提高通信网络中的接收机性能制造技术

本发明专利技术涉及提高通信网络中的接收机性能。描述了用于改进多载波通信网络中的接收机性能的方法和装置，其中在通信系统中的传输信道（20）上传送经编码码元（250）。估计（718、760）传输信道（20）的模型，所述模型表征载波间干扰对多载波系统中的至少一个载波的影响。通过使用所估计的模型移除所预测的载波间干扰的影响来解码（720、762）收到码元（250）。还描述了用于联合网络中的通信接收机（30）操作的预处理器（40）。预处理器（40）包括可操作以基于收到信号来估计通信信道的至少一种特征的信道估计器（42）。预处理器（40）取决于该至少一种特征来修改收到信号并将经修改的信号提供给通信接收机（30）。

【技术实现步骤摘要】
用于提高通信网络中的接收机性能的系统和方法本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/AU2007/001506，国际申请日为2007年10月5日，进入中国国家阶段的申请号为200780041874.X，名称为“提高通信网络中的接收机性能”的专利技术专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及通信系统，尤其涉及增进通信网络中的接收机的性能。专利技术背景通信系统可以按由信道20分开的发射机10和接收机30的形式来建模，如图1中所示。发射机10将数据转换成适于在信道20上传输的信号。该信道可按某种方式使所传送的信号畸变。接收机的目标是从信号中移除信道畸变的效应并且将信号转换成对原始数据的估计。接收机可包括信道估计器。信道估计器可观测通过因在信道上传输而已畸变的收到信号，并基于此观测生成信道估计。信道畸变可包括振幅畸变、频率偏移、相位偏移、多普勒效应、或缘于关于存储器的通道产生的畸变，诸如瑞利(Rayleigh)衰落、莱斯(Rician)衰落、或多径信道、或加性噪声或干扰。接收机可使用信道估计来移除信道的效应并生成对所传送的数据的估计。在理想接收机(著名的Genie辅助接收机)中，信道估计将会是完美的，并且对所传送数据的估计将会是最优的。然而，在实践中，信道估计可能不是完美的，因此对所传送数据的估计可能是次优的。进一步，许多接收机被设计成在较窄范围的信道类型上操作。如果这些接收机被用于接收在并未为其而设计的那些类型的信道上传送的数据，则其信道估计器就更加可能生成错误的信道估计，从而降低性能。由欧洲电信标准协会(ETSI)公布的手持数字视频广播(DVB-H)标准扩充了地面标准(DVB-T)。DVB-H旨在指定用于向电池供电的手持终端广播多媒体服务的高效率手段。DVB-H与其地面前身后向兼容。这些标准公布如下：·数字视频广播(DVB)；用于手持终端的传输系统(DVB-H)，ETSIEN302304V1.1.1(2004-11)，欧洲电信标准协会；以及·数字视频广播(DVB)；用于地面数字电视的成帧结构、信道编码和调制，ETSIEN300744V1.5.1(2004-11)，欧洲电信标准协会。DVB-H标准的目标包括：·稳健的移动连通性；·覆盖最大化；·低功耗；·缓解冲激干扰；以及·用户在蜂窝小区之间漫游。考虑到这些目标，该标准包括表1中所描述的要素。表1–DVB-H具体要素当存在移动性时，DVB波形可能遭受载波间干扰(ICI)，其中由于移动性引入的多普勒效应，副载波会彼此干扰。为解决此问题，DVB-H标准通过向2K和8K模式添加“4K”模式扩充了DVB-T。此处的数字是指FFT中用于生成所传送DVB波形的副载波的数目。对于给定带宽信号，更多副载波意味着更靠近的副载波和更易受多普勒效应攻击。8K模式尤其易受多普勒效应攻击。4K模式被视为如由2K模式所提供的更宽副载波与由8K模式所提供的更长循环前缀之间的折衷。DVB还具有分级模式，其中波形可用两种方式来解调。一种方法得到较低数据率的更可靠解调，而另一种更难解调但得到较高数据率。在较高数据率模式下解调的能力向终端用户提供改进的服务。导频码元被插入所传送波形中以使得能进行信道估计，从而能在接收机处进行相干解调和解码。任何给定正交频分复用(OFDM)码元中的副载波的大约1/9在DVB中被用于此目的。在覆盖和移动性的极限处，接收机单独使用这些导频来推导准确的信道估计的能力被折衷。本说明书中对任何现有技术的引用并非且不应被视为承认或以任何形式建议此现有技术构成在澳大利亚或任何其他辖区内的公共一般性知识的部分，或者可合理地期望本领域技术人员将此现有技术确认、理解、当作相关的。专利技术概述本专利技术的目标在于基本上克服或至少改进现有安排的一个或多个缺点。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于联合通信接收机操作的预处理器，该预处理器包括：可操作以接收经由通信信道传送的输入信号的输入；可操作以基于输入信号来估计通信信道的至少一种特征的信道估计器；可操作以取决于该至少一种估计特征来修改输入信号的信号修改器；以及用于向通信接收机提供经修改信号的输出。根据本专利技术的第二方面，提供了一种预处理信号以提供给通信接收机的方法，该方法包括：接收经由通信信道传送的输入信号；基于输入信号来估计通信信道的至少一种特征；取决于该至少一种估计特征来修改输入信号；以及将经修改的信号提供给通信接收机。根据本专利技术的进一步方面，提供了一种包括记录在机器可读记录介质上的机器可读程序代码的计算机程序产品，该程序代码用于控制程序代码在其上执行的数据处理装置的操作以便执行对信号进行预处理以提供给通信接收机的方法，该方法包括：接收经由通信信道传送的输入信号；基于输入信号来估计通信信道的至少一种特征；取决于该至少一种估计特征来修改输入信号；以及将经修改的信号提供给通信接收机。还描述了纳入预处理器的通信系统。根据本专利技术的进一步方面，提供了一种解码多载波通信系统中的码元的方法，该方法包括：a)接收在通信系统中的传输信道上传送的经编码码元；b)估计传输信道的模型，该模型表征载波间干扰对多载波系统中的至少一个载波的影响；以及c)通过使用所估计的模型移除所预测的载波间干扰的影响来解码收到码元。根据本专利技术的进一步方面，提供了一种在多载波无线通信系统的接收机中进行载波间干扰预测和移除的方法，该方法包括：·基于导频码元估计经平滑的第一直接信道；·通过使用经平滑的第一直接信道估计产生传送码元的软估计和硬估计来解码收到码元；·使用导频和传送码元的第一硬估计来估计经平滑的第二直接信道；·通过使用经平滑的第二直接信道估计产生传送码元的第一软估计和第二硬估计来解码收到码元；·使用导频码元和传送码元的第二硬估计来估计经平滑的第三直接信道；以及·估计至少一个毗邻副载波的经平滑的载波间干扰信道，其中已先使用传送码元的第一软估计从观测中移除了对直接信道干扰的当前估计。优选地，该方法包括：·根据信道估计从至少一个副载波中消去干扰；·解码消去干扰的副载波以返回信息比特估计。该方法可另外包括在解码之前根据平滑信道估计组合消去干扰的码元。该方法可包括以下各项的一次或多次附加重复：·使用导频码元和当前硬解码器结果来估计新的经平滑直接信道；·估计至少一个毗邻副载波的经平滑的载波间干扰信道，其中已先使用传送码元的当前软估计从观测中移除了对直接信道干扰的当前估计。·根据信道估计从至少一个副载波中消去干扰；·通过使用经平滑直接信道估计产生新的传送码元的软估计和硬估计来解码收到码元。信道估计的平滑可使用以下各项中的任一项来达成：·通过低通滤波器卷积，·经由FFT、加窗和IFFT进行变换。对多个接收机天线的一般化可通过为每一个天线定义一组信道并矢量化解码过程的解调阶段来达成。在FFT的输出中存在的ICI也可通过向预FFT模块反馈本地频率偏移估计来减小，预FFT模块针对测得频率偏移校正时域序列。此校正可按照唯前向方式或追溯地执行，即如果频率偏移估计在接收机的应用期间改变，则任何给定OFDM码元可通过FFT变换多次。卷积码的软输出解码的使用(例如，经由后验概率解码)可用来允许在任何后续Reed-Solomon解码之前使用擦除预测，从而提高系统的纠错能力。根据本专利技术的另一方面，提供了一种在多载波无线通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码多载波通信系统中的码元的方法，包括：a)接收在所述通信系统中的传输信道上传送的经编码码元；b)估计所述传输信道的模型，所述模型表征载波间干扰对所述多载波系统中的至少一个载波的影响；以及c)通过使用所述估计的模型移除所预测的载波间干扰的影响来解码所述收到码元。

【技术特征摘要】
2006.10.05 AU 2006905545;2006.10.10 AU 20069056181.一种在经由多载波无线通信系统的信道接收包含码元的信号的接收机中进行载波间干扰预测和移除的方法，包括：a)基于导频码元生成第一直接信道估计；b)通过使用所述第一直接信道估计产生对所传送码元的第一硬估计来解码收到码元；c)使用所述导频码元和所述传送码元的第一硬估计来生成第二直接信道估计；d)通过使用所述第二直接信道估计产生传送码元的第一软估计和第二硬估计来解码所述收到码元；e)使用所述导频码元和所述传送码元的第二硬估计来生成第三直接信道估计；f)生成对至少一个毗邻副载波的载波间干扰信道估计，其中已使用所述传送码元的第一软估计从对所述收到码元的观测中移除了对直接信道干扰的当前估计。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：根据所述信道估计从至少一个副载波中消去干扰；以及解码消去干扰的码元以返回信息比特估计。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：在解码所述消去干扰的码元之前取决于经平滑的信道估计组合所述消去干扰的码元。4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，包括以下各项的一次或多次重复：使用导频码元和当前硬解码器结果来生成新的经平滑直接信道估计；生成对至少一个毗邻副载波的经平滑的载波间干扰信道估计，其中已先使用传送码元的当前软估计从所述观测中移除了对直接信道干扰的所述当前估计；根据所述信道估计从至少一个副载波中消去干扰；以及通过使用所述经平滑直接信道估计产生新的传送码元的软估计和硬估计来解码所述收到码元。5.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，通过选自以下各项的平滑方法来平滑一个或多个信道估计：通过低通滤波器卷积，以及经由FFT、加窗和IFFT进行变换。6.一种如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述接收机从多个天线接收信号，所述方法包括：为每一个天线定义一组信道；以及为收到码元矢量化解码过程的解调阶段。7.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，使用FFT将收到信号从时域变换到频域，以及所述方法包括：向预FFT模块反馈本地频率偏移估计，所述预FFT模块被...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·D·亚历山大，P·K·格雷，D·V·L·黑力，J·L·比特富尔，A·J·格兰特，P·N·帕姆，J·C·萨顿，M·苏特，
申请(专利权)人：科达无线私人有限公司，
类型：发明
国别省市：