在利用自适应天线阵列的自适应同频信道中继器中使用滤波器排的制作方法

专利名称：在利用自适应天线阵列的自适应同频信道中继器中使用滤波器排的制作方法
优先权要求
本申请要求2007年3月2日提交的题为"ADAPTIVE SAME FREQUENCY REPEATER TECHNIQUES (自适应同频中继器技术)"的美国临时专利申请 S/N. 60/904,368的优先权，该申请通过援引全部纳入于此。
背景
按照惯例，诸如基于时分双工(TDD)、频分双工(FDD)无线保真度 (Wi-Fi)、微波接入全球互操性(Wi-max)、蜂窝、全球移动通信系统(GSM)、 码分多址(CDMA)或3G的无线网络等无线通信网络的覆盖区可通过中继器 而增大。示例性中继器包括例如在如由开放式系统互连基本参考模型(OSI模 型)定义的物理层或数据链路层中操作的频率变换中继器或同频中继器。
物理层中继器可被分类到"相同频率"或"频率变换"设备中。与将在何处部 署中继器相关联的网络架构将决定所使用中继器的类型。如果使用同频中继 器，则其要求中继器在相同频率上并发地接收和传送。因此，中继器必须使用 各种天线和数字/模拟消除技术在接收机和发射机之间实现隔离。如果使用频率 变换中继器，则中继器接收第一频率信道上的信号并在随后将其变换至第二频 率信道以进行并发传输。这样，通过频率分离使发射机与接收机之间的隔离达 到某一程度。较佳地，用于接收和发射的天线以及中继器电路被包括在同一封 装内以便达成制造成本縮减、安装便利等。当中继器意在供消费者用作基于住 宅或小办公室的设备时尤其属于这种情形，此时外形因素和安装便利是关键考 量。在如此的设备中， 一个天线或天线组通常面对例如基站、接入点、网关， 而另一天线或天线组面向订户设备。
对于并发地接收和发射的中继器，接收和发射天线之间的隔离在整个中继 器性能——即中继至相同频率还是中继至不同频率的情形——中是个重要因 素。更具体地，如果接收机和发射机天线并未适当的隔离，则中继器的性能会显著恶化。通常，中继器的增益不能比隔离大，以防止中继器振荡或初始灵敏 度降低。隔离通常是通过物理分开、天线方向图或偏振来达成的。对于频率变 换中继器，可利用带通滤波来达成附加隔离，但是因在接收天线的带内频率范 围内接收到非希望噪声和来自发射机的带外辐射，所以天线隔离一般在中继器 性能中仍是限制因素。在中继器工作在相同频率上的情况下，接收机与发射机 的天线隔离是更加关键的问题，在这样的情况下带通滤波不提供附加隔离。
基于蜂窝的系统常常具有有限的获许可频谱可用，并且不能利用频率变换 中继办法，因此使用利用相同接收和发射频率信道的中继器。
如以上所提及的，对于旨在供消费者使用的中继器，将中继器制造成在物 理上具有小的形状因子以达成进一步的成本縮减、安装简易等会是较佳的。然 而，小的形状因子导致天线以紧密的接近度布置，由此加剧以上所讨论的隔离 问题。
当前的中继器遭受其他严重缺陷，因为它们无法将源自其自身发射机的漏 泄与其希望中继的信号分开。结果，常规中继器通常不能在实时的基础上最优
化系统隔离和性能，从而导致对整个网络系统的差劣操作或破坏性影响。具体 地，当前实践不允许在使中继器能按常规操作的同时自适应消除中继器环境中 的非希望信号。替换地，当前中继器部署由于成本和复杂度而提供有限的消除 环路，是分立的实现，且通常被部署在没有子频带滤波的单频带系统中。此外， 当前干扰消除环路的部署假定多径延迟且遭受散射信号中的额外或失配延迟、 信号中变化的延迟(例如，多普勒)、以及对宽带信号的有限消除(例如，ic 带宽)。
根据前面所述，易于显见存在对用于克服现有实践的缺点的系统和方法的 需要。
概要
提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些
概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨
在用于限定要求保护的主题的范围。
当前实践不考虑作为消除操作的部分来使用滤波器排处理中继器信号。通过使用滤波器排，经处理信号的频带可作为小信道并行地使用单个抽头消除器 通过线性代数求解来处理。中继器信号的并行处理提升了在其他情况下未被充 分利用的时间和成本效率。
本文中所描述的系统和方法提供了一种用于部署反馈消除环路的中继器 环境，该反馈消除环路与天线阵列自适应地耦合，以使得可通过部署用于逐个 槽地处理信号的所选滤波器排推导出所选度量，并且所导出的度量可被应用于 天线阵列和反馈消除环路组合以改善信号完整性和放大。在例示性实现中，一 种示例性中继器环境包括发射机、接收机、包括滤波器排的均衡反馈消除环 路电路，该消除环路操作地耦合至天线阵列。在例示性实现中，反馈消除环路 可从协作天线阵列接收信号作为输入，并向协作发射天线阵列传送诸如合需发 射信号的输出信号。
在例示性操作中，反馈消除环路可由度量来调节或控制，该度量调节对反 馈消除环路的权重，以使得此度量可指示接收机处存在的发射机信号的水平并 可基于执行所传送信号与接收机信号之间的相关来推导出。在例示性实现中， 度量可包括前消除相关度量和后消除相关度量。此外，示例性中继器可操作地 保持足以确保所传送的信号与合需接收机信号解相关、为时间对准且与反馈漏 泄信号相关的延迟。在例示性操作中，由度量提供的权重可通过执行所选线性 代数技术(例如，最小均方误差-MMSE)来提供，从而导致用一种办法以闭 合形式直接计算权重。
在例示性操作中， 一种示例性中继器环境可操作地执行一种方法，其中在 M个接收处接收中继器发射机漏泄信号和合需接收信号；在多个接收机的每一 个上存储Ns个样本作为M个来自每个接收机的接收机时间块；将所选数目的 零添加到来自接收机的各有Ns个时间样本的诸集合的每一个；对M个经零添 加的接收时间块的每一个执行所选NFFT点快速傅里叶变换(FFT);将M个 所选长度为NFFT的复数空间权重阵列应用于M个接收机的每一个上的NFFT 个FFT槽；将接收机的加权频槽组合成合成加权接收机频槽；并行地处理所有 频槽、合成加权接收机频槽以分别产生后消除接收频槽；由并行漏泄消除块基 于合成加权接收机频槽的时间序列、后消除接收频槽的时间序列、以及经延迟 发射机频槽的时间序列中的一个或多个来计算与之协作的反馈环路的更新值；通过将NFFT个FFT系数的集合与后消除接收频槽相应地进行相乘来产生经滤 波的自动增益控制输出频槽；结合频域滤波器响应阵列逐个槽进行计算以更新 自动增益控制和滤波器系数阵列；为M个接收机和N个发射机计算新接收机 和发射机复数空间权重阵列；将N个所选大小的FFT复数空间发射机权重阵 列相应地应用于经滤波自动增益控制输出频槽的N个副本以产生N个加权发 射频槽阵列；执行所选大小(NFFT)的FFT点逆FFT是对N个加权频槽阵列 执行的，以产生N个时域序列；对N个时域序列执行交迭相加处理，以产生N 个时间样本数目为Ns的发射时间序列；向一个或多个协作接收机传送N个发 射时域序列；以及在M个接收机处接收N个中继器发射信号以形成与M个合 需接收信号求和的M个中继器发射漏泄信号。
根据一个方面， 一种用于无线通信网络的中继器，该用于提供反馈消除的 中继器包括包括一个或多个天线振子的天线阵列；以及操作地包括滤波器排 的均衡反馈消除环路，被耦合至天线阵列的消除环路对输入信号进行操作以推 导并应用度量来增大信号隔离和信号增益，其中度量指示接收机处存在的发射 机信号的水平，并且是基于所传送信号与接收机信号之间的相关推导出的，并 且其中中继器具有延迟以使得所传送的信号与合需接收机信号解相关，所传送 的信号是时间对准的，且所传送的信号与反馈漏泄信号相关，其中滤波器排用 于将所要中继的带宽信号处理至能在消除器中使用所选反馈权重的所选数目 的窄带并行中继器路径。
根据又一方面， 一种助益中继器环境中的反馈环路消除的方法，包括在 M个接收机处接收中继器发射机漏泄信号和接收信号；存储收到信号作为Ns 个时间样本；针对大小为NFFT的阵列向Ns个时间样本添加零值样本；对收 到的经零添加的块执行快速傅里叶变换(FFT)以生成FFT槽；对M个接收 机应用M个复数空间接收权重，以针对FFT槽逐个槽地生成加权接收机信号； 组合加权接收机信号以生成合成加权信号；产生用以在生成自动增益控制 (AGC)输出频槽时使用的后消除接收频槽；将空间加权应用于AGC输出频 槽以产生加权发射频槽阵列；对发射频槽执行逆FFT以产生被传送给M个接 收机并在M个接收机处求和以进行消除的时域序列。
根据一方面，一种其上存储有用于执行至少一下动作的计算机可执行指令的计算机可读介质在M个接收机处接收中继器发射机漏泄信号和接收信号；
存储收到信号作为Ns个时间样本；针对大小为NFFT的阵列向Ns个时间样本 添加零值样本；对收到块执行快速傅里叶变换(FFT)以生成FFT槽；对M个 接收机应用M个复数空间接收权重，以针对FFT槽逐个槽地生成加权接收机 信号；组合加权接收机信号以生成合成加权信号；产生用以在生成自动增益控 制输出频槽时使用的后消除接收频槽；将空间加权应用于AGC输出频槽以产 生加权发射频槽阵列；对发射频槽执行逆FFT以产生被传送的时域序列；在M 个接收机处接收所传送的时域序列并在该M个接收机处求和以进行消除。
在另一方面， 一种处理器，包括其上存储有用于使处理器执行至少以下动 作的计算机可执行指令的存储器在M个接收机处接收中继器发射机漏泄信 号和接收信号；存储收到信号作为Ns个时间样本；针对大小为NFFT的阵列 向Ns个时间样本添加零值样本；对收到的经零添加的块执行快速傅里叶变换 (FFT)以生成FFT槽；对M个接收机应用M个复数空间接收权重，以针对 FFT槽逐个槽地生成加权接收机信号；组合加权接收机信号以生成合成加权信 号；产生用以在生成自动增益控制输出频槽时使用的后消除接收频槽；将空间 加权应用于AGC输出频槽以产生加权发射频槽阵列；对发射频槽执行逆FFT 以产生时域序列；使用交迭相加程序来产生Ns个时间样本；在M个接收机处 接收所传送的时域序列并在该M个接收机处求和以进行消除。
在又一方面， 一种助益中继器环境中的反馈环路消除的系统，包括用于 在M个接收机处接收中继器发射机漏泄信号和接收信号的装置；用于存储收 到信号作为Ns个时间样本的装置；用于对收到块执行快速傅里叶变换(FFT) 以生成FFT槽的装置；用于对M个接收机应用M个复数空间接收权重以针对 FFT槽逐个槽地生成加权接收机信号的装置；用于组合加权接收机信号以生成 合成加权信号的装置；用于产生用以在生成自动增益控制输出频槽时使用的后 消除接收频槽的装置；用于将空间加权应用于AGC输出频槽以产生加权发射 频槽阵列的装置；用于对发射频槽执行逆FFT以产生时域序列的装置；用于在 M个接收机处接收所传送的时域序列并在这M个接收机处求和以进行消除的 装置。
以下说明和所附插图详细阐述了主题的某些示例性方面。但是，这些方面仅仅是指示了可采用主题的原理的各种方式中的若干种，并且所要求保护的主 题旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。
附图简述


图1是根据本文中所描述的系统和方法的例示性中继器的示例性外壳的 框图。
图2是根据本文所描述的系统和方法的执行反馈消除的示例性RF中继器
的示例性信号传播的框图。
图3是根据本文中所描述的系统和方法的示例性天线中继器组件的框图。
图4是根据本文中所描述的系统和方法的示例性中继器组件的框图。
图5是根据本文中所描述的系统和方法的例示性RF中继器的示例性组件
的协作的框图。
图6是根据本文中所描述的系统和方法的例示性RF中继器的示例性组件 的协作的另一框图。
图7是根据本文中所描述的系统和方法的具有双频带阵列的频分双工 (FDD)中继器的框图。
图8是根据本文所描述的系统和方法的具有数字干扰消除系统的示例性 FDD单频带中继器的框图。
图9是根据本文所描述的系统和方法的具有数字干扰消除系统和阵列的 示例性FDD单频带中继器的框图。
图10是示出了根据本文所描述的系统和方法的具有利用滤波器排办法的 反馈消除和度量应用机制的示例性组件的交互的框图。
图11是示出了根据本文所描述的系统和方法的与天线阵列自适应地协作 的具有利用滤波器排办法的反馈消除和度量应用机制的示例性组件的交互的 框图。
图12是示出了根据本文所描述的系统和方法示例性部署的反馈消除和度 量应用机制的影响的曲线图。
图13是示出了根据本文所描述的系统和方法示例性部署的反馈消除和度 量应用机制的影响的另一曲线图。图14是示出了根据本文所描述的系统和方法示例性部署的反馈消除和度 量应用机制的影响的另一曲线图。
图15和15A是在采用滤波器排办法以改善信号消除时执行的示例性方法 的流程图。
图16图解了助益中继器环境中的反馈环路消除的示例性系统。
详细描述
本公开涉及以下于2008年3月3日提交的美国专利申请代理人案号 080603U1 、 S/N. XX/XXX，XXX的PHYSICAL LAYER REPEATER UTILIZING REAL TIME MEASUREMENT METRICS AND ADAPTIVE ANTENNA ARRAY TO PROMOTE SIGNAL INTEGRITY AND AMPLIFICATION (利用实
时测量度量和自适应天线阵列以提升信号完整性和放大的物理层中继器)；代 理人案号080603U2、 S/N. XX/XXX,XXX的CLOSED FORM CALCULATION OF TEMPORAL EQUALIZER WEIGHTS USED IN A REPEATER TRANSMITTER LEAKAGE CANCELLATION SYSTEM (用在中继器发射机漏 泄消除系统中的时间均衡器权重的闭合形式计算)；代理人案号080603U4、 S/N. XX/XXX,XXX的USE OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN CONJUNCTION WITH AN ON-CHANNEL REPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY (结合同频信道中继器使用自适应天线阵列以改善信号质 量)；代理人案号080603U5、 S/N. XX/XXX,XXX的AUTOMATIC GAIN CONTROL AND FILTERING TECHNIQUES FOR USE IN ON-CHANNEL REPEATER (用于同频信道中继器的自动增益控制和滤波技术)；代理人案号 080603U6、 S/N. XX/XXX,XXX的CONFIGURATION OF A REPEATER (中继 器的配置)；以及代理人案号080603U7 、 S/N. XX/XXX,XXX的 SUPERIMPOSED COMPOSITE CHANNEL FILTER (叠加合成信道滤波器)， 这些申请中的每一个的内容都通过援引全部纳入于此。
现在参考附图来描述各种实施例，在附图中贯穿始终使用相同的附图标记 来引述相似的要素。在以下描述中，为便于解释，阐述了众多的具体细节以图 提供对一个或多个实施例的透彻理解。但是显而易见的是，没有这些具体细节也可实践如此的实施例。在其它实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以 助益于描述一个或更多个实施例。
另外，本发明的各个方面在以下描述。应当易见的是，本文的教义可以各 种形式来体现，而本文所公开的任何特定结构和/或功能都仅是代表性的。基于 本文的教示，本领域的技术人员应认识到本文所公开的方面可独立于任何其它 方面来实现并且这些方面中的两个或多个可以各种方式来组合。例如，装置和 /或方法可用本文所阐述的任何数目的方面来实现或实践。另外，装置和/或方 法可用除本文所阐述的方面的一个或多个之外或与之不同的其它结构和/或功 能来实现或实践。作为示例，本文中所描述的许多方法、设备、系统和装置是
在提升W-CDMA通信系统中的下行链路和上行链路信号的上下文中描述的。 本发明同样适用于诸如CDMA-2000等其他标准，以及当前正在开发的诸如举 例而言LET和UMB等基于OFDM的系统。本领域技术人员应当领会，这些 类似技术可应用于其他通信环境。
如在本申请中使用的，术语"组件"、"模块"、"系统"之类意指计算机相关 实体，任其是硬件、固件、硬件与软件的组合、软件、执行中的软件、固件、 中间件、微代码和/或其任何组合。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行 的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为例 示而非限制，在计算设备上运行的应用和该计算设备这两者都可以是组件。一 个或更多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可局部化在一台计 算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。另外，这些组件能从其上存储有 各种数据结构的各种计算机可读介质执行。诸组件可借助于本地和/或远程进程 来通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数 据，其中该组件正借助于该信号与局部系统、分布式系统、和/或跨诸如因特网 等的网络与其他系统中的另一个组件交互)来作此通信。另外，如本领域技术 人员将可领会的，本文中描述的系统的组件可被重新编排和/或由外加的组件来 补充以促进达成相关于其所描述的各个方面、目标、优势等等，并且不限于在 给定插图中阐明的精确配置。
此外，各种实施例在本文中是结合无线终端或用户装备(UE)来描述的。 无线终端或UE也可称为系统、订户单元、订户站、移动站、移动台、移动设备、远程站、远程终端、UE、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、 或用户设备。无线终端或UE可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)
话机、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力 的手持式设备、计算设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。此外， 在本文中描述了与基站有关的各个实施例。基站可以用于与诸无线终端通信， 并且也可以接入点、B节点、或其他某个术语来述及。
此外，本文中描述的各种方面或特征可使用标准编程和/或工程技术被实 现为方法、装置、或制造品。如在本文中使用的术语"制造品"旨在涵盖可从任 何计算机可读设备、载波、或媒介访问的计算机程序。例如，计算机可读介质 可包括但不限于磁存储设备(例如硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如，压缩 盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡、以及闪存设备(例如，EPROM、 记忆卡、记忆棒、钥匙驱动器等)。另外，本文中描述的各种存储介质可代表 用于存储信息的一个或多个设备和/或其他机器可读介质。另外，应当领会，载 波可被用来携带诸如在收发语音邮件、接入如蜂窝网等网络、或指令设备执行 指定功能时使用的计算机可读电子数据或指令。相应地，术语"机器可读介质" 指能够存储、包含、和/或携带指令和/数据的各种物理介质(但并非指真空)。 另外，可将本文中所描述的系统和方法部署为作为能够存储、包含和/或携带指
令和/或数据的无线信道的部分的机器可读介质。当然，本领域的技术人员将认 识到，可对所公开的实施例作出许多变形而不会背离本文所描述且要求保护的 本发明的范围或精神实质。
此外，措辞"示例性"在本文中用于表示用作示例、实例或例示。在此被描 述为"示例性"的任何方面或设计都并非一定要解释成优于或胜于其它方面或 设计。相反，使用措辞示例性旨在以具体方式给出概念。如本申请中所用的， 术语"或"旨在表示相容性"或"而非排他性"或"。即，除非另外指明或从上下文 清楚地看出，否则"X采用A或B"旨在表示本质上相容的排列中的任一个。即， 如果X采用A; X采用B;或X采用A和B两者，则在前述情形中的任一个 下，"X采用A或B"都是成立的。另外，本申请和所附权利要求书中所用的冠 词"一"和"一个"通常应当被理解成表示"一个或多个"，除非另外声明或者可从
上下文中清楚看出是指单数形式。如本文中使用的，术语"推断(动词)"或"推断(名词)"泛指从如经由事 件和/或数据捕捉到的一组观察来推理或推断系统、环境、和/或用户的状态的 过程。举例而言，可采用推断来标识出具体的上下文或动作，或可生成诸状态 之上的概率分布。推断可以是概率性的——亦即，基于数据和事件的考虑来计 算感兴趣的状态之上的概率分布。推断还可以指用于从一组事件和/或数据组合 出更高层次的事件的技术。此类推断导致从一组观察到的事件和/或存储的事件 数据构造出新的事件或动作，无论这些事件在时间接近性意义上是否密切相 关，也无论这些事件和数据是来自一个还是数个事件和数据源。
本文中描述的技术可用于各种无线通信网络，诸如码分多址(CDMA)网
络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA (OFDMA) 网络、单载波FDMA (SC-FDMA)网络等。术语"网络"和"系统"常被可互换 地使用。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA) 、 cdma2000 等无线电技术。UTRA包括宽带-CDMA (W-CDMA) 、 TD-SCDMA和 TD-CDMA。 cdma2000涵盖IS-2000、 IS-95禾B IS-856标准。TDMA网络可实 现诸如全球移动通信系统(GSM)等的无线电技术。OFDMA网络可实现无线 电技术，诸如演进UTRA (E-UTRA)、 IEEE 802.11、 IEEE 802.16、 IEEE 802.20、 Flash-OFDM⑧等。UTRA、 E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的 部分。长期演进(LTE)是即将发布的使用E-UTRA的UMTS。 UTRA、 E-UTRA、 GSM、 UMTS以及LTE在来自名为"第三代伙伴项目"(3GPP)的组织的文档 中进行了描述。cdma2000在来自名为"第三代伙伴项目2 (3GPP2)"的组织的 文档中描述。这些不同的无线电技术和标准在本领域中是公知的。出于清晰起 见，以上技术的某些方面在以下于上行链路导频复用的上下文中进行描述，因 为其适用于LTE，因此在以下的大部分描述中，在恰适的地方可使用3GPP术 语。
用于中继器环境中的信号消除的滤波器排办法
在相关公开中提供了用在中继器环境中的时间消除器。然而，用在消除器 的反馈环路中的多抽头均衡器会产生一些缺陷，因为其可被调节的速率取决于 均衡器中时域抽头的数目。虽然利用均衡器抽头的解决方案显著有助于加速计算，但是大量抽头的数学复杂度会使得对于消除器中极高程度的性能所需的大 量抽头而言，计算速度或实现成本变得非常昂贵。
在使用具有少量均衡器抽头的简单均衡消除器的情况下，消除的深度和带 宽是相冲突的目标。宽带宽信号消除或更深的窄带宽消除可被独立地最优化， 但是同时实现这两者使得在自适应时间以及该消除器自身的反馈环路中的抽 头数目方面的复杂度成指数递增。
在一些实施例中，反馈消除解决方案可依赖于数个均衡器抽头的具有简 化复杂度的闭合形式的计算。然而，有益的是使用很少数目的抽头——较佳地 使用单个—且极深地但以比单个抽头可提供的更宽的带宽地进行消除。
本文中所描述的系统和方法可通过利用可操作地提供从合需收到信号对 收到发射机漏泄信号的消除深度的滤波器排办法同时提供以闭合形式计算反 馈均衡器权重的简化方法来提供相比于其他反馈消除解决方案的益处。
在例示性实现中，通过利用操作性地将要被中继的带宽信号分解到所选数
目的窄带并行中继器路径中的基于FFT的滤波器排办法来达成中继器环境。这
些并行窄带中继器路径能够在每个消除器中使用单个反馈权重。另外，消除环 路可对信号消除计算例示地使用仅单个反馈权重，这可降低对当前闭合形式的
MMSE计算所需的协方差矩阵的计算和求逆的要求。此外，可以逐频槽为基础 使用具有后消除相关度量的最小均方自适应算法来最优化自适应阵列。
此外，在例示性实现中，示例性中继器环境可结合滤波器排办法来执行一 个或多个操作/功能，以便提高操作效率，包括但不限于用于允许某一信号通过 的数字滤波、自动增益控制、以及引入所选时间延迟从而使发射漏泄信号与合 需收到信号去相关。
在例示性操作中，为了避免信号畸变，可使用其中循环巻积将逼近线性巻 积的示例性滤波器排办法。在例示性操作中，通过提供"零填充"或向在FFT块 处理中所用的时间数据块的末尾添加数个零值来实现抗畸变技术。滤波器函数 的时域冲激响应也可被零填充成对收到块执行FFT的这个相同长度和大小。接 着，在频域中，这两个FFT结果集合可被并行相乘以执行滤波。这种在FFT 处理之前在时域中的零填充可导致频域中的内插。
作为例示，用于从频域滤波办法中固有的循环巻积过程逼近线性巻积的指导方针在于，FFT大小大于或等于所使用的时域样本的数目加上滤波器的时域
冲激响应的长度减去一。对于以此大小执行的FFT，超过信号的时域样本的数 目的值被设为0以便将FFT块填充至适当大小。同样的要求也适用于超过滤波 器响应的时域冲激响应样本的长度的值。 线性巻积可由以下来表达
NFFT >= Ns+K-1，
其中NFFT为FFT大小，Ns可以是要处理的信号样本块中时间样本的数目， 而其中K是用于对信号进行滤波的滤波器的冲激响应中时间样本的数目。
将被添加到信号样本的末尾的零的数目可被表达为
NFFT-Ns。
将被添加到冲激响应样本的末尾的零的数目可被表达为 NFFT-K。
可通过执行如Alan V. Oppenheim、 Ronald W. Schafer、 John R. Buck在离 散时间信号处理(Prentice Hall， ISBN 0-13-754920-2)中描述的"交迭和相加" 或"交迭和保存"来达成线性巻积。假定FFT的大小等于Ns+K-1 ，则交迭和相 加办法涉及，在对结果(经相乘)FFT槽执行逆FFT之后，从经此方式处理的 最后块中取出后NFFT-K-1个样本，并将它们加到当前块的前NFFT-K-1个样 本上。最后，此"经求和"块的前Ns个样本可被用作时域样本，而后NFFT-K-l 个样本可被保留以与下一块求和。这实现来自最后块的滤波器冲激的尾端与下 一块的交迭，以允许线性巻积如同在时域中已被滤波那样地发生。
示例性中继器
图1图解了根据本文中描述的各个方面的例示性中继器的示例性外壳。偶 极子双片状天线配置连同中继器电子可被有效地容纳在如图1中所示的紧 凑外壳100中。外壳100的结构可以是这样的其可以两种方式的至少一种来直观地定向；然而，指南可指导用户结合外壳的放置来最大化信号接收。在 示例性偶极子双片状天线配置中，与中继器电子的印刷电路板(PCB)相结合 的接地平面113可使用例如固定器120被布置在两个片状天线114与115之间 并与它们平行。在许多情形中，可使用隔离栅112来改善隔离。
片状天线114和115的每一个被布置成例如与接地平面113平行，并且可 被印制在接线板等上，可由嵌入到塑料壳内的冲压金属部分构成，或者可被不 同地制造。与接地平面113相关联的PCB的平坦部分可包括配置为例如PCB 上的嵌入迹线的偶极子天线111。典型地，片状天线114和115可进行垂直偏 振，而偶极子天线lll进行水平偏振，但是可使用其他实施例。
可利用非交迭天线方向图和反向偏振的组合来达成双偶极子双片状天线 中的接收天线和发射天线之间约40dB或更大的隔离。具体地，发射机和接收 机中的一者使用具有垂直偏振的两个双切换片状天线中的一个来与接入点通 信，而发射机和接收机中的另一者采用具有水平偏振的偶极子天线。当中继器 意在将室内网络信号中继至室内客户端时，这个办法尤其适用。在此情形中， 向客户端进行发射的天线的方向图通常需要是大致全向的，这要求使用双偶极 子天线，因为至客户端的方向是未知的。
图2描绘了例示性中继器环境200内的示例性信号流的例示性框图。如图 所示，弱收到信号(合需收到信号)220可被天线振子210所接收，并且充当 增益和延迟组件205的输入。增益和延迟组件205可处理弱收到信号220以产 生强信号230作为来自天线振子215的输出。此外，进入接收机的发射信号漏 泄225也可充当天线振子210处增益和延迟205的输入以供在处理弱收到信号 220以生成强信号230时使用。进入接收机的发射漏泄信号225可由可操作地 耦合至天线振子210和215的反馈消除环路(未示出)生成。即，反馈消除环 路生成将由中继器发射的信号，这些信号的一部分作为发射漏泄信号225被接 收机接收。
图3图解了示例性中继器环境300的天线振子的交互。示例性中继器环境 300包括印刷电路板330，后者包括偶极子天线305和320并且还包括片状天 线310和315。在示例性实现中，偶极子/片状天线组合可达成发射与接收信道 之间所选的隔离，以实现对合需反馈消除的部署。图3的天线配置是可在本文中所描述的其他实施例中使用的天线阵列的配置的示例(其中，例如，片状天
线310是一个天线阵列的部分，而片状天线315是另一天线阵列的部分)。
图4图解了用于为示例性中继器提供所选隔离的另一天线配置的一侧。天 线配置400包括具有一个或多个片状天线410和415安装到其上的PCB板405。 注意在PCB的相反侧上通常可以有相同数目的片状天线，并且这些片状天 线相对于天线410和415的偏振通常以相反或有益的偏振来定向，以使得在 PCB的相反侧上的天线之间达成充分或甚至最大量的隔离。在例示性实现中， PCB板405可包括各种配置形式的一个或多个片状天线410和415，并且具有 一对以上的片状天线以及构成其超集的非偶数个相应片状天线。天线配置400 可使用片状天线410和415连同在PCB的相反侧上的类似数目个天线的部署 来提供发射与接收信道(例如，可操作地耦合至一个或多个片状天线的发射信 道与可操作地耦合至一个或多个片状天线的接收信道)之间的所选隔离以便与 示例性协作反馈消除环路(例如，可操作地耦合至天线阵列的反馈消除环路) 所提供的隔离和放大协作。图4的配置示出了可用在本文所描述的实施例中的 天线阵列的另一示例。
图5示出了使用一个或多个天线阵列以执行信号调理和放大的示例性中 继器环境500。示例性中继器环境500包括具有天线振子510和515的第一天 线阵列505、具有天线振子530和535的第二天线阵列、包括多收发机电路520 和控制器525的处理电路545。作为示例性中继器环境500的操作的部分，天 线阵列505和540可与多收发机电路520协作，该多收发机电路520与控制器 525协作。信号可由天线阵列505和540接收，并被传递给处理电路545以进 行信号调理和处理，并且在随后被传回天线阵列505和540以与一个或多个协 作组件(例如，CDMA无线通信网络的基站)通信。
在例示性实现中，天线阵列505和540可包括附加天线振子，这些附加天 线振子是执行如下文中所描述的方法以达成通过一个或多个天线阵列的协作 以及一个或多个度量——诸如一个或多个相关结果——的应用实现的自适应 反馈消除所必需的。此外，本文中所描述的天线阵列的数目和配置仅仅是示例 性的，因为本文中所描述的系统和方法构想使用具有不同配置并包括不同数目 的天线振子的不同数目的天线阵列。图6图解了示例性中继器环境600的交互。示例性中继器环境600包括处 理电路620，该处理电路620包括包含第一天线625和第四天线640的天线阵 列645、屏蔽式多收发机元件630、以及包括第二天线振子660和第三天线振 子655的天线阵列650。操作地，源自第一网络605的下行链路信号610可被 处理电路620处理以生成经中继的下行链路信号665以便传达给第二网络675， 而源自第二网络675的上行链路信号可被处理电路620处理以生成经中继的上 行链路信号615以便传达给第一网络605。天线阵列645和650的配置和定向 提升被提供给处理电路620的未经调理的上行链路和下行链路信号的所选隔 离，以及提升此类信号的合需放大和增益。
在例示性实现中，示例性中继器环境600可包括附加天线振子，这些附加 天线振子是执行本文中所描述的方法以达成通过一个或多个天线阵列的协作 以及相关度量的应用实现的自适应反馈消除所必需的。此外，应当领会，本文 中所描述的天线阵列的数目和配置仅仅是示例性的，因为本文中所描述的系统 和方法构想使用具有不同配置并包括不同数目的天线振子的不同数目的天线 阵列。
图7是根据各个例示性实现配置成在多频带中操作的四天线、多收发机设 备700的框图。此设备700可使用可用天线的可变配置来自由地跨两个不同频 带发射信号。
如图7中所示的，设备700可包括具有第一侧710和第二侧712的屏蔽式 多收发机元件701。屏蔽式多收发机元件701包括第一频带收发机732和748、 第一频带基带电路734、第二频带收发机750和754、第二频带基带电路752、 双工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和746;共用器720、 722、 736 和742;第一侧710包括天线706和708;以及第二侧712包括天线714和716。 尽管未示出，但是设备700包括如上所描述的至少一个电磁隔离元件，从而提 供第一侧710上的天线706和708与第二侧712上的天线714和716之间的电 磁(EM)隔离。
作为例示，天线706可发送或接收信号702;天线708可发送或接收信号 704;天线714可发送或接收信号756;以及天线716可发送或接收信号718。 这些天线706、 708、 714和716可以是平面(例如，片状)天线，或者任何其他可彼此有效地隔离的合意天线类型。
第一频带收发机732通过双工器724、 726、 728和730以及共用器720 和722连接到天线706和708以经由天线706和708发送或接收数据。第一频 带收发机748通过双工器738、 740、 744和746以及共用器736和742连接到 天线714和742以经由天线714和716发送或接收数据。第一频带基带电路734 被连接到第一频带收发机732与第一频带收发机748之间以提^共这两个电路之 间的通信。
第二频带收发机750通过双工器728和730以及共用器720和722连接到 天线706和708以经由天线706和708发送或接收数据。第二频带收发机754 通过双工器738和740以及共用器736和742连接到天线714和716以经由天 线714和716发送或接收数据。第二频带基带电路752被连接到第二频带收发 机750与第二频带收发机754之间以提供这两个电路之间的通信。
共用器720、 722被连接到天线706和708与双工器724、 726、 728和 730之间。它们例示地用于确定哪些信号将在天线706和708与第一频带收发 机732之间、以及在天线706和708与第二频带收发机750之间通过。
共用器720、 722被配置成基于频率将信号分开，从而向/从双工器724和 726传递第一频带的信号，以及向/从双工器728和730传递第二频带的信号。
双工器726、 728被连接到共用器720、 722与第一频带收发机732之 间；而双工器728、 730被连接到共用器720、 722与第二频带收发机750之 间。这些双工器724、 726、 728、 730用于分别路由第一或第二频带内频率略 微不同的信号，以在第一频带收发机732和第二频带收发机750与共用器720、 722之间恰当地指引所发射或接收的信号。
共用器738、 742被连接到天线714和716与双工器738、 740、 744和746 之间。它们例如用于确定哪些信号将在天线714和716与第一频带收发机748 之间、以及在天线714和716与第二频带收发机754之间通过。
共用器738、 742被配置成基于频率将信号分开，从而向/从双工器738和 740传递第二频带的信号，以及向/从双工器744和746传递第一频带的信号。
双工器738、 740被连接到共用器736、 742与第二频带收发机754之间； 而双工器744、 746被连接到共用器736、 742与第一频带收发机748之间。这些双工器738、 740、 744、 746用于分别路由第一或第二频带内频率略微不同 的信号，以在第一频带收发机748和第二频带收发机754与共用器736、 742 之间恰当地指引所发射或接收的信号。
在替换实现中，可省去双工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和 746或共用器720、 722、 736和742中的一些，因为在一些实施例中，频带和 天线的特定排列可能被禁用。
在其他例示性实现中，来自不同频带的信号可被专门指派至特定发射定 向。在此类实施例中，双工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和746的 输出可被直接连接到706、 708、 714或716。例如，第一频带可被指定使用水 平定向发射/接收，而第二频带可被指定使用垂直定向发射/接收。
尽管以上例示性实现示出了仅使用两个或四个天线连同两个收发机，但是 这仅作为示例。使用不同数目个天线或收发机的多天线、多收发机设备也可被 使用。
此外，尽管以上例示性实现示出了与PCB分开的天线，但是替换性实施 例可直接在PCB的相反侧上形成天线。在此类实施例中，PCB内的绝缘层可 形成用于将天线与接地平面分开的所需非导电支承部件。而且，在此类实施例 中，收发机可在PCB之外形成，并且通过PCB上的配线连接到天线。这类集 成结构可提供更紧凑的设备。
图8图解了根据执行本文中所描述的示例性方法的具有数字干扰消除系 统的用于部署FDD单频带的示例性中继器环境800。如图所示，示例性中继器 环境800包括双工器804，该双工器804操作地耦合至用于从基站802接收信 号的天线振子，并向收发机806提供输入信号，并且用于从收发机806接收信 号以进行处理。此外，示例性中继器环境包括操作地耦合至收发机806和收发 机810的数字中继器基带组件808，该收发机810操作地耦合至双工器812。 在例示性实现中，双工器操作地耦合至允许将信号传达给协作订户组件814(例 如，移动手机)的天线振子。
在例示性操作中，如箭头线所示的，入射和所传送的信号可由实现本文所 描述的示例性反馈消除方法的示例性中继器环境800来处理。
图9图解了根据执行本文中所描述的示例性方法的具有数字干扰和天线阵列的用于部署FDD单频带的示例性中继器环境900。如图所示，示例性中继 器环境900包括双工器904、 906、 914和916;收发机908和912;以及数字 中继器基带910。双工器904、 906、 914和916可操作地耦合至一个或多个天 线振子，后者可对基站902和订户组件918接收/发射信号。
在例示性操作中，如箭头线所示的，入射和所传送的信号可由示例性中继 器环境900根据本文中所描述的示例性反馈消除方法来处理。
图10是示出了用于执行本文中所描述的示例性方法的例示性中继器环境 IOOO的示例性组件的交互的框图。如图所示，图IO示出了采用加权计算并应 用度量来作为反馈环路消除技术的部分的示例性中继器环境1000的例示性实 现。示例性中继器环境1000用于执行如由槽1 1005、槽2 1010、槽3 1015直 至槽N 1020所描述的一个或多个数字接收和发射处理槽。此外，数字接收和 发射处理槽的输入和输出可包括快速傅里叶变换(FFT)模块1025和1030。
在例示性操作中，信号可在天线振子1035上入射以便由中继器环境1000 处理。可根据一个或多个接收和发射处理槽1 1005到槽N 1020的FFT模块 1025来处理收到信号，FFT模块1025的输出可被传递至乘法器1038、减法组 件1036和乘法器组件1034的输入。乘法器组件的输出可充当加法器组件1032 的输入以生成被选择用于滤波器排操作的值。减法块1036的输出可充当乘法 器1056的输入，该乘法器1056将经减法计算的信号(例如，FFT模块1025 与除法模块1044的减法)乘以从权重块1054计算出的权重。乘法器1056的 输出可充当乘法器1060的输入，乘法器1060的输出可充当累加器1058的输 入，该累加器1058生成被选择用于滤波器排操作的值。乘法器1054的输出也 可充当延迟块1062的输入，该延迟块1062可根据一个或多个滤波器排操作向 经处理的信号提供时延。
延迟块1062的输出可充当乘法器1038的输入，该乘法器1038将时延乘 以FFT模块1025的输出。乘法器块1038的输出可充当加法器块1040的输入， 加法器块1040的输出充当乘法器块1042的输入，该乘法器块1042用于将来 自延迟块1062的时延与加法器块1040的输出相乘。乘法器块1042的输出可 充当除法块1044的输入，该除法块1044可将乘法器块1042的输出除以累加 器块1046的输出，除法块1044的输出可充当减法块1036的输入。另外，如图所示，延迟块1062的输出可充当乘法器1050的输入，该乘法器1050可将 来自延迟块1062的时延与减法块1036的输出相乘。乘法器块1050的输出可 充当加法器块1052的输入，该加法器块1052生成被选择用于滤波器排操作的 值。此外，延迟块1062的输出可充当乘法器1048的输入，该乘法器1048将 延迟块输出自乘。乘法器块1048的输出可充当加法器块1046的输入，加法器 块1046的输出可充当除法块1044的输入。另外，乘法器1056的输出可充当 FFT块1030的输入，该FFT块1030可执行一次或多次逆FFT操作。FFT块 1030的输出可使用天线振子1040传递给一个或多个协作组件(例如，订户模 块)。
图11是示出了用于执行本文中所描述的如由示例性中继器环境1100执行 的示例性方法的示例性组件的交互和示例信号通路的框图。信号可在天线振子 1112和1116之一上被接收，并可分别由FFT模块1110或1114处理。另夕卜， 在示例性中继器环境1100的输出处，天线振子1176和1172可分别与FFT模 块1174和1170协作。在例示性实现中，多个天线振子1112和1U6(以及1176 和1172)可包括自适应天线阵列，后者可操作用于与接收和发射处理槽的槽1 1102、槽21104、槽3 1106直至处理槽N 1108协作。作为例示，处理槽可代 表使用滤波器排办法对入射信号的并行处理，以使得宽带入射信号可被分解成 一个或多个窄带块，这些窄带块是根据在示例性处理槽的槽1 1102、槽2 1104、 槽3 1106直至处理槽N 1108的每一个中所描述的处理组件以及这些处理组件 之间如箭头线所示的信号通路来在频域中处理的。
作为例示，处理组件可包括权重块1118、 1168、 1160;乘法器1120、 1130、 1124、 1132、 1140、 1144、 1146、 1152、 1154、 1164和1162;加法器块1128、 1134、 1148、 1142和1156。在处理组件当中还存在除法块1138、减法块1136、 以及累加器块1122和1158。例示性处理组件如箭头线所示地进行协作以针对 在提升示例性中继器环境1100的发射机组件与接收机组件之间的信号消除时 执行的滤波器排办法执行一种或多种方法。
图12是示出了多个频率接收和发射处理槽(例如，如图10和11中所示 以及在相关联正文中所描述的)的互相关的图解示图。如图形标绘1200所示 的，反馈漏泄1205相对于合需信号1210形成尖峰，从而使合需信号被反馈漏泄信号(例如，从发射侧漏泄回示例性中继器的接收机的信号)淹没。作为例
示，反馈漏泄信号1205的功率约为50 dB，其中合需信号1210被示为具有25dB 的功率电平。反馈漏泄信号1205与合需信号1210之间的差异会极大地影响示 例性中继器的性能。
图13是示出了通过在减小反馈消除信号对示例性中继器环境的影响时应 用示例性滤波器排办法实现的性能增益的曲线标绘的图形图示。如图所示，在 图形标绘1300中，反馈漏泄信号如反馈漏泄移除框1310所示地被移除。另外， 合需信号1320被示为通过应用本文中所描述的滤波器排反馈消除处理技术具 有超过20dB的性能改善。
图14是示出了由N个处理槽(X轴)执行——正如并行执行——的处理 的曲线标绘的三维图形示图。如图所示，在图形标绘1400中，输入信号1410 可根据本文中所描述的滤波器排办法被离散地分解并在并行槽中处理。经分解 的信号(例如，分解成离散窄带)可如图14中所示地进行相关(Y轴)，以 使得合需信号1410可被处理和支持以实现性能改善(例如，功率改善-Z轴)。 点1410处的相关峰值显示基准发射信号与收到合需信号同所发射的漏泄信号 的和之间的特定相关最大值。图12示出了相关偏移量轴上的侧视图。在图12 上，峰值相关与点1205对准。
图15是当执行反馈消除时在滤波器排的应用中执行的示例性处理的流程 图。处理始于框1502，在那里，中继器发射机漏泄信号和合需收到信号在M 个接收机上被接收。处理随后行进至框1504，在那里Ns个样本被存储为来自 接收机的M个接收机时间块。随后在框1506处应用零填充，在那里(NFFT - Ns) 个零被添加到来自接收机的Ns个时间样本。随后在框1508处对经零添加的接 收块执行NFFT点FFT。在框1510处，在M接收机上的NFFT个槽上应用长 度为NFFT的复数空间权重阵列(例如，M个lxNFFT阵列)。处理在随后行 进至框1512，在那里接收机的经加权的接收机频槽被组合成合成加权接收机频 槽集合。在框1514处，合成加权接收机频槽由漏泄消除块并行地处理以产生 后消除接收机频槽。处理随后行进至框1516，在那里并行漏泄消除块可基于合 成加权接收机频槽的时间序列、后消除接收频槽的时间序列、和经延迟发射机 频槽的时间序列中的一个或多个来计算对应每个个体反馈环路的经更新值。作为例示，与反馈值的更新相关联的时间常数可例示地保持时间常数TC。在例 示性实现中，对由并行漏泄消除块计算的经更新值的计算可通过利用单抽头
MMSE解决方案使用来自频域信号的各个相应频槽的连续样本来执行的。处理 如框1518所示地延续至图15A。
图15A是描述图15中所描述的处理的后续部分的流程图。如图所示的， 处理自图15的框1518延续至框1520并继续进行。处理从框1520继续行进至 框1522，在那里频域基带滤波和AGC系数乘法器块将NFFT个系数的集合乘 以后消除接收频槽以产生经滤波的AGC输出频槽。处理随后行进至框1524， 在那里自动增益控制计算块利用预相关漏泄频槽度量、残余漏泄相关频槽度 量、入功率频槽、出功率频槽度量、和每频槽的隔离余量度量中的一个或多个 来逐个槽执行自动增益控制计算同时利用频域滤波器响应矩阵以提供经更新 的AGC和滤波器系数阵列。处理行进至框1526，在那里，空间加权块基于LMS 算法或其他自适应算法利用并行操作的残余漏泄相关度量频槽和收敛时间(例 如，在各FFT槽的每一个上大于10倍Tc)来为M个接收机和N个发射机计 算新接收机和发射机复数空间权重阵列(M个NFFT阵列和N个NFFT阵列)。 在1528处，空间加权块将N个NFFT复数空间发射机权重阵列分别应用于经 滤波的AGC输出频槽的N个副本，以产生N个加权发射频槽阵列。随后在框 1530处，对N个加权发射频槽阵列执行NFFT点逆FFT，以产生N个时域序 列。处理在随后行进至框1532，在那里对N个时间序列的每一个执行交迭相 加过程以产生N个长度为Ns个时间样本的发射时间序列。随后在框1536处， 在M个接收机处接收N个中继器发射信号，以形成与M个合需接收信号求和 的M个中继器发射漏泄信号。
图16图解了助益中继器环境中的反馈环路消除的系统1600。该系统包括 用于在M个接收机处接收中继器发射机漏泄信号和接收信号的模块1610;用 于将收到信号存储为数个信号的模块1620;用于对收到块执行FFT以生成还 将提供零填充功能的FFT槽的模块；用于组合加权接收机信号以生成合成加权 信号的模块1640;用于产生用以在生成自动增益控制(AGC)输出频槽时使 用的后消除接收频槽的模块1650;用于基于合成加权接收机频槽的一个或多个 时间序列计算反馈环路的经更新值的模块1660;用于将空间加权应用于AGC输出频槽以产生加权发射频槽阵列的模块1670;用于对发射频槽执行逆FFT
以及执行交迭相加功能以产生被传送给M个接收机并在M个接收机处求和以 进行消除的时域序列的模块1680。应当领会，如本文中所描述的模块可包括硬 件、软件或其组合。
用于有效表示本文所描述的系统和方法的知识的系统和方法还可被应用 于对关于同一提供商的存储器中数据进行解析的上下文中。在此类上下文中， 存储器中数据可能不由物理存储备份，S卩，其可用在CPU上的图形解算器中 以同步节点。本文中所描述的系统和方法还可应用于场景图形的上下文中，尤 其在它们变得进一步地分布在多核心架构上且计算被直接写入诸如体纹理等 存储器中数据结构之时。
存在多种实现本文所描述的系统和方法的方式，例如，恰适的API、工具 箱、驱动器代码、操作系统、控件、独立或可下载软件对象等，它们使得应用 和服务能够使用根据本文中所描述的系统和方法表示和交换知识的系统和方 法。本文中所描述的系统和方法设想从API (或其他软件对象)以及根据本文 中所描述的系统和方法执行知识交换的软件或硬件对象的观点使用文本中所 描述的系统和方法。因此，本文中所描述的系统和方法的各种实现可具有完全 以硬件形式、部分以软件形式而部分以硬件形式、以及以软件形式的诸方面。
措辞"示例性"在本文中用于表示用作示例、实例或例示。出于毫无疑义起 见，本文中所公开的主题不限于这些示例。另外，本文中描述为"示例性"的任
何方面或设计既无需被理解为优于或胜于其他方面或设计，也不表示排除为本 领域普通技术人员所知的等价示例性结构和技术。此外，在术语"包括"、"具 有"、"包含"和其他类似措辞被用在详细说明书或权利要书中的范畴上，出于 毫无疑义起见，此类术语旨在以类似作为开放式过渡词的术语"包括"的方式来 包括而不排除任何另外或其他元素。
如以上所提及的，虽然已结合各种计算设备或网络架构描述了本文中所描 述的系统和方法的示例性实施例，但是基本概念可被应用于其中期望与另一计 算设备或系统同步数据的任何计算设备或系统。例如，本文所描述的系统和方 法的同步过程可应用于计算设备的操作系统，从而作为设备上单独对象、作为 另一对象的部分、作为可重用控件、作为可从服务器下载的对象、作为设备或对象和网络之间的"中间人"、作为分布式对象、作为硬件设置或设置在存储器 中、作为前述任何组合来设置等。
如所提及的，此处描述的各种技术可以结合硬件或软件或两者的适当组合 来实现。如在本文中使用的，术语"组件"、"系统"之类意指计算机相关实体， 任其是硬件、固件、硬件与软件的组合、软件、还是执行中的软件。例如，组 件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的 线程、程序、和/或计算机。作为例示，运行在计算机上的应用程序和计算机本 身都可以是计算机组件。 一个或多个组件可驻留在执行的进程和/或线程内，并 且组件可局部化在一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。
因此，本文中所描述的系统和方法的方法和装置或其特定方面或部分可采
取包含在诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或任何其它机器可读存储介质等有
形介质中的程序代码(即，指令)的形式，其中当程序代码被加载到诸如计算 机等机器内并由其执行时，该机器成为用于实现本文中所描述的系统和方法的 装置。在程序代码在可编程计算机上运行的情形中，计算设备一般包括处理器、 该处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性的存储器和/或存储元件)、
至少一个输入设备以及至少一个输出设备。例如通过使用数据处理API、可重 用控件等实现或利用本文中所描述的系统和方法的同步服务和/或过程的一个 或多个程序较佳地以高级程序或面向对象编程语言来实现以与计算机系统通 信。然而，如果需要，可以用汇编语言或机器语言来实现程序。在任何情形中， 语言可以是编译的或解释的语言，且与硬件实现相结合。
本文中所描述的系统和方法的方法和装置也可以经由以在某种传输介质 上——比如在电线或电缆、光纤上——传输的程序代码的形式或经由任何其它 的传输形式体现的通信来实践，其中，当程序代码由诸如EPROM、门阵列、 可编程逻辑器件(PLD)、客户计算机等机器接收、加载并执行时，该机器成 为用于实现本文中所描述的系统和方法的装置。当在通用处理器上实现时，程 序代码与处理器相结合以提供一种用于执行调用本文中所描述的系统和方法 的功能的独特装置。另外，结合本文中所描述的系统和方法使用的任何存储技 术可以总是硬件和软件的组合。
此外，所公开的主题可使用产生软件、固件、硬件、或其任意组合的标准编程和/或工程技术被实现为控制计算机或基于处理器的设备本文中详细描述 的各个方面的系统、方法、装置、或制品。在本文中使用的术语"制造品"(或 替换地"计算机程序产品")旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载波、或媒介 获得的计算机程序。例如，计算机可读介质可包括但不限于磁存储设备(例如
硬盘、软盘、磁条...)、光盘(例如，压縮盘(CD)、数字多功能盘(DVD)…)、 智能卡、以及闪存设备(例如，记忆卡、记忆棒)。另外，应该知晓，载波可 被用来携带诸如在收发电子邮件或接入诸如因特网或局域网(LAN)等网络时 使用的计算机可读电子数据。
已经关于一些组件之间的交互作用描述了上述系统。应该领会，此类系统 和组件可以包那些组件或所指定的子组件、所指定组件或子组件中的一部分和 /或另外的组件，以及前述的各种排列或组合。子组件也可以被实现为通信地耦 合到其他组件而不是被包括在父组件(分层)中的组件。另外，应该注意， 一个或多个组件可以被组合成提供集合功能性的单个组件，或者被分割成 若干子组件，并且可提供任何一个或多个中间层——例如管理层——来通 信地耦合至此类子组件以便提供集成的功能集。本文中所描述的任何组件也 可以与在此未具体描述但一般为本领域的技术人员已知的一个或多个其他组 件交互。
考虑到以上描述的示例性系统，参考图6的流程图将可以更好地理解依照 所公开的主题实现的方法。尽管为使解释简单化将这些方法集图示并描述为一 系列框，但是应当理解并领会所要求保护的主题不受框的次序所限，因为一些 框可按不同次序发生和/或与来自本文中描绘和描述的其他框并发地发生。在经 由流程解非顺序或分支流程的情形中，可领会，可实现诸框的各种其他分 支、流路径、或次序，它们可达成相同或类似结果。而且，实现以下所描述的 方法并非需要全部示例的框。
此外，应该明白以上公开的系统以及以下方法的不同部分可以包括或包含 基于人工智能或知识或规则的组件、子组件、进程、装置、方法或机制(例如， 支持向量机、神经网络、专家系统、贝叶斯置信网络、模糊逻辑、数据融合引 擎、分类器等)。此类组件和其他组件可以自动化地执行特定机制或进程，由 此使得系统和方法的诸部分变得更加自适应、高效及智能。尽管已结合各个附图的优选实施例对本文所描述的系统和方法进行了描述，但是可以理解，可以使用其它类似的实施例，或可以对所描述实施例作出修改或添加，来执行本文所描述的系统和方法的相同功能而不背离本发明。例如，虽然本文中所描述的系统和方法的示例性网络环境是在诸如对等联网环境等联网环境中描述的，但是本领域技术人员应当理解，本文中所描述的系统和方法不限于此，且如在本申请中描述的方法可应用于或者有线或者无线的任何计算设备或环境，诸如游戏台、手持式计算机、便携式计算机等，并且可被应用于经由通信网络连接并跨网络交互的任何数目的此类计算设备。此外，应当强调，可设想包括手持式设备操作系统和其他专用操作系统等各种计算机平台，尤其是无线联网设备的数目持续扩增之时。
虽然示例性实施例指在特定编程语言结构的上下文中利用本文所描述的系统和方法，但是本文中所描述的系统和方法不限于此，而是可以任何语言来实现以提供根据本文中本所描述的系统和方法表示和交换一组节点的知识的方法。而且，本文所描述的系统和方法可以在多个处理芯片或设备中实现或跨多个处理芯片或设备实现，且存储可以类似地跨多个设备来实现。相反，本文所描述的系统和方法不应限于任何单个实施例，而是应该根据所附权利要求书的宽度和范围来解释。
权利要求
1.一种用于无线通信网络的中继器，所述中继器用于提供反馈消除，所述中继器包括计算模块，配置成执行对由均衡器使用的权重的滤波器排计算，其中发射机和/或接收机信号的N个样本被存储作为滤波器排操作的部分；以及包括与所述计算模块协作的滤波器排的均衡反馈消除环路，用于生成从一个或多个相关操作推导出的权重以提供信号消除和隔离。
2. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，N大于或等于l。
3. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述滤波器排消除计算包括 最小均方误差(MMSE)计算。
4. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，还包括用于将输入到所述中 继器的信号从时域变换至频域的一个或多个快速傅里叶变换(FFT)模块。
5. 如权利要求4所述的中继器，其特征在于，还包括用于将根据一个或多 个滤波器排操作调理的经调理频域信号变换成时域序列的一个或多个FFT模 块。
6. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述中继器是时分双工中 继器，且所述无线通信网络是无线高保真(Wi-Fi)、和微波接入全球互操性(Wi-max)网络中的一者。
7. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述中继器是频分双工中 继器，且所述无线通信网络是蜂窝、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、和第三代(3G)网络中的一者。
8. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述接收和/或发射天线包 括偶极子天线和片状天线中的至少一者。
9. 如权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述计算模块包括用于管理、 控制、监视、和指导所述滤波器排计算的数字逻辑。
10. 如权利要求l所述的中继器，其特征在于，所述滤波器排计算是通过 执行线性代数算法来执行的，所述线性代数算法包括最小均方误差(MMSE) 算法、最大信噪比算法和线性约束最小方差算法。
11. 一种用于助益数字中继器环境中的反馈环路消除的方法，包括 在M个接收机处接收发射机漏泄信号和接收信号；对输入到所述M个接收机的每一个的快速傅里叶变换(FFT)的时间样本 进行零填充；对所述经添零的接收块执行FFT;对所述M个接收机应用M个复数空间权重阵列；将所述加权频槽组合成合成信号；产生后消除接收频槽；对N个加权发射频槽阵列应用逆FFT以产生N个时域序列； 发射N个发射时域序列；以及在M个接收机处接收N个中继器发射信号以形成与M个收到信号求和的 M个中继器发射漏泄信号。
12. 如权利要求ll所述的方法，其特征在于，还包括存储Ns个样本作为 来自协作接收机的M个接收机时间块。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括使用所述合成信号 产生后消除接收频槽。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括使用一个或多个闭 合形式计算产生后消除接收频槽。
15. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括基于一个或多个所 选值更新所述反馈环路的值，所述一个或多个所选值包括合成加权接收机频槽 的时间序列、后消除接收频槽的时间序列、和经延迟发射机频槽的时间序列。
16. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括通过将系数乘以所 生成的后消除接收频槽来产生经滤波的自动增益控制输出频槽。
17. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括通过利用预相关漏 泄频槽度量、残余漏泄相关频槽度量、入功率频槽、出功率频槽度量、以及每 频槽的隔离余量的度量中的一者或多者以逐个槽地执行自动增益控制计算来 计算经更新的自动增益控制和滤波器阵列。
18. 如权利要求ll所述的方法，其特征在于，将AGC滤波器频槽的时间 序列乘以从相关过程推导出的至少一个系数并加上或减去合成接收频槽时间序列。
19. 一种其上存储有用于执行至少一下动作的计算机可执行指令的计算 机可读介质在M个接收机处接收发射机漏泄信号和接收信号；对M个各有Ns个样本的接收机时间序列进行零填充作为所述M个接收 机的快速傅里叶变换(FFT)的输入； 对所述经添零的接收块执行FFT; 对所述M个接收机应用M个复数空间权重阵列； 将所述经加权频槽组合成合成信号； 产生后消除接收频槽；对N个加权发射频槽阵列应用逆FFT以产生N个时域序列； 发射N个发射时域序列；以及在M个接收机处接收N个中继器发射信号以形成与M个收到信号求和的 M个中继器发射漏泄信号。
20. —种处理器，包括其上存储有用于使所述处理器执行至少以下动作的计算机可执行指令的存储器在M个接收机处接收发射机漏泄信号和接收信号；对M个各有Ns个样本的接收机时间序列进行零填充作为所述M个接收 机的快速傅里叶变换(FFT)的输入； 对所述经添零的接收块执行FFT; 对所述M个接收机应用M个复数空间权重阵列； 将所述经加权频槽组合成合成信号； 产生后消除接收频槽；对所述N个加权发射频槽阵列应用逆FFT以产生N个时域序列； 发射N个发射时域序列；以及在M个接收机处接收N个中继器发射信号以形成与M个收到信号求和的 M个中继器发射漏泄信号。
21. —种助益中继器环境中的反馈环路消除的系统，包括 用于在M个接收机处接收发射机漏泄信号和接收信号的装置；用于对经添零的接收块执行FFT的装置；用于对所述M个接收机应用M个复数空间权重阵列的装置；用于将所述经加权频槽组合成合成信号的装置；用于产生后消除接收频槽的装置；用于对N个加权发射频槽阵列应用逆FFT以产生N个时域序列的装置； 用于发射N个发射时域序列的装置；以及用于在M个接收机处接收N个中继器发射信号以形成与M个收到信号求 和的M个中继器发射漏泄信号的装置。
22. —种用于无线通信网络的中继器，所述中继器用于提供反馈消除，所 述中继器包括用于执行对由均衡器使用的权重的滤波器排计算的装置，其中发射机和/ 或接收机信号的样本被存储作为闭环计算的部分，并且输入信号被变换至频域 以进行滤波器排计算，其中所述输入信号被分解成跨一个或多个处理槽的窄 带；以及用于生成在一个或多个相关操作中使用以提供信号消除和隔离的权重的 装置。
全文摘要
提供了一种用于部署反馈消除环路的中继器环境，该反馈消除环路与天线阵列自适应地耦合，以使得可通过部署用于逐个槽地处理信号的所选滤波器排推导出所选度量，并且所导出的度量可被应用于天线阵列和反馈消除环路组合以改善信号完整性和放大。在例示性实现中，一种示例性中继器环境包括发射机、接收机、包括滤波器排的均衡反馈消除环路，该消除环路操作地耦合至天线阵列。在例示性实现中，反馈消除环路可从协作天线阵列接收信号作为输入，并向协作天线阵列传送诸如反馈漏泄信号的输出信号。
文档编号H04B7/155GK101689913SQ200880006741
公开日2010年3月31日 申请日期2008年3月3日 优先权日2007年3月2日
发明者J·A·小普洛克特, J·C·奥拓, K·M·盖尼 申请人:高通股份有限公司