专利名称：判定反馈环路设备及用于信道估算和使用突发比特去除旋转的方法
技术领域：
本发明通常涉及电信系统，例如无线数字蜂窝系统，该系统使用复数或正交调制的包括连续时隙结构数据的信息信号，每个时隙包括导频比特序列和数据比特序列，同时还特别涉及用于通过信道接收这种信息信号的信道估算和去除旋转的设备和方法。
背景技术：
在已知的第三代数字无线蜂窝系统通用移动电话系统(UMTS)，宽带码分多址(W-CDMA)以及第三代(例如，3G合作项目)中，使用具有分组为时隙的数据的扩频信息信号，每个时隙的第一部分由预定的Npilot个导频比特序列组成，第二部分由预定的Ndata个数据比特序列组成。众所周知可用从简单到复杂的多种不同类型的滤波方案来达到信道的估算和通过使导频比特同步使解扩接收的扩频信息信号去除旋转。采用现有的滤波方案产生的估算错误生质不同，但是一般来说错误从时隙延伸，有时随着时间而增加。
当判定反馈环路用于其它目的时，现有技术没有考虑到使用判定反馈环路进行信道估算和对由信道接收的扩频信号去除旋转。
发明内容
本发明的一个目的是提供一个判定反馈环路设备及信道估算和接收信号去除旋转的方法。另一个目的是使用判定反馈环路在某种意义上减小从一个时隙至另一个时隙产生的估算错误。
本发明的目的通过使用判定反馈环路来实现，该判定反馈环路利用已知导频比特序列在每个时隙中启动并训练该反馈的环路。该连续的时隙通过时隙的再启动和再训练防止估算错误从一个时隙传播至另一个时隙的。
根据本发明，一个接收机中的判定反馈环路设备，用于信道估算和对从通过信道接收的抽样信息信号中所提取的复数输入码元进行去除旋转，该信息信号包括划分成连续时间时隙的数据，每个时隙在第一部分包括预定的Npilot个导频比特序列，在第二部分包括预定的Ndata个数据比特序列，该判定反馈环路设备包括用于将复数输入码元与从反馈信号中提取的估算共轭信道系数相乘的第一乘法器，以形成用于信道解码的复数软码元，用于从复数软码元形成复数硬码元的硬判决装置，用于相应于在信息信号中预定的导频比特序列产生复数导频码元序列的导频发生器，以及用于将来自复数输入信号的在第一输入端的第一信号与在第二输入端的第二信号相乘以在输出端形成一个反馈信号的第二乘法器。本发明的特征在于第二信号来自时隙第一部分的复数导频码元以及来自时隙第二部分的复数硬码元。
同样根据本发明，一种接收机中的判定反馈环路方法，用于信道估算和对从通过信道接收的抽样信息信号中提取的复数输入码元进行去除旋转，该信息信号包括划分成连续时间时隙的数据，每个时隙在第一部分包括预定的导频比特序列，在第二部分包括预定的数据比特序列，该判定反馈环路方法包括将复数输入码元与从反馈信号中提取的估算共轭信道系数相乘以形成用于信道解码的软码元，从复数软码元形成复数硬码元，相应于在信息信号中预定的导频比特序列产生复数导频码元序列，将从复数输入码元中提取的第一信号与第二信号相乘的以形成反馈信号。本发明方法的特征在于第二信号来自时隙第一部分的复数导频码元以及来自时隙第二部分的复数硬码元。
本发明的另一个方面是估算的信道系数通过对反馈信号滤波而获得。
本发明其他的目的，特征和优越性将通过结合附图精读下面的详细描述而变得清楚明了，在其中附图1显示了根据本发明的简化了的用于信道估算和对来自抽样信息信号的复数输入码元去除旋转的判定反馈环路；附图2显示了信息信号的时间时隙结构；附图3显示了相应于附图1所示的实施例修改的更加详细的判定反馈环路；附图4显示了根据本发明的包括具有信道估算和去除旋转判定反馈环路的移动站的无线通信系统；附图5显示了包括用于接收目的的判定反馈环路的无线手机或移动站具体实施方式
为了描述清楚，首先参考附图4，它显示了在无线蜂窝通信系统，例如通过天线A，A’发送和接收使用扩频信号的UMTS，W-CDMA，3GPP的类型系统中，与基站BS通信的移动站MS收发信机，在附图4中的功能性详细描述中，移动站MS通常包括一将天线A与RF接收装置的输入端连接起来的接收/发送开关或双工器100，该RF接收装置包括串联的RF部分接收处理功能模块200a和基带部分接收处理功能模块300a，同时双工器将天线A与RF发送装置的输出端连接起来，该RF发送装置包括串联的基带部分发送处理功能模块300b和RF部分发送处理功能模块200b。
RF部分接收处理功能模块200a包括串联的低噪声放大器210和将RF转变至基带的下变频器220，例如，该变频器可以是直接转化求积分混频器(未示出)，同时基带部分接收处理功能模块300a包括串联连接的模数转换器310，运用解扩码的复数解扩器320，信道估算和去除旋转判定反馈环路330，信道解码器340，该解码器具有对于接收的解码数据信号的数字输出，以及用于产生例如表示接收的解码声音信号的模拟输出的数模转换器350。这些数字或模拟输出都输出到用户接口400，用于用户使用和/或给用户感官刺激，同时用户接口分别提供给基带部分发射处理功能模块300b模拟和数字的输入，即用户响应的声音和/或数据信号。
基带部分发射处理功能模块300b进行数字化编码，经过一个模数转换将扩展码应用于声音信号，同时编码和扩展数据信号，将已编码和扩展的信号转换成数字形式，同时将经过数模转换后的已编码和扩展的信号提供给RF部分发送处理功能模块200b用于功率放大并上变频至RF。
为了进一步说明，参考附图5，它展示了移动站MS的结构图，该移动站具有天线A，RF部分500(其中包括有附图4中的接收/发射转换装置或双工器100以及RF部分接收和发射处理模块200a，200b)，基带部分(其包含有附图4中的基带部分接收和发射处理模块300a，300b)，以及用户接口部分(其包括附图4中的用户接口400)。基带部分600包括数字信号处理器(DSP)610，微处理器(μP)620，只读存储器(ROM)630，随机存取存储器(RAM)640，模数转换器(A/D)650，以及数模转换器(D/A)660。用户接口部分700包括麦克风710，扬声器720，键盘730，以及驱动LCD显示器750的显示驱动器740。
本发明特别适合附图4的信道估算和去除旋转判定反馈环路330，该环路特别设计成一个时隙接一个时隙地再预置和再训练。通常，信道估算和去除旋转功能是由DSP操作基于存储在ROM630中的程序指令来实现的。
可以看到如附图2所示相关的时隙结构包括一连串的时隙，如i-2，i-1，i，i+1，i+2，每一个在时隙的第一部分包括预定的Npilot个导频比特序列，接着是大量的在时隙第二部分的Ndata个数据比特序列。
在附图1中结合复数解扩器320简化地示出了信道估算和去除旋转判定反馈环路330，解扩器320为反馈环路330的第一和第二乘法器332，333的第一输入提供复数输入码元。第一乘法器332在第二输入端接收估算的复数共轭信道系数E，并在输出端产生复数软码元提供给信道解码器340(附图5)，同时也提供给将复数软码元转化成复数硬判决的硬判决装置335。硬判决装置335的输出连接到选择装置336的一个输入端，选择装置336表示为转换器，它的另外一个输入由复数导频码元发生器339的输出提供，选择装置336的输出通过一个复数共轭装置338连接到第二乘法器333的第二输入端。选择转换器336由定时器337控制，这样连接到第二乘法器333的第二输入端的信号在时隙的第一部分是来自发生器339输出的复数导频码元，在时隙的第二部分是来自硬判决装置335输出的复数硬判决。
优选地，可以使用位于复数解扩装置320的输出端和第二乘法器333的第一输入端之间的复数共轭装置338a，而不是位于选择转换装置336的输出端和第二乘法器333的第二输入端之间的复数共轭装置338。在两种情况下，第二乘法器333的输出是输入至低通滤波器334的反馈信号F，低通滤波器334的输出包括输入至第一乘法器332第二输入端的估算复数共轭信道系数E。
附图3更详细地说明了信道估算和去除旋转判定反馈环路330，使用可选实施结构，其中复数共轭装置出现在解扩装置320经过一个抽样时间间隔延迟337的输出端和第二乘法器333的第一输入端之间。硬判决装置334包括具有输出实部和虚部数值的复数分实/虚部装置334，该装置实部和虚部数值输出分别与比较器335b和335c中的门限值零相比较以产生二进制硬判决。这些实部和虚部数值二进制硬判决分别输入至二进制转十进制数字转换器335d和335e，它们的输出端输入至装置335f以在那里形成复数形式。装置335f的输出通过一个抽样时间间隔延迟335g输入到选择装置336的一个输入端，选择装置336的输出端输入至乘法器333的第二输入端。
复数导频码元发生器339包括在输出端产生复数矢量形式的已知导频码元序列的复数矢量发生器339a。发生器339a的输出通过一个抽样时间间隔延迟339b连接到复数矢量化标量转换器339c的输入端，转换器339c的输出形成复数导频码元发生器339的输出，该输出为选择装置336的另一个输入。
更进一步，可以看到，位于第二乘法器333的输出端以及第一乘法器332的输入端之间的低通滤波器334由无限脉冲响应(iir)数字滤波器实现。
现在可以意识到通过本发明可以满足本发明的目的，因为在用于与接收到的导频序列相关的每个时隙中引入产生的导频序列至反馈环路，确定反馈环路将有效地再训练和再预置。
虽然对本发明做了特别详尽的描述，很明显在本发明的精神和范围之内可以作多种改进。在解释所附的权利要求时，必须理解a)“包括”不排除有权利要求列出之外的其它元件或动作存在；b)在元件前的“一个”不排除由多个这样的元件存在。
c)权利要求中的任何附图标记不限定权利要求的范围；d)个别的“装置”可能由相同条目内容的提供结构或功能的硬件或软件表示。
权利要求
1.一个接收机中的判定反馈环路设备，用于信道估算和对从通过信道接收的抽样信息信号中提取的复数输入码元进行去除旋转，该信息信号包括划分成连续时间时隙的数据，每个时隙在第一部分包括预定的导频比特序列，在第二部分包括预定的数据比特序列，所述装置包括一个第一乘法器(332)，用于将复数输入码元与来自反馈信号的估算共轭信道系数相乘，以形成用于信道解码的软码元；一个硬判决装置(335)，用于从复数软码元形成复数硬码元；一个导频发生器(339)，用于相应于信息信号中预定的导频比特序列产生复数导频码元序列；以及一个第二乘法器(333)，用于将来自复数输入码元的位于第一输入端的第一信号与在第二输入端的第二信号相乘，以在输出端形成一个反馈信号(F)，其中，所述第二信号来自时隙第一部分的复数导频码元以及来自时隙第二部分的复数硬码元。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括滤波器(334)，用于从反馈信号(F)形成估算的信道系数(E)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括用于在时隙的第一部分将复数导频码元连接至第二乘法器的第二输入端，并且在时隙的第二部分将复数硬码元连接至第二乘法器的第二输入端的装置(336，337)。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，进一步包括在时隙的第一部分将复数导频码元连接至第二乘法器的第二输入端，并且在时隙的第二部分将复数硬码元连接至第二乘法器的第二输入端的装置(336，337)。
5.一种包括权利要求1中所述设备的接收机
6.一种包括权利要求5中所述接收机的基站
7.一种接收机中的判定反馈环路方法，用于信道估算和对从通过信道接收的抽样信息信号中提取的复数输入码元进行去除旋转，该信息信号包括划分成连续时间时隙的数据，每个时隙在第一部分包括预定的导频比特序列，在第二部分包括预定的数据比特序列，所述装置包括将复数输入码元与来自反馈信号的估算共轭信道系数相乘以形成用于信道解码的复数软码元；从复数软码元形成复数硬码元；相应于信息信号中预定的导频比特序列产生复数导频码元序列；将来自复数输入信号的第一信号与第二信号相乘以形成反馈信号；以及，从时隙第一部分的复数导频码元以及时隙第二部分的复数硬码元中得到第二信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括，对反馈信号使用滤波器滤波以使反馈信号形成估算的信道系数。
全文摘要
一个接收机中的判定反馈环路，用于信道估算和对从通过信道接收的抽样信息信号中提取的复数输入码元进行去除旋转，该判定反馈环路设置成在每个时隙期间可以再训练和再启动该回路，以便减小从一个时隙至另一个时隙产生的估算错误，该信息信号包括划分成连续时间时隙的数据。该判定反馈环路设备包括用于将复数输入码元与来自反馈信号的估算共轭信道系数相乘的第一乘法器，以形成用于信道解码的软码元，用于从复数软码元形成复数硬码元的硬判决装置，用于相应于在信息信号中预定的导频比特序列产生复数导频码元序列的导频发生器，以及用于将来自复数输入信号的在第一输入端的第一信号与在第二输入端的第二信号相乘以在输出端形成一个反馈信号的第二乘法器。由于每个时隙在该时隙的第一部分包含预定的导频比特序列，在该时隙的第二部分包含预定的数据比特序列，所以设置一个响应于定时控制的选择装置，以便从在时隙第一部分的复数导频码元中以及在时隙第二部分的复数硬码元中获得该第二信号。
文档编号H04L25/06GK1442011SQ01803418
公开日2003年9月10日 申请日期2001年11月2日 优先权日2000年11月3日
发明者X·B·李, D·林, H·B·林 申请人:皇家菲利浦电子有限公司