专利名称：用于td－scdma系统中的接收装置与方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，特别是第三代移动通信系统TD-SCDMA(时分同步码分多址系统)在高速数据传输业务中实现高质量接收的一种接收方法及装置。
背景技术：
20世纪九十年代以来，随着无线通信在全球范围内的兴起，对无线资源的需求越来越大，相应的研究也应运而生。我们知道，对于无线资源来说，频谱资源的使用有着严格的划分界限，所以能够供无线通信使用的频谱带宽不是无限的，尤其是在宽带通信，扩频通信飞速发展时代。当今的主流空中接口标准均为以CDMA为基础的扩频通信。所以针对通信的需求和无线标准的特点，提高频谱利用率成了无线通信的基本要求之一。
为了满足未来高速率、大容量的通信需求，当今主流无线标准纷纷推出高频谱利用率的概念和策略，并提出了相应的具体方案。同频组网即为方案之一，在多小区同频组网中使用较小频率复用因子是一个典型的方案，即对于相隔较近的小区使用相同的无线载频，极端的，所有的工作小区使用同一个频点。
同频组网在提高了频谱利用率的同时也带来了同频干扰，而同频干扰对信号解调造成了前所未有的困难，为了完成同频组网下的信号解调，本发明提出了一种广义的联合检测解调装置和方法。
联合检测作为TD-SCDMA的关键技术之一得到了广泛的使用，其基本思想是联合当前工作小区内所有的用户信息，对非期望用户作为干扰加以消除，对期望用户消除MAI(多址干扰)和ISI(码间干扰)，得到较好的解调结果；当存在同频干扰的时候，即使联合检测消除了本小区内的所有干扰，其他同频小区的影响仍然非常大，严重干扰本小区的解调结果。鉴于此，本发明特提出多小区的联合检测的思路，针对并解决这一问题。
发明内容
本发明的目的是给出一种TD-SCDMA在同频组网时的数据解调装置和方法，结合TD-SCDMA系统的特点对单小区联合检测算法进行改进，以实现多小区同频干扰下的有效接收，从而满足TD-SCDMA的同频组网要求。
本发明的一方面在于提供一种用于TD-SCDMA系统中的接收装置，用于接收多小区的同频混和信号，其包括一数据分离器，用于将接收的数据分离为训练序列部分和数据部分；一信道估计器，用于根据同频多小区的训练序列与数据分离器分离出的训练序列部分进行信道冲激响应的估计；一多小区码道激活估计器，用于估计多个同频小区的激活码道；一多小区信道信道冲激响应处理器，用于对信道估计作去噪声处理，并估计噪声功率；一多小区系统矩阵生成器，用于生成多小区系统矩阵；一多小区匹配滤波器，完成多小区匹配滤波；一多小区相关矩阵生成器，完成矩阵相乘运算；一Cholesky分解器和一矩阵求逆器，其中Cholesky分解器把共轭对称的对称矩阵分解为下三角矩阵和它的共轭对称矩阵之积，然后矩阵求逆器对Cholesky分解器分解的结果进行矩阵求逆，完成矩阵求逆运算；一多小区方程求解器，同时消除MAI和ISI。
本发明的另一方面在于提供一种用于TD-SCDMA系统中的接收方法，用于接收多小区的同频混和信号，其包括数据分离步骤，将接收的数据分为训练序列部分和数据部分；信道估计步骤，根据同频多小区训练序列与数据分离步骤分离出的训练序列部分进行信道冲激响应的估计；多小区码道激活估计步骤，估计多个同频小区的激活码道；多小区信道信道冲激响应处理步骤，对信道估计作去噪声处理，并估计噪声功率；矩阵求逆步骤，完成相关矩阵求逆运算，或加载后的相关矩阵的求逆运算；多小区方程求解步骤，同时消除MAI和ISI。
本发明的多小区联合检测联合了临近若干个同频小区的信号，最大的利用了已经信息，所以能够达到最优的性能。
图1为TD-SCDMA系统的同频信号接收示意图；图2为TD-SCDMA系统的时隙结构；图3为单小区激活窗(Active window)示意图；图4为多小区联合检测算法的接收机的流程图；图5为单小区联合检测的流程图；图6为DS(数据分离器)执行的数据分离功能的示意图；图7为本发明所使用的midamble序列的特点示意图；图8为Midamble对数据段E1、E2尾部干扰的示意图；图9为多小区激活窗(Active window)示意图。
具体实施例方式
TD-SCDMA中的同频信号接收如图1所示，同频小区信号在空间混合后到达终端天线，无线信号经过射频和基带处理后送入多小区联合检测器进行联合检测，多小区联合检测器联合多个同频小区的信号进行干扰消除和联合解调，最后将本用户的软解调信息送入解码器得到期望的信息比特。
单小区和多小区的联合检测过程基本类似，但在实际中的模块处理上有差异，下面先结合单小区的联合检测过程来对多小区的联合检测过程进行说明。单小区的联合检测过程如图5所示，多小区的联合检测过程如图4所示。其中的每一模块可以看作装置的一个部分，其箭头指向可看作具体的实施流程。当然，下述过程的描述也可以看作装置的使用和方法的阐述。
对于单小区和多小区的联合检测过程，输入输出和数据流程是其共有的、相同的部分，差异主要在模块上。
输入输出输入数据高层配置的控制信号，接收的数据；输出数据解调结果deq。
其中高层配置的控制信号包括训练序列的序号、训练序列和分配方式(根据协议，共有三种DEFAULT，、COMMON、和SPECIFIC，本发明以DEFAULT为例)。接收数据是864码片数据段，其中包括两段数据和一段训练序列，解调结果是704个复数符号，包括实部和虚部。
数据流程首先输入数据进入分离模块，分为数据段edata(E1(368码片)+E2(368码片))和训练序列emidamble(128码片)；数据段edata输入到MIC(训练序列干扰消除)模块，其中第一部分E1送入DASS模块。接收的控制信号送入DASS和CHE(估计器)中进行进一步处理，CHE(估计器)根据接收的训练序列emidamble进行信道估计，信道估计的结果h送入PP(后处理)模块和DASS模块。
DASS(激活码道检测)模块输出激活码道信息给后继其他所有JD(小区联合检测)子模块。PP(后处理)模块根据h和码道激活信息输出去噪后的冲击响应hsmg和hmic，并输出噪声功率的估计结果 其中hsmg送入系统矩阵生成模块SMG(系统矩阵生成器)，hmic送入干扰消除模块MIC。SMG(系统矩阵生成器)根据输入hsmg和码道激活信息生成系统矩阵A，MIC模块根据hmic和码道激活信息对数据段的干扰进行消除，得到数据emic，MF(匹配滤波器)利用系统矩阵A对emic进行匹配滤波，得到结果dmf。
RMG(相关矩阵生成器)根据系统矩阵A生成相关矩阵R，R是一个下三角矩阵；噪声功率估计 和矩阵R一起送入CYD(Cholesky分解器)模块，将产生一下三角矩阵L，而INV(矩阵求逆器)模块将L求逆，得L-1。
EQ(方程求解器)根据输入L-1和dmf得到联合检测后得结果deq。
单小区模块简介DASS(激活码道检测)DASS用于探测当前时隙联合检测所需要的激活码道信息。其具体做法是使用第一段数据和信道估计h来检测某一码道是否激活。输入参数为midamble分配方式、Kcell值和SF值，这些参数来自高层配置的JD控制信息，DASS根据对数据的匹配滤波结果判断，如果匹配滤波的功率高于本小区激活码道功率的1/4，则认为该码道是激活的，否则认为是没有激活的。
DS(数据分离器)DS执行如图6所示的数据分离功能。
CHE(估计器)在TD-SCDMA系统中，信道估计模块用本地Midamble数据与接收到的Midamble数据来进行信道冲激响应的估计。假设用户使用的训练序列在发射前经过旋转变换为Midamble的复值数据BMidamble，接收到的数据为RMidamble，另设h为信道冲激响应，n为白噪声。则可以得到如下公式RMidamble＝Gh+nG是由基本的Midamble码构成的转换矩阵。由于选用的训练序列Midamble码的抗噪声性能较好，噪声的影响可以忽略，因此可以得到以下表达式RMidamble＝Gh采用如下的公式计算信道冲激响应 h^=IFFT(FFT(RMidamble)·/FFT(BMidamble))]]>信道估计模块输出该信道冲激响应 。式中FFT是快速傅立叶变换，IFFT是快速傅立叶反变换。
JD_PP(信道估计后处理)JD_PP的主要功能是消除CHE中的噪声，并且为SMG和MIC准备所需的信道冲击响应的数据第一步消除噪声将低于预设门限值的小能量抽头置零，保留大能量径。
第二步为MIC输出消除信道冲击响应所需的CIR按照Kcell值和DASS检测结果将CHE分为M个激活窗h1，h2，h3，...，hM，每个激活窗的窗口长度是W.如图3所示，将这些激活窗口依次排列起来即为hmic送入MIChmic＝[h1h2h3... hM]第三步为SMG输出系统矩阵生成所需的CIR
根据协议，第二步中的激活窗口有可能对应一个或多个扩频码，按照扩频码的信息将激活窗口排列起来即为hsmg，例如，每个窗口对应两个码道，则有hsmg＝[h1h1h2h2...... hMhM]MIC(训练序列干扰消除)Midamble干扰消除模块用来消除接收数据中Midamble的前W-1个码片对第一个数据块的前导干扰和后W-1个码片对第二个数据块的拖尾干扰(W最大为16)，输出消除干扰的数据e。
由于midamble数据段分别与数据段E1的尾部和数据段E2的头部相连，当Burst数据通过空中信道后，根据线性卷积的原理，可知midamble数据段对于数据段E1的尾部和数据段E2的头部会产生一定的干扰。
为了去除其干扰，我们作如下的分析在系统中，我们所使用的midamble序列，具有如图7所示的特点图7中可见，midamble_data(1:144)序列的前16chips与后16chips相同。
Midamble对数据段E1、E2尾部的干扰如图8所示，对于数据段E1尾部的干扰，是由midamble_data(1:144)前16chips，(即Midamble(1:128)的后16chips)与信道冲激响应卷积形成的；对于数据段E2头部的干扰，是由midamble_data(1:144)后16chips，(即Midamble(1:128)的后16chips)与信道冲激响应卷积形成的。
图8中可见，左边的(W-1)chips为Midamble对数据段E1尾部的干扰，干扰信号为Midamble后16chips与信道冲激响应卷积结果的前(W-1)chips；右边的(W-1)chips为Midamble对数据段E2头部的干扰，干扰信号为Midamble后16chips与信道冲激响应卷积结果的后(W-1)chips。
在系统中，Midamble序列是由Burst数据段中所含用户的Midamble叠加而成的。因此我们采用如下的算法求解干扰信号设Burst数据段中有K个用户，h(k)表示第k个用户的信道冲激响应，m(k)表示第k个用户所使用的midamble序列的后16chips；
利用如下的公式MI=Σk=1Mh(k)*m(k)]]>其中h(k)来自JD_PP中的hmic可以求出由K个用户的Midamble序列叠加后形成的Midamble序列后16chips与信道冲激响应卷积值为MI(16+W-1)chips；midamble对数据段E1尾部的干扰MI(1:W-1)；midamble对数据段E2头部的干扰MI(17:16+W-1)。
SMG(系统矩阵生成器)SMG的功能就是产生系统矩阵。系统矩阵A具有下述结构 其中，N＝22为符号数，Q＝16为扩频码长度，W＝16为每个激活窗口的长度，CHV是码道数，范围1～16。
设矩阵B是矩阵A的子矩阵，且有如下结构b1(1)b1(2)...b1(CHv)............b31(1)b31(2)...b31(CHv)0000[32×CHv]]]>这里B矩阵是A中的非零部分，共有CHV列和32行。其中B矩阵的列是由下述卷积得到b(k)＝c(k)*h(k)，k＝1，...，CHV，其中c(k)是扩频码，*是线性卷积，h(k)为长度为W的冲击响应，来自JD_PP中的hsmg。
MF(匹配滤波)MF执行如下操作匹配滤波可以由下述矩阵乘法得到dmf＝AHemicRMG(相关矩阵生成器)因为系统矩阵具有如下块结构 所以系统矩阵R＝AHA具有下述结构 为了节省空间，我们可以只存储下述矩阵的下三角部分R=R0R1R1HR0]]>CYD(Cholesky分解器)其中考虑到MMSE，需要将噪声功率 加载到R矩阵的对角线上Rd=R0+σn2I]]>这里Rd，R0和I大小为CHV×CHV，I是单位矩阵。
从而将下述矩阵分解R=RdR1R1HRd=LLH]]>CYD的具体过程如下
R=r11r12...r1nr21r22...r2n............rn1rn2...rnn=L*LH=l110...0l21l22...0............ln1ln2...lnn*l11l21*...ln1*0l22...ln2*............0...0lnn]]>这里，n是矩阵的维数，根据矩阵乘法的原理和ljk＝0(j＜k)，即可达到下述等式和迭代过程rij=Σk=1nlikljk*=Σk=1j-1likl*jk+lijljj*]]>对于j＝1，2，...，nlij=(rij-Σk=1j-1ljkljk*)1/2]]>lij=(rij-Σk=1j-1ljkljk*)/ljj(i=j+1,...,n)]]>l11=r111/2]]>li1＝ri1/l11i＝2，3，...，nINV(矩阵求逆器)INV完成对下三角矩阵的求逆，具体过程如下LL-1=l110...0l21l22...0............ln1ln2...lnn·t110...0t21t22...0............tn1tn2...tnn=10...001...0............00...1]]>根据矩阵相乘的原理和lik＝0，tik＝0(i＜k)，我们可以得到ljjtjj＝1j＝1，2，......，nΣk=1jljktki=0]]>i＝1，2，......，n j＝1，2，......，n其逆矩阵的元素可以由下述方程得到，tjj＝1/ljjj＝1，2，......，ntji=(-Σk=ij-1ljktki)/ljj]]>j＝1，2，......，n i＝1，2，......，n
EQ(方程求解器)EQ通过下述矩阵相乘，消除多址干扰和码间干扰，d^eq=(L-1)H(L-1)d^mf]]>其中L-1来自INV模块， 来自MF模块多小区模块简介多小区和单小区和模块主要差别在MJD_CHE(多小区信道估计器)，MJD_DASS(多小区DASS估计器)，MJD_PP(多小区信道后处理模块)，MJD_MIC(多小区训练序列干扰消除)和MJD_SMG(多小区系统矩阵生成器)上，其余模块不变。下面以两同频小区为例说明这一差异。
MJD_CHE假设用户使用的训练序列在发射前经过旋转变换为Midamble的复值数据，接收到的数据为eMidamble，以两同频小区为例，设h1和h2为信道冲激响应，n为白噪声，有如下公式eMidamble＝G1h1+G2h2+n。G1和G2是由基本的两小区所使用的基本Midamble码构成的转换矩阵。
在实现时，采用如下的公式计算信道冲激响应h1和h2H＝(V+σ2I)-1E。
这里V=G1HG1G1HG2G2HG1G2HG2,]]>H=h1h2,E=G1HeMidambleG2HeMidamble,]]>σ2I＝E(nnH)MJD_DASS单小区DASS是在单小区范围内对接收数据进行匹配滤波和激活检测的，多小区DASS是首先将邻近干扰小区的信息检测出来，如邻近小区的训练序列的序号，其次仿照单小区激活码道检测方法将邻近小区的码道激活信息检测出来一并作为控制信息输入到后继多小区JD的其他模块中。
MJD_PP多小区JD_PP的主要功能是消除多小区CHE中的噪声，并且为多小区SMG和多小区MIC准备所需的信道冲击响应的数据。
第一步消除噪声将低于预设门限值的小能量抽头置零，保留大能量径。
第二步为两小区MIC输出消除信道冲击响应所需的CIR按照两个小区的Kcell值和两小区DASS检测结果将两个小区CHE分为M1和M2个激活窗h11h12h13...h1M1，h211h22h23...h2M2，每个激活窗的窗口长度是W。如图9所示，将这些激活窗口依次排列起来即为hmic送入MIC 第三步为两小区SMG输出系统矩阵生成所需的CIR根据协议，第二步中的激活窗口有可能对应一个或多个扩频码，按照扩频码的信息将激活窗口排列起来即为hsmg，例如，每个窗口对应两个码道，则有hsmg=[h11h11......h1M1h1M1h21h21......h2M2h2M2]]]>MJD_MIC两小区MIC就是在单小区的基础上按照邻小区的配置多消除一次干扰。
具体如下。
利用如下的公式MI=Σk=1M1h1(k)*m1(k)+Σk=1M2h2(k)*m2(k)]]>其中h(k)来自JD_PP中的hmic，m1(k)和m2(k)分别为本小区和邻小区对应的训练序列MJD_SMG两小区系统矩阵在结构上不变，还是块状结构，只是在数据块矩阵B的列上增加邻小区的系统矩阵部分B=b1(1,1)b1(2,1)...b1(CHv1,1)b1(1,2)b1(2,2)...b1(CHv2,2)b2(1,1)b2(2,1)...b2(CHv1,1)b2(1,2)b2(2,2)...b2(CHv2,2)........................b31(1,1)b31(2,1)...b31(CHv1.1)b31(1,2)b31(2,2)...b31(CHv2,2)00...000...0[32*(CHv1+CHv2)]]]>其中对应于本小区B矩阵的列是由下述卷积得到b1(k)=c1(k)*h1(k),]]>k＝1，2，...，CHv1其中c1(k)是本小区扩频码，*是线性卷积，h1(k)为长度为W的冲击响应，来自JD_PP中的hsmg。
其中对应于邻小区B矩阵的列是由下述卷积得到b2(k)=c2(k)*h2(k),]]>k＝1，2，...，CHv2其中c2(k)是本小区扩频码，*是线性卷积，h2(k)为长度为W的冲击响应，来自JD_PP中的hsmg。
在本实施例中，由于TD-SCDMA系统是TDD模式，因此同频信号在时间和频率上叠加在一起。在TDD-LCR中，系统的时隙结构如图2所示，每个时隙由两段数据和中间一段训练序列构成，图6为依照本发明的数据分离的示意图，表示在进入联合检测之前需要将数据和训练序列分开。
联合检测器在本发明中又被称为接收机，下面，借助图4具体描述采用多小区联合检测算法的多小区联合检测器的构造。如图4所示，多小区联合检测器包括数据分离器(DS)31，将多小区联合检测的输入信号分离为训练序列和数据部分；然后多小区信道估计器(MJD_CHE)32，将本地训练序列数据与接收到的训练序列数据进行信道冲激响应的估计；多小区DASS估计器(MJD_DASS)33用于估计多个同频小区的激活码道；多小区信道冲激响应处理器(MJD_PP)34用于对估计信道作去噪声处理，并估计噪声功率作为多小区矩阵分解(MJD_CYD)的输入；然后多小区系统矩阵生成器(MJD_SMG)35根据多小区信道冲激响应处理器34的处理数据生成多小区系统矩阵；多小区匹配滤波器(MJD_MF)36用来运算所述系统矩阵生成器35生成的系统矩阵的共轭转置与消除干扰的数据之积并输出该结果；多小区相关矩阵生成器(MJD_RMG)37完成矩阵的相乘运算；Cholesky分解器(MJD_CYD)38把共轭对称的对称矩阵分解为下三角矩阵和它的共轭对称矩阵之积；矩阵求逆器(MJD_INV)39对Cholesky分解模块分解的结果进行矩阵求逆；以及多小区方程求解器(MJD_EQ)310同时消除多址干扰和码间干扰，完成多小区联合检测装置的输出结果。
其中所述的最小均方误差块线性算法模块包括用来消除接收数据中训练序列的码片对第一个数据块的前导干扰和对第二个数据块的拖尾干扰、输出消除干扰的数据的训练序列干扰消除模块。
其中数据分离器31每接收到一个时隙的数据后，根据图6所示的分离方法将一个时隙的数据分成数据edata和训练序列(Midamble)eMidamble两部分，其中edata部分包括图6所示的前368个符号和后368个符号，eMidamble部分是指长度为128个符号的Midamble序列。训练序列部分eMidamble输入信道估计器32中，用于进行信道冲激响应(CIR)的估计，信道估计的输出 作为MJD_PP估计的输入进一步进行消除噪声。然后MJD_PP估计的输出作为MJD_MF和MJD_RMG的输入，CYD和INV将MJD_RMG所形成的相关矩阵进行求逆，MJD_EQ利用逆矩阵的结果对MF的数据进行干扰消除和均衡处理，即为多小区联合检测的输出。
MJD_DASS33是指对多小区的码道激活情况进行估计，以确定所有小区的对应码道的激活情况，这里MJD_DASS33是根据对接收数据的匹配滤波结果进行判断的，对应于多小区的每一码道，都会有一匹配能量结果，比较这些结果，按照一定的门限判断是否需要联合解调某一码道，MJD_DASS并将最终的判断结果送给MJD的下述模块。
信道估计器32得到的信道冲击响应 输入MJD_PP处理器。在实际的多径环境中，信道冲激响应(CIR)虽然通常只包含有限的几个非零抽头，但由于信道对接收机是不可预知的，无论采用何种信道估计方法都不可避免地受噪声干扰和信道衰落的影响，使得估计的信道冲激响应很难满足只有有限的几个非零抽头的条件，所以通常采用MJD_PP处理器来完成从估计的信道冲激响应中得到只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应。其基本原理为接收Midamble序列估计的信道冲激响应不仅包括信号，还包含噪声。由于假设信道噪声为加性白色高斯噪声，可以认为噪声能量均匀分布在长度128的信道冲激响应序列中。通过在估计的噪声功率上设置一定的门限对信号和噪声加以区别，以达到在一定程度上去除噪声和随机干扰的作用。
根据前面对消除数据段尾部干扰的分析，我们通过MJD_MIC根据CIR与Miamble的卷积计算出干扰，然后在数据部分上减去这一干扰来达到上述目的。
信道冲击响应CIR的另一重要目的是生成多小区系统矩阵。多小区系统矩阵是指包含了同频下的多个小区的信道信息，码道信息以及相互间的能量差异等等重要的无线参数，所以说系统矩阵是联合检测的基础，正是依靠了诸多信息的系统矩阵，才使得多小区联合检测在同频信号处理中脱颖而出。具体来讲，多小区系统矩阵由下面的步骤形成1、利用多小区CIR和对应的多小区码道信息卷积生成合并冲激响应；2、以合并冲激响应作为列向量组成系统矩阵A；MJD SMG就是完成这一功能的模块，并将结果输出给MJD_RMG和MJD_MF。
MJD_MF执行多小区匹配滤波，所谓的匹配是指利用MJD_SMG形成的系统矩阵对MIC后的数据进行解扰和解扩，即e_MF＝AHe完成匹配滤波的数据将送到MJD_EQ做进一步的干扰消除和均衡处理，已达到同时消除MAI和ISI的效果。
MJD_RMG是指对系统矩阵进行自相关运算的模块，这一运算是MJD_EQ的基础，是矩阵广义逆的预备过程，具体为R＝AHA如果考虑到噪声，我们还可以将上述矩阵修正为R＝AHA+σ2I这一做法符合信号处理中的MMSE处理原则，因此，当有噪声因子加载于自相关矩阵的对角线时，我们称之为MMSE-BLE接收机，同理，如果MJD中考虑噪声加载时，我们可以称之为采用了MMSE-BLE的MJD接收机。
MJD_CYD和MJD_INV模块是对系统自相关矩阵R＝AHA进行求逆的模块，即得到一逆矩阵R-1使得R-1R＝I作为多小区联合检测中的最重要的部分，MJD_EQ是联合检测的核心模块，MJD_EQ将利用系统自相关逆矩阵对匹配滤波数据进行MAI和ISI的联合解调，因为MJD_EQ综合多个小区的码道信息去除多址干扰和多径干扰。
即deq＝R-1e_MFMJD_EQ输出即为多小区联合检测的结果。
下面，参照图4描述依照本发明的接收方法的步骤。
1)。数据分离器31接收数据；2)，利用数据分离器31，根据图6所示的时隙结构，将在步骤S101中接收到的一个时隙的数据分为数据部分edata(E1和E2)和Midamble部分eMidamble，其中数据部分edata包括图6所示的前368个符号和后368个符号。
3)，利用信道估计器32，用本地Midamble1和临小区Midamble2数据与从步骤2)得到的Midamble数据eMidamble来进行信道冲激响应的估计。
4)，MJD_DASS根据接收数据和信道估计结果对多小区的码道激活情况进行估计，给出激活码道的位置。这一信息是MJD中需要的控制信息。
5)，利用MJD_PP处理器，从步骤3)估计得到的信道冲激响应中选取只有有限的几个非零抽头的理想的冲激响应(CIR)。该CIR选取的方法可以通过去噪方法实现。同时MJD_PP根据同频多小区激活码道检测结果配置数据hmic和hsmg6)，利用MJD_PP处理器的结果hmic，MJD_MIC对数据E1的尾部和E2的头部进行干扰消除的处理。
7)，MJD_SMG将MJD_PP的输出hsmg和多小区激活的码道进行卷积运算，组成多小区系统矩阵。
8)，MJD_MF利用MJD_SMG的系统矩阵A对MIC后的数据进行匹配滤波。
9)，MJD_R利用A生成自相关矩阵R(AHA或AHA+σ2I)。
10)，MJD_CYD和MJD_INV对系统矩阵求逆，得到R-1。
11)，MJD_EQ利用R-1和MJD_MF的结果eMF进行方程求解，完成MAI和ISI的联合消除。
如上所述的步骤7)，8)，9)，10)和11)构成一多小区联合检测的主要步骤，这些步骤是根据3)和4)所提供的信道和码道激活情况，利用多小区联合检测算法做同频混合接收数据进行解调。
依照本发明的接收装置和方法既适用于终端接收机，也适合于网络端接收机。
此外，虽然上面以QPSK调制的接收数据为例对本发明的接收装置和方法进行描述，但是本发明也同样适用于任何一种其他调制方式。上述实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所形成的技术方案也属于本发明的范畴。
权利要求
1.一种用于TD-SCDMA系统中的接收装置，用于接收多小区同频数据，该接收装置包括一数据分离器，用于将接收的数据分离为训练序列部分和数据部分；一信道估计器，用于根据同频多小区的训练序列与数据分离器分离出的训练序列部分进行信道冲激响应的估计；一多小区码道激活估计器，用于估计多个同频小区的激活码道；一多小区信道冲激响应处理器，用于对信道估计作去噪声处理，并产生估计噪声功率；一多小区系统矩阵生成器，用于生成多小区系统矩阵；一多小区匹配滤波器，完成多小区匹配滤波；一多小区相关矩阵生成器，完成矩阵相乘运算；一Cholesky分解器和一矩阵求逆器，其中Cholesky分解器把共轭对称的对称矩阵分解为下三角矩阵和它的共轭对称矩阵之积，然后矩阵求逆器对Cholesky分解器分解的结果进行矩阵求逆，完成矩阵求逆运算；一多小区方程求解器，同时消除MAI(多址干扰)和ISI(码间干扰)。
2.如权利要求1所述的接收装置，其中所述数据分离器分离的数据部分包括时隙中的数据符号、Midamble中的16个符号和保护间隔。
3.如权利要求1所述的接收装置，其中所述多小区信道冲激响应处理单元采用门限处理方式选取冲激响应。
4.如权利要求1所述的接收装置，其中，所述多小区码道激活估计器利用接收数据和信道估计结果估计多个同频小区的激活码道。
5.如权利要求1所述的接收装置，其中，所述矩阵求逆器对多个小区的自相关矩阵求逆或加载后的自相关矩阵求逆。
6.如权利要求1-5任一项所述的接收装置，该接收装置为终端接收机或网络端接收机。
7.一种用于TD-SCDMA系统中的接收方法，用于接收多小区同频的数据，其包括数据分离步骤，将接收的数据分为训练序列部分和数据部分；信道估计步骤，根据同频多小区训练序列与数据分离步骤分离出的训练序列部分进行信道冲激响应的估计；多小区码道激活估计步骤，估计多个同频小区的激活码道；多小区信道信道冲激响应处理步骤，对信道估计作去噪声处理，并产生估计噪声功率；矩阵求逆步骤，完成相关矩阵求逆运算，或加载后的相关矩阵的求逆运算；多小区方程求解步骤，同时消除MAI(多址干扰)和ISI(码间干扰)。
8.如权利要求7所述的接收方法，其中所述数据分离步骤中所分离的数据部分包括时隙中的数据符号、Midamble中的16个符号和保护间隔。
9.如权利要求7所述的接收方法，其中多小区信道冲激响应处理步骤采用门限处理方式选取冲激响应的处理方法。
10.如权利要求7所述的接收方法，其中，所述所述多小区码道激活估计步骤中，利用接收数据和信道估计结果估计多个同频小区的激活码道。
11.如权利要求7所述的接收方法，其中，所述矩阵求逆步骤对多个小区的自相关矩阵求逆或加载后的自相关矩阵求逆。
12.如权利要求7-11任一项所述的接收方法，该接收方法适用于终端接收或网络端接收。
全文摘要
本发明公开了一种用于TD－SCDMA系统中的接收装置和方法，本发明给出了一种TD－SCDMA在同频组网时的数据解调装置和方法，以实现多小区同频干扰下的有效接收，从而满足TD－SCDMA的同频组网要求。它包括数据分离器，将接收的数据分离为训练序列部分和数据部分；信道估计器，根据同频多小区的训练序列与数据分离器分离出的训练序列部分进行信道冲激响应的估计；多小区码道激活估计器，估计多个同频小区的激活码道；多小区信道信道冲激响应处理器，对信道估计作去噪声处理，并产生估计噪声功率；多小区系统矩阵生成器，多小区匹配滤波器，多小区相关矩阵生成器，Cholesky分解器和一矩阵求逆器；多小区方程求解器。
文档编号H04B7/26GK101087283SQ20061001215
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月7日 优先权日2006年6月7日
发明者李 燮, 董霄剑 申请人:北京天碁科技有限公司