具有直流偏移修正的叠加的制作方法

专利名称：具有直流偏移修正的叠加的制作方法
具有直流偏移修正的叠加技术领域0001本发明一般地涉及超宽带(UWB)通信和在UWB通信中的 正交频分复用(OFDM)信号，更具体地涉及对所接收符号的符号干扰 修正。
背景技术：
0002超宽带(UWB)通信系统传递在大带宽(通常与其它用 户共享的带宽)上传播的信息。 一般地，UWB系统可以使用OFDM 信号。OFDM载波信号是多个正交副载波之和。每个副载波上的基带 数据可以被独立调制。 一些类型的正交幅度调制(QAM)或相移键控 (PSK)可以被用作调制方案。复合基带信号一般被用来调制主RF 载波。OFDM调制和解调可以使用数字滤波器组来实现，该数字滤波 器组通常使用快速傅立叶变换(FFT)方案。0003在"MuWband OFDM Physical Layer Specification, Release 1.0， January 14， 2005 " ("MBOA Standard"(多频带OFDM联盟标准)) 中公开了 OFDM符号结构和跳频模式，该文件并入本文作参考。0004多径信道的出现可能导致数据通信的困难。在多径环境 中，发射的信号从若干对象反射。结果，该发射的信号的多个延迟形 式可以到达接收器。该信号的多个延迟形式可能导致接收的信号失真。 因此，每个被接收的副载波可能由于信道影响遇到包括振幅和相位失 真的复数增益。通过多径无线信道发射的OFDM符号可能遭遇码间干 扰和码内干扰问题。码间干扰一般是连续的OFDM符号间干扰的结 果。码内干扰发生在多载波系统中，并且可能是由于单个OFDM符号 的副载波之间干扰的结果。0005保护间隔可以被用来解决码间干扰的影响以及在跳频系 统中向发射器和接收器提供时频跳转。符号的开始或最后几个样本被 设定为保护间隔。保护间隔一般不包含任何有用的信息并且可以在接收器被丢弃。然而，保护间隔不能消除符号干扰。0006循环前缀可以被包括在每个符号中以减少干扰影响。循 环前缀一般包括符号的最后样本的拷贝并且同样地包含可以在接收器 被丢弃的冗余信息。循环前缀通常具有符号对快速傅立叶变换(FFT) 单元表现出周期性的效应，并且将信道影响和符号样本的巻积变换成 频域内可以更容易求解的两个数的乘积。然而，使用循环前缀在增加 功率使用的已发射信号的功率谱密度中产生波纹。使用无意义前缀或 空前缀(null prefix)而不是循环前缀在功率谱中并不产生波纹，且因 此，使用空前缀可以允许有效的更高发送功率用于UWB发送。然而， 空前缀的使用可能产生比如难以解决多径千扰的问题。发明内容0007在一个方面，本发明包括一种用来在接收器补偿OFDM 符号的样本中的多余DC偏移的方法，该方法包括将在第一组多个离 散时间处接收的样本与在第二组多个离散时间处接收的样本相加；以 及考虑DC偏移，其中第一组多个离散时间的数量等于第二组离散时 间的数量，以及其中在所述第二组多个离散时间处接收的样本是空样 本。0008在另一个方面，本发明包括一种用于在UWB通信中的 接收器处补偿OFDM符号的样本中多余DC偏移的方法，该补偿是在 给样本提供从时域到频域的变换之前进行的，所述OFDM符号包括具 有FFT数个样本的第一组样本，后跟具有零数个样本(anull number of sample)的第二组样本，后跟具有保护数个样本的第三组样本，所述 零数不超过所述FFT数。该方法包括从直接跟着第一组的第二组样 本的起始点选择加数个样本从而获得空重叠组，所述加数不超过所述 零数；获得对于空重叠组的每个样本的平均DC偏移；从第一组的起 始点选择加数个样本从而获得傅立叶重叠组；将傅立叶重叠组重叠在 空重叠组上从而获得重叠样本对；将重叠样本对的每一对的成员加在 一起从而获得叠加组的样本，叠加组的样本直接跟着第一组，而且叠 加组的每个样本对应于空重叠组的一个样本并且具有该空重叠组的一 个样本的相应平均DC偏移；从空重叠组的每个样本中或者从叠加组的每个样本中减去相应的平均DC偏移；以及提供FFT数个样本用于 变换，该FFT数个样本在傅立叶重叠组后开始并在叠加组后结束，其 中所述第二组形成用于OFDM符号的空后缀。0009在另一个方面，本发明包括一种用于在接收器除去OFDM 符号的失真样本的系统，该系统包括包含DC偏移补偿部分的叠加部 分，其中所述OFDM符号包括后跟保护间隔的空后缀，其中所述DC 偏移补偿部分从所述空后缀的样本中为相加样本组的每一个样本确定 相应的平均DC偏移，其中所述叠加部分从所述相加组的每个样本中 减去相应的平均DC偏移，其中所述叠加部分将来自该OFDM符号的 起始点处的第一组多个样本重叠到相加组上并且将重叠样本加到一 起，所述第一组多个样本的样本个数等于所述相加组的样本个数，以 及其中所述叠加部分丢弃第一组多个样本，超过所述相加组的所述空 样本，以及所述保护间隔作为失真的样本。0010在另一个方面，本发明包括用于在UWB通信系统中发射 的OFDM符号的接收器，该接收器包括用于接收包括所述OFDM符 号的信号的接收器天线；被耦合至所述接收器天线用以将所述信号从 模拟格式转换成数字格式的射频处理单元；被耦合至所述射频处理单 元的信号处理单元，该信号处理单元用来确定要被丢弃的所述OFDM 符号的第一组多个样本，并用来保持要被传递的第二组多个样本；以 及被耦合至所述信号处理单元的快速傅立叶变换单元，该快速傅立叶 变换单元用来接收第二组多个样本并将所述第二组多个样本从时域变 换到频域，其中所述信号处理单元包括具有DC偏移补偿的叠加单元。0011通过审阅包括作为其一部分的图的本公开内容，将更全 面理解本发明的这些和其它方面。


0012图1是所述通信系统的框图。0013图2是用来执行叠加过程的过程流程图。0014图3是根据本发明实施例的具有空前缀的一个OFDM符 号的叠加步骤示意图。0015图4是另一符号和叠加窗示意图。0016图5是按照本发明各方面的进一步处理的流程图。0017图6是OFDM发射器的框图。0018图7是OFDM接收器的框图。0019图8是根据本发明的实施例的OFDM UWB通信系统的 接收器框图，其图示说明了在处理链中空前缀移除的位置0020图9是示出OFDM符号结构和示例性跳频模式的图。
具体实施方式
0021图1是根据本发明的各方面的通信系统框图。例如，该 通信系统可能是使用正交频分复用(OFDM)的超宽带(UWB)通信 系统。在图1的系统中，发射系统103与接收系统105进行数据通信。 发射系统包括数字处理部分111。数字处理部分接收来自例如MAC的 数据并执行对该数据的处理。对该数据的处理可能包括数据的信道 编码、符号交错、音调交错、将数据映射(或调制)到特殊映射方案 或星座图以及如图1所示，对数据进行逆快速傅立叶变换(iFFT)。 可以考虑将数据提供给模拟处理部分115。模拟处理部分将来自数字处 理部分的数据转换成模拟信号(尽管这可能作为数字处理部分的最后 步骤被完成)，对信息进行上变频，使用天线117放大并发射信息。0022类似地，接收系统通过天线119接收信息，并且模拟处 理部分121对接收的信息进行操作。模拟处理部分通常放大接收的信 号，将信号下变频到基带，并将下变频的基带信号从模拟信号转换成 数字信号。数字处理部分123接收数字信号并执行诸如包检测、帧同 步、自动增益控制确定、符号解映射、维特比(Viterbi)解码以及其它 特征的功能。数字处理部分也包括叠加模块127和快进变换(FFT)模 块125，执行这两个模块的联合功能，这些功能通常在符号解映射前被 执行。0023在由FFT模块变换到频域之前，叠加模块对接收的信息 进行操作。叠加模块有效地移除构成符号的多个样本并将被移除的样 本与构成符号的其它样本相加。叠加功能通常主要减少比如可能由于 多径反射而发生的符号干扰的影响。此外，叠加模块解决了多余的DC 偏移，该DC偏移可以作为叠加操作的结果而与某些符号相加。0024图2是根据本发明各方面的用于执行叠加过程的过程流 程图。在一些实施例中，叠加过程由诸如相对于图1所讨论的叠加模 块来执行。在模块211中该过程估计接收的信号的DC偏移。在一些 实施例中，这由与自动增益控制处理模块相联系的电路来执行。但在 大多数实施例中，DC偏移的估计通过将多个接收的样本或接收的样本 的复数量值求和并用接收的样本个数去除该和值来确定。在实践中， 通常更简单的是，求接收的样本的预定个数之和并且用预定个数去除 该和。这可被单次执行，此后存储该DC偏移以供将来使用，或周期 地更新该DC偏移，比如从而解释其在时效和变化温度中的改变。然 而，优选地，DC偏移的估计使用接收的样本的滑动窗来执行以便该 DC偏移可以被考虑成为每个接收的样本有效地更新。0025在模块213中，该过程对样本进行重叠并相加。在一些 实施例中，将样本重叠并相加(简称叠加)包括将来自符号的第一部 分的样本值与来自该符号的第二部分的样本值相加。在大多数实施例中，第一组N^个样本值加上第二组N^个样本值，优选地第一组Nadd个样本值在符号的起始点开始出现且第二组Nadd个样本值在该符号的 FFT窗的结束点开始出现。0026DC偏移可以被假设成在符号内是恒定的。因此，叠加过 程可能产生对于已叠加样本增加的有效DC偏移。因此，在模块215 中从已叠加的样本值中减去DC偏移。此后该过程返回。0027图3是图2的过程的实施例的图示表示。如图3的示例 所示， 一个符号包括165个样本。在不同的实施例中，符号可以包括 其它的样本个数。为简单起见，图3没有示出时域样本的振幅或包括 在每个OFDM符号中的频域样本的相应复数值的幅值或相位。在165 个样本中，开始的128个样本提供数据，接下来的32样本提供空前缀 (其被实现为空后缀)，以及剩余5个样本提供保护时段。图3示出 接收的符号310的样本格式，识别用于叠加操作320中的样本Nadd， 示出叠加操作330的结果，以及示出从已叠加样本中减去DC偏移340 之后的符号。0028因此，第一部分310示出第一 OFDM符号及在该OFDM 符号内的样本分配。第一 OFDM符号对应于k=0...164的离散时间范围内的样本。FFT窗或者被用于FFT操作的样本个数是NFFT=128个 样本长度。空间隔是32个样本长度，因此Nnl-32，且保护间隔是5 个样本长度，因此Nc^5。0029第二部分320示出从OFDM符号的开始样本中选择的加 长度Nadd，并且如图3中所示，该加长度等于符号的空长度N^，因此 在每个符号中Nadd=NNlj=32个样本。选择从k=0到k-Nadd—l(对应于k-0…31)的Nadd个样本用于所描述的示例性实施例。0030第三部分330示出从k=0到k=Nadd—l选择的Nadd个样本 与保护间隔样本组之前的OFDM符号的最后样本进行叠加。照此，重 叠的样本覆盖了从i^NFFT到k=NFFT+Nadd—l的样本。在图3所示的示 例性实施例中，对应于来自开始128个样本间从k-0到k=31的离散 时间的开始32个样本被移动到从k=0到k=127的FFT窗之后，并和 对应于k-128到k二159的样本重叠。0031第四部分340示出从已叠加的样本中减去DC偏移电平。 第四部分也识别在FFT窗中的样本，这些样本将被提供给FFT模块以 作进一步处理。在范围从k-Nadd到k=NFFT+Nadd—1中的全部Nfft个 样本由叠加级提供给下一级。例如，该叠加级的结果被提供给FFT级， 该FFT级把时域信号变换成频域信号以供进一步处理和解码。在图3 所示的示例性实施例中，对应于离散时间k=32到k=128+32 —1=159 的全部128个样本从叠加单元中被输出到FFT单元。0032比较图3的310部分和340部分表明，该FFT窗从对应 于k=0...127的样本移动到对应于k=32...159的样本。在k=32...159的 结果FFT窗中，噪声被移除或降低。其它样本在将OFDM符号馈送到 FFT级之前被移除。0033在一些实施例中，叠加窗Nadd的大小是例如经由寄存器、 外部输入或者接收器或外部元件所做的处理判断等可编程的。例如， 在一些实施例中，为特定的接收器确定叠加窗的大小，并因此保持恒 定。在其它实施例中，接收器的处理部分基于所接收信号的特征或基 于特定的操作频率来改变叠加窗。0034图4是符号的图示表示，其中叠加窗Nadd是24个样本。 如图4中所说明的，该符号包括165个样本，其开始的k=0-23个样本被叠加到从k=128到k=152的样本上。在该符号末端的剩余13个样本 被用来缓冲瞬时影响，包括可能由于跳频而发生的瞬时影响。如关于 图2和图3所描述的，DC偏移的估计从已叠加的符号中被移除，由此 最小化由于样本叠加导致的双重DC偏移的影响。0035图5是根据本发明各方面的进一步处理的流程图。例如， 图5的过程可以由比如关于图1描述的叠加模块来执行。在模块511 中，该过程确定滑动窗的大小。滑动窗的大小被用于确定DC偏移估 计。在一些实施例中，滑动窗的大小基于期望的接收符号的格式、可 用于接收器的存储限制或其它因素被确定。0036在模块513中，在整个滑动窗上计算DC偏移和。例如， 在一些实施例中，在离散时间k处的DC偏移和m(k)被估计。在一些 实施例中，通过在大小N汗T的窗口上计算离散时间k前到达的样本值 之和来获得DC偏移和m(k)的估计，即/ (" = ^>("1-/)，其中 /=h-1。符号s(k)表示在离散时间k处的样本值。那么，,=余1)+s("2)+…+ H+l) + s(A:-d 。例如，对于NFFT=128且 k=160， DC偏移和被i十算为w(160)w(159)+j(158)+…+s(33)+"32)。0037在其他实施例中，通过滑动窗滑过离散时间周期k来实现 m(k)的计算。该窗大小可以是N汗T。例如，为了计算m(k)，使用前面 的结果m(k-l)并将新窗的新样本s(k)与前面所计算的DC偏移m(k-l) 相加，然后减去不再在新窗中的老样本s(k-NFFT)。因此， ^)=附(*-1)+卓)-W-A^)。有效地，用于估计DC偏移的窗已经从 卜1U-2移动至"-A^…it-i。0038例如，对于NFF产128， k-l=160，以及k461，使用移动 窗的DC偏移和被计算如下w(l60) = s(l 59)+<158) +…+ s(33)+s(32)，以及 7w(161)一160)+s(160)-s(32)《60)+"159)+s(158)+.-.+;r(34)+j(33)0039在模块515中，该过程用被用来得到m(k)的窗中的样本 数去除DC偏移和m(k)从而得到每个样本的DC偏移估计。因此，如 果求得跨越0到NFFT— 1的FFT窗上的DC偏移，并且用来得到m(k) 的样本数是A^，那么DC偏移和是二者相除m("/iV^。0040如图5所示，该DC偏移估计发生在模块513中的求和计 算之后，但是在不同的实施例中，这可以与模块513中的求和计算同 时发生或在模块513中的求和计算前发生。这样，在一些实施例中， 包括DC偏移求和计算的DC偏移估计并不被连续执行。例如，在一些 实施例中，该过程在每个加电周期至多重复执行一次模块513和515 的操作，或者仅不定期执行这两个操作，而定期执行比如模块519-523 的操作。0041在图5的模块519中，对应于k=0...Nadd—l的开始Nadd 个样本被叠加到FFT窗之后和保护间隔之前的1^^『.^^ + ^^-1处的Nadd个样本上。0042在模块521中，在一些实施例中该过程从已叠加的样本中 减去这些样本的平均和或者均值。再则，尽管被说明为在模块417的 处理后被执行，模块419的处理可以发生在模块417的处理前或与其同时发生。因此，对于在NFFT和NFFT+Nadd-l之间的每个离散时间k的样本值？ot)，在和叠加相关的操作之后，其值是,的=琳)+#-iV^)-^0/》W，其中，s(fc)表示在叠加操作前的样本值而s'(fc)表 示在叠加操作后的己更新样本值。例如，对于Nadd二32和NFpr二128，当k在128和159之间变化时，在离散时间k处已更新的样本值s'("是sW=^)+W-128)-m(A:)/128。如果k=159,那么叠加后的新样本值s'(159)被 定义为j(l59) + s(31) — w(l 59) /128 。0043在一些实施例中，在所估计的DC偏移的平均值或均值从 与朝着OFDM符号末端的空值重叠并相加的样本值中被移除之后，样 本被输出到FFT单元，从而将时域信号变换成频域信号以供进一步处 理和解码。对于大小为NFFT的FFT窗，对应于离散时间 k=A^...iVOT -1的全部NFFT个样本从叠加级输出到FFT级。例如， 在图3的部分540中，对应于k=32到k=128 + 32—1 = 159的样本被 输出到随后的FFT单元。在图6中，对应于1^24到k-128+24—1=151 的样本被输出到FFT单元。0044被用来描述以上示例性实施例的范围从k=0到k=165的 k值对应于单个OFDM符号。对另外的OFDM符号的处理以同样的方 式或类似的方式被执行。0045同样，如以前所讨论的，在一些实施例中叠加窗N^的 大小可以是灵活的。例如，在一些实施例中叠加窗可在外部调节从而 与特定的模拟RF特性相匹配。例如，对于N^=32， NC1=5，以及 Nadd=0，不执行叠加并且在跳频期间N^+Ncl=32 + 5 = 37个样本由 于缓冲瞬时影响被跳过。対于Nwl-32， >^ = 5，以及1SUj^24，开始 的24个样本重叠到32个空样本中的24个样本上并且执行这些样本的 相加以便在OFDM末端处剩余的N乱一Nadd+NcH-32—24+5 = 13个 样本被跳过。0046在一些实施例中，本发明是比如图6和7中所示系统的一 部分或被用于该系统。图6是带有数字基带602和模拟RF104处理级 的正交频分复用(OFDM)发射器600的框图。在发射器IOO，信道编 码由信道编码器610来执行，该信道编码器610对来自耦合至发射器 600的媒介访问控制器(MAC)(未显示)的数据比特流进行编码。 取决于在该比特流中的数据率， 一个或更多个编码器可以被使用。编 码器可以使用巻积编码。使用符号和音调交错器612来交错编码的比 特流，以及使用比如正交相移键控(QPSK)、双载波调制(DCM)星 座图、正交幅度调制(QAM)星座图或者各种其它星座图等等，将编 码的比特流映射(有时称作调制)614到符号中。DCM星座图对应于 两个移动的QPSK星座图并且通过两个副载波上比率为l/2的重复码有 效地实施16QAM星座图。进一步的重复编码(例如共轭对称扩展或频 率扩展)也可以被应用。映射之后，在信号中的副载波被分组成OFDM 符号，每个OFDM符号例如包括128个副载波。然后使用比如128点 逆快速傅立叶变换(iFFT)由iFFT模块616将该信号从频域变换到时 域。在由FIR模块618进行有限冲激响应滤波后，基带信号由数模转 换器620从数字域转换到模拟域。0047在发射器600的数据处理可以由此考虑被分成在频域的处 理605和在时域的处理607， iFFT模块616分离频域处理和时域处理。0048模拟信号由上变频器622 (通常使用一个或更多个混频器) 从基带到通带进行上变频，由放大器624放大并经过发射天线603传 播。跳频模式根据由发射器MAC提供的时频编码(TFC)数来确定。 中心频率也由发射器MAC来确定。0049图7是带有数字基带702和模拟RF704处理级的OFDM 接收器700的框图。在接收器天线703接收的信号由放大器724放大， 并由下变频器(通常使用一个或更多个混频器)722进行从通带到基带 的下变频。所接收信号强度指示(RSSI)信号被提供给基带用作自动 增益控制目的。在下变频期间，可以执行根据由接收器700的MAC703 提供的TFC数的频率跳转。0050从射频下变频到基带722之后，使用模数转换器720将基 带信号从模拟转换到数字。数字基带处理702可以包括用于信号处理 比如包检测、帧同步以及自动增益控制的模块。叠加单元717在时域 中移除OFDM符号的空前缀。FFT模块216将信号从时域变换到频域。 因此，处理过程从时域处理707级进入带有信道估计模块732的频域 处理705级。相位估计或跟踪模块734使用解映射模块714，去交错模 块(通常实现为音调去交错器和符号去交错器)。0051图8是包括本发明的各方面和其中的处理过程的OFDM UWB通信系统的接收器框图，该处理过程包括根据本发明实施例的空 前缀移除。0052包括OFDM符号的信号在接收器天线801被接收。该信 号首先进行RF处理815并随后在模数转换级820后进行数字基带处理 825。0053RF处理815包括可以包括放大和从RF到基带的下变频 的级810，后跟包括模数转换的级820。数字基带处理825包括在将经 处理的数据提供给接收器媒介访问控制器860前的信号处理835和数 据处理845级。0054信号处理级835覆盖了接收的信号从转换成数字格式后， 经过可以包括包检测、帧同步以及自动增益控制的级830和从该信号 产生数据的级840的路径。级840可以包括空前缀移除、叠加以及DC 偏移补偿。从在接收器天线801接收的信号产生的已编码数据在级850 过程中进一步被处理，该级850可以包括用于从时域到频域提取数据， 在频域中解映射或解调，以及已编码数据的维特比解码的快速傅立叶 变换(FFT)。0055通过只选取NFFT个样本输入到FFT级850，每个OFDM符号的N^+Nch个零祥本在接收器800被移除，以供在数字基带中作 进一步处理。每个OFDM符号的各个Nn:t样本的选取在空前缀移除和 叠加级840中进行。如果所接收的OFDM符号具有对应于零频率处的 非零分量的非零DC电平，那么叠加操作累积在被叠加的符号范围中 的两组DC电平。因此，多余的DC量应该被补偿，用于合适的叠加操 作。0056在一些实施例中，本发明是跳频通信系统的一部分或被用 于跳频通信系统。图9是使用带有OFDM符号结构900的符号的跳频 示例图，结构900包括空前缀(NNL)和保护间隔(NCI)。图9中所 示的OFDM符号是每个165个样本长度。那么，第一个OFDM符号在 k=0和t=0s处开始。第二个OFDM符号在对应于 t=k*Ts=165*(l/528)=0.3s的k=165处开始。在接收器， 一般地，包检 测和帧同步830提供计时参考，以识别要由包检测来检测的OFDM符 号的开始。例如，在图9中，OFDM符号的开始是在离散时间索引 1(=165*!1处，其中n-0，l，2，3…是整数。0057该图也示出用于与离散时间k=t/Ts对应的OFDM符号的 跳频模式，其中Ts定义为采样周期并且等于每个OFDM符号的发射 频率带宽或采样频率的倒数，也即Ts二l/f。0058在数字基带级，OFDM符号可以包括在采样频率为 528MHz=l/Ts处的165个样本。由于具有所示528MHz的示例性采样 频率和l/528s的相应采样周期Ts，对应于离散时间k=165的时间t例 如等于t=k*Ts=165/528=0.3s。在示出的本示例性实施例中，在第一个 OFDM符号内的165个样本用0.3s的时间经过一个0.3秒的周期到达 接收器。0059所有OFDM符号可以在相同频率来发射，或者如图9中 所示，每个OFDM符号可以根据如图9中所示的时频码模式(TFC) 在不同频率来发射。发射的OFDM符号的中心频率根据OFDM发射的 TFC模式为每个OFDM符号而改变。这有时被称作时频跳转。0060在所示的165个样本中，数量等于NFFT=128个样本可用 并形成FFT窗大小，剩余样本比如包括空前缀(后缀)或保护周期样 本。具有数量NwL-32个样本的空样本在发射器被设置为零。具有Nwl=32个样本的空前缀在这儿作为后缀示出，但是称作前缀。该空前缀 可以是前缀或后缀。Nc尸5个样本形成保护间隔或保护时间并且在发射 器被设置为零从而缓冲在跳频期间的任何瞬时影响。在FFT窗中的样 本数NFFT、空间隔N^或保护间隔Nd在不同实施例中可以不同。0061跳频发生在OFDM符号的末端。例如，在图3中频率在 包括5个样本的保护间隔Nd期间的离散时间k=160处跳转。由在跳 转处RF频率变换产生的瞬时影响被假设发生在保护间隔期间。因此，保护间隔的NcH个样本是无效的并且被跳过，所以它们不被进一步用于数字基带处理。0062因此，在一些实施例中，接收器接收OFDM符号，将指 示为第一组多个时间周期接收的样本的信息与第二组多个时间周期的 样本相加，并考虑DC偏移。在一些实施例中，考虑DC偏移包括从第 二组多个时间周期的样本中减去DC偏移，以及在一些实施例中包括 从指示从第一组多个时间周期产生的样本的信息中减去DC偏移。在 一些实施例中DC偏移通过将多个时间周期上产生的样本求和来确定， 以及在一些实施例中样本为复数形式并且在一些实施例中该DC偏移 作为样本均值被确定。在一些实施例中，多个时间周期包括时间周期 的滑动窗。0063尽管已经参考某些示例性实施例对本发明进行了描述，但 可以理解的是，可以对本发明进行不同修改和变化，而不偏离定义在 附加权利要求及它们的等效物中的本发明的精神或范围。
权利要求
1.一种用于在接收器补偿OFDM符号的样本中多余的DC偏移的方法，该方法包括将在第一组多个离散时间处接收的样本与在第二组多个离散时间处接收的样本相加；以及考虑所述DC偏移，其中所述第一组多个离散时间的数量等于所述第二组多个离散时间的数量，以及其中在所述第二组多个离散时间处接收的样本是空样本。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中考虑所述DC偏移包括从在所 述第二组多个离散时间处接收的所述样本中减去所述DC偏移。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中考虑所述DC偏移包括从在所 述第一组多个离散时间处接收的所述样本中减去所述DC偏移。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述DC偏移通过求固定的离 散时间窗期间所接收的样本之和来确定。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述DC偏移通过求滑动的离 散时间窗期间所接收的样本之和来确定。
6. —种用于在UWB通信中在接收器提供样本用于从时域到频域的 变换之前补偿OFDM符号的样本中多余的DC偏移的方法，所述OFDM 符号包括具有FFT数个样本的第一组样本，后跟具有零数个样本的第二 组样本，后跟具有保护数个样本的第三组样本，所述零数不超过所述FFT 数，所述方法包括-从直接跟着所述第一组的所述第二组的开始部分选择加数个样本从 而获得空重叠组，所述加数不超过所述零数；获得所述空重叠组的每个样本的平均DC偏移；从所述第一组的开始部分选择所述加数个样本从而获得傅立叶重叠组；将所述傅立叶重叠组重叠在所述空重叠组上从而获得重叠样本对；将所述重叠样本对的每一对的成员相加在一起从而获得经叠加的组 的样本，所述经叠加的组直接跟着所述第一组，并且所述经叠加组的每 个样本对应于所述空重叠组的一个样本并且具有所述空重叠组的一个样 本的相应平均DC偏移；从所述空重叠组的每个样本中或者从所述经叠加的组的每个样本中 减去所述相应平均DC偏移；以及提供所述FFT数个样本，该FFT数个样本在所述傅立叶重叠组后开 始并在用于所述变换的所述经叠加的组后结束，其中所述第二组形成用于所述OFDM符号的空后缀。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述加数是常数。
8. 根据权利要求6所述的方法，其中所述加数是常数。
9. 根据权利要求6所述的方法，其中获得所述空重叠组的每个样本 的所述平均DC偏移包括-获得所述空重叠组的每个样本的一个总DC偏移来作为所述FFT数 个前面样本的和；以及用所述FFT数去除所述空重叠组的每个样本的所述总DC偏移。
10. 根据权利要求6所述的方法，其中获得所述空重叠组的每个样本 的所述平均DC偏移包括获得所述空重叠组的第一样本的第一总DC偏移作为在所述第一样本 前的所述FFT数个样本的和；获得所述空重叠组的当前样本的每个随后的总DC偏移作为前面的总 DC偏移，该前面的总DC偏移被加到减去所述当前样本前所述FFT数个样本的一个样本的所述当前样本；以及用所述FFT数去除所述空重叠组的每个样本的所述总DC偏移。
11. 一种用于在接收器移除OFDM符号的失真样本的系统，所述系 统包括包含DC偏移补偿部分的叠加部分，其中所述OFDM符号包括跟随保护间隔的空后缀，其中所述DC偏移补偿部分确定来自所述空后缀样本间的相加样本组的每个样本的相应平均DC偏移，其中所述叠加部分从所述相加样本组的每一个样本减去所述相应平均DC偏移，其中所述叠加部分将来自所述OFDM符号开始部分的第一组多个样 本重叠在所述相加组上，并将重叠样本加到一起，所述第一组多个样本 的样本个数等于所述相加组的样本个数，以及其中所述叠加部分丢弃所述第一组多个样本，超过所述相加组的所 述空样本，以及所述保护间隔作为所述失真样本。
12. 根据权利要求ll所述的系统，其中所述DC偏移补偿部分通过 将所述相加组的每一个样本前的FFT数个样本加在一起并用所述FFT数 去除所获得的和来确定所述相加组的每一个样本的所述相应平均DC偏 移。
13. 根据权利要求ll所述的系统，其中所述DC偏移补偿部分通过 如下步骤确定所述相加组的每一个样本的所述相应平均DC偏移通过将所述相加组的第一样本前的FFT数个样本加在一起获得第一 总DC偏移，通过从所述第一样本向前滑动具有所述FFT数个样本的窗获得随后 的总DC偏移，每个总DC偏移作为相应窗内样本的和被获得，以及通过用所述FFT数去除每个总DC偏移来获得每个样本的所述相应 平均DC偏移。
14. 根据权利要求11所述的系统，其中在所述第一组多个样本中 的所述样本数是可变的。
15. 根据权利要求11所述的系统，其中在所述第一组多个样本中 的所述样本数是预先确定的。
16. —种用于在UWB通信系统中发射的OFDM符号的接收器，所 述接收器包括用于接收包括所述OFDM符号的信号的接收器天线；被耦合至所述接收器天线用以将所述信号从模拟格式转换成数字格 式的射频处理单元；被耦合至所述射频处理单元的信号处理单元，该信号处理单元用来 确定要被丢弃的所述OFDM符号的第一组多个样本，并用来保持要被传 递的第二组多个样本；以及被耦合至所述信号处理单元的快速傅立叶变换单元，该快速傅立叶 变换单元用来接收所述第二组多个样本并将所述第二组多个样本从时域 变换到频域，其中所述信号处理单元包括具有DC偏移补偿的叠加单元。
17. 根据权利要求16所述的接收器，其中所述OFDM符号包括空前缀或空后缀。
18. 根据权利要求16所述的接收器， 其中所述OFDM符号包括空后缀，其中所述叠加单元确定对应于所述空后缀中的第三组多个样本的每 一个样本的平均DC偏移，以及其中所述叠加单元从所述空后缀内的每个相应样本减去所述平均 DC偏移
19. 根据权利要求18所述的接收器，其中所述叠加单元通过求当前样本前的FFT数个样本之和并用所述 FFT数去除获得的和来确定所述平均DC偏移，所述平均DC偏移对应于 所述空后缀内的所述第三组多个样本的每个当前样本，以及其中所述FFT数等于所述第二组多个样本的样本个数。
20.根据权利要求18所述的接收器，其中所述第二组多个样本起始于所述OFDM符号的每个符号的相加数 个样本之后，其中所述相加数等于在所述第三组多个样本中的样本个数，以及 其中所述相加数对应于所述射频处理单元的交换特性而变化。
全文摘要
一种从样本中估计DC偏移并移除多余的DC偏移的方法和系统，所述样本由超带宽(UWB)通信中在正交频分复用(OFDM)符号的接收器的叠加操作使用。在叠加间隔内的每个样本的DC偏移可以使用大小满足FFT要求的滑动窗对前面的样本进行滑动窗操作而被估计。该DC偏移可以针对叠加间隔内的样本被估计并针对后继样本进行更新。叠加间隔的大小可以固定不变或者可以允许根据叠加操作前的模拟射频(RF)级的交换特征变化。
文档编号H04B1/00GK101258687SQ200680032824
公开日2008年9月3日 申请日期2006年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者R·H·马海德瓦帕, S·T·布林克 申请人:伟俄内克斯研究公司