专利名称：射频接收器及其运行方法
技术领域：
本发明涉及一种设备及其运行方法，附图简介部分具体实施方式
部分以及权利要求中有更详尽的描述。
本发明的一个方面，提供一种用于运行射频接收器的方法，包括 接收融合信息信号，所述融合信息信号包括第一信息信号和第二信息信号，所述第一和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号； 处理第一信息信号时域训练符号和第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计； 将第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计； 根据所述第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数； 将第一频域均衡系数和第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数； 采用第一时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间以生成均衡化的第一信息信号数据符号；以及 采用第二时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间以生成均衡化的第二信息信号数据符号。
优选地，所述方法进一步包括 解扩均衡化的第一信息信号数据符号；以及 解扩均衡化的第二信息信号数据符号。
优选地 所述融合信息信号包括空时发射分集(STTD)信号； 所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号运载共同的数据；以及 本方法进一步包括对均衡化的第一信息信号数据符号和均衡化的第二信息信号数据符号进行STTD解码。
优选地 所述融合信息信号包括空时发射分集(STTD)信号； 所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号运载共同的数据；以及 所述方法还包括 解扩所述均衡化的第一信息信号数据符号；以及 解扩所述均衡化的第二信息信号数据符号； 对所述解扩的均衡化的第一信息信号数据符号和所述解扩的均衡化的第二信息信号数据符号进行空时发射分集解码。
优选地 所述融合信息信号包括多入多出信号； 所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号传送不同数据。
优选地 生成第一信息信号频域信道估计的步骤包括 对所述第一信息信号时域训练符号进行集群路径处理； 根据所述集群路径处理的第一信息信号时域训练符号生成第一信息信号时域信道估计；以及 对所述第一信息信号时域信道估计进行快速傅立叶变换以生成第一信息信号频域信道估计；以及 生成第二信息信号频域信道估计的步骤包括 对所述第二时域信号的第二信息信号时域训练符号进行集群路径处理；以及 根据集群路径出路的第二信息信号时域训练符号生成第二信息信号时域信道估计；以及 对所述第二信息信号时域信道估计进行快速傅立叶变换以生成第二信息信号频域信道估计。
优选地 将第一频域均衡系数转换为第一时域均衡系数的步骤包括 对所述第一频域均衡系数进行快速傅立叶反变换以生成第一时域均衡系数；以及 对所述第一时域均衡系数进行支路调整(tap ordering)；以及 将所述第二频域均衡系数转换为第二时域均衡系数的步骤包括 对所述第二频域均衡系数进行快速傅立叶反变换以生成第二时域均衡系数；以及 对所述第二时域均衡系数进行支路调整。
优选地，根据第一频域信道估计和第二频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数的步骤包括执行最小均方差(MMSE)法则以生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数。
优选地，所述射频接收器支持选自蜂窝无线通信、无线城域网通信、无线局域网通信和无线个人局域网通信等的无线操作。
根据本发明的又一方面，提供一种运行射频接收器的方法，包括 接收融合信息信号，所述融合信息信号包括第一信息信号和第二信息信号，所述第一信息信号和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号； 至少两个分集路径的每个分集路径进行以下操作 处理第一信息信号时域训练符号和第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计； 将第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计； 根据第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数； 将第一频域均衡系数和第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数； 采用第一时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间，以生成均衡化第一信息信号数据符号；以及 采用第二时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间，以生成均衡化第二信息信号数据符号； 组合来自所述至少两个分集路径的均衡化第一信息信号数据符号；以及 组合来自所述至少两个分集路径的均衡化第二信息信号数据符号。
优选地，所述方法进一步包括 解扩所述组合的均衡化的第一信息信号数据符号；以及 解扩所述组合的均衡化的第二信息信号数据符号。
优选地 所述融合信息信号包括空时发射分集(STTD)信号； 所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号运载共同的数据；以及 本方法进一步包括对均衡化的第一信息信号数据符号和均衡化的第二信息信号数据符号进行STTD解码。
优选地 所述融合信息信号包括多入多出信号； 所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号传送不同数据。
优选地 生成第一信息信号频域信道估计的步骤包括 对所述第一信息信号时域训练符号进行集群路径处理； 根据所述集群路径处理的第一信息信号时域训练符号生成第一信息信号时域信道估计；以及 对所述第一信息信号时域信道估计进行快速傅立叶变换以生成第一信息信号频域信道估计；以及 生成第二信息信号频域信道估计的步骤包括 对所述第二时域信号的第二信息信号时域训练符号进行集群路径处理；以及 根据集群路径出路的第二信息信号时域训练符号生成第二信息信号时域信道估计；以及 对所述第二信息信号时域信道估计进行快速傅立叶变换以生成第二信息信号频域信道估计。
优选地 将第一频域均衡系数转换为第一时域均衡系数的步骤包括 对所述第一频域均衡系数进行快速傅立叶反变换以生成第一时域均衡系数；以及 对所述第一时域均衡系数进行支路调整(tap ordering)；以及 将所述第二频域均衡系数转换为第二时域均衡系数的步骤包括 对所述第二频域均衡系数进行快速傅立叶反变换以生成第二时域均衡系数；以及 对所述第二时域均衡系数进行支路调整。
优选地，根据第一频域信道估计和第二频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数的步骤包括执行最小均方差(MMSE)法则以生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数。
优选地，所述射频接收器支持选自蜂窝无线通信、无线城域网通信、无线局域网通信和无线个人局域网通信等的无线操作。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于对包括第一信息信号和第二信息信号的融合信息信号进行操作的射频接收器，所述第一和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号，所述射频接收器包括 射频前端；以及 与所述射频前端相连的基带处理模块，其包括 至少一个用于处理所述第一信息信号时域训练符号和所述 第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计的信道估计器； 至少一个用于将所述第一信息信号时域信道估计和所述第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计的快速傅立叶变换器； 用于根据所述第一信息信号频域信道估计和所述第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数的权数计算器； 至少一个用于将所述第一频域均衡系数和所述第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数的快速傅立叶反变换器；以及 至少一个用于采用所述第一时域均衡系数对所述融合信息信号时间进行均衡以生成均衡化的第一信息信号数据符号，以及采用所述第二时域均衡系数均衡所述融合信息信号时间以生成均衡化的第二信息信号数据符号的均衡器。
优选地 所述融合信息信号包括空时发射分集(STTD)信号；以及所述射频接收器还包括STTD解码器，其用于对所述均衡化的第一信息信号数据符号与所述均衡化的第二信息信号数据符号进行STTD解码。
优选地，在根据所述第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数的过程中，所述基带处理模块用于执行最小均方差(MMSE)法则以生成所述频域均衡系数。
优选地，所述射频前端和基带处理模块支持蜂窝无线通信、无线城域网通信、无线局域网通信和无线个人局域网通信等的无线操作。
根据本发明的再一个方面，提供一种用于对包括第一信息信号和第二信息信号的第一融合信号和第二融合信息信号进行操作的射频接收器，所述第一和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号，所述射频前端包括 射频前端；以及 与所述射频前端相连的基带处理模块，其包括 第一分集路径，其用于 从所述第一融合信息信号生成第一信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第一信息信号频域信道估计；以及 从所述第一融合信息信号生成第二信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计；第二分集路径用于 从所述第二融合信息信号生成第一信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第一信息信号频域信道估计；以及 从所述第二融合信息信号生成第二信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计；以及 均衡权数计算模块，其用于根据所述第一分集路径的第一信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数；根据所述第一分集路径的第二信息信号频域信道估计生成第二频域均衡系数；根据所述第二分集路径的第一信息信号频域信道估计生成第三频域均衡系数；根据所述第二分集路径的第一信息信号频域信道估计生成第四频域均衡系数； 其中，所述第一分集路径还用于 将第一频域均衡系数转换到时域以生成第一时域均衡系数； 采用所述第一频域均衡系数均衡化所述第一融合信息信号；以及 采用所述第二频域均衡系数均衡化所述第一融合信息信号； 所述第二分集路径进一步用于 将第二频域均衡系数转换到时域以生成第二时域均衡系数； 采用所述第三频域均衡系数均衡化所述第二融合信息信号；以及 采用所述第四频域均衡系数均衡化所述第二融合信息信号。
优选地； 所述第一和第二融合信息信号包括空时发射分集(STTD)信号；以及 所述射频接收器还包括STTD解码器，其用于对所述第一、第二、第三和第四均衡化过程生成的数据符号进行STTD解码。
优选地，在生成所述第一、第二、第三和第四频域均衡化系数时，所述基带处理模块用于执行最小均方差(MMSE)法则以生成所述频域均衡化系数。
优选地，所述射频前端和基带处理模块支持蜂窝无线通信、无线城域网通信、无线局域网通信和无线个人局域网通信等的无线操作。
参考以下结合附图进行描述的具体实施方式
，可以更清楚地理解本发明的其它优点和创新特征。
图1是本发明中支持无线终端操作的局部蜂窝无线通信系统的系统框图； 图2是本发明中无线终端构造的结构图； 图3是本发明一个具体实施例中多射频前端(接收器/发射器)的无线通信装置构造的结构图； 图4是本发明实施例中基带处理模块元件的结构图； 图5是本发明第一个实施例中基带处理模块均衡元件的结构图； 图6是本发明第一个实施例中基带处理模块均衡元件的结构图； 图7是本发明一个实施例中均衡化操作的流程图； 图8是本发明一个实施例中均衡化操作的流程图； 图9A是本发明均衡化操作实施例中所支持的多入单出(MISO)传输系统的结构图； 图9B是本发明均衡化操作实施例中所支持的多入多出(MIMO)传输系统的结构图； 图10是本发明第三实施例中基带处理模块的均衡化元件的结构图； 图11是本发明第三实施例中均衡化操作的流程图； 图12是本发明第四实施例中基带处理模块的均衡化元件的结构图； 图13是本发明第四实施例中均衡化操作的流程图。
具体实施例方式 图1是本发明中支持无线终端操作的部分蜂窝无线通信系统100的系统框图。蜂窝无线通信系统100包括共用电话交换网络(PSTN)接口101例如移动交换中心、包括GPRS支持节点、EDGE支持节点和WCDMA支持节点以及其它元件的无线网络分组数据网102，无线网络控制器/基站控制器(RNS/BSCs)152和154，以及基站(BS)/节点103、104、105和106。无线网络分组数据网102与其它的私有的和公共的分组数据网114连接，例如，因特网、广域网、局域网等。常规的语音终端121与PSTN 110相连。IP语音(VoIP)终端123和个人电脑125与因特网/广域网114相连。PSTN接口101与PSTN 110相连。当然，具体的结构可根据系统而改变。
基站/节点103-106中的每个基站/节点为一个蜂窝/区域集服务，支持该蜂窝/区域集的无线通信。无线链路包括前向链路元件和反向链路元件，支持基站和其服务的无线终端之间的无线通信。这些无线链路支持数字通信，IP语音(VoIP)通信和数字多媒体通信。蜂窝无线通信系统100也可向下兼容以支持模拟信号。蜂窝无线通信系统100支持一个或多个UMTS/WCDMA标准、全球移动通信系统(GSM)标准、GSM通用分组无线业务(GPRS)、增强数据率的GSM服务(EDGE)标准，一个或多个宽带码分多址(WCDMA)标准，和/或其它不同的CDMA标准，如TDMA标准和/或FDMA标准等。
无线终端116、118、120、122、124、126、128和130通过基站/节点103-106的无线链路与蜂窝无线通信系统100相连。如图所示，无线终端可包括移动电话116和118，膝上型电脑120和122，台式电脑124和126，以及数据终端128和130。然而，蜂窝无线通信系统100同样支持与其它类型的无线终端的通信。众所周知的，膝上型电脑120和122，台式电脑124和126，数据终端128和130，以及移动电话116和118等设备均可进行在因特网(分组数据网)114进行网上冲浪，发送和接收如电子邮件之类的数据信息，发送和接收文件，以及进行其它的数据操作。大部分此类数据操作具有相当数量的数据下载率需求，但是数据上传率的需求却没有那么巨大。因此，一部份或所有的无线终端116-130可以支持EDGE操作标准，GPRS标准，UMTS/WCDMA标准，HSDPA标准，WCDMA标准和/或GSM标准。更进一步地，一部份或所有的无线终端116-130可以进行本发明的均衡化操作以支持这些高速数据操作标准。
图2是描述根据本发明构建的无线终端的结构图。所述无线终端包括主处理元件202和相关的无线通信装置204。对于蜂窝电话，主处理元件和相连的无线通信装置204包含在一个单独的盒子中。在一些蜂窝电话中，主处理元件202和无线通信装置204的部分或全部元件构建在单独的集成电路(IC)上。对于个人数字助理主机，膝上型电脑主机和/或个人电脑主机，无线通信装置204可集成在扩展卡或主板上，因此可与主处理元件202分开放置。主处理元件202至少包括处理模块206，存储器208，无线通信接口210，输入接口212和输出接口214。处理模块206和存储器208执行指令以支持主机终端功能。例如，对于蜂窝电话主机装置，处理模块206执行用户界面操作并在其它操作中执行主机软件程序。
无线通信接口210可从无线通信装置204接收数据或将数据发送到无线通信装置204。对于从无线通信装置204接收到的数据(例如入站数据)，无线通信接口210将数据提供给处理模块206进行进一步处理和/或发送到输出界面214。输出界面214与输出显示设备如显示器，监视器，扬声器等相连，以显示接收到的数据。无线通信接口210也从处理模块206向无线通信装置204提供数据。处理模块206可通过输入界面212从输入设备如键盘，键区，麦克风等接收出站数据或者自己生成数据。对于通过输入界面212接收到的数据，处理模块206可对数据进行对应的主机功能和/或通过无线通信接口210将数据发送到无线通信装置204。
无线通信装置204包括主机接口220，基带处理模块222(基带处理器)222，模数转换器224，滤波/增益模块226，下变频模块228，低噪声放大器230，本地振荡模块232，存储器234，数模转换器236，滤波/增益模块238，上变频模块240，功率放大器242，接收(RX)滤波模块，发送(TX)滤波模块，TX/RX转换模块260，以及天线248。天线248可以是发送路径和接收路径共用的单根天线(半双工)或包括不同的用于发送通路和接收通路(全双工)的天线。天线的实现将依赖于无线通讯设备所适用的具体标准。
基带处理模块222与储存在存储器234中的操作指令一起，完成数字接收器和数字发送器的功能。所述数字接收器的功能包括，但不限于，数字化中频向基带转换、解调、星座图解映射、解扰和/或解码。所述数字发送器的功能包括，但不限于，编码、加扰、星座图映射、调制和/或数字化基带到中频转换。所述由基带处理模块222提供的发送和接收功能，可采用公用处理设备和/或单独的处理设备来实现。处理设备可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或任何基于操作指令可处理信号(模拟和/或数字)的设备。存储器234可为单个存储设备或多个存储设备。这样的存储设备可以是只读存储、随机存取存储器、非永久性存储器、永久性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存和/或任何可存储数字信息的设备。需要注意的是，当基带处理模块222通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路完成其一个或多个功能时，储存相应操作指令的存储器将植入包含所述状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路中。
运转过程中，无线通信装置204通过主机接口220接收来自主机处理元件的出站数据250。主机接口220发送出站数据250到基带处理模块222，基带处理模块222根据一个具体的无线通信标准(例如，UMTS/WCDMA，GSM，GPRS，EDGE等等)处理出站数据250以生成数字传输格式数据252。数字传输格式数据252是数字基带信号或数字低中频信号，在此，所述低中频位于0到几千赫/兆赫的频率范围。
数模转换器236转换数字传输格式数据252从数字域到模拟域。滤波/增益模块238在将模拟信号提供给上变频模块240前对其滤波和/或调整其增益。上变频模块240直接将模拟基带或低中频信号转换为基于本地振荡模块232提供的发射器本地振荡254的射频信号。功率放大器242放大射频信号以生成出站射频信号256，TX滤波模块258对生成的出站射频信号256进行滤波。TX/RX转换模块260接收来自TX滤波模块258的经放大和滤波的射频信号，并将出站视频信号256提供给天线248，天线248传送出站射频信号256到目标设备，例如基带电站103-106。
无线通信装置204同样接收入站射频信号262。射频信号262由基带电站通过天线248、TX/RX转换模块260和RX滤波模块264传送。低噪声放大器230接收入站射频号262并将其放大以生成放大的入站射频信号。低噪声放大器230为下变频模块228提供放大的入站射频信号，下变频模块228转换该射频信号为基于本地振荡模块232提供的本地振荡接收器266的入站低中频信号或基带信号。下变频模块228将入站低中频信号(或基带信号)提供给滤波/增益模块226。在将低中频信号提供给模数转换器224之前，滤波/增益模块226对上述低中频信号(或基带信号)滤波和/或调节信号增益。模数转换器224将滤波后的低中频信号(或基带信号)从模拟域转换到数字域以生成数字接收格式数据268。基带处理模块222根据无线通信装置204采用的具体无线通信标准，解调、逆映射、解扰和/或解码数字接收格式数据268以重获入站数据270。主机接口220通过无线通信接口210将重获的入站数据270提供给主机处理元件202。
如读者应该了解的，无线通信装置204的所有元件，包括基带处理模块222和射频前端元件，可在构建在单独的集成电路上。在另一种构造中，基带处理模块222和无线通信装置204的射频前端元件可构建在不同的集成电路中。无线通信装置204和与主机处理元件202一起集成在一个集成电路中。在又一实施例中，基带处理模块222和主机处理元件202和集成在不同的集成电路中。因此，图2中除了天线、显示器、扬声器以及键盘、键区、麦克风等等外的所有元件都可集成在一个集成电路中。在不脱离本发明精神的情况下，其它构造的集成电路也是可用的。依照本发明，基带处理模块222采用了新颖的方式均衡数字传输格式数据(基带TX信号)252。在此将参考图3-13进一步说明实施这些均衡化操作的各种技术。
图3是根据本发明一个实施例构造的多射频前端(接收器/发射器)无线通信装置300的结构图。无线通信装置300包括基带处理模块222和多个射频前端，包括第一射频前端302、第二射频前端304、第三射频前端306和第N射频前端308。这些射频前端302、304、306和308分别使用天线310、312、318和316。无线通信装置300可为一个发送信号提供多个分集路径。这样，在一个实施分集路径的简单实施例中，无线通信装置300包括第一射频前端302、第二射频前端304以及基带处理模块222。参考图5进一步说明了这个实施例。替换地，多个射频前端302-308可为多入多出(MIMO)通信提供服务，每个射频前端302-308被分配一个对应的多入多出(MIMO)数据通道。多入多出(MIMO)通信目前在无线局域网中如IEEE802.11n中实施。在任何情况下，本发明的原理均适用于具备两个或更多射频前端的无线通信装置300。
图4是本发明一个实施例中基带处理模块222元件的结构图。基带处理模块(基带处理器)222包括处理器402、存储接口404、板载存储器406、下行链路/上行链路接口408、TX处理组件410和TX接口412。基带处理模块222进一步包括RX接口414、蜂窝搜索模块416、多通路扫描模块418、靶形接收合成器420、Turbo解码模块422。在一些实施例中，基带处理模块222与外存储器234相连。然而，在其它的实施例中，使用板载存储器406满足基带处理模块402的存储需求。
如上面参考图2所述，基带处理模块接收来自相连的主机处理元件202的出站数据250，以及向相连的主机处理元件202提供入站数据270。更进一步地，基带处理模块222为相连的射频前端提供数字格式传输数据(基带TX信号)252。基带处理模块222接收来自相连射频前端的数字接收格式数据(基带RX信号)268。如上面参考图2所述，模数转换器(ADC)222生成数字接收格式数据(基带RX信号)268，而射频前端的数模转换器(DAC)236接收来自基带处理模块222的数字格式传输数据(基带TX信号)252。
根据图4描述的本发明的具体实施例，下行链路/上行链路接口408通过主机接口220接收来自主机处理元件如主机处理元件202的出站信号。更进一步地，下行链路/上行链路接口408通过主机接口220向相连的主机处理元件202提供入站数据270。TX处理元件410和TX接口412通信地连接到射频前端和下行链路/上行链路接口408，如图2所示。如图2所示，TX处理元件410和TX接口412可接收来自下行链路/上行链路接口404的出站信号，并处理该出站信号以生成基带TX信号252并将其输出给射频前端。RX处理元件包括RX接口414、靶形接收合成器420。在某些情况下处理器402可接收来自射频前端的RX基带信号268。
本发明中射频接收器中的均衡化处理过程可由基带处理模块222中的一个或多个元件完成。在第一种结构中，均衡化操作由处理器402实现，如均衡化操作415a。均衡化操作415a可通过软件、硬件或软硬件结合来实现。当均衡化操作415a是由软件指令实现时，处理器402通过存储接口404获得指令并且执行该软件指令以实施均衡化操作415a。
在另一种结构中，位于RX接口414和模块416、418和420之间的专用均衡化模块415b实现本发明的均衡化操作。在这种结构中，均衡化操作可通过软件、硬件或软硬件结合来实现。在本发明的又一种均衡化操作结构中，均衡化操作由均衡化操作415c模块在靶形接收合成器420中完成。均衡化操作415c可通过软件、硬件或软硬件结合来实现本发明的均衡化操作。
图4进一步显示，数字接收格式数据268可包括多个信号路径。如图3所显示及描述，可从各自的射频前端接收每个信号路径。这样，可如同多入多出(MIMO)系统，每个版本的数字接收格式数据268可为单个接收信号或不同射频信号的不同的多路径版本。
图5是本发明第一个实施例中基带处理模块的均衡化元件的结构图。基带处理模块222的这些元件执行本发明的均衡化操作。当然，基带处理模块222可包括如图5所示的附加元件。图5的功能模块可由专用硬件、常用硬件、软件或者其组合来实现。
图5中的基带处理模块222的元件包括第一分集路径元件、第二分集路径元件和共用元件。如图3所示，一个射频收发器(发送器/接收器)可包括多个接收信号通道。所述多个接收信号路径可包括对单个传输信号的不同多通道版本或者对包括不同数据的多个信号进行操作的元件。根据图5的实施例，这些功能元件对单个射频传送时域信号的不同多路径版本进行操作。
第一分集路径元件包括集群路径处理器/信道估计模块504、快速傅立叶变换(FFT)模块506、乘法器512、快速傅立叶反变换(IFFT)模块514、支路调整模块516和时域均衡器518。第二分集路径元件包括集群路径处理器/信道估计模块524、FFT模块526、乘法器530、IFFT模块532、支路调整模块534和时域均衡器536。图5中射频接收器的共用处理模块包括最小均方差(MMSE)权数计算模块510、噪声方差估计模块502和合成器538。
在运行过程中，第一分集路径在第一时域信号502上操作。第一时域信号502包括第一时域训练符号和第一时域数据符号。众所周知，射频系统中传输符号的帧一般包括具备训练符号的导码和承载数据符号的有效载荷部分。信道估计操作采用训练符号生成用于数据符号均衡化的均衡系数。CPP/信道估计模块504处理第一时域信号502中的第一时域训练符号以生成第一时域信道估计508。FFT模块506将第一时域信道估计转化到频域以生成第一频域信道估计508。
同样，第二分集路径用于接收包括第二时域训练符号和第二时域数据符号的第二时域信号522。CPP/信道估计模块524处理第二时域训练符号以生成第二时域信道估计。FFT模块526将第二时域信道估计转化到频域以生成第二频域信道估计528。
MMSE/权数计算模块510接收来自噪声方差估计模块502的噪声方差估计系数，以根据第一频域信道估计508和第二频域信道估计528生成第一频域均衡系数511和第二频域均衡系数513。
再次参考第一分集路径，乘法器512将FFT模块506的输出与第一频域均衡系数511相乘。但是，在另一个实施例中，乘法器518仅仅通过第一频率均衡系数511。然后，IFFT模块514将第一频域均衡系数511转换成时域以生成第一时域均衡系数，如同乘法器512上的操作。接着，支路调整模块516对第一时域均衡系数排序以给时域均衡器518产生经过支路调整的时域均衡系数。时域均衡器518采用从支路调整模块516接收到的第一时域均衡系数均衡化第一时域数据符号。
再次参考第二分集路径，乘法器530将FFT模块526的输出与第二频域均衡系数513相乘。然而在另一个实施例中，乘法器530仅仅通过第二频率均衡系数513。IFFT模块532将其输入从频域转换到时域以生成第二时域均衡系数。支路调整模块534对第二时域均衡系数进行支路调整以生成时域均衡器的输出。时域均衡器536采用第二时域均衡系数均衡化第二时域数据符号。最后，合成器538组合从第一时域均衡器518接收到均衡化的第一时域数据符号和从第二时域均衡器536接收到的均衡化的第二时域数据符号，生成复合时域数据符号540。
根据图5中基带处理模块222的另一方面，CPP/信道估计模块504用于第一时域信号502的第一时域训练信号的集群路径处理。集群路径处理(CPP)是一种及时地处理彼此靠近的多路径信号分量的操作。如何执行集群路径处理的完整描述已经记载在2005年7月30日提出的申请号为111173,854名为“METHOD AND SYSTEM FORMANAGING，CONTROLLING，AND COMBINING SIGNALS IN AFREQUENCY SELECTIVE MLJLTIPATH FADING CHANNEL”的未决专利申请中，该专利申请的全文通过引用合并在此，作为本说明书的公开内容。集群路径处理操作完成后，CPP/信道估计模块504根据集群路径处理的第一时域训练符号生成第一时域信道估计。更进一步地，对于第二分集路径，CPP/信道估计模块522可对第二时域信号522的第二时域训练符号进行集群路径处理。接着，CPP/信道估计模块524根据集群路径处理的第二时域训练符号生成第二时域信道估计。
在运行过程中，MMSE权数计算模块510在第一频域均衡系数508和第二频域均衡系数528上运行MMSE法则以生成第一频域均衡系数511和第二频域均衡系数513。下面描述了这些操作中的一个实现方式。不同于以下描述的其它的操作也可用于生成本发明的均衡系数。
在此所描述的具体实现方式中，在时域中，服务于图5中双分集路径结构的每根天线上的矩阵信号模型可被表示为 yi＝Hix+ni i＝1，2(等式1) 信道矩阵Hi可为循环矩阵模型，其满足 H1＝F-1∧1F；H2＝F-1∧2F(等式2) 在此F是正交离散傅立叶变换矩阵。
在等式(1)两边乘以矩阵F，得到如下频域信道模型 Yi＝Fyi＝∧iX+Ni(等式3) 在此X＝Fx；Ni＝Fni i＝1，2 频域中第k副载波的信道模型可表示为 Y[k]＝∧kX[k]+N[k](等式4) 在此
以及(等式5) 它俩是2×1向量。
因此，第K副载波的MMSE最优权数可表示为 C[k]＝E(Y[k]*Y[k]T)-1E(Y[k]*X)＝(∧k*∧kT+Cnn)-1∧k (等式6) 这样，估计发射信号为
(等式7) 简化等式(7)之后，图5中双分集路径结构的MMSE-FDE权数如下
(等式8) 均衡化后的时域信号给出如下
(等式9)
(等式10) 图6是本发明第一个实施例中基带处理模块的均衡元件的结构图。如图2中所示，基带处理模块222的元件接收来自射频前端的时域信号602。时域信号602包括时域训练符号和时域数据符号。图6中的元件包括信道估计模块604、FFT模块606、权数计算模块610、IFFT模块614、支路调整模块616、时域均衡器618。信道估计模块604处理时域信号602的时域训练符号以生成时域信道估计603。FFT模块606将时域信道估计603转换成频域以生成频域信道估计608。权数计算模块610根据频域信道估计608和来自噪声方差估计模块602的噪声方差估计生成频域均衡系数。乘法器612接收频域均衡系数611和来自FFT模块606的输入。乘法器612将输出提供给IFFT模块614，IFFT模块614转换可能被乘法器612修改过的频域均衡系数611以生成时域均衡系数。支路调整模块616对时域均衡系数进行支路调整，以及为时域均衡器616提供经过支路调整的时域均衡系数。时域均衡器616采用时域均衡系数均衡化时域信号602的时域数据符号以生成均衡化的时域符号640。
信道估计模块604也可执行如前结合图5所述的集群路径处理操作。在执行集群路径操作以生成时域训练符号时，CPP/信道估计模块604可根据经过集群路径处理的时域训练符号生成时域信道估计。MMSE权数计算模块610可在频域均衡系数上执行MMSE法则以生成频域均衡系数。
图7是本发明一个实施例中描述均衡化操作的流程图。操作700从所述至少两个分集路径中的每个分集路径的的操作开始(步骤702)。正如前图3所示，无线通信装置包括多个射频前端302-308，每个射频前端服务于各自的分集路径。这样。再次参考图7，每个分集路径执行操作704-708。具体地，对于各个分集路径，基带处理模块接收对应的包括时域训练符号和时域数据符号的时域信号。
对于第一分集路径，操作包括接收第一时域信号，第一时域信号包括第一时域训练符号和第一时域数据符号(步骤704)。接着，操作包括处理第一时域训练符号以生成第一时域信道估计(步骤706)。更进一步地，操作还包括将第一时域信道估计转换到频域以生成第一频域信道估计(步骤708)。
对于第二分集路径，操作包括接收第二时域信号，该第二时域信号包括第二时域训练符号和第二时域数据符号的第二时域信号(步骤704)。第二分集路径的操作进一步包括处理第二时域训练符号以生成第二时域信道估计(步骤706)。更进一步地，操作还包括将第二时域信道估计转换到频域以生成第二频域信道估计(步骤708)。
当各个分集路径完成步骤702-708的操作后，操作进行到步骤710，步骤710中为各个分集路径分别生成频域均衡系数。对于图5所示的包括两个分集路径的实施例，步骤710包括根据第一频域信道估计和第二频域信道估计分别生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数。操作接着包括将频域均衡系数转换成时域均衡系数(步骤712)。对于具有第一和第二分集路径的具体情况，步骤712的操作包括将第一频域均衡系数转换到时域以生成第一时域均衡系数以及将第二频域均衡系数转换到时域以生成第二时域均衡系数。
接着，操作包括为每个分集路径对各自的时域数据符号进行时域均衡(步骤714)。对于第一和第二分集路径的具体情况，步骤714的操作包括采用第一时域均衡系数均衡第一时域数据符号和采用第二时域均衡系数均衡第二时域数据符号。最后，操作包括组合来自多个分集路径的均衡化的时域数据符号(步骤716)。对于第一和第二分集路径的具体情况，步骤716的操作包括组合第一均衡化的时域数据符号和第二均衡化的时域数据符号以生成复合的时域数据符号。
每次根据所接收的包括训练符号的物理层帧生成的新的均衡系数时，就重复执行步骤702-706。在许多射频接收器中，为每个接收到的物理层帧重复执行图7中的操作700。然而，在其它实施例中，根据检测到的信道状态的改变或遇到的时间约束而定期执行信道估计。
步骤706的操作可包括前述的集群路径处理。执行集群路径处理后，时域信道估计包括经过集群路径处理的时域训练符号。快速傅立叶变换用于从时域到频域的转换，而快速傅立叶反变换用于频域到时域的转换。步骤710中的操作可包括根据接收到的信道估计采用MMSE法则生成频域均衡系数。图7中的操作可支持各种系统，包括蜂窝无线通信系统、无线城域通信系统(例如WiMAX)标准、WLAN通信操作和WAN通信操作。
图8是本发明一个实施例中均衡化操作的流程图。操作800首先包括接收包含时域训练符号和时域数据符号的时域信号(步骤802)。接着，操作包括处理时域训练符号以生成时域信道估计(步骤804)。然后，操作包括将时域信道估计转换到频域以生成频域信道估计(步骤806)。
操作进一步包括根据步骤806生成的频域信道估计生成频域均衡系数(步骤808)。接着，操作包括将频域均衡系数转换到时域以生成时域均衡系数(步骤810)。然后，操作包括采用步骤810生成的时域均衡系数均衡化时域数据符号(步骤812)。操作结束于步骤812。当然，可根据所接收的每个包括训练符号和数据符号的物理层帧来重复执行图8的操作800。可使用图1至图8所述的各种具体实施方式
来实施图8的操作800，在此就不再结合图8作进一步介绍。
图9A是本发明均衡化操作实施例中支持的多入单出(MISO)传输系统的结构图。本系统的发射器902包括多根天线904和906，每根天线传送一个信息信号，这些信息信号S1和S2可为空时发射分集(STTD)信号，所述信号的形成和发送是众所周知的，因而本发明中提到它们时就不再做进一步的说明。在一些操作中，第一信息信号S1和第二信息信号S2携带相同的数据。通过天线904和906发射的信息信号S1和S2由信道908传送，并且作为融合信息信号由射频前端910通过天线912接收。射频前端910对这个融合信息信号进行操作，图10、11将对此作进一步说明。
图9B是本发明均衡化操作实施例中支持的多入多出(MIMO)传输系统的结构图。本系统的发射器952包括多根天线954和956，每根天线分别传送各自的信息信号。这些信息信号S1和S2可携带不同的数据，也就是，第一信息信号S1携带的数据与第二信息信号S2携带的不同。通过天线954和956发射的信息信号S1和S2由信道958传送，并且作为融合信息信号由射频前端960通过天线962和天线964接收。由于信道958的操作，各个天线分别接收由传送信号S1和S2组合的融合信息信号。射频前端960对这些融合信息信号S1和S2进行处理，图12、13将对此作进一步说明。
图10是本发明第三实施例的基带处理模块的均衡化元件的结构图。如图2所示，基带处理模块222的元件从射频前端接收融合信息1002。融合信息1002包括第一信息信号和第二信息信号，第一信息信号和第二信息信号分别包括时域训练符号和数据符号，当然融合信息1002在接收时是时域的。基带处理模块至少包括信道估计器1004和1008，它们分别用于处理第一信息信号的时域训练符号和第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号的时域信道估计和第二信息信号的时域信道估计。基带处理模块222还至少包括至少快速傅立叶变换器1006和1010，它们分别用于转换第一信息信号的时域信道估计和第二信息信号的时域估计到频域，以分别生成第一信息信号的频域信道估计和第二信息信号频域信道估计。基带处理模块222进一步包括权数计算器1012，用于根据第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数。基带处理模块222还至少包括快速傅立叶反变换器1016和1022，它们分别用于将第一频域均衡系数和第二频域均衡系数转换到时域，以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数。更进一步地，基带处理模块还至少包括均衡器1020和1026，它们分别采用第一时域均衡系数均衡化融合信息时间以生成均衡化第一信息信号数据符号以及采用第二时域均衡系数均衡化融合信息时间以生成均衡化第二信息信号数据符号。
具体地，信道估计模块1004用于处理融合信息1002的第一信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域频道估计。第二信息信号估计模块1008用于处理融合信息1002的第二信息信号时域训练符号以生成第二信息信号时域信道估计。FFT模块1006用于将第一信息信号时域信道估计转换成频域，以产生第一信息信号频域信道估计。FFT模块1010用于将第二信息信号时域信道估计转换到频域，以生成第二信息信号频域信道估计。权数计算模块1012用于根据第一信息信号频域信道估计、第二信息信号频域信道估计和来自噪声方差估计模块1014的噪声方差估计生成第一和第二频域均衡系数。
IFFT模块1016将第一频域均衡系数转换到时域以生成第一时域均衡系数。支路调整模块1018对第一时域均衡系数进行支路调整，以及为时域均衡器1020生成经过支路调整的时域均衡系数。时域均衡器1020采用该时域均衡系数来均衡化融合信息信号1002以生成均衡化第一信息信号数据符号。
IFFT模块1022将第二频域均衡系数转换到时域以生成第二时域均衡系数。支路调整模块1024对第二时域均衡系数进行支路调整，以及为时域均衡器1026生成经过支路调整的时域均衡系数。时域均衡器1026采用该时域均衡系数均衡化融合信息信号1002以生成均衡化第二信息信号数据符号。
解扩器1030用于解扩均衡化第一信息信号数据符号。解扩器1028用于解扩均衡化第二信息信号数据符号。STTD解码器1032用于对解扩的均衡化的第一信息信号数据符号和解扩的均衡化的第二信息信号数据符号进行STTD解码。
信道估计模块1004和/或1008可执行如前图5所示的集群路径处理操作。当执行集群路径处理操作生成时域训练符号时，CPP/信道估计模块1004和1008可根据集群路径处理的时域训练符号生成时域信道估计。MMSE权数计算模块1012可对频域均衡系数进行MMSE法则以生成频域均衡系数。
图11是本发明第四实施例中均衡化操作的流程图。操作1100包括首先接收包含第一信息信号和第二信息信号的融合信息信号，第一和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号(步骤1102)。接着，操作包括估计信息信号的能量，可选地包括估计出现在融合信息信号中的至少一个干扰信号的能量(步骤1004)。然后，操作包括处理第一信息信号时域训练符号和第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计(步骤1106)。接着，操作包括将第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计(步骤1108)。操作接着包括根据第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数(步骤1110)。接着，操作包括将第一频域均衡系数和第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数(步骤1112)。
接着，操作包括采用第一时域均衡系数均衡化融合信息信号以生成均衡化的第一信息信号数据符号，以及采用第二时域均衡系数均衡化融合信息信号以生成均衡化的第二信息信号数据符号(步骤1114)。操作接着包括解扩和组合均衡化的数据符号(步骤1116)，操作结束于步骤1116。当然，可根据所接收到的每个包括训练符号的物理层帧生成的新的均衡系数重复执行图11的操作1100。
可对STTD信号执行操作步骤1112。在这种情况下，第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号传送共同的数据。在这种情况下，方法1100包括对均衡化的第一信息信号数据符号和均衡化的第二信息信号数据符号进行STTD解码。如图10中所示，步骤1116的操作可包括先解扩均衡化的第一信息信号数据符号和均衡化的第二信息信号数据符号，再对解扩的均衡化的第一信息信号数据符号和解扩的均衡化的第二信息信号数据符号进行STTD解码。
参考图9A、10和11，基带处理模块222和本发明的操作可实施下述MISO均衡过程和技术。具体地，图11的MISO操作1100和基带处理模块222(特别是图10中的MMSE权数计算模块1012)执行的操作可与以下信号模型相匹配。频域中第K副载波的信号模型可如下建模 Y[k]＝H1[k]S1+H2[k]S2+N(等式11) 将第二信息信号S2作为第一信息信号S1的干扰进行处理后，带MMSE最优权数估计的第一信息信号S1的FED-IS在每个副载波中可按以下公式给出 W[k]＝E(Y[k]*Y[k]T)-1E(Y[k]*S1)＝(H1[k]*H1[k]T+H2[k]*H2[k]T+Cnn)-1H1[k] (等式12) 类似地，将第一信息信号S1作为第二信息信号S2的干扰进行处理后，带MMSE最优权数估计的第二信息信号S1的FED-IS在每个下载波中可按以下公式给出 (等式13) 接着，通过采用IFFT操作获得时域均衡系数(步骤1112)。
图12是本发明第四实施例中基带处理模块的均衡元件的结构图。基带处理模块222的这些元件执行本发明一个或更多实施例中的均衡操作。当然，基带处理模块还可以包括除了图12所描述元件之外的其它元件。图12的功能模块可由专用硬件、常用硬件、软件或其组合来实现。
图12中的基带处理模块222的元件包括第一分集路径元件、第二分集路径元件和共用元件。如图3和图9B所示，一个射频收发器(发送器/接收器)可包括多个信号路径。这多个信号通道对MIMO发射信号进行操作。根据图12的实施例，对不同版本的MIMO发射信号进行操作的功能元件与前图9B所述的相同。
第一分集路径元件包括第一信息信号集群路径处理器/信道估计模块1204、第二理想信号集群路径处理器/信道估计模块1208、快速傅立叶变换(FFT)模块1206、快速傅立叶变换(FFT)模块1212、快速傅立叶反变换(IFFT)模块1216、支路调整模块1218、时域均衡器1220、快速傅立叶反变换(IFFT)模块1222、支路调整模块1224和时域均衡器1226。第二分集路径元件包括第一信息信号集群路径处理器/信道估计模块1234、第二理想信号集群路径处理器/信道估计模块1238、快速傅立叶变换(FFT)模块1236、快速傅立叶变换(FFT)模块1240、快速傅立叶反变换(IFFT)模块1248、支路调整模块1250、时域均衡器1252、快速傅立叶变换(FFT)模块1242、支路调整模块1244和时域均衡器1246。
图12中射频接收器的共用处理模块包括共同延迟锁定环(DLL)1230、最小均方差(MMSE)权数计算模块1212、噪声方差估计模块1214、合成器1254和1256、解扩器1258和1260，以及STTD解码器1262。通常，共同延迟锁定环(DLL)1230由CPP操作控制，CPP操作设定CPP/信道估计模块1204、1208、1234和1238的采样点。
在操作中，第一分集路径对第一时域信号(第一融合信息信号)1202进行操作。第一时域信号1202包括第一信息信号时域训练符号和数据符号，以及包括第二信息信号时域训练符号和数据符号。众所周知，射频系统中传输符号的帧一般包括具有训练符号的报头和运载数据符号的有效载荷部分。信道估计操作采用训练符号以生成均衡系数，均衡系数随后用于均衡数据符号。第一信息信号CPP/信道估计模块1204用于处理第一时域信号1202的第一信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计。第二信息信号CPP/信道估计模块1208用于处理第一时域信号1202的第二信息信号时域训练符号以生成第二信息信号时域信道估计。在生成各自的信道估计过程中，CPP/信道估计模块1204和1208可分别接收来自信息信号能量估计模块和干扰能量估计模块(未示出)的信息的能量估计和第二信息信号能量估计。CPP/信道估计模块1204和/或1208可用于执行集群路径处理。FFT模块1206用于将第一信息信号时域信道估计转换到频域以生成第一信息信号频域信道估计。FFT模块1212用于将第二信息信号时域信道估计转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计。
同样，第二分集路径对第二时域信号(第二融合信息信号)1232进行操作。第二时域信号1232包括第一信息信号时域训练符号和数据符号，以及包括第二信息信号时域训练符号和数据符号。第一信息信号CPP/信道估计模块1234用于处理第二时域信号1232的第一信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计。第二信息信号CPP/信道估计模块1238用于处理第二时域信号1232的第二信息信号时域训练符号以生成第二信息信号时域信道估计。在生成各自的信道估计过程中，CPP/信道估计模块1234和1238可分别接收来自第一信息信号能量估计模块和干扰能量估计模块(未示出)的信息的能量估计和第二信息信号的能量估计。CPP/信道估计模块1234和/或1238可用于执行集群路径处理。FFT模块1236用于将第二信息信号时域信道估计转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计。FFT模块1240用于将第二信息信号时域信道估计转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计。
MMSE/权数估计模块1212用于根据来自第一分集路径的第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计、来自第二分集路径的第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计以及来自噪声方差估计模块1214的噪声方差估计生成第一频域均衡系数、第二频域均衡系数、第三频域均衡系数(第二分集路径的第一频域均衡系数)以及第四频域均衡系数(第二分集路径的第二频域均衡系数)。
再次参考第一分集路径，IFFT模块1216用于将第一频域均衡系数转换到时域以生成第一时域均衡系数。接着，支路调整模块1218对第一时域均衡系数进行支路调整，为时域均衡器1220产生经过支路调整的第一时域均衡系数。时域均衡器1220采用从支路调整模块1216接收到的经过支路调整的第一时域均衡系数均衡化第一融合信息信号(时域信号1202)。IFFT模块1222用于将第二频域均衡系数转换到时域以生成第二时域均衡系数。接着，支路调整模块1224对第二时域均衡系数进行支路调整，为时域均衡器1226产生经过支路调整的第二时域均衡系数到。时域均衡器1226采用从支路调整模块1224接收到的经过支路调整的第二时域均衡系数均衡化第一融合信息信号(时域信号1202)。
再次参考第二分集路径，IFFT模块1242用于将第三频域均衡系数(第二分集路径的第一频域均衡系数)转换到时域以生成第三时域均衡系数(第二分集路径的第一时域均衡系数)。接着支路调整模块1244用于对第三时域均衡系数进行支路调整以生成经过支路调整的第三时域均衡系数到时域均衡器1246。时域均衡器1246采用从支路调整模块1244接收到的经过支路调整的第三时域均衡系数均衡化第二融合信息信号(时域信号1232)。IFFT模块1248用于将第四频域均衡系数(第二分集路径的第二频域均衡系数)转换到时域以生成第四时域均衡系数(第二分集路径的第二时域均衡系数)。接着，支路调整模块1250用于对第四时域均衡系数进行支路调整，为时域均衡器1252生成经过支路调整的第四时域均衡系数。时域均衡器1252采用从支路调整模块1250接收到的经过支路调整的第四时域均衡系数均衡化第二融合信息信号(时域信号1232)。
合成器1254组合时域均衡器1226和1252的输出，而合成器1256组合时域均衡器1220和1246的输出。解扩器1258解扩合成器1254的输出，而解扩器1260解扩合成器1256的输出。更进一步地，在某些实施例中，当采用STTD时，STTD解码器对解扩器1258和1260的输出进行解码。
图13是本发明第三实施例中均衡化操作的流程图。操作1300始于至少两个分集路径的各个分集路径的操作(步骤1302)。如前图3、5和12所述，无线通信装置包括多个各自服务于不同分集路径的射频前端302-308。再次参考图13，这样，操作1304-1308是各个分集路径执行的。具体地，对于每个分集路径，基带处理模块接收包含第一信息信号和第二信息信号的融合信息信号，第一信息信号和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号。
对于第一分集路径，操作包括接收第一时域信息信号(第一融合信息信号)。第一分集路径接着估计第一和第二信息信号的能量以及，在某些情况下，还估计出现在时间融合信息信号中的一个或多个干扰信号的能量(步骤1306)。操作接着包括处理第一信息信号(显性干涉)时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计(步骤1308)。更进一步地，操作包括将第一信息信号时域信道估计转换到频域以生成第一信息信号频域信道估计(步骤1310)。操作接着包括处理第二信息信号时域训练符号以生成第二信息信号时域信道估计(步骤1312)。更进一步地，操作包括将第二信息信号时域信道估计转换到频域以生成第二信息信道频域信道估计(步骤1314)。
对于第二分集路径，操作包括接收第二时域信息信号(第二融合信息信号)。第二分集路径接着估计第一和第二信息信号的能量，在某些情况下，还估计时域融合信息信号中出现的一个或多个干扰信号的能量(步骤1306)。接着，操作包括处理第一信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计(步骤1308)。更进一步地，操作包括将第一信息信号时域信道估计转换到频域以生成第一信息信号时域信道估计(步骤1310)。操作接着包括处理第二信息信号时域训练符号以生成第二信息信号时域信道估计(步骤1312)。更进一步地，操作包括将第二信息信号时域信道估计转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计(步骤1314)。
步骤1304到1314可用于多于两个的分集路径。当各个分集路径完成步骤1304-1314的操作后，操作进入步骤1316，步骤1316中，为每个分集路径产生一组或多组频域均衡系数。对于图12所示的包含两个分集路径的具体实施例，步骤1316的操作包括根据频域信道估计为各个分集路径生成第一和第二频域均衡系数。接着，操作包括将频域均衡系数转换成时域均衡系数(步骤1318)。操作接着包括，对各个分集路径的时域数据符号进行时域均衡(步骤1320)。最后，操作包括组合来自多个分集路径(步骤1322)的至少一些经过均衡的时域数据符号。这些操作可包括STTD组合操作。
每次根据接收到的包括训练符号的物理层帧生成的新的均衡系数时，可重复执行操作1302-1322。在许多射频接收器中，图13中的操作1300可因每个接收到的物理层帧而重复执行。然而，在其它实施例中，信道估计是根据检测到的信道状态的改变或遇到的时间约束而定期执行的。
步骤1308和1312的操作可包括前述的集群路径处理。当执行集群路径处理时，时域信道估计包括集群路径处理时域训练符号。快速傅立叶变换用于从时域到频域的转换，而快速傅立叶反变换用于频域到时域的转换。步骤1316中的操作可包括根据接收到的信道估计采用MMSE法则生成频域均衡系数。图13中的操作可支持各种系统，包括蜂窝无线通信系统、无线城域通信系统(例如WiMAX微波存取全球互通)标准、WLAN通信操作和WAN通信操作。
可在接收到的MIMO信号进行图13的操作。下面的等式(结合图13操作、图12的基带处理模块222和图10B的信道模型进行查看)由本发明的实施例应用到接收到的MIMO信号。MIMO信号的模型可表示为 Y[k]＝H1[k]S1+H2[k]S2+N(等式14) 将第二信息信号S2作为第一信息信号S1的干扰进行处理后，每个副载波中带MMSE最优权数估计的第一信息信号S1的FED-IS可按以下等式给出 W[k]＝E(Y[k]*Y[k]T)-1E(Y[k]*S1)＝(H1[k]*H1[k]T+H2[k]*H2[k]T+Cnn)-1H1[k] (等式15) 同样的，把第一信息信号S1作为第二信息信号S2的干扰进行处理后，每个副载波中带MMSE最优权数估计的第一信息信号S1的FED-IS可按以下等式给出 (等式16) 然后，采用IFFT操作获得时域均衡系数。更详细地，我们得到 (等式17) 忽略下标k，我们得到 (等式18) (等式19) 权数规一化处理以后，我们得到 (等式20) (等式21) ＝αβ11H11(等式22) (等式23) (等式24) ＝αβ12H12(等式25) (等式26) (等式27) 权数归一化处理以后，我们得到 (等式28) (等式29) ＝αβ21H21(等式30) (等式31) (等式32) ＝αβ22H12(等式33) 1/α＝(|Hd1|2+|HI1|2+σ2N1/S)(|Hd2|2+|HI2|2+σ2N2/S)(等式34) -(Hd1H*d2+HI1H*I2)(Hd2H*d1+HI2H*I1) 本领域一般技术人员知悉，此处使用的术语“通讯连接”，包括无线和有线，直接连接和通过其它的元件、组件、电路或模块的间接连接。本领域一般技术人员也知悉，推断连接(inferred coupling，例如，一个元件被推断连接到另一个元件)包括与“通讯连接”一样的方式在两个元件中的有线和无线，直接与间接连接。
以上借助于说明指定的功能和关系的方法步骤对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块和方法步骤的界限和顺序在此处被专门定义。然而，只要给定的功能和关系能够适当地实现，界限和顺序的变化是允许的。任何上述变化的界限或顺序应被视为在权利要求保护的范围内。
以上还借助于说明某些重要功能的功能模块对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。当这些重要的功能被适当地实现时，变化其界限是允许的。类似地，流程图模块也在此处被专门定义来说明某些重要的功能，为广泛应用，流程图模块的界限和顺序可以被另外定义，只要仍能实现这些重要功能。上述功能模块、流程图功能模块的界限及顺序的变化仍应被视为在权利要求保护范围内。
本领域技术人员也知悉此处所述的功能模块，和其它的说明性模块、模组和组件，可以如示例或由分立元件、特殊功能的集成电路、带有适当软件的处理器及类似的装置组合而成。
此外，虽然描述细节的目的是清楚和明白上述实施例，本发明并不限于这些实施例。任何本领域技术人员知悉的、对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换而得的技术方案，都属于本发明的保护范围。
交叉参考文献
本专利申请为以下专利申请的部分继续申请
2006年9月21日申请的专利申请11/524,584，其名称为“FREQUENCY DOMAIN EQUALIZER FOR DUAL ANTENNARADIO”；以及
2006年9月21日申请的专利申请11/524,580，其名称为”FREQUENCY DOMAIN EQUALIZER WITH ONE DOMAINTEINTERFREENCE CANCELLATION FOR DUAL ANTENNARADIO”。
该两份专利申请的全部内容结合于此，作为本专利申请的公开内容。
权利要求
1.一种运行射频接收器的方法，包括
接收包括第一信息信号和第二信息信号的融合信息信号，所述第一信息信号和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号；
处理所述第一信息信号时域训练符号和第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计；
将所述第一信息信号时域信道估计和所述第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计；
根据所述第一信息信号频域信道估计和所述第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数；
将所述第一频域均衡系数和所述第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数；
采用所述第一时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间以生成均衡化的第一信息信号数据符号；以及
采用所述第二时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间以生成均衡化的第二信息信号数据符号。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括
解扩所述均衡化的第一信息信号数据符号；以及
解扩所述均衡化的第二信息信号数据符号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
所述融合信息信号包括空时发射分集信号；
所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号运载共同的数据；以及
所述方法进一步包括对所述均衡化的第一信息信号数据符号和所述均衡化的第二信息信号数据符号进行空时发射分集解码。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
所述融合信息信号包括空时发射分集信号；
所述第一信息信号数据符号和第二信息信号数据符号运载共同的数据；以及
所述方法进一步包括
解扩所述均衡化的第一信息信号数据符号；以及
解扩所述均衡化的第二信息信号数据符号；
对所述解扩的均衡化的第一信息信号数据符号和所述解扩的均衡化的第二信息信号数据符号进行空时发射分集解码。
5.一种运行射频接收器的方法，包括
接收包括第一信息信号和第二信息信号的融合信息信号，所述第一信息信号和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号；
至少两个分集路径的每个分集路径进行以下操作
处理第一信息信号时域训练符号和第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计；
将所述第一信息信号时域信道估计和所述第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计；
根据所述第一信息信号频域信道估计和所述第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数；
将所述第一频域均衡系数和所述第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数；
采用所述第一时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间以生成均衡化的第一信息信号数据符号；以及
采用所述第二时域均衡系数均衡化所述融合信息信号时间以生成均衡化的第二信息信号数据符号；
组合来自所述至少两个分集路径的均衡化第一信息信号数据符号；以及
组合来自所述至少两个分集路径的均衡化第二信息信号数据符号。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括
解扩所述组合的均衡化的第一信息信号数据符号；以及
解扩所述组合的均衡化的第二信息信号数据符号。
7.一种用于对包括第一信息信号和第二信息信号的融合信息信号进行操作的射频接收器，所述第一和第二信息信号分别包括时域训练符号和数据符号，所述射频接收器包括
射频前端；以及
与所述射频前端相连的基带处理模块，其包括
至少一个用于处理所述第一信息信号时域训练符号和所述第二信息信号时域训练符号以生成第一信息信号时域信道估计和第二信息信号时域信道估计的信道估计器；
至少一个用于将所述第一信息信号时域信道估计和所述第二信息信号时域信道估计转换到频域以分别生成第一信息信号频域信道估计和第二信息信号频域信道估计的快速傅立叶变换器；
用于根据所述第一信息信号频域信道估计和所述第二信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数和第二频域均衡系数的权数计算器；
至少一个用于将所述第一频域均衡系数和所述第二频域均衡系数转换到时域以分别生成第一时域均衡系数和第二时域均衡系数的快速傅立叶反变换器；以及
至少一个用于采用所述第一时域均衡系数对所述融合信息信号时间进行均衡以生成均衡化的第一信息信号数据符号，以及采用所述第二时域均衡系数均衡所述融合信息信号时间以生成均衡化的第二信息信号数据符号的均衡器。
8.根据权利要求7所述的射频接收器，其特征在于
所述融合信息信号包括空时发射分集信号；以及
所述射频接收器还包括用于对所述均衡化的第一信息信号数据符号和所述均衡化的第二信息信号数据符号进行空时发射分集解码的空时发射分集解码器。
9.一种用于对包括第一信息信号和第二信息信号的第一融合信号和第二融合信息信号进行操作的射频接收器，所述第一和第二信息信号都包括时域训练符号和数据符号，其特征在于，所述射频前端包括
射频前端；以及
与所述射频前端相连的基带处理模块，其包括
第一分集路径，其用于
从所述第一融合信息信号生成第一信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第一信息信号频域信道估计；以及
从所述第一融合信息信号生成第二信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计；
第二分集路径用于
从所述第二融合信息信号生成第一信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第一信息信号频域信道估计；以及
从所述第二融合信息信号生成第二信息信号时域信道估计并将其转换到频域以生成第二信息信号频域信道估计；以及
均衡权数计算模块，其用于根据所述第一分集路径的第一信息信号频域信道估计生成第一频域均衡系数；根据所述第一分集路径的第二信息信号频域信道估计生成第二频域均衡系数；根据所述第二分集路径的第一信息信号频域信道估计生成第三频域均衡系数；根据所述第二分集路径的第一信息信号频域信道估计生成第四频域均衡系数；
其中，所述第一分集路径还用于
将第一频域均衡系数转换到时域以生成第一时域均衡系数；
采用所述第一频域均衡系数均衡化所述第一融合信息信号；以及
采用所述第二频域均衡系数均衡化所述第一融合信息信号；所述第二分集路径进一步用于
将第二频域均衡系数转换到时域以生成第二时域均衡系数；
采用所述第三频域均衡系数均衡化所述第二融合信息信号；以及
采用所述第四频域均衡系数均衡化所述第二融合信息信号。
10.根据权利9所述的射频接收器，其特征在于
所述第一和第二融合信息信号包括空时发射分集信号；以及
所述射频发射器还包括用于对第一、第二、第三和第四均衡过程产生的数据符号进行空时发射分集解码的空时发射分集解码器。
全文摘要
本发明涉及一种射频接收器及其运行方法，所述射频接收器包括射频前端以及与所述射频前端相连的基带处理模块。该射频接收器用于接收包括多个信息信号的时域信号，每个时域信号都包括训练符号和时域数据符号。所述基带处理模块包括用于处理所述训练符号以生成不同的时域信道估计的信道估计器、将时域信道估计转换到频域以生成频域信道估计的快速傅立叶变换器、用于根据频域信道估计生成频域均衡系数的权数计算器、用于将频域均衡系数转换到时域以生成时域均衡系数的快速傅立叶反变换器以及采用时域均衡系数均衡化时域数据符号的均衡器。所述射频接收器支持STTD、MISO和MIMO操作。
文档编号H04L27/26GK101150558SQ20071015294
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月18日 优先权日2006年9月21日
发明者李军强, 纳尔逊·R·索伦伯格 申请人:美国博通公司