为铂金广播信道估计器确定FFT窗口位置和延迟扩展的方法技术

技术编号:4075998 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在一个实施方式中,本发明专利技术包括信道估计方法,该方法包括确定FFT窗口位置以及计算延迟扩展。在另一个实施方式中,确定FFT窗口位置的步骤包括:设置FFT窗口的初始位置;计算每一个抽头的能量;对所述每一个抽头的能量进行时间平均;将每一个抽头的平均能量与第一阈值乘以所有抽头的平均能量进行比较;将每一个抽头的平均能量与第二阈值乘以混叠分量中的最大平均能量进行比较;若抽头的平均能量大于所述第二阈值乘以混叠分量中的最大平均能量,则更新这组路径;以及优化FFT窗口位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于使多址系统同步的方法和装置。更具体地讲,本专利技术涉及用 于使码分多址(CDMA)系统、正交频分复用(OFDM)系统、或这两种系统的混合体同步的新颖 且改进的方法和装置。
技术介绍
在现有技术中,使用CDMA搜索器信息或正交频分复用(OFDM)信道估计信息来进 行同步。CDMA搜索器查找扇区和路径。通过标识来自各个扇区的各条路径的到达时间,CDMA 搜索器使接收到的信号与导频信号相关。基于码片延迟方面的差异可以区分各条路径,即 不同路径具有不同延迟。在使用OFDM信道估计的情况下,所有的路径都由冲激响应~h来表示。可以使用 信道估计将各个路径组合起来。信道延迟扩展是冲激响应的跨度或宽度,它等于最大路径 延迟与最小路径延迟之差。OFDM是一种多载波传输技术,它将可用频谱划分成许多载波。高速数据信号被划 分成数十或数百个较低速的信号。这些较低速的信号并行地在射频(RF)信号内称为副载 波频率(“副载波”)的各个频率上进行传输。每一个副载波都由低速率数据流之一来进行 调制。由此,OFDM信号是许多具有不同副载波频率的信号之和。另外,所有的载波都彼此正交。因为这些载波都是正交的,所以每一个载波在一个 码元周期内具有整数次循环。因此,每一个载波的频谱在本系统中其它载波中的每一个的 中心频率处都具有空值。参照图1。结果,各载波之间的干扰最少,从而可如理论上允许的 尽可能紧密地间隔。离散傅里叶变换被用于OFDM信号的基带处理。离散傅立叶变换被实现成快速傅 立叶逆变换(IFFT)和快速傅里叶变换(FFT),分别用于对并行数据块进行调制和解调。一 次变换过程中所生成的一组副载波定义了一个OFDM码元。这些副载波在由IFFT生成的时 间采样的信道上被串行传输。OFDM码元的持续时间与副载波码元的持续时间相同,由此等 于上述变换的时间窗口。5以此方式产生OFDM信号确保了 0FDM信号在通过非弥散信道进行传输时将保持 其副载波正交特性。然而,大多数信道都是弥散的。由此,显著的时间和/或频率弥散被引 入到所传输的信号中。这些损害引入了载波间的干扰(ICI)和码元间的干扰(ISI),它们可 能破坏副载波的正交性。为了免受包括多路径在内的时间弥散的影响,在连续的OFDM码元之间引入了等 于信道冲激响应长度的防卫间隔。循环扩张的OFDM码元由此便由防卫间隔以及其中传输 信息的有用部分共同构成。该防卫间隔常常由IFFT输出的循环扩张(即周期性变换的一 部分的循环重发)来实现。为了保持传输效率,系统设计者通常努力将防卫间隔限制为小 于有用的OFDM码元持续时间的四分之一。图2是是根据现有技术的典型OFDM发射机的框图。OFDM发射机10接收基带数据 比特流12作为其输入。这些输入数据比特12被立刻馈入编码器14。编码器14通常使用 块和/或卷积编码方案,以将纠错和/或检错冗余引入上述输入比特12中。在OFDM通信系统中,数据是以一系列时域突发(burst)来进行传输的。为了形成 每一个时域突发,由数字信号处理器(DSP) 16将IFFT应用于一组频域码元,从而产生了数 字时域OFDM码元。DSP 16还对这些数字时域OFDM码元进行其它频谱整形。另外,它添加 了循环前缀或防卫间隔。接下来,这些数字时域OFDM码元在数模转换器20中被转换成模拟信号,然后,在 中频(IF)发射机42中被转换成中频。该合成IF OFDM信号接下来被传递到射频(RF)发 射机40,射频发射机40接下来先将该IF OFDM信号上变频至期望的可选载波频率,最后再 放大并跨传输介质传播。上变频通常是通过使IF信号与可变频率振荡器信号混合来实现 的。通过改变该振荡器频率,可改变该载波频率。图3示出了 OFDM信号作为被称为循环前缀的防卫间隔分开的多个用户数据块而 进行传输。循环前缀是相邻用户数据块的一部分的拷贝,并且被用于减小由多路径衰落所 引起的码元间干扰(ISI)。更具体地讲,如本领域的技术人员所知的那样,只有循环前缀才 受ISI影响,这与用户数据的情况正相反。由此,由OFDM接收机除去循环前缀,便从接收到 的OFDM信号中除去了 ISI的影响。在现有技术中,CDMA系统利用CDMA搜索器信息来同步,而OFDM系统则利用离散 频域信道估计器信息来实现同步。CDMA搜索器利用伪噪声(PN)相关来标识多径和多个扇 区。OFDM信道估计器利用导频频调位置处的频率响应来标识信道冲激响应。然而,在检测 较弱或较低功率的信号时,CDMA搜索器便不太有效。如果没有检测到多径分量,则它不会 被包括在信号解调和干扰抑制的过程中。结果,信噪比将更低。另一方面,如果信道延迟扩 展超过导频频调的个数,则OFDM信道估计会遭遇混叠现象。即使相邻OFDM码元的导频频 调是交错的以便接纳其长度是导频频调个数的2倍的信道估计也是这种情况。
技术实现思路
考虑到上文,本专利技术所描述的特征一般涉及用于在多径信道上传输语音或数据的 一种或多种改进的系统、方法和/或装置。在一个实施方式中,本专利技术包括信道估计方法,该方法包括确定FFT窗口位置以 及计算延迟扩展。在另一个实施方式中,确定FFT窗口位置的步骤包括设置FFT窗口的初始位置; 计算每一个抽头的能量;对所述每一个抽头的能量进行时间平均;将每一个抽头的平均能 量与第一阈值乘以所有抽头的平均能量进行比较;将每一个抽头的平均能量与第二阈值乘 以混叠分量中的最大平均能量进行比较;如果所述抽头的平均能量大于所述第二阈值乘以 混叠分量中的最大平均能量,则更新上述那组路径;以及优化FFT窗口位置。在另一个实施方式中,本专利技术包括用于估计信道的接收机,包括具有输入和输出 的RF接收机;具有输入和输出的IF接收机,其中所述输入可操作地连接到所述RF接收机 的输出;具有输入和输出的模数转换器,其中所述输入可操作地连接到所述IF接收机的输 出;具有输入和输出的解码器;以及具有输入和输出的处理器,其中所述输入可操作地连 接到所述模数转换器的输出并且所述输出可操作地连接到所述解码器的输入,并且所述处 理器包括存储器以及由所述存储器中所存储的指令构成的软件,其中所述接收机适于执行 所述存储器中所存储的指令,这些指令包括确定FFT窗口位置以及计算延迟扩展。在另一个实施方式中,本专利技术包括用于估计信道的处理器,包括存储器;以及由 所述存储器中所存储的指令构成的软件,其中所述处理器适于执行所述存储器中所存储的 指令,这些指令包括确定FFT窗口位置以及计算延迟扩展。根据下文的详细描述、权利要求书以及附图,本专利技术的其它应用范围将变得显而 易见。然而,应该理解,详细描述和特定示例尽管指明了本专利技术的优选实施方式,但仅是作 为说明而给出的,因为落在本专利技术的精神和范围内的各种变化和修改对本领域的技术人员 而言将是显而易见的。附图说明根据下文中给出的详细描述、所附的权利要求书以及附图,将可更充分地理解本 专利技术,在附图中图1是根据现有技术在OFDM信道带宽内典型OFDM信号的例示,其中示出了 OFDM 副载波的频域定位;图2是根据现有技术的典型OFDM发射机的框图;图3是根据现有技术的OFDM信号的例示;图4是本专利技术的OFDM接收机的框图;图5是揭示本专利技术的方法和装置所采取的本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于提供信号的方法,所述方法包括:在发送信号中提供码分复用CDM波形;在发送信号中提供正交频分调制OFDM波形,其中所述CDM波形和所述OFDM波形是时分复用的。

【技术特征摘要】
US 2005-4-18 60/672,573;US 2005-6-29 11/174,108一种用于提供信号的方法,所述方法包括在发送信号中提供码分复用CDM波形;在发送信号中提供正交频分调制OFDM波形,其中所述CDM波形和所述OFDM波形是时分复用的。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于, 所述OFDM波形包括彼此交错的导频频调。3.一种用于在FFT中将信号从时域转换为频域的方法,所述方法包括 基于估计的信道脉冲响应设定FFT窗口的初始位置;无论所述FFT窗口的任何抽头具有的能量小于第一阈值乘以最大平均能量还是第二 阈值乘以最大平均能量,调整所述FFT窗口的位置。4.一种用于接收信号的方法,所述方法包括接收射频(RF)正交频分调制(OFDM)调制的信号;将所述RF OFDM调制的信号进行下变频以提供中频(IF)信号;数字化所述IF信号以提供数字信号;如果所述数字化的信号包括循环前缀,除去任何循环前缀以恢复时域信号; 以快速傅立叶变换(FFT)转换所述时域信号以恢复频域码元;以及 确定每个所述频域码元的开始的定时。5.如权利要求4所述的方法,还包括 为所述FFT确定起点;测量OFDM导频频调上的频率响应;估计信道脉冲响应,包括确定估计的信道脉冲响应Ch)中的第一个有效分量和最后 一个有效分量;在所述第一个有效分量和所述最后一个有效分量之间的窗口上从所述频率响应计算 信道脉冲响应(h);计算所述信道脉冲响应的2P个抽头时域信道估计的每一个的能量;关于无限脉冲响应(IIR)滤波器计算所述2P个抽头时域信道估计的每一个的平均能量;使用大于第一阈值和第二阈值的所述2P个抽头时域信道估计的每一个计算信号; 计算2P个抽头时域信道估计的延迟扩展。6.一种提供信号的设备,所述设备包括发射机,用于在发送信号中提供码分复用(CDM)波形;所述发射机也用于在发送信号中提供正交频分调制OFDM波形,其中所述CDM波形和所 述OFDM波形是时分复用的。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述发射机用于将彼此交错的导频频调包括在所述OFDM波形中。8.一种用于在FFT中将信号从时域转换为频域的设备,所述设备用于 基于估计的信道脉冲响应设定FFT窗口的初始位置;无论所述FFT窗口的任何抽头具有的能量小于第一阈值乘以最大平均能量还是第二 阈值乘以最大平均能量,调整所述FFT窗口的位置。9.一种用于接收信号的设备,所述设备包括接收机,用于接收射频(RF)正交频分调制(OFDM)调制的信号; 下变频器,用于将所述RF OFDM调制的信号进行下变频以提供中频(IF)信号; 数字变换器,用于数字化所述IF信号以提供数字信号;循环前缀除去器,如果所述数字化的信号包括循环前...

【专利技术属性】
技术研发人员:N布什安J纳姆古恩PJ布莱克
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1