用于TD-SCDMA系统中的接收装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统中的接收装置和方法，用于接收扩频因子为１的数据。依照本发明专利技术的接收装置，包括：一数据分离器，用于将接收的数据分为Ｍｉｄａｍｂｌｅ部分和数据部分；一信道估计单元，用于根据本地Ｍｉｄａｍｂｌｅ与数据分离器分离出的Ｍｉｄａｍｂｌｅ部分进行信道冲激响应的估计；一ＤＩＲ估计单元，用于从信道估计单元估计的信道冲激响应中选取只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应；一ＭＶＡ执行装置，用于根据ＤＩＲ估计单元选择的冲激响应和数据分离器分离出来的数据部分，利用ＭＶＡ算法执行最大似然序列估计；一解扰单元和一解调单元，用于对ＭＶＡ执行装置输出的结果执行解扰和解调。

【技术实现步骤摘要】
用于TD-SCDMA系统中的接收装置和方法
本专利技术属于无线通信
，特别是第三代移动通信系统TD-SCDMA(时分同步码分多址系统)在高速数据传输业务中实现高质量接收的一种接收方法及装置。
技术介绍
随着未来多媒体业务对高速数据传输日益增长的需求，无线数据业务将急剧增加，这就要求第三代移动通信系统必须具有适合传输数据业务的一些特点，如高数据量、高突发性、高可靠性等。对于第三代移动通信标准之一的TD-SCDMA系统，为了满足不同通信要求的各类用户的需要，终端接收机不但要支持高质量的低速传统语音业务，还要支持高质量的高速数据传输业务。传统的TD-SCDMA终端接收机都是采用联合检测技术，该技术虽然在扩频因子大于1的多用户传输条件下能够获得较好的接收效果，但对于扩频因子为1时高速数据传输业务，接收性能就很不理想。其原因是，当扩频因子大于1时，每个时隙可分配多个码道，同时传输多个用户的数据，所以接收机受到干扰主要是多址干扰(MAI)，而联合检测技术具有较强的抗多址干扰的能力。当扩频因子为1时，每个时隙只传送一个用户的数据，接收机受到的干扰主要是多径传输引起的符号间干扰(ISI)，此时最佳的接收技术为最佳均衡技术。虽然联合检测技术也具有抗符号间干扰的能力，但它相当于线性均衡器，其性能远远不如最佳均衡器。对于最佳均衡器，通常实际应用较多的是最大似然序列估计(MLSE)，并且MLSE的实现一般采用维特比算法(VA)。维特比算法虽然大大简化了MLSE，使MLSE成为一种可以实际操作的方法，但其计算复杂度仍然随着符号间干扰延伸长度的增加呈指数增加。因而对于信道冲激响应(CIR)延伸较长而主要抽头系数较少的信道，维特比算法仍然是一种复杂度较大而难以实际应用的方法。-->
技术实现思路
本专利技术的目的是给出一种TD-SCDMA在扩频因子为1时的接收装置和方法，以实现对高速数据传输的高可靠性接收，从而满足未来互联网和多媒体应用对3G无线高速数据业务需求的急剧增加。本专利技术的一方面在于提供一种用于TD-SCDMA系统中的接收装置，用于接收扩频因子为1的数据，其包括：一数据分离器，用于将接收的数据分为Midamble部分和数据部分；一信道估计单元，用于根据本地Midamble与数据分离器分离出的Midamble部分进行信道冲激响应的估计；一DIR估计单元，用于从信道估计单元估计的信道冲激响应中选取只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应；一MVA执行装置，用于根据DIR估计单元选择的信道冲激响应和数据分离器分离出来的数据部分，利用MVA算法执行最大似然序列估计；一解扰单元和一解调单元，用于对MVA执行装置输出的结果执行解扰和解调。本专利技术的另一方面在于提供一种用于TD-SCDMA系统中的接收方法，用于接收扩频因子为1的数据，其包括：数据分离步骤，将接收的数据分为Midamble部分和数据部分；信道估计步骤，根据本地Midamble与数据分离步骤分离出的Midamble部分进行信道冲激响应的估计；DIR估计步骤，从信道估计步骤估计的信道冲激响应中选取只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应；MVA执行步骤，用于根据DIR估计步骤选取的信道冲激响应和数据分离步骤分离出来的数据部分，利用MVA算法执行最大似然序列估计；解扰和解调步骤，用于对MVA执行步骤得到的结果执行解扰和解调。依照本专利技术的接收装置和方法，结合TD-SCDMA时隙结构的特点对MVA算法进行了改进。多网格维特比算法(MVA)从MLSE接收机通常所采用的维特比算法(VA)演变而来。对于信道冲激响应(CIR)的主要抽头系数较少而延伸较长的多径信道，MVA算法能够克服传统VA算法计算量过大的缺点，而同时又保持了MLSE接收机最佳均衡的性能。因而采用MVA算法的MLSE均衡接收机的有效实现，将大大改善扩频因子为1时的高速数据传输中TD-SCDMA系统的接收性能。-->附图说明图1为TD-SCDMA系统的时隙结构；图2为依照本专利技术的数据分离的示意图；图3为依照本专利技术采用MVA算法的MLSE接收机的结构框图；图4为依照本专利技术采用MVA算法的MLSE接收机的接收流程图。具体实施方式下面，描述采用MVA算法的MLSE接收机3的构造。如图3所示，依照本专利技术的接收机3包括一数据分离器31，一信道估计器32，一DIR估计器33，MVA执行装置34，一解扰器35和一解调器36。数据分离器31每接收到一个时隙的数据后，根据图2所示的分离方法将一个时隙的数据分成数据Rdata和训练序列(Midamble)RMidamble两部分，其中Rdata部分包括图2所示的前368个符号和后368个符号，RMidamble部分是指长度为144个符号的Midamble序列。训练序列部分RMidamble输入信道估计器32中，用于进行信道冲激响应(CIR)的估计，信道估计的输出作为DIR估计的输入进一步进行DIR的估计。然后DIR估计的输出q(n)和数据部分Rdata作为MVA算法的输入进行最大似然序列估计，最后最大似然序列估计的输出经过解扰和解调处理，即为接收机的输出。以下，对接收机3所包括的各个部件作逐一说明。数据分离器31根据图2所示的时隙结构，将接收到的一个时隙的数据分为数据部分Rdata和Midamble部分RMidamble，其中数据部分Rdata包括图2所示的前368个符号和后368个符号，其输入MVA执行装置34，进行最大似然序列估计。RMidamble部分是指长度为144个符号的Midamble序列，作为信道估计器32的输入进行信道冲激响应的估计。在TD-SCDMA系统中，信道估计器32用本地Midamble数据与从数据分离器31接收到的Midamble数据RMidamble来进行信道冲激响应的估计。以FFT(快速傅立叶变换)和IFFT(逆快速傅立叶变换)的方法为例，其基本原理如下：假设用户使用的训练序列在发射前经过旋转变换为Midamble的复值数据BMidamble，接收到的数据为RMidamble，另设h为信道冲激响应，n为白噪声。-->则可以得到如下公式：          RMidamble＝Gh+nG是由基本的Midamble码构成的转换矩阵，由于选用的训练序列Midamble码的抗噪声性能较好，噪声的影响可以忽略，因此可以得到以下表达式：            RMidamble＝Gh在实现时，采用如下的公式计算信道冲激响应h^=IFFT(FFT(RMidamble)./FFT(BMidamble))]]>信道估计器32得到的信道冲击响应输入DIR估计器33。在实际的多径环境中，信道冲激响应(CIR)虽然通常只包含有限的几个非零抽头，但由于信道对接收机是不可预知的，无论采用何种信道估计方法都不可避免地受噪声干扰和信道衰落的影响，使得估计的信道冲激响应很难满足只有有限的几个非零抽头的条件，所以通常采用DIR估计器33来完成从估计的信道冲激响应中得到只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应(DIR)。该DIR估计器33可以有多种不同的实现方法，本专利技术以残留ISI最小化的方法为例说明。其基本原理为：接收Midamble序列估计的信道冲激响应不仅包括信号，还包含噪声。由于假设信道噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统中的接收装置，用于接收扩频因子为１的数据，其包括：一数据分离器，用于将接收的数据分为Ｍｉｄａｍｂｌｅ部分和数据部分；一信道估计单元，用于根据本地Ｍｉｄａｍｂｌｅ与数据分离器分离出的Ｍｉｄａｍｂｌｅ 部分进行信道冲激响应的估计；一ＤＩＲ估计单元，用于从信道估计单元估计的信道冲激响应中选取只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应；一ＭＶＡ执行装置，用于根据ＤＩＲ估计单元选择的冲激响应和数据分离器分离出来的数据部分，利用ＭＶＡ 算法执行最大似然序列估计；一解扰单元和一解调单元，用于对ＭＶＡ执行装置输出的结果执行解扰和解调。

【技术特征摘要】
1.一种用于TD-SCDMA系统中的接收装置，用于接收扩频因子为1的数据，其包括：一数据分离器，用于将接收的数据分为Midamble部分和数据部分；一信道估计单元，用于根据本地Midamble与数据分离器分离出的Midamble部分进行信道冲激响应的估计；一DIR估计单元，用于从信道估计单元估计的信道冲激响应中选取只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应；一MVA执行装置，用于根据DIR估计单元选择的冲激响应和数据分离器分离出来的数据部分，利用MVA算法执行最大似然序列估计；一解扰单元和一解调单元，用于对MVA执行装置输出的结果执行解扰和解调。2.如权利要求1所述的接收装置，其中数据分离器分离的数据部分包括时隙中的数据符号，Midamble中的16个符号和保护间隔。3.如权利要求1所述的接收装置，其中DIR估计单元采用残留ISI最小化选取理想的冲激响应。4.如权利要求1所述的接收装置，其中，MVA执行装置包括，一网格初始化单元，用于根据DIR估计单元的输出产生MVA网格初始化信息；一分支度量单元，用于根据MVA网格初始化信息和数据分离器分离出来的数据部分，计算分支度量；一比较选择单元，用于根据MVA网格初始化信息和分支度量单元计算的分支度量，执行状态转移路径的选择和符号的硬判决；一可靠性信息测量单元，用于根据MVA网格初始化信息和比较选择单元的输出，进行可靠性信息的计算，并输出软输出符号；和一控制单元，用于控制网格初始化单元，分支度量单元，比较选择单元和可靠性信息测量单元。5.如权利要求4所述的接收装置，其中，MVA网格初始化信息包括非零抽头的个数，非零抽头的位置，符号的判决时刻、确定每个判决步需要存储的状态和判决深度以及根据每个判决步存储的状态确定的状态转移关系，以及每个存储状态与分支度量的对应关系。6.如权利要求4所述的接收装置，其中，比较选择单元包括：一瞬间判决部件，用于对每条竞争路径对应的分支度量进行比较，选择最小的分支度量值；一累加部件，进行竞争路径的累积度量值与对应分支度量的累加；一比较部件，比较累加部件得到的累加结果；和一选择部件，选择累加度量值最小的路径为幸存路径，并输出该幸存路径上的第一个硬判决符号和幸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张代君，董霄剑，王平平，
申请(专利权)人：北京天碁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]