专利名称：根据采样点的选择估计信干噪比的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字信号处理，尤其涉及数字调制信号中的信干噪比(Signal toInterference plus Noise Ratio, SI NR)的估计。
背景技术：
本发明的非限制应用针对无线通信领域，尤其是HSDPA(High Speed DownlinkPacket Access，高速下行分组接入)和3G标准。HSDPA是使下行具有高数据吞吐量的标准。可通过链路自适应和使用用于FEC (Forward Error Correction,前向纠错)的润轮码(turbo code)实现。链路自适应包括传输用的调制和编码率的自适应。基站进行下游链路的自适应。其基于手机反馈报告给基站的CQI (Channel Quality Information,信道质量信息)。CQI计算部分地基于手机所接收的导频序列的SINR估计。FEC允许接收端检测和纠正错误而不需要向发送端请求附加数据。使用涡轮码可以更好地检测和纠正。为了实现涡轮解码，移动电话使用众所周知的、表达可信度并称为“软位”(soft bits)的变量。软位计算基于手机所接收的数据序列的SINR估计。因此，SINR估计扮演重要角色，正确的SINR估计使HSDPA链路的服务质量好。在现有技术中，提出了几种算法以估计SINR。这些算法中的一种算法基于最大似然。根据星座中接收信号的位置，按照最大似然确定发送数据的值。从这个值确定数据的振幅的平均值。然后，使用基于导频序列的方差估计值确定SINR。这些方法的普遍弊端是SINR的错误估计。鉴于前述内容，本文描述一种可更好估计SINR而不明显增加复杂度的方法和系统。
发明内容
事实上提出一种仅根据选定数量的采样点进行估计的方法。特别地，为SINR估计仅选择最可靠的采样点。根据第一方面，提出一种用于估计时间间隔中输入信号的信干噪比(称为SINR)的方法，该方法包括接收所述时间间隔内的所述输入信号的采样点，并使用均值计算和方差计算从接收的采样点确定所述SINR。根据一般特征，所述确定所述SINR的步骤包括从所述接收的采样点中选择一组采样点以及仅使用选择的采样点组进行所述均值计算和/或所述方差计算。仅保留最可靠的采样点，大幅度减小错误识别的概率，获得更好的SINR估计。在一实施方式中，所述输入信号为调制信号，且仅使用所述选择的采样点组、从调制星座中所述采样点的位置获得的所述采样点的最大似然值和所传输的参考采样点的已知序列进行所述均值计算和所述方差计算。在另一实施方式中，重复进行选择步骤直到根据当前选择的采样点组所计算的采样点的当前均值和根据在前选择的采样点组所计算的采样点的在前均值之间的差值小于阈值。在另ー实施方式中，所述选择步骤包括去除受到码间干扰的采样点以获得至少ー组采样点，且所述方差计算基于以最小平方误差关于所述至少ー组采样点进行的曲线拟
合ο关于ー组的识别抑制了单个采样点的错误识别的问题，去除受到码间干扰的采样点可降低噪声计算中干扰的影响，干扰会高估该计算。因此，曲线拟合方法和选择可实现更准确的SINR估计。优选地，用于曲线拟合的曲线为高斯型。根据另ー实施方式，使用所述方差计算的结果进行至少ー组采样点的辅助均值计算。优选地，重复进行所述曲线拟合步骤和所述辅助均值计算，当前方差计算使用在前辅助均值计算的結果。根据另一方面，提出一种估计时间间隔中输入信号的信干噪比(称为SINR)的装置，该装置包括接收部件，用于在所述时间间隔内接收所述输入信号的采样点；处理部件，用于从接收的采样点确定SINR，所述处理部件包括用于进行均值计算的第一计算部件和用于进行方差计算的第二计算部件。根据该方面的一般特征，所述处理部件包括用于从所述接收的采样点中选择ー组采样点的选择部件，且所述第一计算部件和/或所述第二计算部件配置为仅使用选择的采样点组。在ー实施方式中，所述输入信号为调制信号，且所述第一计算部件和第二计算部件配置为使用所述选择的采样点组、从调制星座中所述采样点的位置获得的所述采样点的最大似然值和所传输的參考采样点的已知序列。在另ー实施方式中，所述选择部件包括用于比较根据当前选择的采样点组所计算的采样点的当前均值和根据在前选择的采样点组所计算的采样点的在前均值的差值与阈值的比较部件以及用于激活所述选择部件直到所述差值小于所述阈值的控制部件。在另ー实施方式中，所述选择部件配置为去除受到码间干扰的采样点以获得至少一组采样点，且所述第二计算部件包括用于以最小平方误差来曲线拟合所述至少一组采样点的部件。根据另ー实施方式，用于曲线拟合的部件配置为用高斯分布曲线来曲线拟合所述至少ー组采样点。根据另ー实施方式，所述处理部件包括使用所述第二计算部件所计算的方差进行至少ー组采样点的辅助均值计算的第三计算部件。所述处理部件还包括用于重复激活进行曲线拟合的所述部件和所述第三计算部件的控制部件。根据另一方面，提供ー种包括如上所定义的装置的无线设备。
细阅非限制的实施方式和附图的详细描述，本发明的其它优势和特征将变得明显,其中图I示出在HSDPA无线通信系统中应用于数字序列的惯用方法；图2用图解法示出根据本发明的方法的第一实施方式；图3用图解法示出根据本发明的装置的第一实施方式；图4示出根据本发明的方法的另一实施方式； 图5和图6示出与图4的实施方式相关的结果；图7示出根据本发明的装置的另一实施方式。
具体实施例方式图I示出根据HSDPA标准的无线通信系统中应用于所发送和接收的数字序列的惯用方法。众所周知，在连续帧中发送符号，每帧细分为几个时隙。每个时隙包含指定数量的符号，每个符号包括预定数量的码片。将导频序列P和每个用户Sl，S2...，Su (u为用户数量)的符号序列利用其自身的扩频码进行扩频、叠加和加扰。信道表示为h，高斯白噪声表示为η。在解扰和解扩之前使用均衡器W。在解扰和解扩之后接收的导频序列和接收的码片序列分别称为rp和. . rd,u。因此，根据图1，接收的码片序列rd,u的通用公式可以写成
/ SF\
rd, [k] = d + ]} + ISId, [k + m] +ISl[k]+n[k]( I )
V^=IJ在该公式中，用户U的第k个码片所对应的数据符号du[k]被用即时时间“k”时的信道和均衡器的卷积的主抽头gd [k+m]加权。前导干扰(precursor)和后尾干扰(postcursor) ISIdju[k+m]提供建设性的码间干扰,所述建设性的码间干扰作为有用项。然而，码间干扰的影响一般忽略不计。考虑扩频因子SF = 16，实现针对码片k的信道和均衡器的卷积。项Z5/M +表示滤波噪声和码间干扰。一般来说，若干个码与一个用户相关。如果N。。-为分配给一个用户的码的数量，且扩频因子为16，则每10个符号(一个时隙)的组包含10*16*NMdes个码片。根据现有技术，在用于确定SINR的最大似然方法中，将接收码片进行如下处理；以退旋转(derotation)过程为基础以便计算所述接收码片的振幅的平均值j :rderot[k] = rd[k] ·
-^ref
[k]rre/.[^]e{(l + y)/V2;(l-7)/V2;(-l + 7)/V2；(-l-7)/V2}
Λ[^Μ^ΛΑ}( 2)
_I* 60 NauhsA =- V Ayk]
160AU,. tr其中，-rd[k]为与用户d相关的接收码片k的振幅；
-rref[k]对应rd[k]的最大似然值，rMf[k]的值从硬判决获得且取决于接收信号所属的象限。换句话说，值rMf[k]对应星座中rd[k]的位置；-*为共轭复数；-Re{}为实部运算符；-フ为对160xNMdes个码片所计算的A[k]的均值。然后可通过均值的平方:^2与涉及所述均值^和导频序列的方差值的比来计算
SINR。对于ー个时隙，利用最大似然确定的SINR可以根据如下公式计算
权利要求
1.一种用于估计时间间隔中输入信号的信干噪比SINR的方法，包括接收所述时间间隔中的所述输入信号的采样点并使用均值计算(202，401)和方差计算(203，404)从所述接收的采样点确定所述SINR(204，405)，其特征在于，所述确定步骤包括从所述接收的采样点中选择一组采样点(201，402)以及仅使用所选择的采样点组进行所述均值计算和/或所述方差计算(202，203，401，404)。
2.如权利要求I所述的方法，其中，所述输入信号为调制信号，仅使用所述选择的采样点组、从调制星座中所述采样点的位置获得的所述采样点的最大似然值和所传输的参考采样点的已知序列进行所述均值计算和所述方差计算。
3.如权利要求2所述的方法，其中，重复进行所述选择步骤(201)直到根据当前选择的采样点组所计算的采样点的当前均值和根据在前选择的采样点组所计算的采样点的在前均值之间的差值小于阈值。
4.如权利要求I所述的方法，其中，所述选择步骤(402)包括去除受到码间干扰的采样点以获得至少一组采样点，且所述方差计算基于以最小平方误差对所述至少一组采样点进行的曲线拟合(403)。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述曲线为高斯型。
6.如权利要求4或5所述的方法，其中，使用所述方差计算的结果进行至少一组采样点的辅助均值计算(404)。
7.如权利要求6所述的方法，其中，重复进行所述曲线拟合步骤(403)和所述辅助均值计算(404)，当前方差计算使用在前辅助均值计算的结果。
8.一种用于估计时间间隔中输入信号的信干噪比SINR的装置(322，722)，包括 接收部件，用于接收所述时间间隔内的所述输入信号的采样点； 处理部件(323，723)，用于从所述接收的采样点确定SINR，所述处理部件包括用于进行均值计算的第一计算部件(325，725)和用于进行方差计算的第二计算部件(326，726)， 其特征在于， 所述处理部件(323，723)包括用于从所述接收的采样点中选择一组采样点的选择部件(324，724)， 且所述第一计算部件和/或所述第二计算部件(325，326，725，726)配置为仅使用所选择的采样点组。
9.如权利要求8所述的装置(322)，其中，所述输入信号为调制信号，且所述第一计算部件(325)和第二计算部件(326)配置为使用所述选择的采样点组、从调制星座中所述采样点的位置获得的所述采样点的最大似然值和所传输的参考采样点的已知序列。
10.如权利要求9所述的装置(322)，其中，所述选择部件(324)包括用于比较根据当前选择的采样点组所计算的采样点的当前均值和根据在前选择的采样点组所计算的采样点的在前均值之间的差值与阈值的比较部件(327)和配置成激活所述选择部件直到所述差值小于所述阈值的控制部件(328)。
11.如权利要求8所述的装置(722)，其中，所述选择部件(724)配置为去除受到码间干扰的采样点以获得至少一组采样点，且所述第二计算部件(726)包括用于以最小平方误差来曲线拟合所述至少一组采样点的部件(727)。
12.如权利要求11所述的装置(722)，其中，用于曲线拟合的部件(727)配置为用高斯型曲线来曲线拟合所述至少一组采样点。
13.如权利要求11或12所述的装置(722)，其中，所述处理部件包括第三计算部件(728)，所述第三计算部件使用所述第二计算部件(726)所计算的方差进行至少一组采样点的辅助均值计算。
14.如权利要求13所述的装置(722)，其中，所述处理部件(723)还包括控制部件(729)，所述控制部件用于重复激活进行曲线拟合的所述部件(727)和所述第三计算部件(728)。
15.一种无线设备(300，700)，包括如权利要求8到14中任一项所述的装置(322，722)。
全文摘要
一种根据采样点的选择估计信干噪比的方法及相应的处理系统。估计时间间隔中输入信号的信干噪比SINR的方法包括接收所述时间间隔内的所述输入信号的采样点以及使用均值计算(202，401)和方差计算(203，404)从接收的采样点确定所述SINR(204，405)。确定步骤包括从所述接收的采样点中选择一组采样点(201，402)，且仅使用选择的采样点组进行所述均值计算和/或所述方差计算(202，203，401，404)。
文档编号H04L1/20GK102668436SQ201080050674
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月9日
发明者安德里亚·安科拉, 斯特凡尼娅·塞西亚 申请人:意法爱立信有限公司