專利名稱：預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算和干擾抑制方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及其實(shí)施例涉及無(wú)線寬帶通信領(lǐng)域，特別是涉及 一 種預(yù)濾波系 數(shù)計(jì)算和干擾抑制方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
正交步貞分復(fù)用 (Orthogonal Frequency Divis ion Mul t iplexing， 簡(jiǎn) 稱0簡(jiǎn))系統(tǒng)或采用頻域均衡技術(shù)的單載波系統(tǒng)(single carrier system with frequency domain equalization, 簡(jiǎn)稱SC-FDE), 通常通過(guò)插入循 環(huán)前綴(Cyclic Prefix,簡(jiǎn)稱CP)來(lái)消除無(wú)線信道多徑傳播帶來(lái)的符號(hào) 間干擾(Inter Symbol Interference,簡(jiǎn)稱ISI)。當(dāng)CP的長(zhǎng)度大于或 等于信道時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度時(shí)，理論上可以完全消除由于無(wú)線信道多徑傳播效 應(yīng)產(chǎn)生的符號(hào)間干擾(Inter Symbol Interference,簡(jiǎn)稱ISI )，保持頻 域子載波間的正交性，這意味著在理想同步的前提下接收端將不存在塊間 干擾(Inter Block Interference,簡(jiǎn)稱IBI )和載波間干擾(Inter Carrier Interference,簡(jiǎn)稱ICI)。但是，當(dāng)信道時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度大于CP長(zhǎng)度，導(dǎo) 致通常所稱的"CP不足，，時(shí)，即便采取了相應(yīng)的符號(hào)同步技術(shù)以減少干擾， 但I(xiàn)BI和ICI還是難以避免， 一般會(huì)通過(guò)在接收機(jī)中采用干擾抑制技術(shù)來(lái) 降低IBI和ICI的影響，保證接收性能。
現(xiàn)有一類典型的IBI抑制技術(shù)是所謂的殘留符號(hào)間干擾消除 (Residual ISI cancellation,簡(jiǎn)稱RISIC )及其類似方法，其基本思路 是通過(guò)基于解調(diào)塊判決反饋或譯碼反饋，來(lái)重構(gòu)前一個(gè)符號(hào)塊對(duì)當(dāng)前符號(hào) 塊的IBI以及當(dāng)前符號(hào)塊缺失的CP部分，然后在FFT之前在時(shí)域?qū)@兩 者進(jìn)行補(bǔ)償。該技術(shù)需要基于迭代來(lái)進(jìn)行干擾消除，而眾所周知，迭代接 收導(dǎo)致的額外處理時(shí)延和計(jì)算量將大大增加接收機(jī)的復(fù)雜度?，F(xiàn)有另外一類典型的IBI抑制技術(shù)是在信號(hào)接收端對(duì)時(shí)域接收信號(hào)進(jìn) 行信道縮短(Channel Shorten )均衡，使得等效信道(Equivalent Channel ) 響應(yīng)的能量集中到CP長(zhǎng)度范圍內(nèi)，從而來(lái)最小化IBI和ICI影響，保證頻 域子載波的正交性；等效信道為實(shí)際信道和信道縮短均衡器的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)響 應(yīng)。
發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于寬帶系統(tǒng)中時(shí)域信道響 應(yīng)抽頭數(shù)很多，相應(yīng)地將導(dǎo)致時(shí)域信道縮短均衡系數(shù)求取中需要大矩陣求 逆或分解，運(yùn)算復(fù)雜度很高，基于當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的接收機(jī)現(xiàn)有能力， 實(shí)現(xiàn)難度大，不利于推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供了一種干擾抑制方法、裝置和系統(tǒng)，用以在 循環(huán)前綴的長(zhǎng)度小于信道響應(yīng)總長(zhǎng)度情形下，降低接收端抑制干擾的運(yùn)算復(fù) 雜度。
本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供了 一種預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法和裝置，用以獲 取預(yù)濾波系數(shù)，采用該預(yù)濾波系數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波來(lái)進(jìn)行干擾消除，有利 于降低發(fā)送端或接收端抑制干擾的運(yùn)算復(fù)雜度。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種干擾抑制方法，包括
根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部分信道信息包括部分信道 響應(yīng)；
根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)； 根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送。 本發(fā)明實(shí)施例還提供了另一種干擾抑制方法，包括 通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；
根據(jù)所述時(shí)域信道響應(yīng)，抽取部分信道信息并向發(fā)送端反饋，以供所述 發(fā)送端根據(jù)所述部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)濾波系數(shù)對(duì)待發(fā)送時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理；所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)。 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)射機(jī)，包括
信道信息獲取模塊，用于根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部
分信道信息包括部分信道響應(yīng)；
預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù); 預(yù)濾波處理模塊，用于根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)
濾波處理后發(fā)送。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種接收機(jī)，包括
信道估計(jì)模塊，用于通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；
反饋模塊，用于根據(jù)所述時(shí)域信道響應(yīng)，抽取部分信道信息并向發(fā)送端
反饋，以供所述發(fā)送端根據(jù)所述部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并根據(jù)所述
預(yù)濾波系數(shù)對(duì)待發(fā)送時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理；所述部分信道信息包括部分
信道響應(yīng)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種干擾抑制系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；
所述發(fā)射機(jī)用于根據(jù)所述接收機(jī)的反饋獲得部分信道信息，根據(jù)獲得的 部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行 預(yù)濾波處理后發(fā)送，所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)；
所述接收機(jī)用于通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；從所述時(shí)域信道響應(yīng) 抽取所述部分信道信息并向所述發(fā)射機(jī)反饋。
本發(fā)明實(shí)施例提供的干擾抑制方法和系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，通過(guò)發(fā)送 端在對(duì)待發(fā)送的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行類似信道縮短均衡的預(yù)濾波處理，使得接收端 接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短于循環(huán)前綴長(zhǎng)度的范 圍內(nèi)，相對(duì)于背景技術(shù)中的現(xiàn)有干擾抑制技術(shù)而言，能夠顯著降低接收端為 了抑制干擾所需的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且具有很好的干擾抑制效果?；诒景l(fā)明實(shí) 施例的接收機(jī)實(shí)現(xiàn)原理非常簡(jiǎn)單，信號(hào)接收性能也達(dá)到或好于現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，包括根據(jù)預(yù)先獲取的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率 計(jì)算矩陣D,;
根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩陣D,以及預(yù)先獲取
的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣；
根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù) 濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪聲功率的比值。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置，包括
預(yù)置矩陣計(jì)算單元，用于根據(jù)預(yù)先獲取的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功 率計(jì)算矩陣和干擾功率計(jì)算矩陣；
目標(biāo)矩陣和約束矩陣計(jì)算單元，用于根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣和干 擾功率計(jì)算矩陣以及預(yù)先獲取的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣；
預(yù)濾波系數(shù)求取單元，用于根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信 干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪 聲功率的比值。
本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)濾波系數(shù)的計(jì)算方法和裝置，可應(yīng)用但不限于 0FDM或SC-FDE系統(tǒng)中，用以獲取預(yù)濾波系數(shù)，以便發(fā)送端或接收端根據(jù)預(yù) 濾波系數(shù)對(duì)接收或發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行干擾消除；基于該預(yù)濾波系數(shù)進(jìn)行干擾消 除，有利于降低發(fā)送端或接收端抑制干擾的運(yùn)算復(fù)雜度。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí) 施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面 描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講， 在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的干擾抑制方法流程圖； 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的干擾抑制方法流程圖；圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的干擾抑制方法在OFDM系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí) 現(xiàn)框圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種OFDM系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法流程圖6為本發(fā)明實(shí)施例干擾抑制方法和現(xiàn)有干擾抑制方法的性能比較示意
圖一；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例干擾抑制方法和其他干擾抑制方法的性能比較示意
圖二；
圖8為本發(fā)明第六實(shí)施例提供的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)圖9為本發(fā)明第七實(shí)施例提供的接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖10為本發(fā)明第八實(shí)施例提供的干擾抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖11為本發(fā)明第九實(shí)施例提供的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而 不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作 出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例可應(yīng)用于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)、采用頻域均衡的單載波系統(tǒng) 或采用符號(hào)塊進(jìn)行信號(hào)發(fā)送的其它寬帶系統(tǒng)中進(jìn)行千擾抑制。對(duì)于實(shí)際信 道的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴長(zhǎng)度的情形，通過(guò)在發(fā)送端對(duì)待發(fā)送的時(shí) 域信號(hào)進(jìn)行類似信道縮短均衡的預(yù)濾波處理，使得接收端接收到時(shí)域信號(hào)中， 等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短于循環(huán)前綴長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，從而最小化千 擾，保證頻域子載波的正交性。本發(fā)明實(shí)施例使得接收端無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的干 擾抑制處理，僅需要采用通常的簡(jiǎn)單的單抽頭均衡來(lái)完成接收處理，因而能 夠顯著降低接收端為了抑制干擾所需的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且具有很好的干擾抑制效果。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的干擾抑制方法流程圖。本實(shí)施例從發(fā)送
端側(cè)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。如圖l所示，本實(shí)施例包括
步驟11、根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部分信道信息包括 部分信道響應(yīng)。
部分信道響應(yīng)可包括但不限于實(shí)際信道超出循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度部分的 4言道響應(yīng)。
本實(shí)施例中，信道響應(yīng)總長(zhǎng)度可大于循環(huán)前綴長(zhǎng)度。發(fā)送端獲取信道響 應(yīng)總長(zhǎng)度的方式可包括發(fā)送端預(yù)先估算獲得信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；或者，接收 端獲取信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，并將信道響應(yīng)總長(zhǎng)度反饋給發(fā)送端，該情形下，接 收端向發(fā)送端反饋的部分信道信息中還可包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度。
由于本實(shí)施例在發(fā)送端進(jìn)行類似信道壓縮均衡(Channel Shortening Equalization,簡(jiǎn)稱CSE)的預(yù)濾波(Pre—Processing Filter)處理，因此 需要接收端向發(fā)送端反饋部分信道響應(yīng)。接收端可將實(shí)際信道超出CP長(zhǎng)度部 分的響應(yīng)，和/或?qū)嶋H信道沒(méi)有超出CP長(zhǎng)度部分的響應(yīng)，作為本發(fā)明實(shí)施例 中的部分信道響應(yīng)，反饋給發(fā)射機(jī)。
步驟12、根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)。
步驟13、根據(jù)得到的預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)(如時(shí)域OFDM調(diào)制信 號(hào))進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送。
所述時(shí)域信號(hào)為發(fā)送符號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制(如0FDM調(diào)制)并添加了 CP后的 時(shí)域信號(hào)。
本實(shí)施例針對(duì)信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的情形，通過(guò)發(fā) 送端在對(duì)待發(fā)送的OFDM時(shí)域信號(hào)進(jìn)行類似信道縮短均衡的預(yù)濾波處理，使得 接收端接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短于CP長(zhǎng)度的范 圍內(nèi)，從而保證接收信號(hào)所受IBI和ICI得到有效抑制，相對(duì)于背景技術(shù)中 的現(xiàn)有干擾抑制技術(shù)而言，本實(shí)施例降低了接收端為了抑制干擾所需的運(yùn)算復(fù)雜度和處理時(shí)延，明顯降低了實(shí)現(xiàn)的難度。
本發(fā)明實(shí)施例可應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)、或接收端基于頻域均衡技術(shù)的單載 波系統(tǒng)、或采用符號(hào)塊進(jìn)行信號(hào)發(fā)送的其它寬帶系統(tǒng)中，特別是應(yīng)用在上 述系統(tǒng)的下行傳輸中，可明顯降低考慮CP長(zhǎng)度不足導(dǎo)致的干擾抑制時(shí)接收 端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的干擾抑制方法流程圖。本實(shí)施例與圖1
對(duì)應(yīng)實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例從接收端側(cè)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)
行說(shuō)明。如圖2所示，本實(shí)施例包括
步驟21、進(jìn)行信道估計(jì)以獲得時(shí)域信道響應(yīng)。
4^收端通過(guò)信道估計(jì)，可獲知信道響應(yīng)和信道響應(yīng)總長(zhǎng)度。
步驟22、根據(jù)所述時(shí)域信道響應(yīng)，獲取部分信道信息并向發(fā)送端反饋，
以供所述發(fā)送端根據(jù)所述部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)濾波
系數(shù)對(duì)待發(fā)送的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理。 所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)。
部分信道響應(yīng)可包括但不限于實(shí)際信道超出循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度部分的 信道響應(yīng)。
本實(shí)施例中，信道響應(yīng)總長(zhǎng)度可大于循環(huán)前綴長(zhǎng)度。接收端可獲取信道 響應(yīng)總長(zhǎng)度，并將信道響應(yīng)總長(zhǎng)度反饋給發(fā)送端，該情形下，接收端向發(fā)送 端反饋的部分信道信息中還可包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度。
本實(shí)施例針對(duì)實(shí)際信道的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的情 形，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的是通過(guò)發(fā)送端在對(duì)待發(fā)送的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行信道縮短 均衡的預(yù)濾波處理。由于發(fā)送端無(wú)法獲知在通信過(guò)程中時(shí)域信號(hào)傳輸?shù)男诺?信息，也無(wú)法對(duì)信道響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，因此，需要接收端將部分信道信息，反 饋給發(fā)送端，以供發(fā)送端根據(jù)獲取的部分信道信息進(jìn)行信道縮短均衡的預(yù)濾 波處理，使得接收端接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短 于CP長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，相對(duì)于背景技術(shù)中的現(xiàn)有干擾抑制技術(shù)而言，本實(shí)施例降低了接收端為了抑制干擾所需的運(yùn)算復(fù)雜度和處理時(shí)延，明顯降低了實(shí)現(xiàn) 的難度。
圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的干擾抑制方法在OFDM系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí) 現(xiàn)框圖。本實(shí)施例從發(fā)送端和接收端二側(cè)，以本發(fā)明實(shí)施例在OFDM系統(tǒng)應(yīng)用 場(chǎng)景下的實(shí)現(xiàn)為例，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，以下技術(shù)方案同樣適用于采用頻域均衡的單載波系統(tǒng)，圖3中示意的 模塊或裝置稍作改動(dòng)后，也完全可以用于采用頻域均衡的單載波系統(tǒng)中。 參照?qǐng)D3的實(shí)現(xiàn)框圖，本實(shí)施例進(jìn)行干擾抑制的實(shí)現(xiàn)方法包括 步驟301、接收端的信道估計(jì)模塊91進(jìn)行信道估計(jì)以獲得時(shí)域信道響應(yīng)。 由于本實(shí)施例預(yù)濾波處理在發(fā)送端實(shí)現(xiàn)，因此，接收端需要向發(fā)送端反 饋部分信道信息。接收端根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲取時(shí)域信道響 應(yīng)，并向發(fā)送端反饋部分信道信息，以供發(fā)送端根據(jù)該部分信道信息進(jìn)行后 續(xù)數(shù)據(jù)幀(如下一數(shù)據(jù)幀等)中信號(hào)預(yù)濾波系數(shù)的計(jì)算。
步驟302、接收端中的反饋信道響應(yīng)抽取單元921從所述獲得的時(shí)域信 道響應(yīng)中抽取部分信息。
步驟303、接收端中的反饋信道響應(yīng)量化單元922對(duì)抽取的部分信息進(jìn) 行量化處理，并將量化處理后的信息反饋給發(fā)送端。
量化處理后的信息可包括部分信道響應(yīng)及信道響應(yīng)總長(zhǎng)度。 量化處理可包括將抽取的部分信息中的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化成定點(diǎn)數(shù)，以方便 接收端向發(fā)送端反饋。
步驟304、發(fā)送端中的OFDM調(diào)制模塊31對(duì)待發(fā)送符號(hào)進(jìn)行OFDM調(diào)制， 得到時(shí)域OFDM信號(hào)。
本步驟得到的時(shí)域OFDM信號(hào)為發(fā)送符號(hào)U)C。1二經(jīng)過(guò)0FDM調(diào)制模塊 31調(diào)制后獲得的時(shí)域信號(hào)。其中，^^Eo'仁^中的n為0FDM符號(hào)塊序號(hào)，k 表示0FDM符號(hào)塊子載波符號(hào)序號(hào)，K表示總的子載波符號(hào)數(shù)。對(duì)待發(fā)送符號(hào)k[4t。't二進(jìn)行0FDM調(diào)制，主要包括通常的串并變換、IFFT (反傅里葉)變 換、并串變換，插入CP,得到時(shí)域0FDM信號(hào)、x[n]。 x [n]表示經(jīng)過(guò)OFDM調(diào)制 并插入CP的時(shí)域信號(hào)，這里的n僅表示時(shí)間意義，與{ [4 。'〖二中的n沒(méi)有 直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
步驟305、發(fā)送端中的預(yù)濾波模塊32基于反饋的部分信道信息，計(jì)算預(yù) 濾波系數(shù)，根據(jù)預(yù)濾波系數(shù)對(duì)待發(fā)送的時(shí)域OFDM信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波。
子貞濾波系凄丈可基于最大4言干p朵比準(zhǔn)貝寸(Maximum Signal to Interference plus Noise Ratio,簡(jiǎn)稱MSINR)進(jìn)行計(jì)算，具體實(shí)現(xiàn)方法詳見(jiàn)圖5對(duì)應(yīng)實(shí) 施例的記載。
發(fā)送端將預(yù)濾波處理后的信號(hào)通過(guò)信道(channel )向接收端發(fā)送，接收 端接收的信號(hào)y[n]中通常疊加有噪聲n[m]。
本實(shí)施例可采用的一種便于接收端獲取實(shí)際信道響應(yīng)的方法是發(fā)送端 和接收端基于某種特定設(shè)計(jì)的發(fā)送信號(hào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行通信，接收端根據(jù)信號(hào)結(jié)構(gòu) 中插入的前導(dǎo)信息進(jìn)行信道估計(jì)。
圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種OFDM系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4 所示的OFDM系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中，發(fā)送端在待發(fā)送的OFDM符號(hào)322之前插入前導(dǎo) 321。該前導(dǎo)321可采用PN (偽隨機(jī))序列，且該前導(dǎo)321可在預(yù)濾波處理 模塊對(duì)OFDM時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后插入。發(fā)送端采用如圖4所示的幀結(jié) 構(gòu)發(fā)送時(shí)域信號(hào)，使得接收端可基于信號(hào)中的該前導(dǎo)321采用業(yè)界所共知的 方法進(jìn)行信道估計(jì)，獲得實(shí)際信道響應(yīng)。
以上只是給出了一種實(shí)際信道估計(jì)獲取方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解， 采取其它方法進(jìn)行信道估計(jì)，不影響本實(shí)施例需要獲取實(shí)際信道時(shí)域響應(yīng)的 特征。
接下來(lái)對(duì)本發(fā)明預(yù)濾波環(huán)節(jié)中涉及的預(yù)濾波系數(shù)的優(yōu)選求取方法進(jìn)行說(shuō) 明。為便于理解該預(yù)濾波系數(shù)求取方法的本質(zhì)及其合理性，下面給出預(yù)濾波 系數(shù)求取的詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程本發(fā)明實(shí)施例可根據(jù)通用的最大信干噪比準(zhǔn)則，基于CP不足時(shí)的接收信 號(hào)模型以及反饋部分信道響應(yīng)，來(lái)具體推導(dǎo)預(yù)濾波系數(shù)w["]:
首先參照?qǐng)D3給出的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)框圖，具體定義實(shí)際信道響應(yīng)為h[n]， 并不失一般性地假定實(shí)際信道響應(yīng)是因果的，即實(shí)際信道響應(yīng)的起始位置 為0，終止位置為v,對(duì)應(yīng)著w〈0和"〉v時(shí)，/ ["] = 0。則信道響應(yīng)的長(zhǎng)度(即 信道時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度)為v + l。
接收信號(hào)中的等效信道響應(yīng)等于預(yù)濾波系數(shù)與實(shí)際信道響應(yīng)的巻積 = w〖n* ft[n〗 (i )
式U)中，w["]為預(yù)濾波系數(shù)，g[n]為等效信道響應(yīng)。設(shè)預(yù)濾波的起始 響應(yīng)位置為-M,預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置為似2; 不妨令"<-A^和"〉A(chǔ)^時(shí)， 預(yù)濾波系數(shù)為0,即4"]=0,因此，預(yù)濾波系數(shù)長(zhǎng)度為M,+M,+1。 M,和il^的 取值可根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定。
將式(1 )表達(dá)成矩陣形式，可得
/ §1—A4！人 / ft麵 o....... …'、/ w—Mi、
，W \ sr[層2 + t4 乂
/順 0 嘲
0 0
V
0
/
(2)
為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化式(2)的矩陣形式，可進(jìn)行如下定義:
/ §{■—、 / w〖—Afy 、
綱
、g(M2 + "j 乂
/順 o 礎(chǔ)綱
w
w湖
、—M2]
、
0 0
0 /i[i/〗 /
(3)
由此可得g = Hw ( 4)
其中，w為預(yù)濾波系數(shù)向量，為(Mi+M2+l )行的列向量，其中元素從w[-M」 到w[M」；H為總時(shí)域信道響應(yīng)矩陣，為(M一M2+v+l)行x (Mr^+1)列的矩 陣；g為等效信道響應(yīng)向量，為(Mi+M2+v+l )行的列向量，其元素由公式(2) 確定。
由于本發(fā)明實(shí)施例是針對(duì)長(zhǎng)時(shí)延信道導(dǎo)致的CP不足下的IBI和ICI抑制 技術(shù)，因此在以下分析中假定CP長(zhǎng)度A^小于信道長(zhǎng)度，即A^〈v + l。假設(shè)接
受端反饋的部分信道響應(yīng)為超過(guò)CP長(zhǎng)度的信道響應(yīng)部分，為方便描述，將信
道響應(yīng)拆分為兩部分，其中hl[n=(h問(wèn),啡〗"'"W^〗)表示實(shí)際信道沒(méi)有超出 CP長(zhǎng)度部分(稱為第一部分信道響應(yīng))，以及實(shí)際信道超出CP長(zhǎng)度部分的
信道響應(yīng)112問(wèn)=河^ +!!,' "〖剩)(稱為第二部分信道響應(yīng))，也就是需要反饋 的部分，相應(yīng)地定義對(duì)應(yīng)于第一部分信道響應(yīng)和第二部分信道響應(yīng)的信道矩 陣
/嘲 0...0 0 \
剛 ,o ... ; — .'. o
Hi
寧s:
0
鄉(xiāng)) 0 0
H2 =
寧9 + lj
0
、 《)
與+ 1]
、
0
剛 / (5)
其中，H,為第一部分信道響應(yīng)的矩陣形式，稱為第一部分信道響應(yīng)矩陣， H2為第二部分信道響應(yīng)的矩陣形式，稱為第二部分信道響應(yīng)矩陣。H,和H2都 是(M,+M2+v+l)行X (MfHM2+l)列的矩陣，其中，H,由第一部分信道響應(yīng)
hiM-(&網(wǎng)，ft[ll"'"A〖i^〗)中元素構(gòu)成，具體就是將總信道矩陣H中包括的所
有第二部分信道響應(yīng)^H-(M^ + UM)中元素置o; &由第二部分信道響應(yīng)
h*! = (W +化…,中元素構(gòu)成,具體就是將總信道矩陣H中包括的所有第一部分信道響應(yīng)h""] = (h網(wǎng)，Wl〗,…，,^y)中元素置0;因此，式(4)中，預(yù) 濾波后的等效信道響應(yīng)可表示為 g二(H〗+嗎W
接收信號(hào)等于等效信道響應(yīng)和時(shí)域信號(hào)的巻積與噪聲的疊加
咖i二 gr網(wǎng)* z〖m+ n[—=咖i* E T"+〖[m ■- W+ n[肌〗
纟=oo ( 6 )
其中，n為OFDM符號(hào)塊的序數(shù)，m為樣點(diǎn)的序數(shù)，x。[m]為第"個(gè)OFDM符 號(hào)塊的第附個(gè)樣點(diǎn)，每塊OFDM符號(hào)樣點(diǎn)總數(shù)為A^iVg+《，0《m《iV，《為快
速傅里葉變換(FFT)的積分長(zhǎng)度，'么 為經(jīng)0FDM調(diào)制后的第"個(gè)
0FDM符號(hào)塊發(fā)送時(shí)域信號(hào)，n(m)為疊加的噪聲。
由于塊間干擾(IBI )通常來(lái)自當(dāng)前0FDM符號(hào)塊相鄰二個(gè)0FDM符號(hào)塊， 因此，僅考慮相鄰的二個(gè)0FDM符號(hào)塊(第n-l個(gè)0FDM符號(hào)塊和第n+l個(gè)0FDM 符號(hào)塊)對(duì)當(dāng)前OFDM符號(hào)塊(第n個(gè)OFDM符號(hào)塊)的塊間干擾，接收信號(hào) 的模型(式(6))可進(jìn)一步表示為
= ffP〗黨儺[狩i 一《+ E 5pl:錢一i〖狩蕃+ i￥ I〗
+ 52:禱i:錄+ii稱一 jv.—!i + tiTO〗
將式(7)表示的時(shí)域接收信號(hào)進(jìn)行離散傅里葉變換(筒稱DFT),得到 頻域子載波符號(hào)
ii" 1
s狩l禽〗二頁(yè)L ftiTOe""^"
鵬=0
其中，0^w<《，〖為離散傅里葉變換(DFT)的積分長(zhǎng)度。 將式(7)代入上式，可得1
K一l廣M2+v
"W = + S S g[/〗x [m-/]+ 2
廣
《m=0
/=1
〖
1
〖—1 ,+1)
+3 ￡ /-外力t+^]
A附=0
式(8)中，噪聲部分為 塊間干擾(IBI)部分為
(8)
(9)
乂^^
/ =0
(10)
第it子載波符號(hào)和其所受載波間干擾(ICI)部分為
K一l
2
w=0
(11A)
式(HA)中
1
a:—i
A加=0
(12)
/ =0
其中，/為等效信道的抽頭信號(hào)的序號(hào)，m和k均為子載波的序號(hào)，k是 目標(biāo)子載波序號(hào)，ra是對(duì)目標(biāo)子載波造成ICI的其它子載波序號(hào)。^一J/]表示 第/抽頭對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域中，第m個(gè)子載波對(duì)第*個(gè)子載波的載波 間干擾(ICI)系數(shù)。
根據(jù)公式(11A)和(12)，可進(jìn)一步將&[yfc]拆分成頻域子載波符號(hào)部分 (即有用信號(hào)部分(the desired signal))和載波間干擾(ICI)部分2 g[/]K[/剛+ IXJ/K[傘一丁
Af2 +v 乂2W A/2 +v —y-"^W
碼 附"/=—Afj
(11B)
/C/
與通常的多普勒頻偏或者擴(kuò)展導(dǎo)致的ICI不同的是，本實(shí)施例ICI系數(shù)
""J/]與等效信道中的抽頭信號(hào)Z有關(guān)，不同的抽頭信號(hào)對(duì)應(yīng)的ICI系數(shù)aJ/] 的值不同，具體的，ICI系數(shù)可表示為
1 nmHK—/,;v)—i 一 乂謂'
(13)
A=max(—/,0)
根據(jù)等效信道的抽頭序號(hào)/在有效區(qū)間-M^/SM2+v中的不同位置，可分 別獲得相應(yīng)的ICI系數(shù)"J/]:
"JO:
〖
sin
〖
《
sin
;r銜
7
i——， 〖
，sm
--
尺 .；r/w
sm-
〖
z/附# 0 "wJ — S /〈一
7w = 0 awe/ — S / S 0， 附# 0 "wd - JVg S / 2 0，
仏w = 0朋d 0 〈/ S 2 + v， z/附# 0 awd 0 〈/《M2 + v*
(14)
根據(jù)式(14)可知，對(duì)時(shí)延位置在CP范圍內(nèi)的徑，即-A^s/^0時(shí)，信
號(hào)經(jīng)FFT變換后將不存在ICI。
下面對(duì)基于最大信干噪比準(zhǔn)則進(jìn)行預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算的原理進(jìn)行說(shuō)明。 總信干噪比即為所有子載波符號(hào)總功率與所有子載波符號(hào)上的干擾噪聲
總功率的比值，可采用下式進(jìn)行表示
AW
(15)
尸/c/(w) +尸肌(w) + i^隨 式(15)中，SINR(w)為總信干噪比；《(w)為信號(hào)總功率，等于當(dāng)前0FDM
符號(hào)(下同)所有子載波符號(hào)總功率；/V^(w)為噪聲平均功率，等于所有子載波上噪聲總功率；P^(w)為所有子載波所受ICI總功率；i^(w)為IBI總功 率。顯然，總信干噪比和各功率均與預(yù)濾波系數(shù)w有關(guān)。
接下來(lái)，基于上述推導(dǎo)過(guò)程中的信號(hào)部分，ICI部分、IBI部分和噪聲 部分的信號(hào)模型，分別求取式(15)中涉及的各部分功率。
1、所有子載波信號(hào)總功率Ps的計(jì)算
根據(jù)式(8) 、 (11B)和(14),信號(hào)總功率Ps可表示為
<formula>formula see original document page 21</formula>根據(jù)維納-辛欽原理，可進(jìn)一步得到:
，=化2 J |a0[/]|2=^V^iV/w
其中of為發(fā)送子載波符號(hào)功率，上標(biāo)H表示相應(yīng)矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。D,(不 妨稱為信號(hào)功率計(jì)算矩陣)是為進(jìn)一步將式(16B)表示為更為簡(jiǎn)潔的方式而 定義的
(16B)
<formula>formula see original document page 21</formula><formula>formula see original document page 21</formula>D《為(M!+M2+v)行X (M,+M2+v)列的對(duì)角矩陣，對(duì)角元素可表示為<formula>formula see original document page 22</formula>
，其中，/為滿足不等式l^^i^+M2+v的整數(shù)，-M,為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波
的起始響應(yīng)位置，崖2為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置；預(yù)i殳的實(shí)際信道響應(yīng) 的起始位置為0,終止位置v為預(yù)設(shè)的實(shí)際信道響應(yīng)的終止位置；《為預(yù)設(shè)的 FFT (快速傅里葉)變換長(zhǎng)度。通過(guò)式(17B)可知，信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,只
包含一個(gè)未知變量v, (v+l)為信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，因此，在獲得了信道長(zhǎng)度 信息，根據(jù)式(17)即可計(jì)算得到D,。
2、所有子載波所受ICI總功率i^(w)的計(jì)算
首先根據(jù)公式(8 ) 、 ( 11B )和(14 )可獲得其它子載波對(duì)第k個(gè)子載 波的ICI為<formula>formula see original document page 22</formula>
對(duì)應(yīng)的第k個(gè)子載波所受ICI功率為<formula>formula see original document page 22</formula>
為了將式(20)表示為更為簡(jiǎn)潔的方式以便于計(jì)算，可定義載波間干擾 功率計(jì)算矩陣(即ICI功率計(jì)算矩陣)A:<formula>formula see original document page 22</formula>ICI功率計(jì)算矩陣A為(M!+M2+v)行X(M,+M2+v)列的對(duì)角矩陣。Z為滿 足不等式-M^/《M2+v的整數(shù)，-M,為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的起始響應(yīng)位置，#2為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置；預(yù)設(shè)的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度為v+i; K為預(yù)設(shè)的快 速傅里葉變換長(zhǎng)度；iVg為循環(huán)前綴的長(zhǎng)度。通過(guò)式(21)可知，CP長(zhǎng)度iVg和
FFT變換長(zhǎng)度《均為系統(tǒng)已知參數(shù)，在獲得了信道響應(yīng)長(zhǎng)度信息，即可計(jì)算得 到A。
從^^式(20)可知，不同子載波上所受到的ICI功率是相同的。進(jìn)一步 才艮據(jù)式(20)和(21)，可得到所有子載波所受ICI總功率Pc(w)采用ICI 功率計(jì)算矩陣A表示的計(jì)算公式為
(w)=化Vi/"早w ( 22 )
3、塊間干擾總功率尸皿(w)的計(jì)算
根據(jù)公式(8)和(10)，塊間干擾總功率P皿(w)為 '
K一l
o)==《"y
(23)
其中塊間干擾功率計(jì)算矩陣02 (即IBI功率計(jì)算矩陣)是為進(jìn)一步將 尸皿(w)表示為更為簡(jiǎn)潔的方式而定義的
其中
0 0 0
AJ—M1+l]
... 0 ... 0 ... 0
0 AJM盧]
(24)
《
o，
IBI功率計(jì)算矩陣Z)2為(M,+M2+v)行X(M,+M2+v)列的對(duì)角矩陣。/為滿 足不等式-M^/^M2+v的整數(shù)，-M,為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的起始響應(yīng)位置，似2為 預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置；預(yù)設(shè)信道響應(yīng)總長(zhǎng)度為v + l;《為預(yù)設(shè)的快速傅里葉變換長(zhǎng)度；&為循環(huán)前綴的長(zhǎng)度。通過(guò)式(23)可知，CP長(zhǎng)度&和 FFT變換長(zhǎng)度《均為系統(tǒng)已知參數(shù),在獲得了信道長(zhǎng)度信息，即可計(jì)算得到2)2 。
4、所有子載波上噪聲總功率iV^(w)的計(jì)算
根據(jù)式(9 )可得<formula>formula see original document page 24</formula>其中^為子載波符號(hào)上的噪聲功率。
5、所有子載波符號(hào)總信干噪比SINR(w)的表達(dá)式
根據(jù)公式(16B)、 (22)、 (23)和(25)可得:<formula>formula see original document page 24</formula>
/^4"為子載波符號(hào)信噪比，D,-D^Dj不妨稱D,為干擾功率計(jì)算矩 陣)。<formula>formula see original document page 24</formula>通過(guò)最大化總信干噪比SINR(w),可以得到最大信干噪比準(zhǔn)則下預(yù)濾波 系數(shù)w。由式(27)可知，總信干噪比SINR(w)取最大值的等價(jià)條件為在
w"Bw-l的約束條件下最小化其分母v^Aw+丄，又進(jìn)一步等價(jià)于最小化
wHAw?；谠摰刃蠼饽Ｐ?，不妨稱B為約束矩陣，稱A為目標(biāo)矩陣。很 顯然，A和B矩陣將直接影響求解得到的預(yù)濾波系數(shù)。由于本實(shí)施例中接收端向發(fā)送端反饋的部分信道響應(yīng)為實(shí)際信道超出CP 長(zhǎng)度部分的信道響應(yīng)，因此第一部分信道響應(yīng)矩陣H,對(duì)于發(fā)送端而言是未知 的，第二部分信道響應(yīng)矩陣H2則是可知的。因此，(28)和(29)定義的B、 A矩陣均是不可得的。對(duì)B、 A矩陣中不可求的部分HfD,sHi和HfD,H4分別用 其期望i^HfD.34和五(HfD,HG (對(duì)某些信道場(chǎng)景，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)信道模 型通過(guò)預(yù)先計(jì)算得到這兩部分)來(lái)代替，則可以解決上述問(wèn)題。
基于實(shí)驗(yàn)和理論分析獲知，最大化嚴(yán)格意義上的總信干噪比并不一定增 強(qiáng)OFDM的解調(diào)性能，因?yàn)榻庹{(diào)性能還決定于信號(hào)和干擾功率在各子載波上的 分布特性。因此，本實(shí)施例進(jìn)一步給出了關(guān)于A和B矩陣的以下替代方法(為 區(qū)別起見(jiàn)，分別用A和6來(lái)表示，仍分別稱為目標(biāo)矩陣和約束矩陣)
(1) . 2 = ￡}+《A"2
(2) .2 2 (30)
(3) . 2 = ￡{《2^}
(Z0.S = 2 (31)
式(30)示出的目標(biāo)矩陣A的三種計(jì)算方法(1 3)，與式(31)示出 的約束矩陣6的三種計(jì)算方法(a c)，可進(jìn)行兩兩任意組合，因此,組合
可包括
h中/^/^+《z^2 ^五(《zy/卩+《/yf2 (1-a)
2 = ￡ {《1),/^} + /ffDA 5 = //f Ds//2 (1 -b )
2 =ZV^ + ZffZ^/^ 》-五(/^Ds/Z訐 (l-c)
2 = /ff 云=} + /ffZ)sW2 (2—a)
2 = //f卩//2 》="f Dsi/2 (2-b)
2 = //f ￡>,2 S = ^{/^i^i/,} (2—c)2 =五j/f,Z^/^ 》=￡{77/^57^ + i/f i)si/2 ( 3—a )
2 = ￡{《1^} 》=《2V/2 ( 3-b)
2 = Z^//,} S-五^Z/,i)s7^) (3—C)
基于上述分析過(guò)程可知，目標(biāo)矩陣A和約束矩陣6的計(jì)算，涉及到的信 號(hào)功率計(jì)算矩陣D《和干擾功率計(jì)算矩陣D,，均可以根據(jù)接收端反饋的信道長(zhǎng)
度預(yù)先計(jì)算好，由于無(wú)線信道長(zhǎng)度變化相對(duì)緩慢，因此反饋更新周期可以較 長(zhǎng)，如此D,和D,可預(yù)先算好。基于D,和D,的該特性，將D,和D,亦可分別稱
為預(yù)置信號(hào)功率計(jì)算矩陣和預(yù)置干擾功率計(jì)算矩陣。
通過(guò)公式(29)下面一段的基于最大信干噪比準(zhǔn)則下預(yù)濾波系數(shù)w求解
及相應(yīng)的等效求解模型的分析，可進(jìn)一步采用現(xiàn)有矩陣數(shù)學(xué)方法求解獲得預(yù) 濾波系凄史w:
w = Vi— min (30) 其中，VI為6的喬里斯基(Cholesky)分解，VI和6滿足關(guān)系
"VI^" (31) vmin為矩陣VI—lVFH的最小特征值對(duì)應(yīng)的特征向量。
縮短均衡器)系數(shù)求取方法，盡管是針對(duì)在發(fā)射機(jī)進(jìn)行的預(yù)濾波進(jìn)行說(shuō)明的， 但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解所述預(yù)濾波器或信道縮短均衡系數(shù)求取方 法，稍作改動(dòng)，可以完全用于在接收機(jī)實(shí)施的信道縮短均衡器的系數(shù)求取， 而所述改動(dòng)不需要付出額外的創(chuàng)新性勞動(dòng)，也并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫 離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
通過(guò)上述預(yù)濾波器系數(shù)求取原理的分析，可知預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法可根 據(jù)預(yù)先獲取的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩 陣D,;根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩陣D,以及預(yù)先獲取的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣；根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩 陣，計(jì)算當(dāng)信干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào) 功率和干擾噪聲功率的比值。
以下說(shuō)明本實(shí)施例基于最大信干噪比準(zhǔn)則進(jìn)行預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)流程。
圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法流程圖。圖5所示 的流程亦可作為圖3中步驟305的一個(gè)實(shí)現(xiàn)流程。如圖5所示，預(yù)濾波系數(shù) 計(jì)算方法包括
步驟51、根據(jù)信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，分別計(jì)算信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功 率計(jì)算矩陣D,。
信道響應(yīng)總長(zhǎng)度為(v+l )，分別根據(jù)公式(17B) 、 ( 21)和(24 )計(jì) 算得到信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,， ICI功率計(jì)算矩陣A和IBI功率計(jì)算矩陣D2， 并進(jìn)一步由D, = D, + D2計(jì)算得到干擾功率計(jì)算矩陣D,
步驟52、根據(jù)實(shí)際信道超過(guò)CP長(zhǎng)度的部分信道響應(yīng)11刺=W&+ "" " ]), 構(gòu)造第二部分信道響應(yīng)矩陣H2 。
廣0 .. …0 0 人
仏=
0
.0 0
酬 i
0 //[v]
H,中第1行到第 行的各元素均為0，且&中第&行到第M,+M2+v+l行 的各元素與總信道矩陣H中第&行到第Mi+M2+V+1行的各元素相同。相關(guān)參 數(shù)&、 M。 M2均是系統(tǒng)預(yù)置參量，具體意義見(jiàn)上文，(v + l)為信道響應(yīng)總 長(zhǎng)度。步驟53、根據(jù)步驟51得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩陣 D,以及步驟52得到的第二部分信道響應(yīng)矩陣H,,分別計(jì)算目標(biāo)矩陣A和約 束矩陣6;具體計(jì)算可以采用式(l-a)、 (l-b)、 (l-c)、 (2-a)、 ( 2-b)、 (2-c ) 、 ( 3-a ) 、 ( 3-b )或(3-c )。
步驟54、根據(jù)步驟53得到的目標(biāo)矩陣人和約束矩陣6，由公式(30)計(jì) 算預(yù)濾波系數(shù)w。
通過(guò)圖5所示的預(yù)濾波系數(shù)的計(jì)算方法流程得到預(yù)濾波系數(shù)之后，就可 以對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理。基于上述預(yù)濾波系數(shù)的預(yù)濾波，可以在發(fā)送端實(shí) 施，也可以在接收端實(shí)施。在發(fā)送端實(shí)施的話，需要接收端反饋信道響應(yīng)總 長(zhǎng)度和部分信道響應(yīng)，所述部分信道響應(yīng)為超過(guò)CP長(zhǎng)度的部分信道響應(yīng)。在 接收端實(shí)施的話，接收端自身就可以獲取到信道響應(yīng)總長(zhǎng)度和部分信道響應(yīng) 信息。
為了驗(yàn)證采用本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行干擾抑制的效果，本實(shí)施例對(duì)采用目標(biāo) 矩陣A和約束矩陣§的不同取值得到的預(yù)濾波系數(shù)在發(fā)端進(jìn)行預(yù)濾波處理， 所獲得的IBI抑制效果，與背景技術(shù)中所介紹的OFDM系統(tǒng)中典型的IBI抑制 技術(shù)，即殘留符號(hào)間干擾消除(RISIC算法)的IBI抑制效果，基于仿真進(jìn) 行了比較。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例干擾抑制方法和現(xiàn)有干擾抑制方法的性能比較示意 圖一；圖7為本發(fā)明實(shí)施例干擾抑制方法和其他千擾抑制方法的性能比較示 意圖二。圖6和圖7對(duì)應(yīng)的仿真是基于微波存取全球互通技術(shù)(Worldwide Interoperability for Microwave Access, 簡(jiǎn)稱、WIMAX)斗示準(zhǔn)中的OFDM系 統(tǒng)，每個(gè)OFDM符號(hào)塊子載波數(shù)為914，總帶寬為MHz, CP長(zhǎng)度為l/8符號(hào)周 期長(zhǎng)度。仿真的場(chǎng)景為一種典型山區(qū)信道模型(HT信道)，發(fā)送符號(hào)調(diào)制方 式為4QAM (正交幅度調(diào)制)。接收機(jī)采用理想符號(hào)同步。圖6中橫坐標(biāo)為接 收信號(hào)的信噪比(SNR),單位為dB;縱坐標(biāo)為誤符號(hào)率(SER)。圖7中橫 坐標(biāo)為接收信號(hào)的信噪比(SNR)，單位為dB;縱坐標(biāo)為誤符號(hào)塊率(WER)。圖6和圖7中，被比曲線為在接收端采用現(xiàn)有RISIC算法進(jìn)行接收信號(hào)預(yù)濾 波后的性能曲線；優(yōu)化曲線1為基于式'(2-b)的目標(biāo)矩陣A和約束矩陣B求 得的預(yù)濾波系數(shù)，進(jìn)行發(fā)送信號(hào)預(yù)濾波后的性能曲線；同理，優(yōu)化曲線2-5 分別為基于式(3-b ) 、 ( l-b ) 、 ( l-a )和(3-c )的目標(biāo)矩陣A和約束矩 陣B求得的預(yù)濾波系數(shù)，進(jìn)行發(fā)送信號(hào)預(yù)濾波后的性能曲線。通過(guò)比較圖6 和圖7的各性能曲線可知，優(yōu)化曲線1的性能最優(yōu)，且要明顯優(yōu)于被比曲線， 以在10%的工作點(diǎn)為例，優(yōu)化曲線1在SER和WER性能指標(biāo)意義上，分別具 有5dB和10dB左右的性能增益。這意味著發(fā)送端采用優(yōu)化曲線1對(duì)應(yīng)的預(yù)濾 波系數(shù)對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后，接收端即使不再進(jìn)行額外的千擾抑制 處理，亦可獲得相當(dāng)甚至優(yōu)于目前在接收端實(shí)施的復(fù)雜IBI干擾抑制處理的 性能。
綜上分析，本實(shí)施例在多載波系統(tǒng)中發(fā)送端根據(jù)接收端的反饋獲得部分 信道信息，基于實(shí)施例5中所給出方法計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并所述預(yù)濾波系數(shù)， 對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送，能夠充分達(dá)到類似信道縮短的目的，使 得接收端接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短于循環(huán)前綴 長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，從而對(duì)由于信道時(shí)延擴(kuò)展大于CP長(zhǎng)度導(dǎo)致的IBI具有有效抑 制效果，同時(shí)避免了接收機(jī)為了 IBI所需顯著增加的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。因此，相 對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例明顯降低了接收機(jī)抑制干擾所需的運(yùn)算復(fù)雜度，具 有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、易推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
圖8為本發(fā)明第六實(shí)施例提供的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)圖。如圖8所示，本實(shí)施例 發(fā)射機(jī)包括信道信息獲取模塊81、預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊82和預(yù)濾波處理 模塊83。
信道信息獲取模塊81用于根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部 分信道信息可包括部分信道響應(yīng)。
預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊82用于根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)。預(yù)濾波處理模塊83用于根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù) 濾波處理后發(fā)送。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上中，所述部分信道信息還可包括信道響應(yīng)總長(zhǎng) 度。預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊82可進(jìn)一步包括預(yù)置矩陣計(jì)算單元821、目標(biāo)矩 陣和約束矩陣計(jì)算單元822和預(yù)濾波系數(shù)求取單元823。
預(yù)置矩陣計(jì)算單元821用于根據(jù)所述信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功率計(jì) 算矩陣和干擾功率計(jì)算矩陣。
目標(biāo)矩陣和約束矩陣計(jì)算單元822用于根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣和 千擾功率計(jì)算矩陣以及信道信息獲取模塊81獲取的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束 矩陣和目標(biāo)矩陣。
部分信道響應(yīng)可包括實(shí)際信道超出循環(huán)前綴長(zhǎng)度部分的信道響應(yīng)(即 第二部分信道響應(yīng))。目標(biāo)矩陣和約束矩陣計(jì)算單元822可選用信道信息獲 取模塊81獲取的部分信道響應(yīng)構(gòu)造的第二部分信道響應(yīng)矩陣，根據(jù)信號(hào)功率 計(jì)算矩陣、干擾功率計(jì)算矩陣及第二部分信道響應(yīng)矩陣計(jì)算約束矩陣和目標(biāo) 矩陣。
預(yù)濾波系數(shù)求取單元823用于根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，基于最 大信干噪比準(zhǔn)則，計(jì)算最大化信干噪比時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)濾波系數(shù)。本實(shí)施例信道 信息獲取模塊81、預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊82和預(yù)濾波處理模塊83的功能可集 成為一個(gè)功能模塊，如集成為圖3對(duì)應(yīng)實(shí)施例中所示的預(yù)濾波模塊32?；?本實(shí)施例發(fā)射機(jī)在信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的應(yīng)用場(chǎng)景中， 在發(fā)送端實(shí)現(xiàn)信號(hào)的預(yù)濾波處理的實(shí)現(xiàn)原理詳見(jiàn)圖3-圖5對(duì)應(yīng)實(shí)施例的記 載，不再贅述。
本實(shí)施例針對(duì)信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的情形，通過(guò)發(fā) 射機(jī)對(duì)待發(fā)送的OFDM時(shí)域信號(hào)進(jìn)行類似信道縮短均衡的預(yù)濾波處理，使得接 收端接收信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短于CP長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，從 而保證接收信號(hào)所受IBI和ICI得到有效預(yù)抑制。本實(shí)施例有利于降低接收端為了抑制干擾所需的運(yùn)算復(fù)雜度和處理時(shí)延，明顯降低了實(shí)現(xiàn)的難度。
圖9為本發(fā)明第七實(shí)施例提供的接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖。如圖9所示，本實(shí)施例
接收機(jī)包括信道估計(jì)模塊91和反饋模塊92。
信道估計(jì)模塊91用于進(jìn)行信道估計(jì)以獲得時(shí)域信道響應(yīng)。
反饋模塊92用于從所述時(shí)域信道響應(yīng)抽取部分信道信息并向發(fā)送端反
饋，以供所述發(fā)送端根據(jù)所述部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)
濾波系數(shù)對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理；所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述部分信道信息還可包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度。
反饋模塊92可進(jìn)一步包括反饋信道響應(yīng)抽取單元921和反饋信道響應(yīng)量化
單元922。
反饋信道響應(yīng)抽取單元921用于在所述時(shí)域信道響應(yīng)中抽取部分信息。
反饋信道響應(yīng)量化單元922用于對(duì)抽取的所述部分信息進(jìn)行量化處理得 到所述部分信道響應(yīng)及信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，并向所述發(fā)送端反饋。
基于本實(shí)施例接收機(jī)信道估計(jì)模塊91和反饋模塊92 (包括反饋信道響 應(yīng)抽取單元921和反饋信道響應(yīng)量化單元922 ),在信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循 環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的應(yīng)用場(chǎng)景中，在發(fā)送端實(shí)現(xiàn)信號(hào)的預(yù)濾波處理的實(shí)現(xiàn)原 理詳見(jiàn)圖3-圖5對(duì)應(yīng)實(shí)施例的記載，不再贅述。
本實(shí)施例在信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的應(yīng)用場(chǎng)景中，接 收機(jī)將部分信道響應(yīng)等信道信息，反饋給發(fā)送端，以供發(fā)送端根據(jù)獲取的部 分信道信息進(jìn)行預(yù)濾波處理，使得接收機(jī)接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng) 的能量盡量集中在短于CP長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，本實(shí)施例降低了接收端為了抑制干 擾所需的運(yùn)算復(fù)雜度和處理時(shí)延，明顯降低了實(shí)現(xiàn)的難度。
圖10為本發(fā)明第八實(shí)施例提供的干擾抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖IO所示， 本實(shí)施例接收機(jī)包括發(fā)射機(jī)101和接收機(jī)102。
發(fā)射機(jī)101用于根據(jù)接收機(jī)102的反饋獲得部分信道信息，根據(jù)獲得的 部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送，所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)。
接收機(jī)102用于通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；從所述時(shí)域信道響應(yīng) 抽取所述部分信道信息并向發(fā)射機(jī)101反饋。
本實(shí)施例發(fā)射機(jī)的細(xì)化結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖8對(duì)應(yīng)實(shí)施例的記載，接收機(jī)的細(xì) 化結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖9對(duì)應(yīng)實(shí)施例的記載，基于本實(shí)施例干擾抑制系統(tǒng)在信道響 應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前綴(CP)長(zhǎng)度的應(yīng)用場(chǎng)景中，進(jìn)行干擾抑制的實(shí)現(xiàn)原理， 詳見(jiàn)圖1-圖7對(duì)應(yīng)實(shí)施例的記載，不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例干擾抑制系統(tǒng)可應(yīng)用于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)或采用頻域均衡 的單載波系統(tǒng)中進(jìn)行干擾抑制，對(duì)于實(shí)際信道的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度大于循環(huán)前 綴長(zhǎng)度的情形，通過(guò)在發(fā)射機(jī)對(duì)待發(fā)送的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行類似信道縮短均衡的 預(yù)濾波處理，使得接收機(jī)接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中 在短于循環(huán)前綴長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，因而能夠顯著降低接收端為了抑制干擾所需 的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且具有很好的干擾抑制效果。
圖11為本發(fā)明第九實(shí)施例提供的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置結(jié)構(gòu)圖。如圖11 所示，本實(shí)施例預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置包括預(yù)置矩陣計(jì)算單元111、目標(biāo)矩 陣和約束矩陣計(jì)算單元112和預(yù)濾波系數(shù)求取單元113。
預(yù)置矩陣計(jì)算單元111用于根據(jù)預(yù)先獲取的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào) 功率計(jì)算矩陣和干擾功率計(jì)算矩陣。
目標(biāo)矩陣和約束矩陣計(jì)算單元112用于根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣和 干擾功率計(jì)算矩陣以及預(yù)先獲取的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣。
預(yù)濾波系數(shù)求取單元113根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信干 噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪聲 功率的比值。
本實(shí)施例提供的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置，可應(yīng)用但不限于OFDM系統(tǒng)或 SC-FDE系統(tǒng)中，用以獲取預(yù)濾波系數(shù)，以便發(fā)送端或接收端根據(jù)預(yù)濾波系數(shù) 對(duì)接收或發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行干擾消除；基于該預(yù)濾波系數(shù)進(jìn)行干擾消除，有利于降低發(fā)送端或^接收端抑制干擾的運(yùn)算復(fù)雜度。
此外，本實(shí)施例還可作為一個(gè)用于計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)的功能模塊，集成在 發(fā)送端或接收端中。圖8示出了本實(shí)施例集成在發(fā)送端中的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景， 該情景下，需要接收端反饋部分信道響應(yīng)，所述部分信道響應(yīng)可包括超過(guò)CP
長(zhǎng)度的部分信道響應(yīng)。此外，本實(shí)施例還可集成在接收端設(shè)備(如接收機(jī)) 中，該情形下，接收端自身就可以獲取到信道響應(yīng)總長(zhǎng)度和部分信道響應(yīng)信 息，因此，可根據(jù)獲取的信息進(jìn)行預(yù)濾波系數(shù)的計(jì)算。有關(guān)本實(shí)施例預(yù)濾波 系數(shù)的計(jì)算裝置的工作原理，可參見(jiàn)圖3和圖5對(duì)應(yīng)實(shí)施例的記載，不再贅 述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，附 圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施 例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的 一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步 拆分成多個(gè)子模塊。
上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟 可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀 取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述 的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、 RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者
對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù) 方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種干擾抑制方法，其特征在于，包括根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)；根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)；根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干擾抑制方法，其特征在于，所述部分信道信 息還包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；所述計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)包括根據(jù)所述信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩 陣D,;根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣D s和干擾功率計(jì)算矩陣D,以及獲取的所 述部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣；根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù) 濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪聲功率的比值。
3、 一種干擾抑制方法，其特征在于，包括 通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；根據(jù)所述時(shí)域信道響應(yīng)，抽取部分信道信息并向發(fā)送端反饋，以供所述 發(fā)送端根據(jù)所述部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)濾波系數(shù)對(duì)待 發(fā)送時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理；所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的干擾抑制方法，其特征在于，所述部分信道信 息還包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；所述獲取部分信道信息并向發(fā)送端反饋，包括在所述時(shí)域信道響應(yīng)中抽取部分信息；對(duì)抽取的所述部分信息進(jìn)行量化處理得到所述部分信道響應(yīng)及信道響應(yīng) 總長(zhǎng)度，并向所述發(fā)送端反饋。
5、 一種預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，包括 根據(jù)預(yù)先得到的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩陣D,;根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣D,和干擾功率計(jì)算矩陣D,以及預(yù)先獲取的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣;根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù) 濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪聲功率的比值。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述信號(hào) 功率計(jì)算矩陣D，為<formula>formula see original document page 3</formula>、其中，D,為(iV^+M2+v)行X(M, + M2+v)列的對(duì)角矩陣，對(duì)角元素為l-丄，Z為滿足不等式l&、M,+M2+v的整數(shù)，-il^為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的起始《」響應(yīng)位置，似2為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置；(v + l)為信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；K為預(yù)設(shè)的快速傅里葉變換長(zhǎng)度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述干擾 功率計(jì)算矩陣D,為載波間干擾功率計(jì)算矩陣A和塊間干擾功率計(jì)算矩陣D2 的疊加。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述載波間干擾功率計(jì)算矩陣D,為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，A為(A^+Af2+v)行X(M!+M2+v)列的對(duì)角矩陣，對(duì)角元素為:<formula>formula see original document page 3</formula>/為滿足不等式-M^/^A^+v的整數(shù)，-M,為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的起始響應(yīng)位 置，M,為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置；(v + l)為信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；尺為預(yù)設(shè)的快速傅里葉變換長(zhǎng)度；氣為循環(huán)前綴的長(zhǎng)度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述塊間干擾功率計(jì)算矩陣D,為<formula>formula see original document page 4</formula>其中，D2為(M,+M2+v)行X(M,+M2+v)列的對(duì)角矩陣，對(duì)角元素為<formula>formula see original document page 4</formula>/為滿足不等式-M^/^M2+v的整數(shù)，-M,為預(yù)-沒(méi)的預(yù)濾波的起始響應(yīng)位 置，M,為預(yù)設(shè)的預(yù)濾波的終止響應(yīng)位置；(v+i)為信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；《為 預(yù)設(shè)的快速傅里葉變換長(zhǎng)度；7Vg為循環(huán)前綴的長(zhǎng)度。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5 9所述的任一預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述部分信道響應(yīng)包括第一部分信道響應(yīng)和/或第二部分信道響應(yīng)；所述第一部分信道響應(yīng)為實(shí)際信道沒(méi)有超出循環(huán)前綴長(zhǎng)度部分的信道響應(yīng)，所述第 二部分信道響應(yīng)為實(shí)際信道超出循環(huán)前綴長(zhǎng)度部分的信道響應(yīng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述目 標(biāo)矩陣和約束矩陣分別為Ba 一 pj好n "H* —.攀."置"2 '靈…J s L其中，A表示目標(biāo)矩陣；6表示約束矩陣，H,為第二部分信道響應(yīng)矩陣， H2H為第二部分信道響應(yīng)矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述第-部分信道A為:<formula>formula see original document page 5</formula>H2為(M,+M2+v+l)行X (M,+M2+l)列的矩陣，由第二部分信道響應(yīng)中元 素構(gòu)成，(v + l)為信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；氣為循環(huán)前綴的長(zhǎng)度。
13、 一種發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括信道信息獲取模塊，用于根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)；預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)； 預(yù)濾波處理模塊，用于根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述部分信道信息還包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；所述預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算模塊包括預(yù)置矩陣計(jì)算單元，用于根據(jù)所述信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功率計(jì)算 矩陣和干擾功率計(jì)算矩陣；目標(biāo)矩陣和約束矩陣計(jì)算單元，用于根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣和干 擾功率計(jì)算矩陣以及獲取的所述部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣；預(yù)濾波系數(shù)求取單元，用于根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信 干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪 聲功率的比值。
15、 一種接收機(jī)，其特征在于，包括 信道估計(jì)模塊，用于通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；反饋模塊，用于根據(jù)所述時(shí)域信道響應(yīng)，抽取部分信道信息并向發(fā)送端 反饋，以供所述發(fā)送端根據(jù)所述部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)濾波系數(shù)對(duì)待發(fā)送時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理；所述部分信道信息包括部分 4言道響應(yīng)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的接收機(jī)，其特征在于，所述部分信道信息還 包括信道響應(yīng)總長(zhǎng)度；所述反饋模塊包括反饋信道響應(yīng)抽取模塊，用于在所述時(shí)域信道響應(yīng)中抽取部分信息； 反饋信道響應(yīng)量化模塊，用于對(duì)抽取的所述部分信息進(jìn)行量化處理得到 所述部分信道響應(yīng)及信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，并向所述發(fā)送端反饋。
17、 一種預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于，包括預(yù)置矩陣計(jì)算單元，用于根據(jù)預(yù)先獲取的信道響應(yīng)總長(zhǎng)度，計(jì)算信號(hào)功 率計(jì)算矩陣和干擾功率計(jì)算矩陣；目標(biāo)矩陣和約束矩陣計(jì)算單元，用于根據(jù)得到的信號(hào)功率計(jì)算矩陣和干 擾功率計(jì)算矩陣以及預(yù)先獲取的部分信道響應(yīng)，計(jì)算約束矩陣和目標(biāo)矩陣；預(yù)濾波系數(shù)求取單元，用于根據(jù)得到的約束矩陣和目標(biāo)矩陣，計(jì)算當(dāng)信 干噪比為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的預(yù)濾波系數(shù)，所述信干噪比等于信號(hào)功率和干擾噪 聲功率的比值。
18、 一種干擾抑制系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，其特征在于， 所述發(fā)射機(jī)用于根據(jù)所述接收機(jī)的反饋獲得部分信道信息，根據(jù)獲得的部分信道信息計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)，根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行 預(yù)濾波處理后發(fā)送，所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)；所述接收機(jī)用于通過(guò)信道估計(jì)獲得時(shí)域信道響應(yīng)；從所述時(shí)域信道響應(yīng) 抽取所述部分信道信息并向所述發(fā)射機(jī)反饋。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算和干擾抑制方法、裝置和系統(tǒng)；其中裝置包括預(yù)濾波系數(shù)計(jì)算裝置、發(fā)射機(jī)或接收機(jī)。干擾抑制方法包括根據(jù)接收端的反饋獲得部分信道信息，所述部分信道信息包括部分信道響應(yīng)；根據(jù)獲得的部分信道信息，計(jì)算預(yù)濾波系數(shù)；根據(jù)得到的所述預(yù)濾波系數(shù)，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波處理后發(fā)送。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在發(fā)送端對(duì)待發(fā)送的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行類似信道縮短均衡的預(yù)濾波處理，使得接收端接收到時(shí)域信號(hào)中，等效信道響應(yīng)的能量盡量集中在短于循環(huán)前綴長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，能夠顯著降低接收端為了抑制干擾所需的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且具有很好的干擾抑制效果。
文檔編號(hào)H04B1/69GK101557377SQ200910078650
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者安東尼·宋, 曄 李, 霞 王, 龍 秦, 胡宏杰 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司