專利名稱：數(shù)字通信中利用判決引導(dǎo)的信道估計的相干解調(diào)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)，例如碼分多址系統(tǒng)和其它擴頻系統(tǒng)。
擴頻(SS)是一種對幾個應(yīng)用有利的通信方式。過去，擴頻因為能抗干擾而被用于軍事應(yīng)用。最近，擴頻已經(jīng)形成了碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，由于它具有抗衰落的優(yōu)點其中一些已經(jīng)用于蜂窩式無線電電話環(huán)境。
在一個典型的CDMA系統(tǒng)中，要發(fā)射的信息數(shù)據(jù)流被刻在由偽碼發(fā)生器產(chǎn)生的比特率高得多的數(shù)據(jù)流上。信息數(shù)據(jù)流和較高比特率數(shù)據(jù)流通常是相乘到一起，高比特率信號跟低比特率信號的這種組合方式叫做信息信號的直接序列擴頻。每個信息數(shù)據(jù)流或信道分配了一個唯一的擴頻碼。無數(shù)的擴頻信號調(diào)制在射頻載波上發(fā)射出去，并被接收機作為復(fù)合信號一起接收。每一個擴頻信號都和其它擴頻信號以及與噪聲相關(guān)的信號在頻率和時間上重疊。通過將復(fù)合信號與唯一擴頻碼之一作相關(guān)運算，相應(yīng)的信息信號就被分離和解擴。
CDMA解調(diào)技術(shù)描述在美國專利第5,151,919號和第5,218,619號，專利人Dent，專利名稱“CDMA減性解調(diào)”；第5,353,352號，專利人Dent等，專利名稱“移動無線電通信的多址編碼”；和第5,550,809號，專利人Bottomley等，專利名稱“移動無線電通信的Bent序列多址編碼”。
由美國電信工業(yè)協(xié)會(TIA)和電子工業(yè)協(xié)會(EIA)發(fā)布的TIA/EIA/IS-95標(biāo)準規(guī)定的CDMA通信系統(tǒng)使用了直接序列擴頻。IS-95標(biāo)準規(guī)定了普通CDMA，其中在蜂窩式移動電話系統(tǒng)里，每一個用戶都對他收到的信號解調(diào)而不考慮其他用戶的信號，雖然這樣的方案也可以用于如本地環(huán)的固定業(yè)務(wù)。已知這樣一個系統(tǒng)的頻譜效率取決于擴頻傳輸方式基礎(chǔ)的功率效率，如同例如A.Viterbi的《CDMA》(1995)里說明的一樣。因此，使用具有高功率效率的擴頻傳輸方式是有利的。
在如IS-95那樣的系統(tǒng)中，下行鏈路(即從基站到移動站)點對多點通信意味著使用下行導(dǎo)頻信道。
由于高誤比特率(BER)情形下具有高功率效率，相干二相或二進制相移鍵控(BPSK)是最合適的調(diào)制方式。而為了使相干解調(diào)成為可能，接收機里必須估計無線電信道的權(quán)函數(shù)或沖擊響應(yīng)。為了相干數(shù)字調(diào)幅和通過衰落信道傳輸，這樣的信道響應(yīng)估計需要一個冗余的導(dǎo)頻信道，這在下行鏈路中通常是可以接受的。
為了避免在上行鏈路(即由移動站到基站)發(fā)射這樣一個導(dǎo)頻信號，可以使用非相干調(diào)制如差分相移鍵控(DPSK)，但DPSK的功率效率顯著地低于相干BPSK。BPSK和DPSK性能的比較可以在文獻中找到，包括H.Taub等的《通信系統(tǒng)原理》，第222～227頁，第378～388頁(1971年)。
上行鏈路中除了象DPSK一樣的非相干調(diào)制外，另一個選擇是正交調(diào)制，由此得到的功率效率隨正交階數(shù)(the number of orthogonallevels)的增加而增加。因此，IS-95規(guī)定了組合有二進制卷積編碼和二進制交織的64元正交調(diào)制。針對這種正交調(diào)制方式使用非相干解調(diào)的接收機在A.Viterbi等的《功率控制寬帶地球數(shù)字通信的性能》進行了說明，IEEE Transactions on Communications,COM～41卷，第559～569頁(1993年4月)。
如果允許階數(shù)無限制地增加，那么對于具有加性高斯白噪聲(AWGN)的時不變、非色散信道里的傳輸，正交調(diào)制加非相干解調(diào)獲得了理論信道容量(速率為零時)。在這種J.Proakis的《數(shù)字通信》第二版(1989)里描述的極端情形中，相干和非相干解調(diào)都得到同樣的功率效率。但這在實際中不會發(fā)生。尤其是對受多徑傳播影響的信道里的傳輸，利用相干解調(diào)的數(shù)字通信系統(tǒng)比利用非相干解調(diào)的系統(tǒng)，由于后者的合并損失，具有明顯更好的功率效率。應(yīng)當(dāng)認識到這對擴頻通信系統(tǒng)來說是成立的，對其它數(shù)字通信系統(tǒng)來說也一樣，例如那些利用了時分多址(TDMA)的系統(tǒng)。
多徑傳播，其中從發(fā)射機到接收機的射頻信號通過許多路徑，可以在使用Rake接收機的擴頻系統(tǒng)和其它數(shù)字通信系統(tǒng)里找到，這在上述《數(shù)字通信》里進行了說明。相干Rake接收機描述在美國專利第5305349號，專利人Dent，專利名稱“數(shù)字化Rake接收機”和第5237586號，專利人Bottomley，專利名稱“選擇性射線合并Rake接收機”里，在此它們都被特意引入作為參考。另一個相干Rake接收機描述在美國專利第5442661號里，專利人Falconer，專利名稱“接收機里的路徑增益估計”。等價基帶表示的移動無線電信道可以模擬成特征為相應(yīng)延遲和復(fù)權(quán)gλ(t)的、具有L條不同傳播路徑的頻率選擇性或多徑Rayleigh衰落信道，其中λ∈{1,...,L。從幾個傳播路徑來的信號能量在解碼前被Rake接收機合成，或“收集在一起”。為了最好地解譯出原來發(fā)射的碼元(比特)，接收到的信號能量必須用一個合適的方式合并，這在一個相干Rake接收機里涉及將收到的信號在合并之前對相位進行度量和對齊。
圖1表示對通常稱作“射線”的不同傳播路徑的信號進行相干合并的普通CDMA Rake接收機。收到的射頻信號，通過例如在射頻(RF)接收機1里將它跟余弦和正弦波混頻并濾波而解調(diào)，得到同相(I)和正交(Q)取樣片。這些取樣片收集在包括分別對應(yīng)于I、Q取樣的兩個緩沖區(qū)2a、2b的緩沖存儲器里。復(fù)用器3接收緩沖的取樣片并把I取樣片組和相應(yīng)的Q取樣片組送往復(fù)相關(guān)器4a、4b。對應(yīng)一個碼元的(調(diào)制區(qū)間里發(fā)送的)N片序列，選擇的每組包括N個取樣片。本文中，“解調(diào)”涉及混頻、濾波和相關(guān)過程。
可以指出在這里省略了估算傳播路徑延遲的各種技術(shù)的說明，因為這些對理解本申請者的發(fā)明并不是必需的。
如同圖1所示，對應(yīng)兩條不同的信號射線i、j,I和Q取樣的兩個不同組被提供給復(fù)相關(guān)器4a、4b，復(fù)相關(guān)器將它們的相應(yīng)信號取樣組跟已知特征信號序列或擴頻碼作相關(guān)運算。復(fù)相關(guān)器4a、4b產(chǎn)生相應(yīng)的復(fù)相關(guān)值提供給相應(yīng)的復(fù)乘法器5，它生成各相關(guān)值和相應(yīng)復(fù)路徑權(quán)gλ(t)的乘積。典型情況下只將乘積的實部送往累加器6，它將所有處理過的信號射線的加權(quán)相關(guān)值累加。累加器6產(chǎn)生的和是送往限幅器或解碼器7的判決變量。
應(yīng)當(dāng)認識到只有一條傳播路徑重要時，Rake接收機效果上是一個普通數(shù)字式接收機。這在圖1中通過用復(fù)用器3只選擇一組同相取樣和相應(yīng)的一組正交取樣來說明。在一個普通(非擴頻)接收機里，在這些組之一被90°相移后這些組被簡單地合并，結(jié)果提供給限幅器或解碼器。
在圖1描述的Rake接收機里，相關(guān)值跟復(fù)權(quán)相乘的效果是度量和對齊相關(guān)值的相位使得總的信號噪聲干擾比最大。導(dǎo)頻信號，如果有的話，通常用于決定復(fù)權(quán)。既然至少每一相關(guān)值的相位在變，例如由于發(fā)射機和接收機的相對運動，有時使用一個象鎖相環(huán)一樣的裝置來跟蹤相關(guān)變量以便保持正確的權(quán)角。美國專利第5305349號說明了用于預(yù)測變化著的路徑權(quán)的歷史相關(guān)值的流動平均和一個基于趨向的過程(卡爾曼濾波器)。美國專利第5442661號描述了一個基于最大似然判據(jù)和每條路徑的平均路徑權(quán)和路徑權(quán)斜率的方案，用于估算路徑權(quán)。
這樣的系統(tǒng)可以用適當(dāng)編程的計算機來模擬。通常假定路徑時延差大于信號帶寬的倒數(shù)，于是解擴后有效的路徑權(quán)近似地沒有用于相關(guān)運算。路徑權(quán)gλ(t)常被模擬成復(fù)值的，具有零均值和標(biāo)準Jakes(經(jīng)典的)多普勒譜的高斯隨機過程。為了簡化分析，可以假定所有傳播路徑都提供相同的平均信號功率。最大多普勒頻率可以假定為0.024/Tb，其中Tb表示每個信息碼元(比特)的等價時間。在一個具有數(shù)據(jù)率1/Tb=9.6千比特每秒和1京赫茲(1GHz)無線電載頻的典型的移動無線電通信方案里，該最大多普勒頻率對應(yīng)于250公里每小時的汽車速度。一個復(fù)值、有(兩面)功率譜密度N0的高斯白噪聲過程n(t)，它對應(yīng)一個實值、有(單面)功率譜密度N0的高斯白噪聲過程n(t)，可以加入模型熱噪聲和其他用戶的干擾。
上述Viterbi等的出版物里介紹了IS-95規(guī)定的非相干解調(diào)上行鏈路傳輸方案，并作為M元正交調(diào)制的基帶表示在圖2里圖示。圖2中，合適的卷積編碼器10將二進制信息碼元q[k]用碼率Rc進行卷積編碼，編碼后的碼元由交織器12交織，由此產(chǎn)生碼元α[ν]∈{-1,+1。需要的話這些交織了的碼元就被變換器14從串行變到并行格式，在每一個調(diào)制區(qū)間μ里(周期Ts)，ld(M)個二進制碼元α[ν]被組合到一起并用作碼元下標(biāo)(index)m[μ]∈{1,...,M}它被饋入M元正交調(diào)制器16。在一個IS-95系統(tǒng)中，正交調(diào)制器16通過用選定的Walsh序列的每一碼片對載波信號進行偏移四相相移鍵控(04PSK)調(diào)制，用Walsh序列產(chǎn)生一個連續(xù)時間的發(fā)射機輸出信號s(t)。每一碼片都是高碼率信號的一個二進制數(shù)字，又可以被擴頻并跟一個用戶專用的偽噪聲序列相乘。
發(fā)射機輸出信號s(t)通過通信信道傳輸，它增加了一個噪聲項n(t)。對于如同IS-95定義的M=64和前面給出的最大多普勒頻率，調(diào)制周期Ts=TbRcld(M)顯著地短于最大多普勒頻率的倒數(shù)。所以，在每一個調(diào)制周期里，信道權(quán)函數(shù)近似是一個常數(shù)。
圖2中，接收機輸入信號r(t)被一個非相干Rake接收機解調(diào)。對每一條傳播路徑(射線)，包括M個相關(guān)器系統(tǒng)的M元相關(guān)器18，每一個對應(yīng)一個正交波形，產(chǎn)生一相關(guān)值輸出組xi,λ[μ]，其中i∈{1,...,M}λ∈{1,...,L}，并且μ又是調(diào)制區(qū)間的下標(biāo)。為了方便，可以假定Rake接收機里相關(guān)器18的個數(shù)等于通過信道的傳播路徑數(shù)L，盡管應(yīng)當(dāng)明白可以采用一個更小或甚至更大的相關(guān)器數(shù)。(這樣比路徑數(shù)少的相關(guān)器中的一個或幾個，會為每次一個依次輸入的正交波形產(chǎn)生多于一組的相關(guān)值輸出。)對Walsh序列，M元相干器可以方便地實施快速Walsh變換(FWT)。合適的FWT處理器描述在美國專利第5357454號，專利人Dent，專利名稱“快速Walsh變換處理器”。
在常規(guī)非相干IS-95接收機里，相干器18產(chǎn)生的相關(guān)值xi,λ[μ]由平方律合并(SLC)裝置20合并，為隨后的數(shù)據(jù)估計過程產(chǎn)生M個判決變量(即判決或信道解碼)。由于非相干解調(diào)，M個碼元的判決變量yi[μ]由平方律合并器20按下式計算出來yi[μ]=Σλ=1L|xi,λ[μ]|2---∀i=1,…,M]]>就象上述Viterbi等的出版物里所描述的一樣，這些判決變量可以用在最后的Viterbi解碼過程里的次優(yōu)度量計算，以降低實施復(fù)雜程度。該次優(yōu)度量計算由決定這些判決變量最大值的處理器22完成。由下式表示的最大值y[μ]=ym[μ]=maxiyi[μ]]]>專門用作軟判決可靠性信息。對應(yīng)于用下標(biāo)
標(biāo)識的所選正交波形(Walsh序列)，相應(yīng)的合適的最大值被賦給每一個ld(M)硬判決二進制碼元
圖1所示Rake接收機的相干操作和圖2所示的M元相關(guān)器18、平方律合并器20和處理器22的非相干操作可以通過參考圖3而更好地理解，它更詳細地表示了一個非相干Rake接收機。在非相干接收機里，相關(guān)值幅度的平方被累加，這避免了累加前將它們的相位對齊，因此非相干接收機根本不需要復(fù)路徑權(quán)gλ(t)。跟圖1所示相干接收機的主要區(qū)別是復(fù)乘法器組5由平方律合并器20里的平方律合并處理器20-1代替。
圖3中，所收到信號的復(fù)數(shù)字取樣流I、Q被提供給那組計算信號取樣序列與本地碼發(fā)生器組里相應(yīng)一個產(chǎn)生的接收機擴頻碼序列偏移間相關(guān)值的L個M元相關(guān)器18。圖3(用實線數(shù)據(jù)路徑表示)暗示一組至少四個M元相關(guān)器。相應(yīng)擴頻碼偏移的復(fù)相關(guān)值幅度的平方是由SLC處理器從同相(實部)和正交(虛部)分量取樣計算出來的。乘法加權(quán)系數(shù)可以由權(quán)處理器20-2跟相關(guān)值幅度的平方相乘，對應(yīng)于L條路徑的加權(quán)平方幅度由加法器20-3相加。加法器20-3產(chǎn)生的和提供給判決裝置如處理器22來識別發(fā)射的碼元。
對于一個利用分組碼作為擴頻序列的通信系統(tǒng)，相關(guān)器組18可以包括足夠的數(shù)量來同時處理由本地碼發(fā)生器產(chǎn)生的所有分組碼序列和它們的偏移，一組平方律合并器2-1、一個可選的權(quán)處理器20-2和一個加法器20-3可以提供給每一個不同的擴頻碼序列(圖3中表示了3套)，而且加法器20-3的輸出可以提供給處理器22。
回到圖2，由以下表達式給出的判決變量d[v]，
與二進制碼元a[v]對應(yīng)，在接收機里它們都被用于隨后的數(shù)據(jù)估計過程(即判決或信道解碼)。應(yīng)當(dāng)明白
.」表示計算小于或等于操作數(shù)的最大整數(shù)的操作符。判決變量d[v]，可以由變換器24從并行變到串行格式，它用于裝置26里的度量計算。裝置26產(chǎn)生的度量被解交織器28解交織，解交織后的碼元被例如Viterbi解碼器30一樣的裝置解碼，生成接收到的解了碼的信息碼元流
作為判決變量d[v]的函數(shù)的對數(shù)似然比Λ[v]的導(dǎo)出，由上述Viterbi等的出版物給出，并在圖4中用虛線表示一條Rayleigh衰落信道，它具有L=1～6條傳播路徑，用來傳輸64元調(diào)制，信號噪聲功率比為10dB，具有相等的平均功率。度量由度量計算裝置26基于這樣的對數(shù)似然比特性曲線用判決變量決定。應(yīng)當(dāng)明白，饋入解碼器的度量可以被量化。
上述Viterbi的書里第4.5章描述了一個改進了的度量(對偶最大度量)，它的主要優(yōu)點是相應(yīng)于一個正交波形(Walsh序列)，各種二進制碼元軟判決的可靠性值可以不同。然而，計算機模擬說明，使用這種對偶最大度量跟前面介紹的度量相比增益僅為大約0.2dB。
跟IS-95標(biāo)準兼容的另一個解調(diào)方案基于對從每一傳播路徑收到的信號功率的估計。P.Schramm的“CDMA移動通信系統(tǒng)上行鏈路中有吸引力的碼調(diào)制方案”，2．ITG-Fachtagung Mobile Kommunikation(ITG-Fachbericht 135)，第255～262頁(1995年9月)，說明了基于該方法的接收機跟上述Viterbi等的出版物里描述的非相干解調(diào)(全面地)相比只略微獲得了一點效益。
由于非相干解調(diào)帶來的是比相干解調(diào)功率效率更低的傳輸方案，特別是在多徑信道傳輸情形，因此需要相干解調(diào)但不需要額外冗余的導(dǎo)頻信號來估計信道路徑權(quán)gλ(t)。于是這樣一個信道估計方案應(yīng)該從載有信息的信號本身提取出必要的信道信息。這還應(yīng)當(dāng)具有跟原來設(shè)計的用于非相干解調(diào)的系統(tǒng)相兼容的優(yōu)點，如根據(jù)IS-95標(biāo)準的上行鏈路接收機。
發(fā)明概述根據(jù)本申請人的發(fā)明，提供了不需要導(dǎo)頻信號而是使用判決引導(dǎo)信道估計方案的相干解調(diào)接收機。因此，本申請人的接收機可以用于以前為非相干解調(diào)設(shè)計的數(shù)字通信系統(tǒng)。
根據(jù)本申請人發(fā)明的一個方面，在采用通信系統(tǒng)的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機中提供一個設(shè)備，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到信號的取樣并與一個預(yù)定碼序列做相關(guān)運算產(chǎn)生相關(guān)取樣。該裝置包括一個基于相關(guān)取樣估計路徑權(quán)的裝置和一個在接收機用來決定信息信號的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量的裝置。估計裝置包括一個基于相關(guān)取樣獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生臨時碼元估計(Temporary Symbol Estimate)的裝置，和基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的裝置，和基于選擇的相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置。判決變量由基于所估計路徑權(quán)的相關(guān)取樣最大比率合并產(chǎn)生。
另外，產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置可以包括一個基于相關(guān)取樣對收到的信號取樣進行非相干解調(diào)的裝置，和一個形成收到的信號取樣的非相干解調(diào)硬判決作為臨時碼元估計的裝置?；蛘撸a(chǎn)生臨時碼元估計的裝置可以包括一個將收到的信號取樣進行解調(diào)的裝置，一個將解調(diào)后的信號取樣進行解碼并形成信息信號估計的裝置，和一個對信息信號估計進行重新編碼，并基于重新編碼的估計形成臨時碼元估計的裝置。作為另一個選擇，臨時碼元估計生成裝置為相關(guān)取樣的線性組合產(chǎn)生權(quán)，并基于這些線性組合信道估計裝置產(chǎn)生估計的路徑權(quán)。作為又一個選擇，臨時碼元估計生成裝置包括一個將收到信號進行相干解調(diào)的裝置，和形成收到的并相干解調(diào)了的信號的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。臨時碼元估計生成裝置還可能包括一個至少用兩級來解調(diào)所收到信號的裝置，和一個形成收到并解調(diào)了的信號硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
在本申請人的發(fā)明的另一個方面，給采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機提供了一個方法，其中發(fā)射機發(fā)送給接收機一個信息信號，接收機產(chǎn)生收到信號的取樣并跟一個預(yù)定碼序列相關(guān)產(chǎn)生相關(guān)取樣。該方法包括基于相關(guān)取樣進行路徑權(quán)估計的步驟，和在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量用來確定信息信號的步驟。這些估計步驟包括基于相關(guān)取樣、獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的步驟，和基于所選取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的裝置。判決變量由基于估計的路徑權(quán)的相關(guān)取樣的最大比率合并產(chǎn)生。
在本申請人的發(fā)明的另一個方面，給采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機中提供了一種設(shè)備，其中發(fā)射機發(fā)送給接收機一個信息信號，接收機產(chǎn)生收到信號匹配濾波后的取樣。該設(shè)備包括一個基于收到信號取樣估計路徑權(quán)的裝置、一個在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量用來確定信息信號的裝置。估計裝置包括一個獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程基于收到信號取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置，形成臨時碼元估計倒數(shù)與收到信號之積的裝置，和基于所選收到信號取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置。判決變量由收到的信號取樣最大比率合并基于路徑權(quán)產(chǎn)生。
在本申請人的發(fā)明的另一個方面，在采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計接收機中提供了一種方法，其中發(fā)射機發(fā)送給接收機一個信息信號，接收機產(chǎn)生收到信號匹配濾波后的取樣。該方法包括基于收到信號取樣估計路徑權(quán)的步驟、在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量用來確定信息信號的步驟。估計步驟包括基于收到信號取樣獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟，形成臨時碼元估計和收到信號倒數(shù)乘積的步驟，和基于所選收到的信號取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的步驟。判決變量由收到的信號取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
在本申請人的發(fā)明的另一個方面，用于擴頻通信系統(tǒng)的接收機，其中發(fā)射機發(fā)送給接收機一個信息信號，接收機產(chǎn)生收到信號的取樣，包括，產(chǎn)生收到的信號至少兩條射線的取樣的裝置；將取樣組跟預(yù)定碼序列相關(guān)產(chǎn)生一組相關(guān)取樣的裝置；基于相關(guān)取樣為每一條射線估計相應(yīng)路徑權(quán)的裝置；在接收機的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量用來確定信息信號的裝置。估計裝置包括獨立于接收機使用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的裝置，和基于選擇的相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置。判決變量由相關(guān)取樣最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
另外，產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置可以包括一個平方律合并相關(guān)取樣的裝置和一個形成相關(guān)取樣的平方律合并的硬判決的裝置。產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置還可以包括一個相關(guān)取樣的延時單元。
在本申請人的發(fā)明的另一個方面，在擴頻通信系統(tǒng)里對信息信號進行解調(diào)的方法，其中接收機產(chǎn)生收到的信息信號的取樣，包括，產(chǎn)生收到的信息信號至少兩條射線的取樣的步驟；將取樣組跟預(yù)定碼序列相關(guān)產(chǎn)生一組相關(guān)取樣的步驟；基于相關(guān)取樣為每一條射線估計相應(yīng)路徑權(quán)的步驟；和產(chǎn)生判決變量以確定信息信號的步驟。估計步驟包括獨立于接收機的數(shù)據(jù)解調(diào)過程、基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的步驟，和通過對所選臨時碼元估計進行濾波產(chǎn)生路徑權(quán)的步驟。判決變量通過對根據(jù)估計的路徑權(quán)選擇的相關(guān)取樣進行最大比率合并而產(chǎn)生。
產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟可以包括平方律合并相關(guān)取樣，和形成平方律合并的相關(guān)取樣硬判決的步驟。產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟還可以包括使相關(guān)取樣延時的步驟。
附圖簡述通過閱讀本說明并參考附圖可以明白本申請人的發(fā)明，其中圖1是一個普通相干Rake接收機的框圖；圖2是一個基于正交調(diào)制和非相干解調(diào)的擴頻通信系統(tǒng)的框圖；圖3是圖2中非相干接收機的一部分的框圖；圖4是一個圖2中的和根據(jù)本申請人的發(fā)明的通信系統(tǒng)中用于度量計算的對數(shù)似然比圖5是根據(jù)本申請人的發(fā)明的判決引導(dǎo)信道估計相干接收機的一部分的框圖；圖6表示的是根據(jù)本申請人的發(fā)明、沒有反饋的判決引導(dǎo)信道估計相干接收機的一部分；圖7表示的是采用相干解調(diào)、有反饋的判決引導(dǎo)信道估計接收機的一部分；圖8是根據(jù)本申請人的發(fā)明采用多級解調(diào)的相干接收機的一部分的框圖；圖9是兩個模擬解調(diào)器關(guān)于信號噪聲功率比的誤比特率圖；圖10是模擬相干接收機關(guān)于信號噪聲功率比的誤比特率圖，該接收機具有理想的信道估計和根據(jù)本申請人的發(fā)明的判決引導(dǎo)信道估計；圖11是當(dāng)通信信道有一條傳播路徑時，如圖6和7那樣具有判決引導(dǎo)信道估計的兩個相干解調(diào)器實施方案的關(guān)于信號噪聲功率比的誤比特率圖；圖12是當(dāng)通信信道有四條傳播路徑時，如圖6和7那樣具有判決引導(dǎo)信道估計的兩個相干解調(diào)器實施方案的關(guān)于信號噪聲功率比的誤比特率圖；以及圖13是根據(jù)本申請人的發(fā)明的非擴頻接收機的一部分的框圖。
發(fā)明詳述以下敘述表明，為了改善利用正交調(diào)制方式的數(shù)字通信系統(tǒng)的性能，相干解調(diào)比非相干解調(diào)更可取。描述了組合有相干解調(diào)和判決引導(dǎo)(DD)信道估計的接收機。這樣一個接收機改善了擴頻通信系統(tǒng)如IS-95標(biāo)準規(guī)定的上行鏈路的功率效率，由于這樣一個接收機結(jié)構(gòu)可以不需要導(dǎo)頻信號，該接收機與IS-95標(biāo)準完全兼容。
然而，應(yīng)當(dāng)明白，本申請人的發(fā)明并不局限于這一環(huán)境，相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的組合還可以用于改善利用正交調(diào)制的許多傳輸方案的功率效率。例如，組合有相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機可以用于利用聯(lián)合解調(diào)或檢測、或連續(xù)抵消技術(shù)如上述美國專利第5151919號和第5218619號的CDMA系統(tǒng)。
使用本申請人的具有判決引導(dǎo)信道估計的相干解調(diào)通信方案的主要部分，可以跟圖2中的基帶表示方案相同。象圖2和圖3描述的非相干Rake接收機一樣，本申請人的相干Rake接收機包括跟圖1里的安置相<p>表2-2
<p>判決變量yi[.]的生成和解碼過程的余項跟前面利用圖2和圖4描述的一樣。只需將由下式給出的對數(shù)似然比Λ[μ]改變成本申請人的修改了的解調(diào)方案。Λ[μ]=ln(Py|α(y[μ]|a[ν]=+1)Py|α(y[μ]|a[ν])=-1)]]>這里Py|α(y|α)是給定二進制碼元a[ν]當(dāng)
時最大判決變量y[μ]的概率密度函數(shù)(pdf)。由于很難得到解析解，對數(shù)似然比可以通過度量pdf來估計。不同傳播路徑數(shù)的結(jié)果在圖4中用實線表示，它說明可以包括在本申請人的接收機里的Viterbi解碼器中的度量計算對傳播路徑數(shù)并不敏感。這與使用非相干解調(diào)的普通接收機的性能形成顯著的對照(見圖4的虛線)。
如上所述，要避免使用導(dǎo)頻信號，就需要只從攜帶信息的信號里提取必要的路徑權(quán)信息的信道估計過程。這樣一個過程在下文中說明，它通過一個估計單元56、選擇器SEL和信道估計濾波器52實現(xiàn)。例如在圖5和6所示的Rake接收機里，本申請人用于生成判決變量的的裝置50包括一個臨時碼元估計單元56；L個選擇器SEL，每個對應(yīng)一條傳播路徑λ；L個信道估計濾波器52，每個對應(yīng)一條傳播路徑λ；L個共軛器62，每個對應(yīng)一條傳播路徑λ；M個最大比率合并器64，每個包括L個乘法器和一個加法器，用于合并L個共軛器62的L個輸出；和一個度量處理器22。
估計單元56產(chǎn)生臨時碼元估計的下標(biāo)m′^[μ]∈{1,···,M]]>，它們用于為每一條傳播路徑λ=1,...,L選擇相應(yīng)的相關(guān)取樣
。應(yīng)當(dāng)理解在圖5所示的實施方案中，下標(biāo)
等于臨時碼元估計。(在以下更詳細地描述的另一個實施方案中，估計單元56為相關(guān)取樣的線性組合產(chǎn)生權(quán)。)如果臨時碼元估計是正確的，即如果m′^[μ]=m[μ]]]>，那么選擇的信號由下式給出xm^′,λ[μ]=xm,λ[μ]=gλ[μ]+nm,λ[μ]]]>其中nm,λ[μ]代表相關(guān)器的輸出噪聲，它是一個具有零均值的復(fù)值白高斯過程，通常近似地與碼元下標(biāo)m∈{1,...,M和路徑下標(biāo)λ∈{1,...,M無關(guān)。估計的路徑權(quán)
是通過以下過程而產(chǎn)生的，該過程為將根據(jù)臨時碼元估計由估計單元56和選擇器SEL為每一條路徑選擇的相關(guān)取樣
，送給具有近似等于最大多普勒頻率的截止頻率的信道估計濾波器52。
原理上，有兩種不同的方法用來生成估計單元56產(chǎn)生的臨時碼元估計。一種方法是象前面提到的一樣，通過形成合并了的取樣的硬判決來產(chǎn)生臨時碼元估計。另一種生成臨時碼元估計的方法是通過解調(diào)、解碼和再編碼。然后，信道編碼也用于改善臨時碼元估計的可靠性。作為第一步，解調(diào)用一個普通的非相干Rake接收機完成。如果必要，該接收機的輸出取樣(判決變量)被解交織，然后饋入一個信道解碼器以估計信息信號。與普通接收機形成對比，這些信息信號估計并不是最后結(jié)果，而是被再編碼和交織，結(jié)果被用作臨時碼元估計，饋入前面描述的信道估計濾波器52用來選擇相關(guān)取樣。由于尤其是對碼元進行解交織和再交織(見圖2)的耗時步驟引起了大的時延，當(dāng)前認為該方法難于在實際的用于時變信道的通信系統(tǒng)中實現(xiàn)。
關(guān)于臨時碼元估計單元56使用的那種解調(diào)還要另外區(qū)分。使用相干解調(diào)是可能的，例如存在許多信號路徑的MRC過程，在這種情況下，臨時碼元估計單元56需要有關(guān)路徑權(quán)的信息。這樣的信息可以用幾種方法獲得。如同圖7中例子描述的，MRC合并器64被相干Rake接收機的處理器22用來形成經(jīng)過硬判決的輸出取樣，它們被用作臨時碼元估計的下標(biāo)反饋給選擇器SEL。選擇器SEL選擇的相關(guān)取樣
被送入信道估計濾波器52以生成估計的路徑權(quán)
。在圖7的安排中，在碼元區(qū)間μ中和信道估計過程中，信道估計濾波器52必須只使用ν＞1的取樣
。于是，信道估計濾波器52必須是預(yù)測濾波器，并且必須使用合適的延時單元55。這種使用預(yù)測濾波器的判決引導(dǎo)信道估計方案描述在美國專利第5305349號，這里它被引作參考并在前面進行了介紹。
應(yīng)當(dāng)認識到圖7表示接收機的一部分，其中臨時碼元估計是在數(shù)據(jù)解調(diào)過程(它產(chǎn)生判決變量d[.](見圖2))本身形成的，即，通過反饋最終解調(diào)的信號。產(chǎn)生判決變量的這樣一個安排不是本申請人的發(fā)明，在那里臨時信號估計被獨立于數(shù)據(jù)解調(diào)過程形成，例如如同圖5,6和13描述的一樣。
另一個可能是在臨時碼元估計單元56利用非相干解調(diào)。應(yīng)當(dāng)明白，對于正交調(diào)制，非相干解調(diào)包括SLC過程和形成硬判決的組合，對于DPSK和相似的調(diào)制，Rake或分集接收機里的非相干解調(diào)包括每一Rake分枝(finger)或信號路徑的差分解調(diào)和隨后的累加。在非相干解調(diào)情況下，臨時碼元估計單元里不需要關(guān)于路徑權(quán)的信息。因此，信道估計濾波器52可以有任意的傳播(群)時延。
應(yīng)當(dāng)指出總的說來當(dāng)加上輸入信號時濾波器并不立即產(chǎn)生輸出信號。這耗費的時間段叫做濾波器的傳播時延，即信號從濾波器輸入端傳到濾波器輸出端必需的時間段。例如，一類有限沖擊響應(yīng)(FIR)濾波器具有常數(shù)群時延，即相對頻率的線性相移，但應(yīng)當(dāng)明白具有非線性相移的濾波器一般說來也具有大于零的群時延。低通濾波器群時延的量取決于該濾波器的截止頻率。
另一方面，其它類型的FIR濾波器是預(yù)測濾波器，它試圖使群時延近似為-1。(當(dāng)然應(yīng)當(dāng)明白，不可能得到一個-1的常數(shù)群時延。)設(shè)計預(yù)測濾波器的標(biāo)準過程描述在S.Haykin的《自適應(yīng)濾波器理論》第三版，第5～6章(1996)。從系統(tǒng)理論可以知道這樣的濾波器比設(shè)計成群時延大于零的濾波器具有更高的等價噪聲帶寬。這一事實是跟相干解調(diào)比基于非相干解調(diào)使用臨時碼元估計的相干解調(diào)器的優(yōu)越性的一個原因。通過展示一些模擬結(jié)果，下面將用兩個特定的實施方案來說明這一優(yōu)越性。
同樣應(yīng)當(dāng)明白在基于非相干解調(diào)具有臨時碼元估計的相干接收機里，可以使用無限沖擊響應(yīng)(IIR)濾波器而不是FIR濾波器。如果兩個濾波器都根據(jù)同樣的截止頻率設(shè)計，那么IIR濾波器的傳播時延(等于感興趣的頻率的群時延)就近似等于相應(yīng)的線性相位FIR濾波器的群時延。另一方面，不可能把一個IIR濾波器設(shè)計成一個預(yù)測濾波器，因此IIR濾波器不能用于圖7所示具有反饋的相干接收機。
除了圖6和7描述的臨時碼元估計的這兩個特定方案，即相應(yīng)的相干和非相干調(diào)制，更復(fù)雜的實施方案是可行的。例如，臨時碼元估計可以由一個“額外的”具有判決引導(dǎo)信道估計的相干Rake接收機完成，如同圖7描述的接收機一樣。代替隨后信道解碼過程的輸出取樣
(圖7中沒有畫出)，輸出取樣會被饋入隨后的判決變量生成裝置50的選擇器SEL，它等價于第二級解調(diào)器。這第二級50會為隨后的信道解碼產(chǎn)生判決變量。所以，圖7描述的部件將取代圖5所示的臨時碼元估計單元56。應(yīng)當(dāng)理解這條在整個解調(diào)過程里使用多于一級的原理可以用各種方式應(yīng)用，在本應(yīng)用中被稱為“多級解調(diào)”。
使用多級解調(diào)的接收機在圖8中說明。臨時碼元估計單元56包括一連串解調(diào)器級，其中只清楚地標(biāo)出兩個(第一級和末前級)。某一級產(chǎn)生的結(jié)果用作后一級的臨時碼元估計。末前級解調(diào)器的結(jié)果是饋給最后一級解調(diào)器的臨時碼元估計，就如同前面描述的例如圖5和6的兩級解調(diào)器一樣。在第一級解調(diào)器里，或者采用相干解調(diào)或者采用非相干解調(diào)；在第二級直到末前級，只有需要信道估計信息的解調(diào)方案才有意義。通過這樣一種多級解調(diào)，臨時碼元估計的可靠性一步一步地提高。此外，本申請人的多級解調(diào)可以組合前面描述的解調(diào)、解碼和再編碼步驟。
在前面的描述中，臨時碼元估計基于最大相關(guān)取樣。應(yīng)當(dāng)理解在臨時碼元估計過程中的任意一級，除了可以利用最大相關(guān)取樣外，還可以利用其它的相關(guān)取樣(較小的)。例如，多于一個的相關(guān)取樣可以用于信道解碼，或通過將每一個解調(diào)區(qū)間里多于一個碼元的相關(guān)取樣的線性組合饋入信道估計濾波器52。相應(yīng)的權(quán)(用于加權(quán)線性組合過程里多于一個的相關(guān)取樣)可以由臨時碼元估計單元56產(chǎn)生。這樣，可以改善臨時碼元估計的可靠性。
例如在圖5中，臨時碼元估計單元56可以提供對應(yīng)于幾個正交碼元的權(quán)，并且每一個選擇器SEL將包括許多復(fù)乘法器和一個加法器。相應(yīng)數(shù)目乘法器中的每一個都會形成權(quán)和相應(yīng)的路徑λ的相關(guān)取樣的乘積。加法器將路徑λ的乘法器的乘積與提供給信道估計濾波器52的和合并。如果所有M個相關(guān)器的取樣都利用起來，那么選擇器SEL就是M個相關(guān)器和一個加法器的組合。
應(yīng)當(dāng)明白，本申請人的發(fā)明不但可以用于相干解調(diào)(用最大比率合并方式)接收機來生成判決變量，而且還可以用于采用其它解調(diào)方式的接收機。這種用于擴頻通信系統(tǒng)的其它方式的重要例子，有等增益合并和功率加權(quán)合并的非相干解調(diào)?？偟膩碚f，等增益合并相似于最大比率合并，但只利用了路徑權(quán)的相移，而沒有利用幅度；在加權(quán)功率的合并中，只利用了幅度的絕對值，而沒有利用相移。等增益合并在參考文獻例如M.Schwartz等的《通信系統(tǒng)和技術(shù)》(1966)里有說明，加權(quán)功率合并非相干解調(diào)在上述P.Schramm的出版物里也有說明。
現(xiàn)在可以相信，從前面的考慮結(jié)果來看最合適的解調(diào)器在圖6中描述。臨時碼元估計下標(biāo)
由非相干解調(diào)產(chǎn)生平方律合并相關(guān)取樣，它的功能由SLC處理器58完成，基于判決規(guī)則ym′^′[μ]=maxiyi′[μ]]]>形成合并的硬判決，該功能由限幅器60完成。每一個臨時碼元估計都被一個選擇器單元SEL用來選擇相關(guān)取樣
，它們被饋入相應(yīng)的信道估計濾波器52，它在圖6中用沖擊響應(yīng)hc[.]來表示。每一個信道估計濾波器52產(chǎn)生的輸出信號都是相應(yīng)傳播路徑λ的權(quán)估計
，它的復(fù)共軛由共軛器62形成。估計的路徑權(quán)的復(fù)共軛
用于相干解調(diào)的最大比率合并(見發(fā)明詳述的第一個公式)，它由MRC合并器64完成。當(dāng)然，由信道估計濾波器52引起的lc碼元的延遲必須考慮在解調(diào)過程里。因此，圖6中用
表示的延遲單元54是為每一個M元相關(guān)取樣流xi,λ[μ]提供的。MRC合并器64產(chǎn)生的判決變量流yi[μ-lc]然后提供給前面描述的度量計算處理器22。
應(yīng)當(dāng)理解這樣的裝置可以用硬連線邏輯電路或集成數(shù)字信號處理器，例如一種專用集成電路(ASIC)，制作。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)明白，ASIC可以包括能最優(yōu)地完成需要功能的硬連線邏輯電路，當(dāng)速度或另一個性能參數(shù)比可編程數(shù)字信號處理器的多功能更重要時，它常常被選用。
為了估計上述傳輸方案的功率效率，進行了計算機模擬。調(diào)制方案是IS-95標(biāo)準定義了的并在上文中說明了的M=64階的情形。與IS-95形成對照，模擬中使用了具有1/3速率和約束長度8(發(fā)生器多項式367,331,225)的卷積碼。還有，假定交織是理想的。對于理想信道估計的相干解調(diào)情形和非相干解調(diào)情形，生成的路徑群是白高斯過程。為了模擬本申請人采用判決引導(dǎo)信道估計的相干解調(diào)，交織器的尺寸選擇得足夠大(252×252二進制碼元)以實現(xiàn)近于理想的交織。度量的計算通過利用圖4所示的對數(shù)似然比來完成，這對每一模擬中假定的信道情形來說都是最優(yōu)的?？梢灾赋鯝.Viterbi的書《碼分多址》(1996)里說明的用于非相干解調(diào)的對偶最大度量可以用于根據(jù)本申請人的發(fā)明的解調(diào)。
用相干解調(diào)代替非相干解調(diào)，對BER可以完成的最大的改善取決于對假定理想信道估計的模擬。結(jié)果表示在圖9中，其中虛線是非相干解調(diào)的結(jié)果，實線是理想信道估計下相干解調(diào)的結(jié)果。圖9中(和圖10中)，每一二進制信號碼元的等價能量記為Eb。表示了一條、兩條、四條和六條傳播路徑的結(jié)果。對于在非頻率選擇性Rayleigh衰落信道里的傳輸，圖9說明在誤比特率為10-3時相干解調(diào)跟非相干解調(diào)相比獲得了1.6dB或更多的增益(取決于傳播路徑的數(shù)目)。
對于相干解調(diào)，增加多徑分集導(dǎo)致功率效率提高，除非在傳播路徑數(shù)為無限大的極限情況，獲得了時不變非色散AWGN信道的傳輸特性(在圖9中用點畫線80表示)。相反，存在多徑分集的情況下非相干解調(diào)會引起合并損失。為了比較，通過時不變非色散AWGN信道傳輸?shù)姆窍喔山庹{(diào)的誤比特率用虛線-點畫線82表示。在多徑傳播和這里應(yīng)用的有效的信道編碼的情形下，這種合并損失導(dǎo)致信道里多于兩條傳播路徑時功率效率的顯著下降。因此，隨著多徑分集的增加相干解調(diào)的優(yōu)勢在增加。其它種類的分集如天線分集情況下也會發(fā)生同樣的現(xiàn)象。這一事實是現(xiàn)代移動無線電系統(tǒng)中相干解調(diào)的一個重要優(yōu)勢。
對最大多普勒頻率0.024/Tb情況下本申請人的使用相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機進行了模擬。圖6所示實施方案的結(jié)果在圖10里表示，其中虛線是非相干解調(diào)的結(jié)果(同圖9一樣)，實線是采用判決引導(dǎo)信道估計和基于非相干解調(diào)的臨時碼元估計的相干解調(diào)的結(jié)果。表示了一條、兩條、四條和六條傳播路徑的結(jié)果。為了集中于對路徑權(quán)估計有貢獻的所有損耗，假定信道時延的估計是理想的。信道估計濾波器52是共有20級、具有線性相位的FIR濾波器，它們是為需要的矩形頻率響應(yīng)、用上述S.Haykin的書描述的最小均方誤差(MMSE)判據(jù)設(shè)計的。從上文可知，使用具有多于21個分枝(20級)的FIR濾波器或使用IIR濾波器，它們都可能有較低的等價噪聲帶寬，甚至可以得到更好的系統(tǒng)性能。
圖10中模擬結(jié)果跟圖9中結(jié)果的比較說明，在一條傳輸路徑和10-3的誤比特率的情況下，跟理想信道估計相比由于使用判決引導(dǎo)信道估計導(dǎo)致的性能下降只有0.8dB，在六條傳播路徑的情況下上升到2.3dB。圖10里的結(jié)果說明在一條傳播路徑和誤比特率為10-3的情況下，跟非相干解調(diào)相比利用判決引導(dǎo)信道估計的相干解調(diào)的增益為0.8dB，六條傳播路徑的情況下是1.4dB。
以上說明了，使用圖6所示的判決引導(dǎo)信道估計和非相干解調(diào)的接收機的性能顯著地超過圖7所示使用判決引導(dǎo)信道估計和相干解調(diào)的接收機。這是對圖7所示接收機進行計算機模擬所得定量實例來說明的。模擬參數(shù)和圖10的一樣。為了公平地比較這些方案，所有情形下濾波器的級數(shù)都選擇為20。在圖7所示的方案中，濾波器都是預(yù)測濾波器，它們都是根據(jù)上述S.Haykin的書第六章設(shè)計的。圖11和12分別表示對通過具有一條和四條傳播路徑的信道傳輸?shù)哪M結(jié)果。
在兩種情況下，圖7方案的誤比特率性能都比使用非相干解調(diào)的接收機的誤比特率性能差。只有圖6作為相干解調(diào)的結(jié)果而具有顯著的增益。應(yīng)當(dāng)指出系統(tǒng)的性能強烈地依賴于最大多普勒頻率和信道濾波器的截止頻率，后者根據(jù)最大多普勒頻率調(diào)整。如果最大多普勒頻率很低，圖11和12所示的圖7方案的缺點就可能不明顯。然而對于移動應(yīng)用如根據(jù)IS-95的通信系統(tǒng)，相信用于模擬的方案是合理的。
圖6的方案比圖7的優(yōu)越，至少因為信道估計濾波器52的噪聲帶寬顯著地低，特別是如果最大多普勒頻率較高。(這一情況已經(jīng)討論過。)另一個可能的原因是，在圖6的方案中，用于判決引導(dǎo)信道估計的預(yù)定碼元是獨立于數(shù)據(jù)估計而產(chǎn)生的，因此避免了誤差傳播。由于系統(tǒng)的非線性，難于給出更好性能的具體理由。因為沒有反饋，所以圖6的方案可以看成兩級解調(diào)。從其它的系統(tǒng)(例如用聯(lián)合檢測的CDMA)可知，可以用兩級解調(diào)提高性能。
兩個方案的誤比特率比較說明，相干解調(diào)優(yōu)于非相干解調(diào)，而且接收機的復(fù)雜性只是略有增加。特別是對圖6所示基于非相干解調(diào)臨時碼元估計、使用判決引導(dǎo)信道估計的相干解調(diào)器來說更是如此。對于最大多普勒頻率0.024/Tb，它在移動無線電應(yīng)用中非常典型，可以獲得的增益是1dB。應(yīng)當(dāng)明白，本申請人的系統(tǒng)的功率效率依賴于最大多普勒頻率，后者由信道特性給出。同理如果最大多普勒頻率較低，如同無線本地環(huán)應(yīng)用中一樣，應(yīng)用本申請人的相干代替非相干解調(diào)可以獲得的增益會大于大約1dB，因為信道估計濾波器52的等價噪聲帶寬可以減小。所以，本申請人的接收機對無線本地環(huán)和無線局域網(wǎng)都是很有吸引力的。
本申請人的發(fā)明為使用正交調(diào)制的數(shù)字通信系統(tǒng)提供了增高了的功率效率。在CDMA系統(tǒng)中，這一改善的性能導(dǎo)致了頻帶效率(用戶容量)的提高。另一個重要的優(yōu)點是使用本申請人解調(diào)方案的接收機跟為非相干解調(diào)設(shè)計的系統(tǒng)兼容。
本申請人的相干解調(diào)與判決引導(dǎo)信道估計相結(jié)合的一個重要應(yīng)用是IS-95通信系統(tǒng)的上行鏈路。在這樣一個移動無線電環(huán)境，本申請人的組合提供了相對于非相干系統(tǒng)1dB的增益。對于其它環(huán)境，如無線本地環(huán)，本申請人的方案的增益應(yīng)該更高。
在前面本申請人的發(fā)明是在正交調(diào)制方案的情況下說明的，它等價于正交(如Walsh-Hadamard)序列的情況。現(xiàn)在相信本申請人的臨時碼元估計在這種情況下工作得最好。然而，本申請人的臨時碼元估計還可以用于雙正交和非正交序列情形，如同在此引為參考的美國專利第5237586號說明的一樣。
為了說明本申請人的發(fā)明在非擴頻通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，圖13表示脈沖幅度調(diào)制(PAM)、正交幅度調(diào)制(QAM)，或PSK或利用分集的DPSK調(diào)制接收機的一部分50’。圖13描述的安排和圖5描述的安排相似，它用一種直接的方式修改。應(yīng)當(dāng)明白本申請人的臨時碼元估計的原理在兩種情形下都用基本相同的方式工作，盡管非擴頻系統(tǒng)里匹配濾波和取樣取代了擴頻系統(tǒng)里的相關(guān)器。另外，應(yīng)當(dāng)明白圖13只代表一個信號或一條傳播路徑，而且多徑或分集接收機典型地包括多于一個的選擇器SEL’、信道估計濾波器52’、延時單元54’、共軛器62’和合成器64’。
在典型的非擴頻接收機里，解調(diào)是由匹配濾波和對分集接收機各路徑接收到的信號進行取樣來完成的。圖13中沒有表示出完成這些功能的裝置。得到的復(fù)值取樣被全部饋入臨時碼元估計單元56’，它產(chǎn)生臨時幅度系數(shù)估計的倒數(shù)。這些估計是對應(yīng)于饋入發(fā)射機里整形濾波器的特定調(diào)制方案(如PAM、QAM、PSK或DPSK)的幅度系數(shù)的估計。既然臨時幅度系數(shù)估計是多電平信號(它們與只有0和1出現(xiàn)的正交調(diào)制方案相對應(yīng))，圖13所示的選擇器SEL’就是一個復(fù)乘法器或等價裝置。這種對應(yīng)說明上述關(guān)于擴頻調(diào)制的所有操作都可以應(yīng)用于非擴頻數(shù)字通信系統(tǒng)。更進一步，調(diào)制方案可以是雙正交或非正交的。本文中，本申請人的發(fā)明似乎對基于DPSK的通信系統(tǒng)有吸引力，因為臨時碼元估計可以由非相干解調(diào)完成。
應(yīng)當(dāng)明白圖13的安排也可以用于非分集通信系統(tǒng)，只需要注意到從這樣一個系統(tǒng)僅有的匹配濾波器里出來的取樣被饋入臨時碼元估計單元56’，該單元會為每一個這樣的取樣進行估計，其幅度系數(shù)(例如1+j；3+3j等)可能會送入選擇器SEL’，并把估計提供給選擇器SEL’。于是，選擇器SEL’將包括一個復(fù)乘法器，它會形成估計的倒數(shù)與它們的相應(yīng)取樣的積，并且這些積會提供給信道估計濾波器52’。濾波器52’產(chǎn)生的估計的路徑權(quán)將提供給共軛器62’，路徑權(quán)估計的共軛將提供給合并器64’，它也包括一個復(fù)乘法器。
應(yīng)當(dāng)明白，用那些本領(lǐng)域的一般技巧就可以通過其它形式實施本發(fā)明，而沒有偏離它的本質(zhì)。所以，不管從哪一方面來看上述實施方案應(yīng)當(dāng)被認為是說明性的，而不是限制性的。這項發(fā)明的范圍由以下聲明詳細說明。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1．一種在采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機的設(shè)備，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到的信號的取樣并與一個預(yù)先確定的碼序列相關(guān)生成相關(guān)取樣，該設(shè)備包括基于相關(guān)取樣估計路徑權(quán)的裝置，其中估計裝置包括基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置，其中臨時碼元估計是獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生的，沒有將數(shù)據(jù)解調(diào)過程確定的信息信號反饋回去，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的裝置，和基于選擇的相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置；以及在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中為了確定信息信號而產(chǎn)生判決變量的裝置，其中判決變量由相關(guān)取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
2．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括基于相關(guān)取樣將收到的信號取樣進行非相干解調(diào)的裝置，和形成非相干解調(diào)后收到的信號取樣的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
3．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括對收到的信號取樣進行解調(diào)的裝置，對解調(diào)后的信號取樣進行解碼并形成信息信號估計的裝置，和對信息信號估計進行再編碼并基于再編碼估計形成臨時碼元估計的裝置。
4．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置為相關(guān)取樣的線性組合產(chǎn)生權(quán)，而且信道估計裝置基于該線性組合產(chǎn)生估計的路徑權(quán)。
5．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括對收到信號進行相干解調(diào)的裝置和形成收到的信號相干解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
6．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括至少用兩級來對收到的信號進行解調(diào)的裝置和形成收到的信號解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
7．一種在采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機的方法，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到的信號的取樣并將它們與一個預(yù)定碼序列相關(guān)產(chǎn)生相關(guān)取樣，該方法包括以下步驟基于相關(guān)取樣估計路徑權(quán)，其中估計步驟包括以下步驟基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計，其中臨時碼元估計是獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生的，沒有將數(shù)據(jù)解調(diào)過程確定的信息信號反饋回去，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣，和基于選擇的相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)；以及在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程里為確定信息信號產(chǎn)生判決變量，其中判決變量是基于估計的路徑權(quán)通過相關(guān)取樣的最大比率合并產(chǎn)生。
8．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括基于相關(guān)取樣對收到信號的取樣進行非相干解調(diào)，并形成收到信號取樣非相干解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
9．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括將收到的信號的取樣進行解調(diào)、將解調(diào)后的信號取樣進行解碼并形成信息信號估計、對信息信號估計再編碼和基于再編碼的估計形成臨時碼元估計的步驟。
10．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括為線性組合的相關(guān)取樣產(chǎn)生權(quán)，而且估計的路徑權(quán)建立在線性組合后的相關(guān)取樣的基礎(chǔ)上。
11．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括對收到的信號的取樣進行相干解調(diào)并形成收到的信號相干解調(diào)后的取樣的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
12．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括至少用兩級對收到的信號的取樣進行解調(diào)并形成收到信號取樣解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
13．一種接收機里的設(shè)備，采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生匹配濾波后所收到信號的取樣，該設(shè)備包括基于所收到信號的取樣估計路徑權(quán)的裝置，其中估計裝置包括
基于所收到信號的取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置，其中臨時碼元估計是獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生的，沒有將數(shù)據(jù)解調(diào)過程確定的信息信號反饋回去，形成臨時碼元估計的倒數(shù)與所收到信號取樣的乘積的裝置；和基于所選擇的收到信號的取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置；和為接收機使用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生判決變量以確定信息信號的裝置，其中判決變量通過所收到信號取樣的最大比率合并基于所估計的路徑權(quán)產(chǎn)生．14．權(quán)利要求13的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括基于相關(guān)取樣對所收到信號的取樣進行非相干解調(diào)的裝置，和形成非相干解調(diào)后所收到信號取樣的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
15．權(quán)利要求13的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括將收到的信號的取樣進行解調(diào)的裝置，將解調(diào)后的所收到信號的取樣進行解碼并形成信息信號估計的裝置，以及對信息信號估計進行再編碼并基于再編碼估計形成臨時碼元估計的裝置。
16．權(quán)利要求13的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置產(chǎn)生相關(guān)取樣的線性組合的權(quán)，而且信道估計裝置基于這樣一個線性組合產(chǎn)生估計的路徑權(quán)。
17．一種在采用通信系統(tǒng)的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機的方法，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機而接收機產(chǎn)生收到的信號匹配濾波后的取樣，該方法包括以下步驟基于收到的信號的取樣估計路徑權(quán)，其中估計步驟包括以下步驟基于收到的信號取樣產(chǎn)生臨時碼元估計，其中臨時碼元估計從獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生，而沒有將數(shù)據(jù)解調(diào)過程確定的信息信號反饋回去，形成臨時碼元估計的倒數(shù)與收到信號采樣的乘積，和基于所選收到的信號取樣產(chǎn)生路徑權(quán)；以及為接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生判決變量以確定信息信號，其中判決變量由收到信號取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
18．權(quán)利要求17的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括基于相關(guān)取樣對收到的信號取樣進行非相干解調(diào)，并形成收到的信號取樣經(jīng)非相干解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
19．權(quán)利要求17的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括，將收到的信號取樣進行解調(diào)、將解調(diào)后的收到的信號取樣進行解碼和形成信息信號估計、將信息信號估計進行再編碼和基于再編碼的估計形成臨時碼元估計。
20．權(quán)利要求17的方法，其中臨時碼元估計生成步驟為相關(guān)取樣的線性組合產(chǎn)生權(quán)，并且估計的路徑權(quán)基于這樣一個線性組合而產(chǎn)生。
21．一種用于擴頻通信系統(tǒng)的接收機，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到的信號的取樣，包括產(chǎn)生收到信號至少兩條射線的取樣的裝置；將取樣組與預(yù)定碼序列進行相關(guān)從而產(chǎn)生一組相關(guān)取樣的裝置；基于相關(guān)取樣為每條射線估計相應(yīng)路徑權(quán)的裝置，其中估計裝置包括基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計并獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程而沒有將數(shù)據(jù)解調(diào)過程確定的信息信號反饋回去的裝置，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的裝置，和基于所選相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置；和為確定信息信號在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量的裝置，其中判決變量由相關(guān)取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
22．權(quán)利要求21的接收機，其中臨時碼元估計生成裝置包括將相關(guān)取樣進行平方律合并的裝置和形成相關(guān)取樣的平方律合并的硬判決的裝置。
23．權(quán)利要求22的接收機，其中臨時碼元估計生成裝置還包括相關(guān)取樣的延時單元。
24．權(quán)利要求21的接收機，其中臨時碼元估計生成裝置還包括相關(guān)取樣的延時單元。
25．一種對擴頻通信系統(tǒng)里的信息信號進行解調(diào)的方法，其中接收機產(chǎn)生收到的信息信號的取樣，包括以下步驟產(chǎn)生所收到信息信號的至少兩條射線的取樣；將取樣組與預(yù)定碼序列進行相關(guān)產(chǎn)生一組相關(guān)取樣；基于相關(guān)取樣為每一條射線估計相應(yīng)的路徑權(quán)，其中估計步驟包括基于相關(guān)取樣和從獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟而沒有將數(shù)據(jù)解調(diào)過程確定的信息信號反饋回去、基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的步驟、和通過將所選臨時碼元估計進行過濾產(chǎn)生路徑權(quán)的步驟；和在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中為確定信息信號產(chǎn)生判決變量，其中判決變量通過將根據(jù)估計的路徑權(quán)選擇的相關(guān)取樣進行最大比率合并而產(chǎn)生。
26．權(quán)利要求25的方法，其中產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟包括將相關(guān)取樣進行平方律合并并形成平方律合并后相關(guān)取樣的硬判決的步驟。
27．權(quán)利要求26的方法，其中產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟還包括將相關(guān)取樣進行延時的步驟。
28．權(quán)利要求25的方法，其中產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟還包括將相關(guān)取樣進行延時的步驟。
權(quán)利要求
1．一種采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計接收機的設(shè)備，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到的信號的取樣并與一個預(yù)先確定的碼序列相關(guān)生成相關(guān)取樣，該設(shè)備包括基于相關(guān)取樣估計路徑權(quán)的裝置，其中估計裝置包括-基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置，其中臨時碼元估計是獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生的，-基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的裝置，和-基于選擇的相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置；以及在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中為了確定信息信號而產(chǎn)生判決變量的裝置，其中判決變量由相關(guān)取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
2．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括基于相關(guān)取樣將收到的信號取樣進行非相干解調(diào)的裝置，和形成非相干解調(diào)后收到的信號取樣的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
3．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括對收到的信號取樣進行解調(diào)的裝置，對解調(diào)后的信號取樣進行解碼并形成信息信號估計的裝置，和對信息信號估計進行再編碼并基于再編碼估計形成臨時碼元估計的裝置。
4．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置為相關(guān)取樣的線性組合產(chǎn)生權(quán)，而且信道估計裝置基于該線性組合產(chǎn)生估計的路徑權(quán)。
5．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括對收到信號進行相干解調(diào)的裝置和形成收到的信號相干解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
6．權(quán)利要求1的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括至少用兩級來對收到的信號進行解調(diào)的裝置和形成收到的信號解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
7．一種在采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計的接收機中的方法，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到的信號的取樣并將它們與一個預(yù)定碼序列相關(guān)產(chǎn)生相關(guān)取樣，該方法包括以下步驟基于相關(guān)取樣估計路徑權(quán)，其中估計步驟包括以下步驟-基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計，其中臨時碼元估計是獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生的，-基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣，和-基于選擇的相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)；以及在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程里為確定信息信號產(chǎn)生判決變量，其中判決變量是基于估計的路徑權(quán)通過相關(guān)取樣的最大比率合并產(chǎn)生。
8．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括基于相關(guān)取樣對收到的信號取樣進行非相干解調(diào)，并形成收到信號取樣非相干解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
9．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括將收到的信號的取樣進行解調(diào)、將解調(diào)后的信號取樣進行解碼并形成信息信號估計、對信息信號估計再編碼和基于再編碼的估計形成臨時碼元估計的步驟。
10．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括為線性組合的相關(guān)取樣產(chǎn)生權(quán)，而且估計的路徑權(quán)建立在線性組合后的相關(guān)取樣的基礎(chǔ)上。
11．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括對收到的信號的取樣進行相干解調(diào)并形成收到的信號相干解調(diào)后的取樣的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
12．權(quán)利要求7的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括至少用兩級對收到的信號的取樣進行解調(diào)并形成收到信號取樣解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
13．一種在采用通信系統(tǒng)里的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計接收機的設(shè)備，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生匹配濾波后所收到信號的取樣，該設(shè)備包括基于所收到信號的取樣估計路徑權(quán)的裝置，其中估計裝置包括-基于所收到信號的取樣產(chǎn)生臨時碼元估計的裝置，其中臨時碼元估計是獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生的，-形成臨時碼元估計的倒數(shù)與所收到信號取樣的乘積的裝置；和-基于所選擇的收到信號的取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置；和為接收機使用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生判決變量以確定信息信號的裝置，其中判決變量通過所收到信號取樣的最大比率合并基于所估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
14．權(quán)利要求13的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括基于相關(guān)取樣對所收到信號的取樣進行非相干解調(diào)的裝置，和形成非相干解調(diào)后所收到信號取樣的硬判決作為臨時碼元估計的裝置。
15．權(quán)利要求13的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置包括將收到的信號的取樣進行解調(diào)的裝置，將解調(diào)后的所收到信號的取樣進行解碼并形成信息信號估計的裝置，以及對信息信號估計進行再編碼并基于再編碼估計形成臨時碼元估計的裝置。
16．權(quán)利要求13的設(shè)備，其中臨時碼元估計生成裝置產(chǎn)生相關(guān)取樣的線性組合的權(quán)，而且信道估計裝置基于這樣一個線性組合產(chǎn)生估計的路徑權(quán)。
17．一種在采用通信系統(tǒng)的相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計接收機的方法，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機而接收機產(chǎn)生收到的信號匹配濾波后的取樣，該方法包括以下步驟基于收到的信號的取樣估計路徑權(quán)，其中估計步驟包括以下步驟-基于收到的信號的取樣產(chǎn)生臨時碼元估計，其中臨時碼元估計從獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生，-形成臨時碼元估計的倒數(shù)與收到信號采樣的乘積，和-基于所選收到的信號取樣產(chǎn)生路徑權(quán)；以及為接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生判決變量以確定信息信號，其中判決變量由收到信號取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
18．權(quán)利要求17的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括基于相關(guān)取樣對收到的信號取樣進行非相干解調(diào)，并形成收到的信號取樣經(jīng)非相干解調(diào)后的硬判決作為臨時碼元估計的步驟。
19．權(quán)利要求17的方法，其中臨時碼元估計生成步驟包括，將收到的信號取樣進行解調(diào)、將解調(diào)后的收到的信號取樣進行解碼和形成信息信號估計、將信息信號估計進行再編碼和基于再編碼的估計形成臨時碼元估計。
20．權(quán)利要求17的方法，其中臨時碼元估計生成步驟為相關(guān)取樣的線性組合產(chǎn)生權(quán)，并且估計的路徑權(quán)基于這樣一個線性組合而產(chǎn)生。
21．一種用于擴頻通信系統(tǒng)的接收機，其中發(fā)射機發(fā)送一個信息信號給接收機，接收機產(chǎn)生收到的信號的取樣，包括產(chǎn)生收到信號至少兩條射線的取樣的裝置；將取樣組與預(yù)定碼序列進行相關(guān)從而產(chǎn)生一組相關(guān)取樣的裝置；基于相關(guān)取樣為每條射線估計相應(yīng)路徑權(quán)的裝置，其中估計裝置包括基于相關(guān)取樣產(chǎn)生臨時碼元估計并獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程的裝置，基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的裝置，和基于所選相關(guān)取樣產(chǎn)生路徑權(quán)的信道估計裝置；和為確定信息信號在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中產(chǎn)生判決變量的裝置，其中判決變量由相關(guān)取樣的最大比率合并基于估計的路徑權(quán)產(chǎn)生。
22．權(quán)利要求21的接收機，其中臨時碼元估計生成裝置包括將相關(guān)取樣進行平方律合并的裝置和形成相關(guān)取樣的平方律合并的硬判決的裝置。
23．權(quán)利要求22的接收機，其中臨時碼元估計生成裝置還包括相關(guān)取樣的延時單元。
24．權(quán)利要求21的接收機，其中臨時碼元估計生成裝置還包括相關(guān)取樣的延時單元。
25．一種對擴頻通信系統(tǒng)里的信息信號進行解調(diào)的方法，其中接收機產(chǎn)生收到的信息信號的取樣，包括以下步驟產(chǎn)生所收到信息信號的至少兩條射線的取樣；將取樣組與預(yù)定碼序列進行相關(guān)產(chǎn)生一組相關(guān)取樣；基于相關(guān)取樣為每一條射線估計相應(yīng)的路徑權(quán)，其中估計步驟包括基于相關(guān)取樣和從獨立于接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟、基于臨時碼元估計選擇相關(guān)取樣的步驟、和通過將所選臨時碼元估計進行過濾產(chǎn)生路徑權(quán)的步驟；和在接收機采用的數(shù)據(jù)解調(diào)過程中為確定信息信號產(chǎn)生判決變量，其中判決變量通過將根據(jù)估計的路徑權(quán)選擇的相關(guān)取樣進行最大比率合并而產(chǎn)生。
26．權(quán)利要求25的方法，其中產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟包括將相關(guān)取樣進行平方律合并并形成平方律合并后相關(guān)取樣的硬判決的步驟。
27．權(quán)利要求26的方法，其中產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟還包括將相關(guān)取樣進行延時的步驟。
28．權(quán)利要求25的方法，其中產(chǎn)生臨時碼元估計的步驟還包括將相關(guān)取樣進行延時的步驟。
全文摘要
公布了采用相干解調(diào)和判決引導(dǎo)信道估計將收到的通信信號進行解調(diào)的方法和設(shè)備,跟采用非相干解調(diào)的接收機比它們具有顯著的增益。對于擴頻通信系統(tǒng)如TIA/EIA/IS－95移動通信標(biāo)準規(guī)定的上行鏈路來說它尤其如此,在那里采用了利用卷積編碼和交織的正交調(diào)制方案。該相干解調(diào)方法和設(shè)備不需要導(dǎo)頻信號,因此可以用于原來設(shè)計成使用非相干解調(diào)的通信系統(tǒng)。
文檔編號H04B7/26GK1236509SQ9719954
公開日1999年11月24日 申請日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月13日
發(fā)明者P·施拉姆, J·休伯 申請人:艾利森電話股份有限公司