降低复杂度的多比特符号的解调器制造技术

本发明专利技术说明了如何允许符号跨到包含假设符号的区域和路径历史区域，以致符号部分存在于两个状态中。这允许符号中对于预测信号抽样最重要的那些部分留在假设状态中，而剩下的部分传到路径历史。解码器对用属于符号的字符表的信息符号调制的信号进行解码。解码器包括最大似然序列估计器，它假设包含信息符号的字符表子分组，假设字符表中的符号，并确定具有最高似然指示的信息符号的序列。解码器还包括对描述信号已通过其传播的信道的系数进行估计的信道估计器、组合信道估计和相应信号抽样以获得量度的信号预测器、累加假设符号序列的量度以确定似然指示的量度累加器。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域，更具体地说，涉及对受到符号间干扰的符号调制无线电信号的信息符号进行解调和解码。信息符号调制信号的Viterbi解码包括对信号进行抽样以获得抽样，每个都取决于序列信息符号的限定数(L)；然后，假设影响给定信号抽样的L个序列符号的所有可能的ML个序列。假设的序列用于预测抽样值，将抽样值与接收信号相比较，对每个符号序列，在一个量度内累加预测误差。当序列前进一个符号以预测下一个符号时，最早的符号从下一个预测抽样所依据的L个连续符号的窗口中删去，并做出该符号的暂时判决。暂时的符号判决与剩余ML个序列中的每个序列相关，它建立与每个剩余序列相关的“路径历史”。人们知道，在假设下一个符号之前可以进行暂时判决，所以每次迭代后假设符号数减少到L－1个符号，并且具有相关量度的记忆的路径历史的数为ML－1。例如在以下专利中包括MSLE(Viterbi)算法的现有技术说明给申请人的名为“自适应最大似然解调器”的美国专利No.5331666，给申请人的名为“数字调制信号的双向解调的方法和设备”的美国专利No.5335250，给Chennakeshu等人的名为“美国数字蜂窝接收机的低复杂度自适应均衡器”的美国专利No.5467374，给Dent和Bottomley的名为“通用的直接更新Viterbi均衡器”的美国专利No.5577068，给申请人的名为“信道独立均衡器设备”的美国专利No.5557645，给申请人的名为“解码器优化的方法和设备”的美国专利No.5577053，通过引入将上述所有专利结合在此。可以在以下专利文献中看到其它说明美国专利申请08/218236(Dent和Croft于1994年3月28日申请)；08/305727(Dent于1994年9月14日申请)；和08/393809(Dent于1995年2月24日申请)中，通过引入将上述所有专利结合在此。在所有上述现有技术中，解码的符号完全位于假定的序列集中，位于与其相关的路径历史集中，已经从解码器中提取，或者还完全没有被解码器假设。因而，现有技术通过限制必须共同假设的序列符号数的各种设备来限制保留序列数，提出了限制解码器复杂度的需要。这可能包括仅仅忽略一个或多个符号和容忍性能的损失。另一种现有技术方法使用某些符号，这些符号已经从假设阶段进入到路径历史，信号抽样根据这些符号预测下一个抽样值。这个方法公开在给Baier的美国专利No.5307374中，通过引用将其结合于此。因而，保留在假设阶段的序列符号数L－1要减去用于信号预测的路径历史中的符号数。在这个被称为“每个存活处理”算法中，不需要测试所有进入路径历史的符号组合，这就导致小的性能损失。但是，与以前讨论的现有技术相同的是，符号要么全部包括在路径历史中，要么不是。当使用另一种称为“M”算法的先有技术方法时，保留状态数还可能小于字符表大小的幂。M算法通过丢弃低似然性量度的状态来减少保留状态数。仅最好的M状态被保留。但是，最好的M状态，不能保证包括了最近假设符号所有的值。在对通过不同延迟的多径传播的信号进行解调的均衡器中，希望包括最近假设符号的所有值，其中包含最大能量的路径不是延迟最短的路径。在给Clark的美国专利No.4484338中，关于部分符号的处理说明了M算法。Clark使用M算法把保留假设数限制到令人满意的数M。但是，Clar中的每个保留假设包括整个符号数n，而不是部分符号。Clark使用部分符号的概念只是为了减少把保留假设数从M扩展到字符表大小的M倍的工作，他假设一个新符号，而且下选至最佳M，在两个较小的扩展级进行扩展，在每个扩展级后再下选至M。但是Clark的技术包括假设部分符号值的第一阶扩展后的过早选择。因为不是保证保留部分符号的所有值或字符表子分组用于进一步估计，因而过早选择会导致性能降低。而且，上述给Clark的专利No.4484338只公开了当整个符号可以从部分符号的线性加权和重建时符号划分成部分符号的可能性。本专利技术解决现有技术中的一个或多个不足。根据本专利技术的一个方面，公开一种方法，用于对从发射机经多传播路径传播到接收机的信号抽样进行处理，以便对属于符号的字符表的信息符号进行解码。所述方法包括以下步骤假设具有来自符号的字符表的符号和部分符号的符号序列，其中部分符号标识来自字符表的符号的子分组。所述方法还包括预测每个假设序列的信号抽样的期望值并将信号抽样的实际值与预测值进行比较，以便确定每个序列的似然值。所述方法还包括存储包括与似然值相关的部分符号和全部符号的假设序列，选择具有最大确定似然值的符号序列作为解码信息符号。每个判决符号属于由假设部分符号标识的符号的子分组中的一个。根据本专利技术的另一个方面，公开一种解码器，用于对用属于符号的字符表的信息符号调制的信号进行解码。所述解码器包括最大似然序列估计器，它假设包含信息符号的字符表子分组，假设字符表中的符号，并确定具有最高似然指示的信息符号的序列。所述解码器还包括信道估计器，用于对描述信号通过其传播的信道的系数进行估计；信号预测器，用于将信道估计与相应的信号抽样相结合以得到量度；量度累加器，用于累加假设符号序列的量度以确定似然指示。详细说明在附图说明图1的无线通信系统10中，发射机12发射信息比特14，这是通过首先对比特进行分组以在纠错编码器中组成信息符号，其中纠错编码器可以包括交织。纠错编码器任选地将检错和纠错信息加到信息比特14。纠错编码器16中形成的每个符号被传送到调制器18并通过将其映射到包括所有可能的无线信号矢量值的复平面上的一个唯一星座点而被编码。复星座点的序列(对应于待发送的信息比特分组的序列)在滤波器20种被滤波，并在变频器22中被上变频到发送频率。放大器24把信号放大到发送功率电平，用于从天线26发送。接收机28接收经色散媒体(包括，例如经过反射面36反射)传播后的发送信号30、32和34的多个镜像(image)30、32和34，这导致符号间干扰。接收机28在天线38接收信号，在滤波器40中对信号进行滤波，并在变频器42中进行下变频。然后接收机28在抽样器44(可以是模数转换器)中对接收信号抽样以产生接收复矢量值的序列，其中包括由于发送滤波、色散媒体和接收机滤波而产生的噪声和符号间干扰(ISI)。因此，每个复矢量值是几个邻近的发送复符号值的加权和。描述ISI的加权因子，称为信道系数，由接收信号确定，例如通过与包括在发送中的已知符号进行相关。然后，在解调器46中对信号进行解调，象下面将进一步说明的那样，并在解码器48中被解码。一种对上面的接收抽样值进行解码的已知方法使用了最大似然序列估计(MSLE)。MSLE假设符号值序列，并使用信道系数作为加权因子把它们组合起来以预测接收的抽样。对每个假设序列计算累加量度，作为预测抽样和实际信号抽样之间误差的平方和，保留错误最低的序列作为最佳的解码符号序列。但是，当符号字符表中的符号数M大时(例如16正交幅度调制(16QAM)情况下的16，其中符号表示4比特的分组)，而且通过ISI组合起来的符号数L也大时(例如5)，在同一时刻必须假设的序列数是ML－1(例如164＝65536)，这就需要非常大的解码器运算量。本专利技术缓解了这一问题，即假设仅够确定其相应的复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对已经经由多传播路径从发射机到接收机传播的信号的抽样进行处理以便对属于符号的字符表的信息符号进行解码的方法，所述方法包括以下步骤：假设包括来自所述符号字符表的符号和部分符号的符号序列，所述部分符号标识所述字符表中符号的子分组； 预测每个所述假设符号序列的所述信号抽样的期望值；将所述信号抽样的实际值与所述预测值进行比较，以便确定每个所述假设符号序列的似然值；存储假设符号序列，包括与所述似然值相关的部分符号和全部符号；以及选择具有最大确定似然值的符号序列 作为所述解码信息符号，其中每个所述解码符号属于由所述假设部分符号标识的所述符号子分组中的一个。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：PW登特，
申请(专利权)人：艾利森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]