专利名称：利用白化路径度量对通信信号进行序贯最大似然估计的设备、方法和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息系统、方法和计算机程序产品，特别涉及对发射的码元序列进行估计的设备、方法和计算机程序产品。
背景技术：
在多种类型的现代通信系统里，如无线电电话通信系统，信息通信是用信息码元即比特序列来进行的。通常都是通过各种脉冲调制技术如频移键控(FSK)、二相移键控(BPSK)等等，用这些码元序列调制射频载波信号来发射这些码元序列的。一般是在另一个地点接收调制后的载波信号，同时利用互补解调器从被调制的载波信号中恢复信息序列。
用于码元序列通信的脉冲调制技术一般都受到叫作码间串扰(ISI)的噪声干扰。ISI的起因是通信信道特性里的延迟扩展和色散等现象。除了ISI以外，通信信号还可能受到各种源产生的噪声的干扰，例如通信媒质里其它发射源的干扰、发射机产生的噪声、接收机产生的噪声等等。通信信号里的噪声经常是“彩色的”，也就是跟时间相关。
如同Forney，Jr在IEEE信息理论学报(IEEE Transactions onInformation Theory)第IT-18卷第3期第363～378页(1972年5月)上发表的文章“存在码间串扰的情况下对数字序列的最大似然序列估计”里所描述的一样，在接收机里估计发射码元序列的一个著名技术是用白化滤波器处理接收到的信号，然后对处理过的信号进行序贯最大似然序列估计(SMLSE)，从而估计出原来发射的信号。如
图1所示，将通信信号15，即含有加性噪声17、由通信信道10传输的码元序列5，输给均衡器20。在均衡器20里，信号15通过一个所谓的“白化”匹配滤波器22，产生一个信号23，其中输入信号15的有色噪声被“白化”。白化信号23然后通过估计器24，产生被发射码元序列的一个估计25。估计器24通常进行叫做序贯最大似然序列估计(SMLSE)，也叫作维特比(Viterbi)算法的一个过程。如同小Forney在IEEE学报(Proceedings of the IEEE)第61卷第268～278(1973年5月)上发表的文章“维特比算法”里所描述的，在存在无记忆噪声的情况下，维特比算法能够产生观察到的有限马尔科夫(Markov)过程状态序列的最佳估计的意义上，在估计器24里由SMLSE产生的估计25是发射码元序列的一个“最佳”估计。
然而这一技术的一个缺点是产生估计25的过程非常复杂。这一复杂性源于均衡器20的信道响应，该均衡器包括级联的白化滤波器22和估计器24。估计器24通常用来估计通信信道10的性能。跟估计器24相比，白化滤波器22的响应时间一般相对较长，因此使得均衡器20的设计更加复杂和昂贵。
发明概要依上所述，本发明的一个目的是提供用于估计的设备、方法和计算机程序产品，这些设备、方法和产品可以从包含有色噪声的通信信号里精确地估计出发射的码元序列，而其方式比常规的系统和方法简单。
本发明的另一个目的是提供用于估计的设备、方法和计算机程序产品，它们比常规的序列估计系统和序列估计方法简单。
本发明的目的、特征和优点都是通过一些设备、方法和计算机程序产品来实现的，其中利用包含一个白化函数的一种路径度量通过序贯最大似然序列估计(SMLSE)，来估计由从通信信道里收到的通信信号表示的一个码元序列。这个白化函数最好相应于用于白化通信信号里有色噪声的白化滤波器的冲击响应。最好，为候选序列计算差错序列加权和的分支度量时，将白化滤波器冲击响应的系数用作白化因子，该候选序列表示维特比估计过程里每一步残存序列的可能扩展。因为是用白化滤波器的系数为SMLSE确定路径度量，而不是用白化滤波器来对收到的信号进行预处理，所以可以减少与估计设备相关的复杂性并和计算延迟。
特别是，按照本发明，通过从通信信道里接收通信信号，并对其进行处理从而产生第二个码元序列，由代表第一码元序列的通信信号来估测第一码元序列，而通信信号通过了含附加噪声的通信信道。确定了白化通信信道噪声的白化函数，并利用包括白化函数的一个路径度量，通过序贯最大似然估计，从第二码元序列得到了第一码元序列的估计。最好，确定了的白化函数是对信号里的有色噪声进行白化的一个白化滤波器的冲击响应，而且序贯最大似然估计步骤包括，用一个路径度量从第二码元序列，通过序贯最大似然估计得到第一码元序列的估计，该路径度量包括用白化滤波器冲击响应加权的分支度量。
根据本发明一个方面序贯最大似然估计包括确定残存码元序列，每一个残存码元序列都包括第一码元序列里一个码元的至少一个码元假设，并具有一个相关的路径度量，该路径度量表示残存码元序列相对于第一码元序列的误差；残存码元序列里的每一个码元假设都有一个相关的分支度量，该分支度量表示将码元假设与残存码元序列相加产生的渐增误差。为每一个残存码元序列产生候选码元序列，每一候选码元序列都包括这一残存码元序列和一个额外的码元假设。利用候选码元序列、第二码元序列、相关的残存码元序列里码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、相关残存码元序列的路径度量和该通信信道的信道冲击响应，为每一候选码元序列确定一个路径度量。至少有一个新的残存码元序列是根据候选码元序列的路径度量从该候选码元序列选择出来的。重复产生候选码元序列、为每一个候选码元序列确定路径度量和从该候选码元序列选择至少一个新的残存码元序列的步骤，从而产生第一码元序列的一个估计。最好为每一候选码元序列确定一个路径度量的步骤包括为每一候选码元序列确定一个路径度量的步骤，每一路径度量都有与之有关的一个幅度，而且选择至少一个残存码元序列的步骤包括选择具有幅度更小的路径度量的至少一个候选码元序列的步骤。
另一方面，本发明通过以下方式来确定候选序列的一个路径度量，即从候选码元序列、信道冲击响应、第二码元序列、白化滤波器冲击响应和存储的相关残存码元的分支度量为候选码元序列确定一个分支度量，并将为候选码元序列确定的分支度量跟相关残存码元序列的路径度量相加从中为每一候选码元序列计算出一个路径度量。最好，通过以下步骤来确定分支度量将候选码元序列跟信道冲击响应作卷积运算，从第二码元序列中减去候选码元序列跟信道冲击响应的卷积以生成一个差错序列，为候选码元序列计算用白化滤波器冲击响应进行加权的差错序列加权和以及计算加权和的幅度以便为候选码元序列计算出一个分支度量。由此得到码元序列既有效又精确的估计。
附图简述前面已经介绍了本发明的一些目的和优点，通过参考附图可以从发明详述里更全面地理解本发明的其它目的和优点，其中图1是存在有色噪声的情况下已有技术里估计码元序列的一个框图；图2是说明已有技术里序贯最大似然序列估计的一个框图；图3是说明马尔科夫过程的状态转移的一个状态图；图4是说明马尔科夫过程状态转移的一个篱笆图；图5是本发明里利用通信信号估计码元序列的一个设备框图；图6是本发明里利用收到的通信信号估计码元序列的一个通信接收机的框图；图7是本发明里利用收到的通信信号估计一个码元序列的操作流程图；和图8是本发明里确定一个分支度量的操作流程图。
优选实施方案下面将参考附图详细说明本发明，其中将介绍本发明的实施方案。虽然介绍的实施方案涉及无线电电话通信系统应用，但是本领域的技术人员应当清楚本发明可以用许多不同的形式来实现，而不仅仅局限于这些实施方案和应用；相反，这些实施方案是为了更全面更完整地说明本发明，并使本领域的技术人员全面地了解本发明的范围。在附图中，所有同样的数字都代表同样的部件。
现在参考图2，从具有冲击响应h[n]的通信信道10收到一个信号r[n]，这一收到的信号r[n]表示第一个码元序列[an，an-1，...]。SMLSE估计器30产生表示第一码元序列[an，an-1，...]的估计的一个假设序列[bn，bn-1，...]。SMLSE估计器的操作可以参考状态图和篱笆图来说明，分别见图3和4。在图3中，通信信道200的特性可以表示为一个有限状态马尔科夫过程的状态图300。状态图300有4个可能的状态A～D。用箭头表示该过程中可能的状态转移，对应于在信道里输入一个新的码元时状态的变化。参考图4，可以用篱笆图400来表示信道200的状态转移。假设篱笆图400在时刻n-5从初始状态A开始。这一篱笆图还包括了在时刻n-4～n在状态A～D之间的可能变化，图中用箭头表示。同样本领域的技术人员应当明白，这些状态图和篱笆随着信道200的特性不同可以有不同的顺序。
如同本领域的技术人员应当明白的那样，SMLSE在一步一步地确定路径度量的基础上，从篱笆图400剪除可能的路径，即可能的码元序列，给定接收信号r[n]和信道冲击响应h[n]时，这里的路径度量是路径里一个序列对应于原发射序列的相对似然性的一个量度。典型的路径度量是通过为路径里每一状态转移计算一个分支度量，并为一条路径将分支度量累加起来产生那条路径的路径度量来构造的。在该算法进行到时刻n的最后状态以后，具有最小累加路径度量的路径留了下来。
对于从状态A～D中之一开始的某一变化，可以从收到的信号r[n]和假设序列[bn，bn-1，...]跟信道冲击响应h[n]的卷积之间的距离，例如欧几里得距离，得到一个分支度量M1＝|r[n]-∑bkh[n-k]|2＝|e[n]|2其中e[n]表示沿着原篱笆图一些分支的误差信号。
但是如果收到的信号r[n]首先通过具有冲击响应w[n]的白化滤波器，那么这一分支度量就成为M2＝|(r[n]*w[n])-∑bkt[n-k]|2这里*表示卷积，t[n]表示h[n]跟w[n]级联的冲击响应。因为∑bxt[n-k]＝[∑bkh[n-k])*w[n]，所以分支度量M2可以写成M2＝|(r[n]-∑bkh[n-k])*w[n]|2＝|e[n]*w[n]|2因此，在进行维特比估计之前将一个通信信号经过一个白化滤波器的情况下，生成通信信号传递的码元序列的一个估计而不直接使用白化滤波器的一个方法是，将篱笆图误差信号通过该白化滤波器得到的一个分支度量，利用这一分支度量来进行维特比译码。
但是，利用维特比算法的一个目的通常是为了通过剪除进入某一节点具有更高路径度量的分支，保留具有最小累计路径度量的分支，常常叫做“留选路径”(“survivors”)，而降低对存储的要求，所以一般不需要保留所有路径上所有状态的误差信号。这样，根据本发明的另一方面，可以使用一种修正的分支度量，它只包含留选路径的信息。参考图4，图中说明了在时刻n有两个残存序列bk(1)[n]、bk(2)[n]从两个不同的状态A、B进入状态A。对于从状态A、B进入状态A的分支，可以计算出第一和第二差错序列e(1)[n]=r[n]-Σjbj(1)h[n-k]]]>以及e(2)[n]=r[n]-Σjbj(2)h[n-k]]]>。
路径上其它分支的差错序列表示为e(1)[n-1]、e(1)[n-2]和e(2)[n-1]、e(2)[n-2]。如果白化滤波器冲击响应的系数w[n]是w0、w1和w2，那么根据本发明这些分支的修正路径度量可以表示为M(1)＝|w0e(1)[n]+w1e(1)[n-1]+w2e(1)[n-2]|2和M(2)＝|w0e(2)[n]+w1e(2)[n-1]+w2e(2)[n-2]|2将分支度量跟现存路径度量相加得到这些路径的路径度量和A(1)＝A(s1)+M(1)和A(2)＝A(s2)+M(2)。
于是可以在最后让进入该状态具有最小路径度量的路径保留下来。在用一个白化滤波器处理完后用维特比估计生成一个估计的意义上，虽然生成的估计可能不是最佳的，但是，本发明可以用比级联白化滤波器和SMLSE估计器更简单的一种篱笆图来产生一个最佳逼近估计。
图5说明本发明的一种设备，用于从通信信号509产生对第一码元序列505的估计555。第一码元序列通过通信信道510，增加了噪声507，然后作为通信信号509被通信信号接收装置520收到。通信信号处理装置530将收到的通信信号525进行处理，生成第二码元序列535。利用包括白化函数545的路径度量，该白化函数是由白化函数确定装置540确定的，白化序贯最大似然序列估计装置550产生第一码元序列505的一个估计555。最好是让信道冲击响应估计装置560产生一个信道冲击响应565，并用于序贯最大似然序列估计装置550。本领域的技术人员同样应当明白，通信信号接收装置520、通信信号处理装置530、白化函数确定装置540、白化序贯最大似然序列估计装置550和信道冲击响应估计装置560都可以用多种不同的方法来实现，包括用专用硬件、一般或专用数据处理器上运行的软件和它们的组合。
例如图6说明一个移动通信单元615，利用它可以实现本发明的方法、设备和计算机程序产品。从图6可见，移动终端615包括一付天线621，它跟收发信机622相连，用于收发通信信号。控制处理器628控制收发信机622。处理发射信号的发射电路624对用收发信机622发射的信息进行处理。同样，处理接收信号的接收电路626对收发信机622收到的信息进行处理。这两个电路都由控制处理器628控制，该处理器跟它的存储器或其它存储装置632相连以便存储数据或处理器指令。移动终端615还包括一个电源630，它一般用可充电电池，或其它这样的便携式储能装置工作。控制处理器628可以选择性地将电源630供给移动终端615的其它部件，如发射电路624、接收电路626和收发信机622，以便降低电源消耗。移动终端615还可以包括输入和输出装置，如袖珍键盘634、扬声器636、话筒638和一个显示器640，它们跟控制处理器628相连，用于提供信息给用户并让用户输入信息。
图7和图8是说明本发明的方法、设备和计算机程序产品的流程图。应当明白，流程图中每一个方框或方框组合都可以用计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以载入计算机或其它可编程数据处理设备，如图6中移动单元615的接收电路626里的一个均衡器，使得在计算机或其它可编程数据处理设备里执行的指令可以实现流程图中方框的功能。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可以读出的存储器里，它们可以引导计算机或其它可编程数据处理设备用某种方式工作，这样，存储在计算机可以读出的存储器里的指令可以成为一种产品，它包括实现流程图中的方框功能的指令装置，例如图6中移动单元615的控制处理器628的存储器632。还可以将计算机程序指令载入计算机或其它可编程数据处理设备，在计算机或其它可编程设备里进行一系列的操作以得到用计算机实现的一个过程，这样，计算机或其它可编程设备里执行的指令可以实现流程图中方框的功能。
因此，流程图中方框的功能可以用一些装置组合来实现，也可以用一些步骤组合来实现，还可以用一些程序指令装置来实现。还应当明白，流程图中的每一个方框和一些方框的组合，都可以用专用计算机系统来实现，该计算机系统完成专用硬件和计算机指令的功能、步骤及其组合。
图7说明用包括一个白化函数的一个路径度量进行序贯最大似然序列估计的操作(方框700)。最好，将估计器初始化到一个初始状态(方框710)。将第二码元序列535的一个码元输入估计器(方框720)。候选码元序列得到确定(方框730)，每一个候选码元序列都用一个假设码元来表示初始状态的一种扩展，即由第二码元序列输入的码元引起的从初始状态到其它可能状态的状态转移。为候选码元序列确定路径度量(方框740)，最好是从分支度量来确定，该分支度量用被确定的白化滤波器的冲击响应来加权。然后在已经确定了路径度量的基础上从候选序列中选择出残存序列(方框750)，最好是通过为每一状态选择具有最小路径度量的输入候选序列来完成。如果还没有到达估计器范围的尽头(方框760)，就给估计器输入一个新的码元(方框720)，并且重复确定候选序列(方框730)、为这一新的候选序列确定路径度量(方框740)以及选择新的残存序列(方框750)的操作。到达估计器范围的尽头时(方框760)，就可以输出该估计(方框770)，并重新开始估计操作(方框710)。本领域的技术人员应当明白，还可以沿着篱笆路径反过来跟踪一个预先确定的决策深度来做出决策，而不是沿着整个历史路径，。
图8说明为一个候选序列确定一个分支度量的操作，该候选序列用白化滤波器冲击响应来加权(方框800)。计算出候选序列和信道冲击响应的卷积(方框810)，并将它从第二码元序列里减去，为候选序列计算出一个差错序列(方框820)。计算出候选序列的差错序列的加权和，用于加权的是白化函数冲击响应(方框830)，如上所述，更适合于将白化函数冲击响应的系数用作加权因子。计算出加权和的幅度以确定候选序列的分支度量(方框840)。本领域的技术人员应当明白，本发明的“幅度”可能包括“平方和”、“平方幅度”或其它的类似度量。
本领域的技术人员应当明白，可以用别的方式来完成本发明的操作，例如，改变计算的序列和顺序。本领域的技术人员还应当明白，本发明的设备、方法和计算机程序并不局限于通信应用，而是可以广泛用于许多其它的信息应用，在这些信息应用中，需要从另一个序列生成一个码元序列估计，这里的另一个序列是从一个信道里接收到的，该信道可以用马尔科夫过程描述，而且有噪声特别是有色噪声干扰。例如本发明的设备、方法和计算机程序产品可以用于字符识别和其它模式识别、卷积编码和其它编码方式等等。
在附图和说明中，公布了本发明的典型实施方案，虽然使用了特殊的术语，但只是为了进行笼统的描述，而不是对本发明加以限制。本发明的范围由以下权利要求进行说明。
权利要求
1.一种用于从表示第一码元序列的一个通信信号里估计第一码元序列的方法，该通信信号通过一个通信信道，该信道给通信信号带来了噪声，该方法包括以下步骤从上述通信信道接收通信信号；处理接收到的通信信号，产生第二个码元序列；确定一个白化函数，这一函数能白化通信信道带来的噪声；和利用包括白化函数的一个路径度量，通过序贯最大似然估计从第二个码元序列获取第一码元序列的一个估计。
2.权利要求1的方法其中确定白化函数的步骤包括确定白化滤波器的白化滤波器冲击响应的步骤，该白化滤波器可以白化输入给它的信号里的有色噪声；和其中的序贯最大似然估计步骤包括一个步骤，在这一步骤里，利用一个路径度量，该路径度量包括用白化滤波器冲击响应加权的分支度量，通过序贯最大似然估计从第二个码元序列获取第一码元序列的一个估计。
3.权利要求2的方法，其中序贯最大似然估计步骤包括以下步骤确定残存码元序列，每一个残存码元序列都包括第一码元序列里一个码元的至少一个码元假设，每一个残存码元序列还有一个相关的路径度量，该路径度量代表上述残存码元序列相对于第一码元序列的误差，残存码元序列里的每一个码元假设都有一个相应的分支度量，该分支度量代表将码元假设加到残存码元序列上去的一个渐增误差；为每一个残存码元序列生成候选码元序列，每一候选码元序列都包括上述残存码元序列和一个额外的码元假设；为每一个候选码元序列从候选码元序列、第二码元序列、相关残存码元序列中码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、相关残存码元序列的路径度量和通信信道的信道冲击响应确定一个路径度量；根据候选码元序列的路径度量从候选码元序列里选出至少一个新的残存码元序列；和重复上述生成候选码元序列、为每一候选码元序列确定一个路径度量和从候选码元序列选出至少一个新的残存码元序列的步骤以产生第一码元序列的一个估计。
4.权利要求3的方法其中在序贯最大似然估计这一步骤之前，是从一个码元序列的一个估计里估计信道冲击响应的步骤。
5.权利要求3的一种方法其中为每一候选码元序列确定一个路径度量的步骤，包括为每一候选码元序列确定一个路径度量的步骤，每一路径度量都有与之相关的一个幅度；和其中选择至少一个残存码元序列的步骤包括选择具有更小幅度路径度量的至少一个候选码元序列的步骤。
6.权利要求3的方法，其中为每一候选码元序列确定路径度量的步骤包括以下步骤从候选码元序列、信道冲击响应、第二码元序列、白化滤波器冲击响应和存储起来的相关残存码元序列的分支度量里，确定候选码元序列的分支度量；和在相关的残存码元序列的路径度量上加上候选码元序列的分支度量，从中计算出候选码元序列的路径度量。
7.权利要求6的方法，其中为每一个候选码元序列确定分支度量的步骤包括以下步骤计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积；从第二码元序列里减去候选码元序列跟信道冲击响应的卷积，为候选码元序列产生一个差错序列为候选码元序列计算差错序列的一个加权和，计算加权和时用于加权的是白化滤波器冲击响应；和确定加权和的幅度，由此计算出候选码元序列的分支度量。
8.一种方法，用于从第二码元序列估计第一码元序列，其中的第二码元序列是从一个信道里收到的，并且已经掺入了噪声，该方法包括以下步骤确定一个白化函数，该函数能够白化掺入通信信道的噪声；和利用包括白化函数的路径度量，从第二码元序列计算第一码元序列的序贯最大似然估计。
9.权利要求8的方法，其中的噪声是有色噪声，和其中确定白化函数的步骤包括确定白化有色噪声的白化滤波器的冲击响应的步骤；和其中进行序贯最大似然估计的步骤包括，利用包括加权分支度量的路径度量，从第二码元序列通过序贯最大似然估计，得到第一码元序列的一个估计的步骤，这里用于对分支度量进行加权的是白化滤波器冲击响应。
10.权利要求9的方法，其中进行序贯最大似然估计的步骤包括以下步骤确定残存码元序列，每一残存码元序列包括第一码元序列里一个码元的至少一个码元假设，还有一个相关的路径度量，代表残存码元序列相对于第一码元序列的误差，残存码元序列里的每一码元假设都有一个相关的分支度量，代表一个渐增误差，该差错与将码元假设加到残存码元序列上去有关；为每一残存码元序列产生候选码元序列，每一候选码元序列包括残存码元序列和一个额外的码元假设；从候选码元序列、第二码元序列、有关的残存码元序列里码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、相关残存码元序列的路径度量和这一信道的信道冲击响应，为每一候选码元序列确定一个路径度量；根据候选码元序列的路径度量从候选码元序列里选择出至少一个新的残存码元序列；和重复生成候选码元序列、确定每一候选码元序列的一个路径度量、从候选码元序列里选择出至少一个新的残存码元序列的步骤，以生成第一码元序列的一个估计。
11.权利要求10的方法其中为每一候选码元序列确定路径度量的步骤包括为每一候选码元确定一个路径度量的步骤，每一路径度量都有与之有关的一个幅度；和其中选择至少一个残存码元序列的步骤包括选择路径度量幅度更小的至少一个候选码元序列的步骤。
12.权利要求10的方法，其中为每一候选码元序列确定路径度量的步骤包括以下步骤从候选码元序列、信道冲击响应、第二码元序列、白化滤波器冲击响应和存储起来的与之相关的残存码元序列的分支度量，为每一候选码元序列确定一个分支度量；和将有关的残存码元序列的路径度量加上为候选码元序列确定的分支度量，由此计算出候选码元序列的路径度量。
13.权利要求12的方法，其中为每一候选码元序列确定分支度量的步骤包括以下步骤将候选码元序列跟信道冲击响应作卷积运算；从第二码元序列里减去候选码元序列跟信道冲击响应的卷积，产生一个差错序列；为候选码元序列计算差错序列的加权和，用于加权的是白化滤波器冲击响应；和确定加权和的幅度，由此计算出候选码元序列的分支度量。
14.一种设备，用于从传递第一码元序列的通信信号里估计出第一码元序列，该通信信号经过的通信信道给该通信信号带来了噪声，该设备包括接收通信信号的装置，用于从通信信道里接收通信信号；通信信号处理装置，用于响应上述通信信号接收装置，处理接收到的通信信号，产生第二码元序列；白化函数确定装置，用于确定一个白化函数，该函数可以白化通信信号带来的噪声；和白化序贯最大似然估计装置，用于响应通信信号处理装置和白化函数确定装置，利用包括白化函数的路径度量从第二码元序列得到第一码元序列的序贯最大似然估计。
15.权利要求14的设备，其中的噪声是有色噪声，以及其中白化函数确定装置包括确定白化有色噪声的白化滤波器的冲击响应的装置；和其中白化序贯最大似然估计装置包括利用路径权从第二码元序列为第一码元序列做出序贯最大似然估计的装置，这里的路径度量包括用白化滤波器冲击响应加权的分支度量。
16.权利要求15的设备，其中白化序贯最大似然估计装置包括确定残存码元序列的装置，每一残存码元序列包括第一码元序列里一个码元的至少一个码元假设，每一残存码元序列都有一个相关的路径度量，它表示残存码元序列相对于第一码元序列的一个误差，残存码元序列里的每一码元假设都有一个相关的路径度量，它表示与码元假设跟残存码元序列相加有关的一个渐增误差；一种装置，它响应确定残存码元序列的装置，用于为每一残存码元序列、包括残存码元序列的每一候选码元序列和另外的码元假设，生成候选码元序列；一种装置，它响应产生候选码元序列的装置，用于从候选码元序列、第二码元序列、有关的残存码元序列里码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、有关的残存码元序列的路径度量和通信信道的信道冲击响应，为每一候选码元序列确定一个路径度量；和一种装置，它响应为每一候选码元序列确定路径度量的装置，用于根据候选码元序列的路径度量，从候选码元序列选择至少一个新的候选码元序列。
17.权利要求16的设备，还包括信道冲击响应装置，它响应白化序贯最大似然估计装置，用于从一个码元序列的一个估计，估计信道冲击响应。
18.权利要求16的设备其中为每一候选码元序列确定路径度量的装置包括为每一候选码元序列确定路径度量的装置，每一路径度量都有与之有关的一个幅度；和其中选择至少一个残存码元序列的装置包括选择具有更小路径度量的至少一个候选码元序列的装置。
19.权利要求16的设备，其中为每一候选码元序列确定路径度量的装置包括从候选码元序列、信道冲击响应、第二码元序列、白化滤波器冲击响应和存储起来的相关残存码元序列的分支度量里，确定候选码元序列的分支度量的装置；和一种装置，响应用于确定分支度量的装置，用于将为候选码元序列确定的分支度量跟相关残存码元序列的路径度量相加，从而计算出候选码元序列的路径度量。
20.权利要求19的设备，其中为每一候选码元序列确定分支度量的装置包括计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积的装置；一种装置，响应计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积的装置，用于从第二码元序列减去候选码元序列跟信道冲击响应的卷积，从而得到一个差错序列；一种装置，响应作减法运算的装置，用于计算差错序列的加权和，用作加权计算的权是白化滤波器冲击响应；和一种装置，响应计算加权和的装置，用于确定加权和的幅度，从中计算候选码元序列的分支度量。
21.一种设备，用于从第二码元序列估计第一码元序列，这里的第二码元序列是从一个信道里收到的，已经掺入了噪声，该设备包括确定白化函数的装置，用于确定白化噪声的白化函数；和白化序贯最大似然估计装置，它响应确定白化函数的装置，用于从第二码元序列，利用包括白化函数的路径度量，采用序贯最大似然估计，计算第一码元序列的一个估计。
22.权利要求21的设备，其中的噪声是有色噪声，和其中用于确定白化函数的白化函数确定装置，包括确定白化有色噪声的白化滤波器的冲击响应的装置；和其中白化序贯最大似然估计装置，包括利用包括分支度量的路径度量计算第二码元序列的序贯最大似然估计的装置，这里的分支度量用白化滤波器冲击响应进行了加权。
23.权利要求22的设备，其中白化序贯最大似然估计装置包括确定残存码元序列的装置，每一残存码元序列包括第一码元序列里一个码元的至少一个码元假设，每一残存码元序列有一个相关路径度量，它表示残存码元序列相对于第一码元序列的误差，残存码元序列里的每一码元假设都有一个相关分支度量，它表示与码元假设跟残存码元序列相加有关的一个渐增误差；一种装置，响应用于确定残存码元序列的装置，用于为每一残存码元序列生成候选码元序列，每一候选码元序列都包括该残存码元序列和一个额外的码元假设；一种装置，响应用于产生候选码元序列的装置，用于从候选码元序列、第二码元序列、相关的残存码元序列里码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、有关的残存码元序列的路径度量和信道的信道冲击响应，确定每一候选码元序列的路径度量；和一种装置，响应为每一候选码元序列确定路径度量的装置，用于根据候选码元序列的路径度量从候选码元序列里选择出至少一个新的残存码元序列。
24.权利要求23的设备其中为每一候选码元序列确定一个路径度量的装置包括，为每一候选码元序列确定路径度量的装置，每一路径度量都有与之相关的一个幅度；和其中选择至少一个残存码元序列的装置包括用于选择有更小幅度的路径度量的至少一个候选码元序列的装置。
25.权利要求23的设备，其中确定每一候选码元序列的路径度量的装置包括从候选码元序列、信道冲击响应、第二码元序列、白化滤波器冲击响应和存储起来的有关的残存码元序列的分支度量，确定候选码元序列的分支度量的装置；和一种装置，响应用于确定分支度量的装置，用于在有关的残存码元序列的路径度量上加上为候选码元序列确定的分支度量，从中计算出候选码元序列的一个路径度量。
26.权利要求25的设备，其中为每一候选码元序列确定分支度量的装置包括计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积的装置；一种装置，响应用于计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积的装置，用于从第二码元序列中减去候选码元序列跟信道冲击响应的卷积，从而计算出差错序列；一种装置，响应用作减法运算的装置，用于计算差错序列的一个加权和，计算加权和的权是白化滤波器冲击响应；和一种装置，响应用于计算加权和的装置，用于确定加权和的幅度，从中计算候选码元序列的分支度量。
27.一种计算机程序产品，用于从第二码元序列估计第一码元序列，该第二码元序列是从一个信道里收到的，已经掺入了噪声，该计算机程序产品包括一种能被计算机读的存储介质，该介质里有能被计算机读的程序码装置，这个能被计算机读的程序码装置包括第一个能被计算机读的程序码装置，用于确定白化噪声的白化函数；和第二个能被计算机读的程序码装置，响应第一个能被计算机读的程序码装置，用于利用包括白化函数的路径度量从第二码元序列计算第一码元序列的序贯最大似然估计。
28.权利要求21的计算机程序产品，其中的噪声是有色噪声，和其中的第一个能被计算机读的程序码装置包括第三个能被计算机读的程序码装置，用于确定白化有色噪声的白化滤波器的冲击响应；和其中的第二个能被计算机读的程序码装置包括第四个能被计算机读的程序码装置，用于计算第二码元序列的序贯最大似然估计，计算中利用了一个路径度量，它包括用白化滤波器冲击响应加权了的分支度量。
29.权利要求28的计算机程序产品，其中第二个能被计算机读的程序码装置包括第五个能被计算机读的程序码装置，用于确定残存码元序列，每一残存码元序列都包括第一码元序列里一个码元的至少一个码元假设，每一残存码元序列还有一个相关的路径度量，它表示残存码元序列相对于第一码元序列的一个误差，残存码元序列里的每一码元假设都有一个相关的分支度量，它表示与码元假设跟残存码元序列相加相关的一个渐增误差；第六个能被计算机读的程序码装置，响应第五个能被计算机读的程序码装置，用于为每一残存码元序列产生候选码元序列，每一候选码元序列都包括残存码元序列和一个额外的码元假设；第七个能被计算机读的程序码装置，响应第六个能被计算机读的程序码装置，用于从候选码元序列、第二码元序列、有关的残存码元序列里码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、有关的残存码元序列的路径度量和信道的一个信道冲击响应里，为每一候选码元序列确定路径度量；和第八个能被计算机读的程序码装置，响应第七个能被计算机读的程序码装置，用于根据候选码元序列的路径度量从候选码元序列里选择出至少一个新的残存码元序列。
30.权利要求29的计算机程序产品其中第七个能被计算机读的程序码装置包括第九个能被计算机读的程序码装置，用于为每一候选码元序列确定一个路径度量，每一路径度量都有与之有关的一个幅度；和其中第八个能被计算机读的程序码装置包括第十个能被计算机读的程序码装置，用于选择具有更小幅度的路径度量的至少一个候选码元序列。
31.权利要求29的计算机程序产品，其中第七个能被计算机读的程序码装置包括第十一个能被计算机读的程序码装置，用于从候选码元序列、信道冲击响应、第二码元序列、白化滤波器冲击响应和存储起来的相关的残存码元序列的分支度量，确定候选码元序列的一个分支度量；和第十二个能被计算机读的程序码装置，响应第十一个能被计算机读的程序码装置，用于将为候选码元序列确定的分支度量加到相关的残存码元序列的路径度量上去，从中计算出候选码元序列的路径度量。
32.权利要求31的计算机程序产品，其中第七个能被计算机读的程序码装置包括第十三个能被计算机读的程序码装置，用于计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积；第十四个能被计算机读的程序码装置，响应第十三个能被计算机读的程序码装置，用于从第二码元序列里减去候选码元序列跟信道冲击响应的卷积，产生一个差错序列；第十五个能被计算机读的程序码装置，响应第十四个能被计算机读的程序码装置，用于计算候选码元序列的差错序列的加权和，该加权和是用白化滤波器冲击响应来加权的；第十六个能被计算机读的程序码装置，响应第十五个能被计算机读的程序码装置，用于确定差错序列跟白化滤波器冲击响应的卷积的幅度，从中计算候选码元序列的一个分支度量。
全文摘要
从一个通信信号里计算第一码元序列的一个估计,该通信信号经过一个通信信道,该信道给通信信号带来了噪声。从通信信道里接收通信信号,处理该信号得到第二码元序列。确定一个白化函数,最好是一个白化滤波器冲击响应,并利用路径度量从第二码元序列通过序贯最大似然估计,得到第一码元序列的一个估计,这一路径度量包括白化函数。更适合于为残存码元序列生成候选码元序列,每一候选码元序列包括残存码元序列和一个额外的码元假设。从候选码元序列、第二码元序列、相关的残存码元序列里码元假设的分支度量、白化滤波器冲击响应、相关的残存码元序列的路径度量和信道冲击响应,为每一候选码元序列确定一个路径度量。从候选码元序列里选择出至少一个新的残存码元序列,更适合于是具有更小路径度量的一个。该路径度量更适合于是通过累加路径度量来确定的。每一分支度量更适合于是这样来确定的,也就是计算候选码元序列跟信道冲击响应的卷积、从第二码元序列减去这一卷积产生一个差错序列、为候选码元序列计算差错序列的加权和,用于加权的是白化滤波器冲击响应。计算加权和的幅度,从中计算分支度量。
文档编号H03M13/00GK1247660SQ9718196
公开日2000年3月15日 申请日期1997年12月19日 优先权日1996年12月31日
发明者R·拉梅斯 申请人:艾利森公司