用于单载波调制方案的接收器设备和方法技术

公开了用于单载波调制的接收器设备。具体地，本公开的接收器设备能够处理双重选择性信道(即，在时间和频率变化的信道)。接收器设备被配置为确定通信信道的信道状态信息(CSI)和基于CSI的多个签名根。多个签名根中的每个签名根为非零复点，其中，多个签名根被均匀分布在复平面中的圆的圆周上。接收器设备还被配置为基于多个签名根构建第一范德蒙矩阵；基于第一范德蒙矩阵执行单载波调制信号的解调，以获得解调信号，以及基于对解调信号执行迭代过程，以获得符号。以获得符号。以获得符号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于单载波调制方案的接收器设备和方法


[0001]本公开大体上涉及单载波调制系统领域，尤其涉及单载波调制系统的接收器设备。为此，公开了接收器设备、系统和方法，例如，在双选择性(时间和频率选择性)信道中用于时间频率域单载波拉格朗日
‑
范德蒙分复用(LVDM)均衡。

技术介绍

[0002]传统上，在频率选择性信道中，使用了单载波频域均衡(SC
‑
FDE)。例如，传统的单载波频域多址接入(SC
‑
FDMA)方案已被调整用于第四代(4G)上行链路传输。然而，基于SC
‑
FDMA方案的传统设备的问题是，在深衰落场景下无法实现完美恢复(PR)。
[0003]此外，还提出了用于快速和/或频率选择性瑞利衰落信道中的单载波信号的传统时域信道估计和检测方法。然而，这种传统方法的问题是，由于时变信道，子载波之间的正交性被破坏，导致载波间干扰(ICI)，这增加了与归一化多普勒频率成比例的不可约误差下限。
[0004]此外，还提出了抵消符号间干扰(ISI)的传统方法。这种抵消方法试图从接收到的信号中删除ISI，以便隔离所需的数据符号。
[0005]然而，传统的ISI抵消方法的一个问题是，例如，它们的实质性性能误差。
[0006]传统设备和方法的另一个问题通常是它们的复杂性。例如，为了防止错误传播，应将可靠的决策馈送到这类传统设备和方法中。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题和缺点，本公开的实施例旨在改进用于单载波调制方案的接收器设备或接收方法。目的是提供一种用于单载波LVDM方案的高级接收器，其能够处理双选择性信道(即，在时间和频率上变化的信道)。
[0008]目的中的一个或多个通过所附独立权利要求中描述的本公开的实施例实现。从属权利要求中进一步定义了本公开实施例的有利实现方式。
[0009]一种改进本公开实施例所基于的传统设备和方法的方法，在包括发送器设备1710和接收器设备1720的示例性系统1700中被公开，下面参考图17和图18描述。示例性系统1700奠定了本公开实施例的基础。
[0010]图17描绘了包括单载波发送器设备1710和使用范德蒙矩阵用于解调的接收器设备1720的示例性方案。发送器设备1710和接收器设备1720通过通信信道1704通信。
[0011]此外，在这种方法中提出了一种新的推广SC
‑
FDE的波形，被称为单载波LVDM，其中，PR条件已被满足。SC
‑
LVDM依赖于导致发送器设备1710和接收器设备1720的低复杂性实现的一抽头均衡。
[0012]在下文中，基于频率选择性信道中的SC
‑
LVDM，呈现了针对系统1700的讨论。
[0013]发送器设备1710包括预编码器1701、调制器1702和零填充(ZP)块1703。
[0014]发送器设备1710还可以与多载波LVDM方案的发送器设备兼容。SC
‑
LVDM方案的发
送器1710分别使用由R和Ω给出的预编码器1701和调制器1702，如下所示：
[0015][0016]和
[0017][0018]其中，可以验证此外，在传输过程中，发送器设备1710可以向K个符号添加L个零，并且还可以使用单个载波发送P个符号，其中，P＝K+L。此外，接收器设备1720使用K个不同的非零复点称为签名根，这些点被选择均匀地分布在半径a的圆上，使得
[0019]接收器设备1720包括接收器滤波器1705、预均衡1706、一抽头均衡器单元1707、后均衡1708和决策块1709。
[0020]预均衡1706(即，解调器)基于构造矩阵E来执行解调，矩阵E是具有K
×
P大小的范德蒙矩阵，如下所示：
[0021][0022]将范德蒙矩阵被应用于接收信号，以获得由以下公式给出的解调信号：
[0023][0024]其中，C是L阶的传播信道，由给出。此外，发送器滤波器、参数C和接收器滤波器的卷积可以由信道矩阵H(频率选择性信道)给出。此外，在上述等式(4)中，E(:,1:K)是范德蒙矩阵E的K个第一列。此外，选择签名根，以便可以获得
[0025]接收器设备1720的一抽头均衡器1707使用由D
‑1给出的K
×
K对角矩阵，然后是后均衡单元(由M给出，M是K
×
K矩阵)。因此，解调信号可以根据以下等式(5)获得：
[0026][0027]其中，以下矩阵M
[0028][0029]是范德蒙矩阵，不需要求逆。例如，在此处，满足了s的完美恢复。
[0030]接下来，将讨论接收器设备1720的决策块1709。参考图18，是包括发送器设备1710和接收器设备1720的系统1700的示意图，该系统1700使用圆的半径来构建其模块。例如，在接收器设备1720侧，圆的半径a可以被修改，例如，优化的“a
opt”，并且修改的、优化的圆的半径可以进一步用于构建接收器设备的模块，如图18所示。
[0031]接收器设备1720还可以包括信道估计块1801和优化块1802，其可以例如，从信道估计块1801获得信道状态信息(CSI)，并且可以进一步计算a
opt
。
[0032]图18的接收器设备1720使用修改的、优化的半径a
opt
来计算预均衡器(1706)、一抽头均衡器(1707)和后均衡器(1708)模块。
[0033]在一些实施例中，可选地，可以提供修正块1803，例如，修正块1803可以使用修正算法来修正多个签名根。
[0034]然而，在时间选择性信道中，子载波之间的正交性可能被破坏，并且矩阵D(例如，在接收器设备1720的一抽头均衡器1707中)不再是对角线。因此，出现ISI，并且一抽头均衡技术可能不足以检测符号。
[0035]与接收器设备1720相比，本公开的接收器设备和方法能够更好地处理双(时间和频率)选择性信道，同时保持接收器设备1720的低复杂性。
[0036]本公开的第一方面提供了一种用于单载波调制的接收器设备。接收器设备被配置为：确定接收器设备和发送器设备之间的通信信道的信道状态信息(CSI)，基于CSI确定多个签名根，其中多个签名根中的每个签名根为非零复点，并且其中多个签名根被均匀地分布在复平面中的圆的圆周上，基于多个签名根构建第一范德蒙矩阵，基于第一范德蒙矩阵，对从发送器设备接收的单载波调制信号执行解调，以获得解调信号，以及通过对解调信号执行第一迭代过程，获得符号，第一迭代过程包括一组并行干扰抵消(PIC)迭代。
[0037]接收器设备可以确定CSI。例如，接收器设备可以包括信道估计单元，信道估计单元可以运行用于确定CSI和/或估计的信道矩阵的信道估计算法，例如，以便均衡双选择性信道。
[0038]此外，接收器设备可以基于CSI确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于单载波调制的接收器设备(100)，所述接收器设备(100)被配置为：确定所述接收器设备(100)和发送器设备(110)之间的通信信道(111)的信道状态信息CSI(101)；基于所述CSI(101)确定多个签名根，其中，所述多个签名根中的每个签名根为非零复点，并且其中所述多个签名根被均匀地分布在复平面中的圆的圆周上；基于所述多个签名根构建第一范德蒙矩阵(706)；基于所述第一范德蒙矩阵(706)，对从所述发送器设备(110)接收的单载波调制信号(120)执行解调，以获得解调信号(121)；以及基于对所述解调信号(121)执行第一迭代过程，获得符号(130)，所述第一迭代过程包括一组并行干扰抵消PIC迭代。2.根据权利要求1所述的接收器设备(100)，其中对于每个PIC迭代，所述接收器设备(100)被配置为：基于所述多个签名根，构建第二范德蒙矩阵(704)；基于所述第一范德蒙矩阵(706)，获得第一矩阵(701)；基于所述第一范德蒙矩阵(706)和所述第二范德蒙矩阵(704)，获得第二矩阵(702)，以估计在当前PIC迭代中的第一符号间干扰ISI；通过对所述解调信号(121)或所述解调信号(121)的剩余部分应用对角矩阵(703)，执行一抽头均衡，其中，所述对角矩阵(703)是基于所述第一范德蒙矩阵(706)和所述第二范德蒙矩阵(704)以及估计的信道矩阵获得的，所述解调信号(121)的剩余部分是在从前一PIC迭代中的估计符号中去除所估计的所述第一ISI的贡献后获得的；以及基于从所述估计符号中去除在所述当前PIC迭代中的所估计的所述第一ISI的贡献，获得所述符号(130)。3.根据权利要求2所述的接收器设备(100)，其中所述接收器设备(100)被配置为在每个PIC迭代期间，分别对所述估计符号应用所述第一矩阵(701)和所述第二矩阵(702)，其中所述第一矩阵(701)被应用来执行所述估计符号的频域变换，并且其中所述第二矩阵(702)被应用来估计所述频域中变换符号的所述第一ISI。4.根据权利要求1至3中任一项所述的接收器设备(100)，其中执行所述第一迭代过程，直到所述一组PIC迭代的收敛满足预定义标准。5.根据权利要求1至4中任一项所述的接收器设备(100)，其中所述符号(130)还基于对从所述第一迭代过程输出的所获得的符号执行第二迭代过程而获得，所述第二迭代过程包括一组干扰抵消修正ICR迭代。6.根据权利要求2至5中任一项所述的接收器设备(100)，还被配置为基于所述估计的信道矩阵或确定的所述通信信道(111)的所述CSI(101)，获得抵消滤波器(801)。7.根据权利要求6所述的接收器设备(100)，其中对于每个ICR迭代，所述接收器设备(100)还被配置为：对所述第一迭代过程的输出或前一ICR迭代的输出，应用所述抵消滤波器(801)，以估计第二ISI；以及基于在去除所估计的所述第二ISI的贡献之后对滤波后的接收信号应用对角矩阵(803)的逆矩阵，获得所述符号(130)。
8.根据权利要求7所述的接收器设备(100)，其中在每个后续ICR迭代期间，对从所述第一迭代过程或前一ICR迭代的输出所获得的所述符号(130)，应用后续抵消滤波器(801)，以估计所述第二ISI。9.根据权利要求5至8中任一项所述的接收器设备(100)，其中执行所述第二迭代过程，直到所述一组ICR迭代的收敛满足预定义标准。10.一种用于单载波调制的接收器设备(200)，所述接收器设备(200)被配置为：确定所述接收器设备(200)和发送器设备(110)之间的通信信道(111)的信道状态信息CSI(201)；基于所述CSI(201)确定多个签名根，其中，所述多个签名根中的每个签名根为非零复点，并且其中所述多个签名根被均匀地分布在复平面中的圆的圆周上；基于所述多个签名根构建第一范德蒙矩阵(706)和第二范德蒙矩阵(704)；基于所述第一范德蒙矩阵(706)，对从所述发送器设备(110)接收的单载波调制信号(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡梅尔，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：