解码方法、接收器、装置、OFDM通信系统和计算机程序产品制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种解码方法、接收器、装置、OFDM通信系统和计算机程序产品。描述了在OFDM通信系统的接收器中解码接收到的SC-FDMA码元的方法。所述方法包括：从所有子载波i的信道矩阵Hi、噪声协方差矩阵S以及与所述接收到的SC-FDMA码元相关联的数字信号功率矩阵C计算近似星座能量所述近似星座能量是根据下述表达式计算的：。所述方法还包括使用相关联的近似星座能量解码接收到的码元。此外，还描述了接收器、装置、OFDM通信系统以及用于这种解码的计算机编程产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在OFDM通信系统的接收器中解码接收到的SC-FDMA码元的方法、星座统计计数器、接收器、装置、OFDM通信系统以及用于这种解码的计算机程序产品。
技术介绍
长期演进技术(LTE)在手机3G服务中迈出了最近的一步。LTE是提供了高达50兆比特每秒(Mbps)的上行链路速度和高达100Mbps的下行链路速度的3GPP标准。LTE物理层是在增强型基站(eNodeB)和移动用户设备(UE)之间传输数据和控制信息两者的高效方式。LTEPHY采用了正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)数据传输。特别是，LTE PHY使用了两种类型的OFDM方案：下行链路(DL)上的正交频分多址(OFDMA)和上行链路线(UL)上的单一载波-频分多址(SC-FDMA)。OFDMA允许在指定数目的码元周期中在逐个子载波的基本上向和从多个用户定向数据。SC-FDMA也被称为术语“单一载波-正交频分多址(SC-OFDM)”。OFDM系统将可用的带宽分成许多较窄的子载波并且以并行流发射数据。每个子载波通过使用不同水平的QAM调制而被调制，取决于信号质量，例如可以是QPSK、QAM、64QAM或者可以是能更高阶。因此，每个OFDM码元是信道中每个子载波上的瞬态信号的线性组合。每个OFDM码元的前端是循环前缀(CP)，该前缀被用于有效地消除ISI。此外，子载波被紧密地间隔，以高效地利用可用的带宽，而且>相邻的子载波之间实际上没有干扰(载波间干扰，或ICI)。OFDM码元包括两个主要组件：CP和FFT周期(TFFT)。有了充分持续时间的CP，前端码元不会溢出到FFT周期中；只存在由当前码元的时间交错“副本”而引起的干扰。一旦信道脉冲响应被确定(使用已知参考信号的周期传输，被称为导频码元)，失真可以通过在逐个子载波的基本上应用振幅和相位移位而被校正。在LTE下行链路中，OFDMA被用作多路复用方案。在OFDMA中，用户在预定时间量内被分配了特定数目的子载波。这些在LTE规范中被称为物理资源块(PRB)。因此，PRB具有时间和频率维度。PRB的分配由3GPP基站(eNodeB)处的调度功能处置。LTE帧的持续时间是10毫秒。它们被分成10个子帧，每个子帧长为1.0毫秒。每个子帧还被进一步分成两个时隙，每个具有0.5毫秒的持续时间。时隙包括6个或7个ODFM码元，这取决于常规或延长的循环前缀(也被分别称为短和长CP)是否被采用。可用的子载波总数取决于系统整个的传输带宽。LTE规范依据物理资源块(PRB)带宽和可用的PRB数目定义了系统带宽的参数：1.25MHz-20MHz。PRB被定义为对于一个时隙(0.5毫秒)的持续时间包括12个连续子载波。PRB是由基站调度器指配的资源分配的最小元素。发射的下行链路信号在Nsymb个OFDM码元的持续时间内包括NBW个子载波。其可以由所谓的资源栅格表示。资源栅格中的每个框表示用于一个码元周期的单一子载波并且被称为资源元素。注意，在MIMO应用中，对于每个发射天线都有资源栅格。特殊的参考信号被嵌入PRB中。当短CP被使用的时候，参考信号在每个时隙的第一和第五OFDM码元期间被发射，以及当长CP被使用的时候，参考信号在每个时隙的第一和第四OFDM码元期间被发射。注意，每第六个子载波发射了参考码元。此外，参考码元在时间和频率上都是交错。承载参考码元的子载波上的信道响应可以直接从所接收到的参考码元中计算。插值被用于消除剩余子载波上的信道响应。LTE PHY可以选择性地在基站和UE采用多个收发器，以便增强链路鲁棒性和提高LTE下行链路的数据速率。特别是，当信号的强度低以及多路径条件有挑战性的时候，最大比率合并(MRC)被用于在挑战传播条件方面增强链路可靠性。MIMO是被用于提高系统数据速率的相关技术。为了接收MIMO传输，接收器确定源自每个发射天线的信道脉冲响应。在LTE中，通过从每个发射天线连续发射已知参考信号来确定信道脉冲响应。例如，在Lx=2发射器×Lx=2接收器MIMO系统中，总共有四个信道脉冲响应(C1、C2、C3和C4)。注意当一个发射器天线正在发送参考信号的时候，其它天线处于空闲状态。一旦信道脉冲信号是已知的，数据可以从所有天线同时发射。在两个接收器天线处的两个数据流的线性组合导致了两个方程式和两个未知数的集合，其可被分解成两个原始数据流。考虑到降低功耗，单一载波-频分多址(SC-FDMA)技术被用于上行链路，以作为被用于LTE下行链路的OFDMA的替代。基本发射器和接收器架构与OFDMA非常相似(几乎相同)，并且它提供了基本上相同程度的多路径保护。在SC-FDMA中，底层波形可以本质上被认为是单一载波。图1示意性地显示了基本SC-FDMA发射器/接收器布置。注意很多功能块对SC-FDMA和OFDMA来说是共同的，因此在上行链路和下行链路信号链之间存在显著程度的功能共性。在上行链路线的发射链中的功能块包括：1.星座映射器：将传入比特流转换成单一载波码元(取决于信道条件，BPSK、QPSK或16QAM)；2.串行/并行转换器：将时域SC码元格式化为用于输入到FFT引擎的块；3.M点DFT(也被称为FFT块)：将时域SC码元块转换成M离散音调；4.子载波映射：将DFT输出音调映射到指定子载波，以用于传输。指定子载波是帧中的Nsc个连续子载波的子集，被称为分配；5.N点IDFT：将映射后的子载波转换成时域，以用于传输；以及6.循环前缀和脉冲整形：循环前缀被预置(prepend)到SC-FDMA码元，以用与描述OFDM相同的方式来提供多路径免疫。正如在OFDM的例子中，脉冲整形被用于防止频谱再生；7.RFE:将数字信号转换成模拟信号，并且上变频到RF，以用于传输。星座映射器、串行/并行转换器、M点DFT以及子载波映射可以一起被称为调制器。在MIMO应用中，星座映射器、串行/并行转换器以及M点DFT被提供给并行的每个传入比特流，以及子载波映射包括：将Lx发射器天线上的不同M点DFT的DFT输出音调映射到由MIMO编码器块的所谓的层，而DFT输出音调被映射到相同的指定子载波。在多用户MIMO(MU-MIMO)中，天线与不同的UE终端有关。在单一用户MIMO(SU-MIMO)中，发射天线与相同的UE终端有关。在接收侧链中，过程基本是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在OFDM通信系统的接收器中解码接收到的SC?FDMA码元的方法，所述方法包括：根据下述表达式，从所有子载波i的信道矩阵Hi、噪声协方差矩阵S以及与所述接收到的SC?FDMA码元相关联的数字信号功率矩阵C，来计算近似星座能量Qi=HiHS-1Hi]]>Q^=1NscΣi=0Nsc-1Qi]]>K^=diag((Q^+C-1)-1Q^),]]>以及使用相关联的所述近似星座能量来解码所述接收到的码元。

【技术特征摘要】
2012.11.07 EP 12191704.11.一种在OFDM通信系统的接收器中解码接收到的SC-FDMA码
元的方法，所述方法包括：
根据下述表达式，从所有子载波i的信道矩阵Hi、噪声协方差矩
阵S以及与所述接收到的SC-FDMA码元相关联的数字信号功率矩阵
C，来计算近似星座能量Qi=HiHS-1Hi]]>Q^=1NscΣi=0Nsc-1Qi]]>K^=diag((Q^+C-1)-1Q^),]]>以及
使用相关联的所述近似星座能量来解码所述接收到的码元。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据下述表达式，计算
近似星座方差U^=diag((Q^+C-1)-1)]]>以及其中，解码所述接收到的码元的步骤还使用近似星座方差3.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其中，所述解码包括
Turbo解码、或基于最大似然欧几里得的解码。
4.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其中，所述接收器是
LTE接收器，以及所述OFDM通信系统是LTE通信系统。
5.根据任何一项前述权利要求所述的方法，所述方法还包括：
从至少一个接收到的SC-FDMA导频码元确定所有子载波i的所述
信道矩阵Hi，作为信道矩阵估计，以及
从所述至少一个接收到的SC-FDMA导频码元确定所述噪声协方
差矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：从所述至少一
个接收到的SC-FDMA码元确定所述数据信号功率矩阵C。
7.一种用于OFDM通信系统中接收器的星座统计计算器(CSCE)，
所述星座统计计算器(CSCE...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉迪恩·库茨，阿米特·巴奥，塔尔·德克尔，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：