專利名稱：迭代信道估算以及基于信道估算的補償的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通訊領域，尤其涉及信道估算以及基于信道估算的補償的方法。
近幾十年來，已經提出了許多新的技術如多載波傳輸和智能天線算法來增加多用戶無線通訊系統的容量。然而，由這些新技術允諾的性能改進通常受到信道估算的精度的限制。信道估算是一個信號的發射機和接收機之間的失真的估算，這個失真是由發射信號經過的物理信道或介質引入的。使用這種失真估算(即信道估算)，接收機可以去除某些這種失真并且改進接收信號的精度。即使在信道補償中很小的改進也可以為例如多用戶技術帶來明顯的好處。
因為在無線通訊系統中移動站的移動，物理信道經常變化。如果希望對物理信道的失真進行相干檢測，則必須跟蹤失真的相位。由于跟蹤失真相位很困難，當前美國的碼分多址CDMA標準IS-95在系統的上行鏈路(到基站的通訊)使用非相干檢測。非相干檢測估算接收信號中的數據碼元而不用考慮物理信道的失真。
然而，非相干檢測就信噪比SNR而論受到不良性能的影響，而SNR性能直接與CDMA系統的容量相關。這樣，新一代CDMA標準，CDMA 2000已經提出在系統的上行鏈路進行相干檢測。為了完成相干檢測，已經提出將導頻信號用在系統的上行鏈路。因此，使用導頻信號，可以完成一種簡單形式的稱為導頻輔助檢測的相干檢測。
將來自給定移動站的基站的總接收信號表示為r(t)＝α(t)[p(t)+j·s(t)]+n(t)(1)這里α(t)是假定為復數高斯隨機過程(GRP)的時變復數信道失真，s(t)是所關心的數據信號，p(t)是未調制的導頻信號，而n(t)是假定為GRP的噪聲加干擾。另外，定義p(t)和s(t)使得它們在某些預定間隔即Ti上是正交的，∫0Tip(t)s(t)dt=0---(2)]]>和∫0Ti|p(t)|2dt=ϵp---(3)]]>這里εp是在Ti上歸一化的導頻能量。
假定信道在間隔
上是恒定的，即α(t)＝α，
＝α+N (4)這里*表示復數共軛，
是α的初始估算，而
是復數高斯噪聲項。
獲得信道估算，就獲得了數據信號s(t)的估算s(t)，數據信號定義為s(t)=Σi=-∞∞d[i]mT(t-iTs)----(5)]]>這里d[i]是在第i個碼元間隔期間的數據碼元，而mT(t)是在
上定義的脈沖波形，這里Ts是一個碼元的持續時間，使得滿足方程式(2)。數據碼元被估算為
這里f表示一個基于調制方案的判定函數，例如在二相移相鍵控(BPSK)中f(x)＝sgn(x)，
是x的虛數部分。方程式(6)的估算是導頻輔助檢測方案中的檢測數據。
如前面討論的，由于從信道估算中甚至很小的改進也可以獲得明顯的好處，所以要求改進導頻輔助檢測方法。
本發明的信道估算方法使用接收信號中的導頻信號來進行初始信道估算，并且產生接收信號中數據的估算。然后從該估算的數據獲得另一個信道估算。這種估算數據和重新估算信道估算的過程要重復所需的次數以改進信道估算的精度。
另外，在本發明的另一個實施例中，在從估算的數據產生信道估算之后，獲得一個自適應的信道估算。根據兩個最近產生的信道估算產生自適應的信道估算。可以確定自適應級別來進一步改進信道估算的精度并且減少本發明方法所應用的無線通訊系統中的信噪比。
參照說明的附圖和下面給出的詳細描述可以很好地理解本發明，其中在不同圖中相同的參考標號表示相同的部件，其中

圖1說明了本發明用于產生信道估算和完成信道估算補償的裝置；圖2說明了本發明的信道估算以及補償方法的第一個實施例的流程圖；以及圖3說明了本發明的信道估算方法的第二個實施例的流程圖。
圖1說明了本發明用于產生信道估算和完成信道估算補償的裝置。如所示，初始信道估算器10接收一個信號，該信號包括了滿足方程式(2)的至少一個導頻信號和一個數據信號。初始信道估算器10產生和提供到數據估算器12的輸出。數據估算器12將輸出提供給更新信道估算器14并且接收來自更新信道估算器14的輸出。數據估算器12還提供輸出信號。
根據圖2描述圖1中說明的裝置的工作。圖2說明了本發明的信道估算以及補償的方法的流程圖。如所示，在步驟S20，初始信道估算器10使用接收信號中的導頻信號初始估算物理信道中的失真。初始信道估算器10使用任何公知的信道估算方法來產生信道估算，該方法使用如前面描述的導頻輔助檢測方法中的導頻信號。最好但不是必需的，根據塊更新的線性回歸方法產生初始信道估算，該方法同時由本申請發明人的標題為“信道估算和基于它的補償的方法”公開，它的專利號還不知道，全部在此作為參考。應該注意在一些標準中，導頻信號可以包括功率控制位。最好但不是必需的，在確定初始信道估算時忽略這些位。
接著，在步驟S25，使用初始信道估算，數據估算器12根據方程式(5)和(6)估算數據。對于估算的數據，數據估算器12設置計數值C為零。
在步驟S35，當確定用于估算數據的計數值C小于某一預定門限值(根據設計者的選擇設置的一個設計參數)之后，數據估算器12發送估算的數據和相關的計數值C到更新信道估算器14。在步驟S40，更新信道估算器14使用任何公知的信道估算方法，根據從數據估算器12接收的估算數據產生一個更新的信道估算。最好但不是必需的，使用上面提到的塊更新線性回歸方法。另一種情況，根據下面的方程式(7)產生更新的信道估算
這里
是更新的信道估算，kda是形成估算的數據碼元的編號，而εs是每個碼元的能量。
然后在步驟S45，更新信道估算器14將與估算數據相關的計數值C加1，并且發送更新的信道估算和計數值C到數據估算器12。在步驟S50，數據估算器12使用更新的信道估算對估算的數據重新估算。
重復步驟S35-S50的處理直到數據估算器12確定用于估算數據的計數值C超過預定的門限值為止。當超過預定的門限值時，數據估算器12輸出估算的數據作為輸出信號。
圖3說明了本發明的信道估算方法的第二個實施例的流程圖。更準確地說，圖3示出了對圖2流程圖的修改而得到的第二個實施例。因此，為了簡便起見僅對這些修改進行詳細的討論。
如所示，在步驟S25之后，在步驟S27初始信道估算器10將初始信道估算存儲在可到達更新信道估算器14的存儲器(未示出)中。然后如上所述該方法繼續步驟S30。
然后，在步驟S40之后，在步驟S43更新信道估算器14使用在步驟S40產生的更新的信道估算和存儲的信道估算來產生自適應的信道估算，并且存儲自適應的信道估算在存儲器(未示出)中。當計數值是零時，存儲的信道估算是初始信道估算。然而，當計數值大于零時，存儲的信道估算將是先前產生的自適應信道估算。更新信道估算器14根據下面的方程式(8)產生自適應的信道估算此這二種試樣是以標準的IPC試驗條件在150℃下被試驗的。這些試驗的結果被列于表X中。
與參數試樣1與2相比，試樣3～6(它們為具有不同的化學配方的聚酰亞胺薄膜)獲得相似的剝離試驗結果。然而，由于內膜破裂之故剩余的試樣未能獲得有意義的剝離值。這就是說，在剝離過程中金屬-聚合物界面仍保持完整，而薄膜本身在極低的力(通常少于2lbs/in)下發生粘聚破裂。
試樣3～6還經受所謂的“加壓蒸煮器”試驗，其中在加壓蒸煮器中材料被懸掛在沸水上以加速條件模擬受到長期暴露于高濕條件的作用。在所有的情況下，復合材料的層間完整性未受到影響。同樣，當經受IPC-TM650，方法2.3.2試驗時，試樣3～6證明具有高的耐在該試驗方法中所使用的各種化學試劑的任何降解。
表X
以外，數據估算器12以相對于圖2的步驟S50中上面描述的相同方式工作。
信道估算的迭代方法還改進了初始信道估算的精度，并且提供了公知的信道估算技術的改進。因此，本發明方法對于例如多用戶技術提供了明顯的好處。
應該理解本發明方法可以由具有足夠存儲容量的適當編程的數字信號處理器或ASIC實現，并且該數字信號處理器或ASIC駐留在發射信號的接收機中。因此，本發明方法可以由使用下行鏈路導頻信號的無線通訊系統的移動站和使用上行鏈路導頻信號的無線通訊系統的基站使用。
權利要求
1.一種用于迭代信道估算的方法，包括a)使用接收信號中的導頻信號來產生初始信道估算；b)使用所述初始信道估算來產生與所述導頻信號相關的數據信號的估算；以及c)根據所述估算的數據信號來產生新的信道估算。
2.如權利要求1所述的方法，還包括d)根據所述新的信道估算來產生所述數據信號的估算；e)根據在步驟d)中估算的所述數據信號來產生信道估算作為所述新的信道估算。
3.如權利要求2所述的方法，還包括f)重復步驟d)和e)預定的次數。
4.如權利要求1所述的方法，還包括d)根據所述初始信道估算和在步驟c)產生的所述新的信道估算來自適應地產生信道估算。
5.如權利要求4所述的方法，還包括f)根據當前自適應產生的信道估算來產生所述數據信號的估算；g)根據在步驟(f)估算的所述數據信號來產生信道估算；h)根據在步驟g)產生的所述信道估算和所述當前自適應產生的信道估算來自適應地產生信道估算作為所述當前自適應產生的信道估算。
6.如權利要求5所述的方法，還包括i)重復步驟f)、g)和h)預定的次數。
7.如權利要求4所述的方法，其中所述步驟d)根據所述導頻信號和所述數據信號的諸信噪比自適應地產生所述信道估算。
8.如權利要求5所述的方法，其中所述步驟f)包括f1)確定在所述導頻信號中N個樣本塊的線性回歸系數；以及f2)根據對于所述N個塊的所述線性回歸系數來獲得信道估算。
9.如權利要求1所述的方法，其中所述步驟a)包括a1)確定在所述導頻信號中N個樣本塊的線性回歸系數；以及a2)根據對于所述N個塊的所述線性回歸系數來獲得信道估算。
10.如權利要求1所述的方法，其中所述步驟c)包括c1)確定在所述導頻信號中N個樣本塊的線性回歸系數；以及c2)根據對于所述N個塊的所述線性回歸系數來獲得信道估算。
全文摘要
信道估算的方法從接收信號中的導頻信號來生產初始信道估算,并且使用信道估算來估算接收信號中的數據。然后從估算的數據獲得一個更新的信道估算。這種估算數據和重新估算信道估算的過程重復所需的次數以改進信道估算的精度。
文檔編號H04L27/01GK1272005SQ00106910
公開日2000年11月1日 申請日期2000年4月21日 優先權日1999年4月23日
發明者R·米歇爾, 布厄赫勒爾, 劉尚謙, 史蒂文·彼德·尼可勒色 申請人:朗迅科技公司