zhǔn)則得到。
目前，在全球移動(dòng)通訊(Global System for Mobile Communications, GSM) 系統(tǒng)中，通常利用訓(xùn)練序列完成突發(fā)(Burst)同步。同步基于使接收信號(hào)強(qiáng)
4度最大的原則，因?yàn)檫@可以使信噪比在解調(diào)器前達(dá)到最大。對(duì)于MRC合并， 這種同步方式通常是有效的。但是，對(duì)于IRC合并，并不能使合并后的輸出 信干噪比最大。IRC合并需要利用干擾的相關(guān)性，所以使各分集信號(hào)同步后， 干擾保持同步，更有利于抵消干擾，從而提高合并后的信干噪比。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)CN1328857C中公開(kāi)了 一種信道聯(lián)合同步的方法。該 方法通過(guò)選取使合并后信號(hào)的信干噪比最大的一組時(shí)間提前量(Timing Advance, TA)值，作為各通道的TA。由于該方法需要對(duì)大量的主分集TA組 合進(jìn)行搜索，計(jì)算量非常大。當(dāng)天線(xiàn)數(shù)目增多時(shí)，計(jì)算量呈指數(shù)增長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法， 能夠保證干擾的同步，具有良好的抗干擾效果，同時(shí)大大降低了計(jì)算量。
本發(fā)明的另 一 目的在于，提供一種用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步裝 置，能夠保證干擾的同步，具有良好的抗干擾效果，同時(shí)大大降低了計(jì)算量。
本發(fā)明的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法，是在將天線(xiàn)接收信號(hào) 進(jìn)行干擾抵消合并IRC合并時(shí)，將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，然 后進(jìn)4亍力口斗又^4口。
其中，所述將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，包括下列步驟
步驟A:搜索當(dāng)前各個(gè)信道的時(shí)間提前量TAi至TAm;
步驟B:將各個(gè)信道的時(shí)間提前量分別作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前 量，計(jì)算得到當(dāng)前所有信道噪聲功率之和Qi至Qm;
步驟C:將步驟B中計(jì)算得到信道噪聲功率之和Q!至Qm進(jìn)行比較，得
到Qi至Qm中最小值Qmin，將所述Qmin對(duì)應(yīng)的信道時(shí)間提前量作為當(dāng)前所有
信道共同的時(shí)間提前量，對(duì)當(dāng)前所有信道的信號(hào)進(jìn)行同步。
其中，所述步驟A中，進(jìn)一步包括下列步驟對(duì)各個(gè)信道進(jìn)行信道估計(jì)， 然后依照預(yù)定方法搜索TA。
其中，所述預(yù)定方法，包括能量最大方法和最小均方誤差MMSE方法。 此外，所述步驟B，包括下列步驟根據(jù)所述所有信道共同的時(shí)間提前量， 得到當(dāng)前各個(gè)信道估計(jì)以及同步后的信號(hào)；分別用訓(xùn)練序列與各自的信道估計(jì) 進(jìn)行巻積，得到估計(jì)信號(hào)；用估計(jì)信號(hào)與接收信號(hào)相減得到噪聲的估計(jì)值；用各信道的噪聲估計(jì)來(lái)計(jì)算所有信道噪聲功率之和。
進(jìn)一步地，在將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理之前，對(duì)所述天線(xiàn)接
收信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。
其中，所述預(yù)處理，包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、以及數(shù)字采樣。
本發(fā)明的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步裝置，包括干擾抵消合并
IRC模塊，用于在將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行IRC合并時(shí)，將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行 聯(lián)合同步處理后進(jìn)行加權(quán)求和。
其中，所述干擾抵消合并IRC模塊，包括聯(lián)合同步模塊和IRC合并權(quán)值 計(jì)算模塊和信號(hào)合并模塊，其中，所述聯(lián)合同步模塊，用于將所述天線(xiàn)接收信 號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，并將處理后的信號(hào)送至IRC合并權(quán)值計(jì)算模塊；所述 IRC合并權(quán)值計(jì)算模塊，用于將聯(lián)合同步處理后的信號(hào)進(jìn)行合并權(quán)值計(jì)算；所 述信號(hào)合并模塊，用得到的合并權(quán)值對(duì)聯(lián)合同步后的各通道信號(hào)進(jìn)行合并，進(jìn) 行干擾抵消。
其中，所述聯(lián)合同步模塊，用于搜索當(dāng)前各個(gè)信道的時(shí)間提前量TAi至 TAm,將各個(gè)信道的時(shí)間提前量分別作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前量，計(jì) 算得到當(dāng)前所有信道噪聲功率之和Qi至Qm,將所述信道噪聲功率之和Q！至
Qm進(jìn)行比較，得到Qi至Qm中最小值Qmin，將所述Q^對(duì)應(yīng)的信道時(shí)間提前
量作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前量，對(duì)當(dāng)前所有信道的信號(hào)進(jìn)行同步。
本發(fā)明的有益效果是依照本發(fā)明的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步 方法及裝置，通過(guò)在將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行IRC合并之前，將所述天線(xiàn)接收信 號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，然后進(jìn)行加權(quán)求和，使得在兼顧信噪比的同時(shí)，保證了 干擾的同步，具有良好的抗干擾效果，與各通路信號(hào)采用獨(dú)立同步的方法相比， 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，同時(shí)大大降低了計(jì)算量。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的采用IRC合并的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的示意圖； 圖2為實(shí)現(xiàn)預(yù)合并IRC的示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的主分集聯(lián)合同步方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖1 3詳細(xì)描述本發(fā)明的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法及裝置。
如圖l所示，為本發(fā)明實(shí)施例的采用IRC合并的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的示意圖。 以二分集天線(xiàn)接收為例，前端兩天線(xiàn)接收信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)預(yù)處理模塊進(jìn)行信號(hào) 預(yù)處理后，進(jìn)入IRC合并模塊進(jìn)行IRC合并，合并后的信號(hào)按照單路信號(hào)的 方式進(jìn)行均衡解調(diào)等處理后輸出。其中，信號(hào)預(yù)處理，可包括信號(hào)的濾波、放 大、數(shù)字釆樣等。其中，在IRC合并模塊中，可采用預(yù)合并方法，即通過(guò)對(duì) 天線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行復(fù)加權(quán)，然后求和。具體地，如圖2所示，為實(shí)現(xiàn)預(yù)合并IRC 的示意圖。千擾抵消合并IRC模塊，包括聯(lián)合同步模塊、IRC合并權(quán)值計(jì)算模 塊和信號(hào)合并模塊，其中，聯(lián)合同步模塊，用于將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步
處理，并將處理后的信號(hào)送至IRC合并權(quán)值計(jì)算模塊；IRC合并權(quán)值計(jì)算模塊， 用于將聯(lián)合同步處理后的信號(hào)進(jìn)行合并權(quán)值計(jì)算；信號(hào)合并模塊進(jìn)行加權(quán)求 和，即用得到的合并權(quán)值對(duì)聯(lián)合同步后的各通道信號(hào)進(jìn)行合并，進(jìn)行干擾抵消。 其中，該加權(quán)求和方法為現(xiàn)有技術(shù)，可參考DavidBladsjo的"EDGE(增強(qiáng)數(shù) 據(jù)速率的GSM和TDMA/136)中用天線(xiàn)分集進(jìn)行干擾抵消，，(Interference Cancellation using Antenna Diversity for EDGE-Enhanced Data Rates in GSM and TDMA/136，正EE),本發(fā)明對(duì)此不再詳細(xì)描述。
此外，需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的聯(lián)合同步方法并不局限于圖l示出的預(yù)合 并方式，還可適用于空時(shí)MLSE方法。
如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例的主分集聯(lián)合同步方法的流程圖。對(duì)GSM 系統(tǒng)中正常突發(fā)信號(hào)(Normal Burst, NB)進(jìn)行同步，即搜索該Burst信號(hào)的 起始位置(即搜索時(shí)間提前量TA)。在搜索TA之前，需要先對(duì)信道進(jìn)行初步 估計(jì)。具體地，可以根據(jù)訓(xùn)練序列(中間16bit)與接收數(shù)據(jù)(訓(xùn)練序列所在 位置)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，對(duì)得到的相關(guān)序列，按照能量最大原則或者最小均方誤 差(Minimum Mean Squared Error, MMSE )方法搜索TA。
對(duì)于通常的合并方式，比如MRC,兩路分集信號(hào)通常獨(dú)立進(jìn)行TA搜索， 這樣可以使得各路信號(hào)在合并前有最大信噪比。但是對(duì)于IRC合并，由于要 利用干擾之間的相關(guān)性進(jìn)行干擾相消提高信噪比，需要主分集進(jìn)行聯(lián)合同步。
具體地，主分集聯(lián)合同步可以按下面步驟進(jìn)行
步驟ll,搜索主集TA;步驟12，用主集TA作為主集和分集共同的TA，得到主集和分集的信道 估計(jì)，及同步后的信號(hào)；兩路分別用訓(xùn)練序列與各自的信道估計(jì)進(jìn)行巻積，得 到信號(hào)估計(jì)；用估計(jì)信號(hào)與接收信號(hào)相減得到噪聲的估計(jì)；用兩路噪聲估計(jì)來(lái) 計(jì)算主、分集噪聲功率之和Q1;
步驟13，搜索分集TA;
步驟14:用分集TA當(dāng)作主集和分集共同的TA;得到主集和分集的信道 估計(jì)，及同步后的信號(hào)；兩路分別用訓(xùn)練序列與各自的信道估計(jì)進(jìn)行巻積，得 到信號(hào)估計(jì)；用估計(jì)信號(hào)與接收信號(hào)相減得到噪聲的估計(jì)；用兩路噪聲估計(jì)來(lái) 計(jì)算主、分集噪聲功率之和Q2;
步驟15:比較Q1和Q2，如果QKQ2，選擇主集的TA作為兩路共同的 TA;如果Q1〉Q2，選擇分集的TA作為兩路共同的TA;對(duì)主、分集信號(hào)進(jìn)行 同步。
在上面的實(shí)施步驟中，步驟11和步驟12可與步驟13和步驟14進(jìn)行交換， 即搜索主集TA與搜索分集TA沒(méi)有固定的先后次序，也可以同時(shí)進(jìn)行。
綜上所述，依照本發(fā)明的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法及裝 置，通過(guò)在將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行IRC合并之前，將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián) 合同步處理，然后進(jìn)行加權(quán)求和，使得在兼顧信噪比的同時(shí)，保證了干擾的同 步，具有良好的抗干擾效果，與各通路信號(hào)釆用獨(dú)立同步的方法相比，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn) 單，同時(shí)大大P爭(zhēng)低了計(jì)算量。
以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本發(fā)明，而對(duì)本發(fā)明所進(jìn)行的詳細(xì) 描述，但可以想到，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)還可以做出其 它的變化和修改，這些變化和修改均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法，其特征在于，在將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行干擾抵消合并IRC時(shí)，將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，然后進(jìn)行加權(quán)求和。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián):合同步方法，其特征在于，所述將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，包括下列步驟 步驟A:搜索當(dāng)前各個(gè)信道的時(shí)間提前量TAj至TAm; 步驟B:將各個(gè)信道的時(shí)間提前量分別作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前量，計(jì)算得到當(dāng)前所有信道噪聲功率之和Qi至Qm;步驟C:將步驟B中計(jì)算得到信道噪聲功率之和Q,至Qm進(jìn)行比較，得到Qi至Qm中最小值Qmin,將所述Qmin對(duì)應(yīng)的信道時(shí)間提前量作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前量，對(duì)當(dāng)前所有信道的信號(hào)進(jìn)行同步。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法，其特 征在于，所述步驟A中，進(jìn)一步包括下列步驟對(duì)各個(gè)信道進(jìn)行信道估計(jì)， 然后依照預(yù)定方法搜索TA。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法，其特 征在于，所述預(yù)定方法，包括能量最大方法和最小均方誤差MMSE方法。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法， 其特征在于，所述步驟B，包括下列步驟才艮據(jù)所述所有信道共同的時(shí)間提前量，得到當(dāng)前各個(gè)信道估計(jì)以及同步后 的信號(hào)；分別用訓(xùn)練序列與各自的信道估計(jì)進(jìn)行巻積，得到估計(jì)信號(hào)；用估計(jì) 信號(hào)與接收信號(hào)相減得到噪聲的估計(jì)值；用各信道的噪聲估計(jì)來(lái)計(jì)算所有信道 噪聲功率之和。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于千擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法，其特 征在于，在將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理之前，對(duì)所述天線(xiàn)接收信號(hào) 進(jìn)行預(yù)處理。
7. 如權(quán)利要求6所述的用于千擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法，其特 征在于，所述預(yù)處理，包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、以及數(shù)字采樣。
8. —種用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步裝置，其特征在于，包括干 擾抵消合并IRC模塊，用于在將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行IRC合并時(shí)，將所述天線(xiàn) 接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理后進(jìn)行加權(quán)求和。
9. 如權(quán)利要求8所述的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步裝置，其特 征在于，所述干擾抵消合并IRC模塊，包括聯(lián)合同步模塊、IRC合并權(quán)值計(jì)算 模塊和信號(hào)合并模塊，其中，所述聯(lián)合同步模塊，用于將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，并將處 理后的信號(hào)送至IRC合并權(quán)值計(jì)算模塊；所述IRC合并權(quán)值計(jì)算模塊，用于將聯(lián)合同步處理后的信號(hào)進(jìn)行合并權(quán) 值計(jì)算；所述信號(hào)合并模塊，用得到的合并權(quán)值對(duì)聯(lián)合同步后的各通道信號(hào)進(jìn)行合 并，進(jìn)行干擾4氐消。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步裝置， 其特征在于，所述聯(lián)合同步模塊，用于搜索當(dāng)前各個(gè)信道的時(shí)間提前量TA! 至TAm,將各個(gè)信道的時(shí)間提前量分別作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前量， 計(jì)算得到當(dāng)前所有信道噪聲功率之和Qi至Qm,將所述信道噪聲功率之和至Qm進(jìn)行比較，得到Qi至Qm中最小值Qmin，將所述Qmin對(duì)應(yīng)的信道時(shí)間提 前量作為當(dāng)前所有信道共同的時(shí)間提前量，對(duì)當(dāng)前所有信道的信號(hào)進(jìn)行同步。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法及裝置，其中，該方法是在將天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行IRC合并之前，將所述天線(xiàn)接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合同步處理，然后進(jìn)行加權(quán)求和。依照本發(fā)明的用于干擾抵消合并的主分集聯(lián)合同步方法及裝置，能夠保證干擾的同步，具有良好的抗干擾效果，同時(shí)大大降低了計(jì)算量。
文檔編號(hào)H04L1/02GK101547033SQ200810084120
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者張翼鵬, 潔 曹, 李金鳳, 范學(xué)鋒, 辛勝利 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司