一种在多天线模式下的正交频分复用接收方法及装置的制作方法

文档序号:7641189阅读:149来源:国知局
专利名称:一种在多天线模式下的正交频分复用接收方法及装置的制作方法
技术领域
本发明涉及多天线模式中OFDM(正交频分复用)信号的接收。它可应用于通信网络。更具体地,本发明提供了一种利用由不同天线接收的信号来生成信号的方法。
通常情况下,这样的系统用于在P个不同的天线上接收信号,P是一个严格大于1的数字,并基于接收到的P个信号生成一个新的信号,下文中称这个新生成的信号为“合成信号”。
在多天线接收过程中,通常应用的已知方法称为“天线分集方法”。这些方法包括估计步骤,针对每个天线,基于对传输信道的估计来用接收到的信号来估计初始发射的信号;以及求和步骤,将针对每个天线估计得到的信号相加求和以生成一个相应的合成信号。
如果不同天线接收到的噪声之间相互之间不相关,则上述类型的方法接收效果理想、性能高。实际上,在上述情况下,用该类型的方法生成的合成信号的瞬时信噪比基本上等于每个天线上观察到的瞬时信噪比之和。在接收到的信号受到瑞利衰落(Rayleigh fading)影响以及当每个天线上的瑞利衰落相互独立的情况下,这些方法使获得增益成为可能,该增益在上述情况下特别重要。
然而,当每个天线接收信号时的噪声并不完全不相关时,天线分集方法就显示了不方便之处。应注意的是,在本文的上下文中,术语“噪声”(noise)既表示不相关噪声也表示相关噪声,也即干扰噪声。
每个天线上接收到的噪声是相关噪声,例如,当在相同信道上同时发生两个通信的时候。在这种情况下,对于第一个通信,第二个通信就扮演了一个干扰的角色。出现第二个通信可以是因为在同一个移动无线网络中频率的重用。在这种情况下,通过分集处理获得的合成信号的信噪比相对较低。每个接收天线接收到的噪声之间互相关性越高,则通过分集处理获得的合成信号的信噪比就越低。
本发明的目的是为了提高多天线接收的性能。
本发明的第一个方面,提出了一种在通信网络中信号接收方法,包括分别从P个天线接收P个信号,其中P是一个严格大于1的整数; 所述被接收的信号对应于一个以连续帧形式发射的多载波信号,所述连续帧包括占据分别沿时间轴和频率轴分布的不同位置的多个符号;每个帧包括M个块,每个块至少有N个参考符号,其中在每个所述块中的参考符号之间间隔在时间轴上满足第一最大间隔,并在频率轴上满足第二最大间隔,且分别低于第一值和第二值,整数N大于或等于P,整数M至少等于2;所述方法包含如下步骤 /a./在帧级别确定M组各P个加权系数,M组中的每一组分别与M个被发射的参考符号块的一块对应,所述的一组中的P个加权系数分别与P个天线接收到的参考符号块有关,所述接收到的参考符号块对应于和所述组相关联的被发射的参考符号块;所述系数被确定以使得一个差值低于一个阈值,所述差值与被发射的M个参考符号块中的每一个相对应并分别地用所述相关的加权系数进行加权,该差值的一方为所述被发射的块中的参考符号,另一方则为通过使用在P个天线上接收到的符号在对应于所述被发射的块的参考符号的位置上所得的符号; /b./通过对步骤a中确定的加权系数进行插值,获得分别应用于P个天线上接收到的信号的帧中其它符号的加权系数; /c./通过对分别在P个天线上接收到并对应于该帧中被发射的相同符号的多个符号求和,以生成合成信号,其中每个被接收到的所述符号分别用步骤a中确定的或者步骤b中获得的加权系数进行加权。
比如,可通过对步骤/a/中确定的加权系数作插值计算的方式来执行步骤/b/。
必须注意到,这里是从广义上使用术语“插值”,特别地,涵盖基于所述值的倒数进行的插值。在步骤/a/中,被发射的符号块可以包括在被接收之前就为接收机已知的参考导引符号和/或为接收机通过事先处理已知的参考符号,例如,通过预先执行的解调和/或解码的在先步骤。
本发明的一个实施例,在步骤a中,对于每个参考符号块,误差与由所述参考符号块的N个符号相应确定的二次误差相符合,并满足如下方程式 其中,

是一个列向量,具有被发射的参考符号块中的N个符号Sn,整数标记n在1到N之间。
其中,[Z]是一个矩阵,其中各项是接收到的该帧中的符号Zn,p,其中n代表矩阵的行标记,且为介于1到N之间的整数,p代表矩阵的列标记,且为介于1到P之间的整数,其中Zn,p是在第p个天线上接收到的并且对应于被发射的参考符号块中的符号Sn的位置的符号。
其中,

是一个列向量,其中各项为在步骤a中确定的对应于所述参考符号块的加权系数βp,βp是对应于第p个天线的加权系数。
加权系数的列向量

可以通过下式获得 其中,[Z]*代表矩阵[Z]的共轭矩阵,并且, [Z]*T代表矩阵[Z]的共轭转置矩阵。
本发明的第二个方面,提出了一种接收装置,用于执行根据本发明的第一个方面的方法,包括 -接收单元(15),包括P个天线,其中每个天线用于接收网络中发射的信号的给定帧; -确定单元(16),用于在帧的级别上确定M组P个加权系数,M组中的每一组分别与所述M个被发射的参考符号块中一块对应,所述的一组中的P个加权系数分别与P个天线上接收到的并对应于和所述组相关联的被发射参考符号块的参考符号块相关联;所述系数被确定以使得一个差值低于一个阈值,所述差值与被发射的M个参考符号块的每一个相对应,该差值的一方为所述被发射的块中的参考符号,另一方则为通过使用在P个天线上接收到的符号在对应于所述被发射的块的参考符号的位置上所得的符号,分别用所述相关的加权系数进行加权; -获得单元(17),用于通过使用确定装置确定的加权系数获得用于对于该帧中的其它符号的在P个天线上接收到的信号的加权系数; -合成信号生成单元(18),用于对分别由P个天线上接收到并对应于该帧中被发射的相同符号的多个符号求和,每个接收到的所述符号分别用确定装置单元或获得单元提供的对应的加权系数进行加权。
本发明的第三个方面提出了一种通信系统,包括 -发射装置,用于以连续帧的形式发射多载波信号,所述连续帧包括占据分别沿时间轴和频率轴分布的不同位置的多个符号;每个帧包括M个块,每个块至少有N个参考符号,每个所述块中的参考符号相互之间间隔沿时间轴上满足第一最大间隔,并沿频率轴上满足第二最大间隔,且分别低于第一值和第二值,其中,整数N大于或等于P,整数M至少等于2; -根据本发明的第二个方面的接收装置。
当阅读本发明具体实施例的描述时,本发明的其他方面、目的和优点可以得到体现。
可以通过图示可以更好的理解本发明,其中

图1示出了根据本发明的一个实施例的通信网络; 图2示出根据本发明的一个实施例的一个信号帧结构; 图3示出了在图2中的帧的一个参考符号块的一种结构; 图4示出根据本发明的一个实施例的接收方法的主要步骤; 图5示出了根据本发明的另一个实施例的一个信号帧结构; 图6示出了在图5中的帧的一个参考符号块的一种结构。
下文描述了本发明在多载波系统中的应用,比如OFDM正交频分复用系统。本发明也适用于传统OFDM、OFDM/IOTA(无向性正交转换算法)类型的传输,以及OFDM/OQAM(偏置正交幅度调制)类型的传输。论文《编码正交频分复用》(″Coded Orthogonal Frequency DivisionMultiplex″,Bernard LE FLOCH et al.,Proceedings of the IEEE,Vol.83,NO.6,June 1995)提供了具有OFDM结构的正交时/频网络的定义的一个例子。FR19950005455特别披露了一种适合于OFDM/IOTA类型传输的结构。
本发明并不限于说明书,必须注意的是,它也可以简单和有效地应用于其他类型的通信网络中。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一个包括发射机11和接收机13的通信网络。接收机13包括P个天线14,每个天线都用于接收发射自发射机11的信号。接收机13包括一个具有P个天线的接收单元15,每个天线都用于接收信号的给定帧。该通信网络还包括一个确定单元16,它用于为该帧的每个参考符号块确定P个加权系数,每个加权系数对应于来自每个天线的信号,并对应于所述参考符号块,通过这种方式,使得被发射的所述参考符号块和对应于所述参考符号块的在P个天线的每一个上接收到的信号的块的线性组合之间有一个差值,其中线性组合的系数是P个加权系数,寻找所述加权系数以使得该差值低于一个阈值。更优选地,这些加权系数的确定是通过尽可能减少地这样的一个差值的方式进行的,取产生最小差值的值作为加权系数。在这种情形下,可以根据用这种方式获得差值的不同值来确定该阈值。例如,该阈值可对应于用不同加权系数所获得的几个差值中所得到的最小差值。
该接收机也包括获得单元17,用于利用确定装置决定的加权系数来为帧中的每一个其它符号获得一组P个加权系数。最后,合成信号生成单元18,用于对接收到的P个信号帧求和,在P个天线的每个天线上接收到的每一个信号,对于帧中的每一个符号,受由确定装置或获得单元提供的相应加权系数影响。
根据本发明的一个实施例的方法,目的是为了利用接收机上的多个天线接收到的信号生成一个合成信号,以提高所生成的合成信号所具有的信噪比。更准确地,这种方法的目的是为不同天线上接收到的与被发射的符号Si,j相应的标记为Zi,j,p的信号确定加权系数βi,j,p’,p是介于1到P之间的整数,整数i和j确定了符号Si,j在帧中的位置。这使得在接收端,更精确地通过对对应于信号帧中同一位置上多个天线接收到的多个信号,分别用所确定的加权系数进行加权并求和,以合成信号的形式重构被发射信号成为可能。这种方法也使得,相较于其它方法,如天线分集方法,通过该方法可以降低合成信号的信噪比,特别是在不同的天线上接收到的信号受相关噪声影响的情况下。因此,这种方法尤其使得减少干扰的影响成为可能。
根据本发明的一个实施例的接收方法,提出了至少基于信号的一个帧中的两个符号块来确定这些加权系数,组成这些块的符号为接收机所知。
在下文中,一个参考符号块可以被定义为一组导引符号,其中每个导引符号在时间上或频率上与至少一个其它导引符号相邻,以这种方式,所述的导引符号组不脱节。
一个符号块可以被定义为在时间和频率上满足稳定性条件的一组符号,如同文献FR20010011817《多载波信号,以及基于多载波信号及其装置的跟踪传输信道的方法》中提及的一样。这些稳定性条件可以转换成组成所考虑的符号块的符号的最大间隔的形式。所以,根据通信网络中符号传输的条件,第一值和第二值用这样一种方式确定,即在一组符号中,如果第一值和第二值分别为沿时间轴上该组符号之间的最大间隔和沿频率轴上该组符号之间的最大间隔,则认为该组符号中的所有符号都满足基本上相同的传输特性。本发明中的一个符号块就对应于这样一个组。所以,一个符号块可以被分别对应于沿时间轴上该组符号之间的最大间隔的第一值和沿频率轴上该组符号之间的最大间隔的第二值所定义。这些时间和频率间隔可以通过上文提及的文献定义的规则所确定。
为了构建这样一个符号块,它可以基于被发射机特意地插入信号的帧中的符号。在这种情况下,这些符号的位置和值在接收信号之前就被接收机所知。这样的符号被称为“导引符号(pilot)”。
在一个变型中,它也可以基于那些对应于被传输的有用信息的符号,而不再基于特意插入有用信息的帧中的导引符号。在这种情况下,如果接收机已经预先处理了一个信息的符号,例如,通过利用本发明的一个实施例的方法,或者本领域技术人员已知的OFDM系统的一种解调方法,则接收机对所述符号有一个估计值,并可以将所述符号作为一个参考符号。因此,这样的符号可以有利地成为参考符号块的一部分。然后,可以使用基于这种方式估计得到的参考符号的值。
根据本发明的一个实施例的一种方法,适用于通过利用接收机在接收前已知的导引符号块,或者根据接收到的符号的估计所确定的参考符号。它也适合于通过利用包含对应于导引符号的参考符号以及预估计确定的参考符号的符号块。
特别地,根据本发明的一个实施例实现一种方法,它基于使用包含参考符号的符号块,这些参考符号在解调OFDM信号的一次迭代过程架构中通过估计已知,而无论该调制的类型是传统OFDM,OFDM-IOTA还是OFDM/OQAM。实际上,在该情况下,在第一次迭代过程中,接收端的信号处理可以基于导引符号块完成。在该第一次迭代之后,对应一帧中被接收到的每个符号的被传输符号的估计可以被确定。
所以,在第二次迭代过程中,可以使用这些估计符号中的一些,通过使用导引符号或在前一次迭代中已获得估计的某些符号来获得来自各个天线的信号的加权系数的新的估计。在这种情形下,根据本发明的一个实施例的一种方法可以基于估计符号块,即通过估计得知的,有利地被实现。
在传统OFDM传输的情形中,信息符号通过具有如图2所示结构的多个子信道并行传输。后者显示了,在一帧中,组成被传输信号的符号在时间和频率上的一种分布。因而,在一帧中,每个符号Si,j可以由两个坐标确定的位置所标识,坐标i在时间轴20上,坐标j在频率轴21上,后者对应于传输子信道号。所以,符号22,表示为S5,3,对应于时间为5、子信道为3的符号,符号23,表示为S7,2,对应于时间为7、子信道为2的符号。
通过构造,在传统OFDM传输中,每个符号都正交于其它所有符号。符号间的正交性,对于传统OFDM而言,通过所述符号间的零互相关来定义,其中,相关性是被定义在复数域的意义下。
在一个实施例中,受多径影响的传输信道造成频率选择性,频率扩展造成时间选择性。而且,传输信道是随时间变化的。
图3示出了根据本发明的一个实施例的符号块30,其中包含一个由符号Sn组成的具有6个参考符号的块,n介于1到6之间。对于每根天线,可以为天线p上接收到的帧中的每个对应于发射的符号块的信号块确定加权系数βp。然后,在接下来的步骤中,对于该帧中每个其它符号,可以通过使用基于参考符号块计算得到的这些加权系数获得P个加权系数,每个系数对应一个天线。在这个步骤之后,可以为该帧中的每个符号以及接收机的每个天线确定一个加权系数。
图4示出了根据本发明的一个实施例的方法的主要步骤。
在步骤41中,在P个天线上收到一帧。该帧至少包含接收机的两个参考符号块,并满足确定的稳定性条件,如前文描述。然后,在步骤42中,对于与每个天线p相关的每个符号块确定一个加权系数。然后相同的加权系数被指定给接收自同一天线的同一参考符号块的所有符号。
在步骤43中,用步骤42获得的加权系数,获得对应于所有天线接收到的帧中的所有其它符号的加权系数。然后,在步骤44中,根据获得的加权系数以及从每个天线p上接收到的P个信号帧生成一个合成信号帧。通过在每个帧上重复这些步骤,从而生成合成信号。
本发明覆盖了所有根据对于所考虑的符号块已获得的加权系数来获得对应于每个天线以及帧的除所考虑的符号块之外的每个符号的加权系数的方法。
例如,可通过对获得的符号块的加权系数进行插值运算,可以为从P个天线上接收到的帧中的其它符号获得加权系数。必须注意的是,这里从广义上使用术语“插值”(interpolation),特别地,包括在对所述值的倒数的基础上进行的插值。
因此,这样的插值运算可以实现直接作用于对应于符号块的加权系数的值的传统类型插值,比如,线性插值,或者通过执行傅立叶变换(Fourrier Transforms)的插值。更优地,对于该帧中所考虑的参考符号块的符号,该差值步骤保留在步骤42中对应于参考符号块的符号所确定的加权系数的值。
文献FR20010011817《多载波信号,用于对该种信号的传输信道进行追踪的方法及实施该方法的装置》(《Multicarrier signal,method forpursuing of a transmission channel of such a signal and device for itsimplementation》)中提出了一种插值方法。对于每个天线,首先可以沿时间轴即根据帧的所有水平线做插值,其中至少有一个符号属于之前已确定加权系数的符号块。然后,再沿频率轴即根据帧的所有列执行插值,其中一个加权系数已经被确定,即,这里指该帧的所有列。
在一个变型中,插值运算可以基于已获得的参考符号块的加权系数的倒数1/βp进行。这样的插值对于信道估计具有物理同质性,而直接基于在参考符号βp的基础上已获得的加权系数进行的插值对于信道估计的倒数也是同质的。
无论哪种方法,只要在步骤43中可以获得加权系数,那么在接下来的步骤中,对应于在第p个天线(或天线p)上接收到的符号Si,j的加权系数都表示为βi,j,p。
以下部分描述了多个实施例,用于传统OFDM调制的网络,比如参照图2所描述。
合成信号的符号Z′i,j对应于坐标i和j所确定的位置,i和j与前文所定义的相同,特别地如图2中的定义。然后,根据本发明的一个实施例,合成信号可以通过如下方程获得 为了将方程表示成矩阵格式以实现根据一个实施例的一种方法,组成参考符号块的符号表示为Sn,整数n介于1到N之间,N是参考符号块中符号的个数,并用大小为N、表示为

的列向量的形式进行处理。
根据本发明的一个实施例,首先被确定的加权系数对应于组成一个块的符号,并假设传输信道基本上是固定的。
对应于天线p上接收到的符号Zn,p的所有的加权系数βp,整数p介于1到P之间,P是天线的个数,可以用大小为P、表示为

的列向量的形式进行处理。
与参考符号块中的符号Sn相对应的接收到的符号Zn,p可以用表示为[Z]的矩阵形式进行处理,n表示矩阵的行坐标,p表示矩阵的列坐标。矩阵[Z]有N行P列。
根据上一部分,参考符号Sn可以是导引符号,或者是接收机在被接收信号之前处理获得的符号。
在本发明的一个实施例中,通过搜索以减小如前文所定义的方差的形式表示的误差以确定加权系数。这样的方差,举例来说,可以基于最小二乘估计以减少用如下表达式表示的ε2 后面的方程式与一个给定的参考符号块相关。
这样可获得下式 符号块中符号的个数N大于或等于组成接收机的天线的个数P,因为在相反的情况下,矩阵[[Z]*T.[Z]]不可逆。
在符号数N至少等于P+1的情况下,当用通过方程(3)获得的

的值代入方程(2),可获得ε2的值,它一般不等于0。
注意到出现在合成信号中的噪声的平均功率值的估计,根据各个天线p上接收到的信号的加权求和的基础上被获得,可以根据如下方程表示为 ε2/N(4) 这样的值和一个给定的符号块相关。所以,在本发明的一个实施例中,根据方程(4),在一帧中获得的平均功率值的个数和在所述帧中被考虑的参考符号块的个数一样多。
使用P个天线上接收到的信号利用加权系数βi,j,p就可以产生合成信号,一旦这样的加权系数已经被获得,则它可以有利地用于根据一定的可能性规则确定组成合成信号的符号的比特的似然值。
所以,根据本发明的一个实施例的一个方法还包括可能性计算(plausibility calculation)。似然值可以在某些接收机中用作决策参数,特别地,可以作为信道解码方法的输入,比如用于系统中使用卷积编码的情况下。
被发射帧的每个符号Si,j都由几个比特组成。在基于OFDM-4KQAM调制通信网络的框架中,其中用时间轴和频率轴定义的时间-频率面上的每个符号都用4KQAM调制方法进行调制,该调制方法定义了4K种状态,能携带2K比特的信息。这些比特信息的一半,或者K比特信息被调制的实轴承载,这些信息表示为bR,k,k为介于1到K之间的整数。这些比特信息的另外一半,或者K比特信息被调制的虚轴承载,这些信息表示为bI,k,k为介于1到K之间的整数。在某些情况下,可以认为噪声的平均功率对于所有天线上在一个相同帧内接收到的所有符号而言是基本上相同的。
根据如下方程,可以计算在时间i、子信道j上传输的符号Si,j的比特bR,k的似然值 ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于实轴所承载且秩k的比特即比特bR,k为0的发射符号; ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于实轴所承载且秩k的比特即比特bR,k为1的发射符号; EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于虚轴所承载且秩k的比特即比特bI,k为0的发射符号; EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于虚轴所承载且秩k的比特即比特bI,k为1的发射符号。
同样地,根据如下方程,可以获得在时间i、子信道j上传输的符号Si,j的比特bI,k的似然值 在基于OFDM-4QAM类型的调制的传输网络中实行本发明的方法,在这种情况下,对于偏移正交幅度调制(Offset Quadrature AmplitudeModulation,OQAM),每个符号在实轴或虚轴上只包含1比特。而且,在这种情况下,被传输的符号在实轴或虚轴上取值为+1和-1。方程(5)和方程(6)也可以用更简单的形式表示。如下列方程(省略比特的阶标) 而且,在一般情况的OFDM-4nQAM下,方程(5)和方程(6)可以被如下方程近似 和 对于包含噪声的合成信号的帧的每个符号Z′i,j,其噪声平均功率表示为e2i,j,则可以根据如下方程计算下标为i和j的符号的比特的标准似然值 和 在传输网络基于4QAM-OFDM调制的情况下,方程(10)和(11)可以简化为 更进一步地,方程(10)和(11)可以根据如下方程来近似 和 然而,计算和被传输信号的符号Si,j相关的噪声、表示为e2i,j的平均功率值被证明是很复杂的过程。
在本发明的一个实施例中,噪声的平均功率对于同一帧中接收到的所有符号被认为是基本相同的。这样对应于被考虑的帧的平均功率值可以被确定,比如,一方面利用接收机估计的符号,和另一方面根据本发明的一个实施例的方法计算得到的合成信号Z′i,j的符号之间检测到的差值,估计对应于前一帧的噪声平均功率。这样就可以获得噪声的平均功率值,表示为e2,在前一帧的基础上计算、并用作当前帧的噪声功率的估计。在这种情况下,标准似然值的表达式可以变为 分别地 在OFDM网络使用4QAM调制的情况下,前面两个方程可以简化并表示成如下 而且,方程(15)和(16)可以由如下两个方程近似 和 当帧中除该块中符号以外的符号的加权系数是通过倒数插值获得时,方程(15)和(16)可以分别表示为如下方程 分别地 其中,(1/β)i,j,p对应于通过对符号块具有的加权系数作倒数插值而获得的值。
在基于加权系数的倒数作插值的情况下,方程(17)到(19)遵循和方程(20)和(21)相同的模型,这也适用于方程(6)到(14)。
在一个变型中,通过建立方程以使得可以考虑沿着时间轴或频率轴上同一帧中符号之间的噪声差异将是非常有利的。为了这个目的,基础可以是帧中被考虑的每个参考符号块对应的噪声的平均功率值,它可以通过能针对给定符号块提供平均功率值的表达式(4)获得。在这种情况下,通过方程(4)获得的相应的相同噪声功率值被赋给同一块中的所有符号。
所以,通过对应于符号块符号的噪声估计功率,对于帧中标记为i、j的每个符号,噪声估计功率可以被确定,表示为(ε2/N)i,j。
为了这个目的,可以有利地应用任意一种上文所述的关于利用为定义在该帧中的参考符号块获得的系数来为在不同天线上接收到并对应于所接收到的帧的符号的信号确定加权系数的值的插值计算。
因此,利用对应于符号块获得的功率值的倒数,可以获得这些噪声功率值的一个估计。
无论噪声功率值使用何种插值方法,下面的方程都可以用于获得标准似然值的估计,其中使用的标记同上文所定义的一样。
和 在传输网络基于4QAM-OFDM调制的情况下,前述方程可以简化为 而且,方程(22)和(23)可以由下式所近似 和 对于基于加权系数的倒数的插值,也可以容易地获得下述两个方程。
分别地 所以,根据本发明的一个实施例的方法可以用参考符号块来实现,因为接收机已或多或少地知道该参考符号,也因为这些符号是特别引入到被发射信号帧中的,即接收机预先已知的导引符号,或者因为接收机用接收到的信号对某些被发射的符号执行了预先估计,所述被估计的符号然后被认为是接收机预知的符号。
使用这样的满足如前文所提及的稳定性标准的参考符号块,应用前文描述的步骤可以获得对应于每个天线的为每块所考虑的参考符号块的加权系数,以及可适用的噪声功率。然后,加权系数和合适的噪声功率被分配给被考虑的块的所有参考符号。接着,通过执行插值方法,可获得与每个天线相关的对应于该帧中每个符号的加权系数,以及可适用的噪声功率。优选地,其中为该块中符号所获得的加权系数不被所述插值步骤所修改。
本发明的一个实施例可以用于基于OFDM/IOTA或者OFDM/OQAM类型调制的传输网络。如下部分展示了在这样的传输网络的框架内,对上文提及的方程式的更改。
在这类调制中,符号是通过图5描述的结构进行传输的。这里被传输的符号具有单维度(single-dimensional)。事实上,它们是沿着时间轴或频率轴的纯实数和纯虚数的二选一,分别地如参考符号50和参考符号51。每个符号和其它所有符号都正交。在OFDM/IOTA或OFDM/OQAM调制的框架内,当两个符号互相关性的实部是零时,这两个符号正交。
在图5和图6中,双向垂直箭头代表纯实数符号,双向水平箭头代表纯虚数符号。在这些图中,τ0代表帧中的两个符号在时间轴上的间隔。
图6示出了根据本发明的一个实施例,通过这样的调制传输的帧中的一个参考符号块60。该参考符号块60包括6个符号Sn,n从1到6。在这里显示的例子中,对于在时间轴上等于两个符号间间隔的间隔,以及在频率轴上等于一个符号间间隔的间隔,稳定性条件被满足。
接收到的符号Zi,j,p对应天线p对符号Si,j的接收。在本发明对应于OFDM/IOTA或OFDM/OQAM类型的传输的一个实施例中,根据一个确定的规则,接收到的符号Zi,j,p被转换成ZZi,j,p。
根据被发射的符号是纯实数还是纯虚数,该规则包括如果接收到的符号对应于纯虚的被发射符号Si,j,则用复数-j和接收到的信号相乘,如果接收到的符号对应于纯实的被发射符号Si,j,则被接收到的符号不变。
相同的变换规则也应用于被发射符号Si,j,经变换后的值表示为SSi,j。因此,经变换后的符号SSi,j是纯实数且满足下列方程 SSi,j=Si,j;如果Si,j是纯实数; SSi,j=-j.Si,j;如果Si,j是纯虚数。


是一个列向量,其元素是符号块SSn的符号,SSn对应于参考符号块Sn的变换值,并由此确定天线的加权系数。
[ZZ]是一个矩阵,其元素是接收到的符号ZZn,p,ZZn,p对应于在天线p上接收到的符号Zn,p的变换值,n表示矩阵的行坐标,p表示矩阵的列坐标。如前文关于传统OFDM调制的部分,

指定一列向量其中的元素是属于被考虑的参考符号块的符号并对应于矩阵

的元素的加权系数。
在这样的情形下,对于给定的参考符号块,我们尽量降低的二次方差可以用如下形式表示 从这里然后可推出 因此获得一个方程,用该方程可确定属于被考虑的参考符号块包含的符号的加权系数,用如下形式表示 其中矩阵M用如下方程的块定义 在本发明的一个实施例中,参考符号块中符号的个数大于或等于天线个数P的两倍,这样矩阵M可逆。
在参考符号块中符号的个数N大于或等于P的2倍加1,或2×P+1时,将根据方程(29)获得的向量

中包含的加权系数的值代入方程(27),ε2的值通常不为零(null)。
对于帧中一个给定的参考符号块,合成信号中出现噪声的平均功率值的估计,即加权信道求和得到的信号,可以表示为 ε2/N(31) 传统OFDM调制的框架中用相同的方式,使用之前获得的对应于被考虑的参考符号块的符号的加权系数,可获得对应于帧中所有其它符号的加权系数βi,j,p。前文描述的插值之一可以用于该目的。
这样,对于帧中的每个符号,用每个天线上接收到的信号以及与之对应的加权系数,可产生一个合成信号。这样的合成信号可以用如下计算方法用符号ZZ′i,j形成 对于OFDM/IOTA系统,以及更通常的每个符号都用ASK(′Amplitude Shift Keying′,振幅键控)类型调制的OFDM/OQAM系统,符号被调制成2nASK,它对应于有2n个状态的调制。事实上,因为每个符号具有单维度,信息由沿着对应符号的轴向的幅度所携带,纯实或纯虚。更精确地,根据前文描述的变换,符号Si,j被变换成符号SSi,j,且均为实数。因此,在调制中的各种状态下符号SSi,j的取值也都是实数。一个2nASK调制每个符号携带n比特的信息,具有2n个状态。信息的不同比特可以通过同一符号所跟随的它们的秩k加以区别。
在这种情形下,假设对于所有天线上接收到的在同一帧中的所有符号,其噪声平均功率基本上相同或差别很小,则在时间为i、子信道为j的被传输符号Si,j的秩为k的比特bk的似然值可以根据如下方程计算得到 在该方程中,Ek,0对应于一组幅度值a,这些幅度值相应于实数,通过2nASK调制所取得,并对应于被发射的符号,对于所述符号,由该调制所承载且秩k的比特为0; Ek,1对应于一组2nASK调制所取的幅度值a,这些幅度值对应于被发射的符号,对所述符号由调制的轴所承载且秩k的比特为1。
在传输网络基于OFDM/IOTA或OFDM/OQAM调制的情况下,其中以2-ASK方式调制符号,每个符号仅携带一个比特的信息。而且被传输的符号的取值为+1和-1。前述方程因此可以写成如下方程 而且,方程(33)可以近似为如下方程 在合成信号的帧的每个符号ZZ’i,j都对应于一个平均功率表示为e2i,j的噪声的情况下,可以通过如下方程计算组成下标为i和j的符号的比特的标准似然值 在传输网络基于OFDM/IOTA或OFDM/OQAM使用2-ASK调制符号的情况下,每个符号仅包含1比特的信息。而且被传输的符号的取值为+1和-1。前述方程也因此可以表示为如下形式 而且,方程(36)还可以近似为如下形式的方程 有时为每个符号Si,j确定e2i,j的值是复杂的。
有利地,在表达式(36)和(38)中用帧中所有符号的平均噪声功率值代替e2i,j项。这样可以确定该值,例如用前一帧。更精确地,表示为e2的值就对应于噪声的估计平均功率值,其相对于给定帧的前一帧,并使用对应于所述前一帧的合成符号和相同的所述前一帧的估计符号之间的差值。
假设噪声功率值随着在同一帧中随着不同的符号在时间轴和频率轴上基本固定或变化很小时,则标准似然值的一个表达式满足如下方程 在传输网络基于OFDM/IOTA或OFDM/OQAM结构使用2-ASK调制符号时,在这种情况下,每个符号仅包含1比特的信息。而且被传输的符号的取值为+1和-1。前述方程也因此可以表示为如下形式 而且,方程(39)可近似为 在加权系数的倒数1/βp被插值的情况下,用这种方式插值的表示为(1/βp)i,j,p系数对应于在时间为i,子信道为j上被传输的并且在第p个天线上接收到的符号。P次插值因此被执行,为每个天线执行一次。
一个标准化的似然值可以写成 在网络基于OFDM-4QAM调制的情况下,前述方程可以简化为如下 方程(42)可以被近似为 在一个变型中,可以通过建立方程以可能有利地考虑同一帧的符号之间沿时间或频率上的噪声功率的差异。为了这个目的,基础可以是相对于该帧中被考虑的每个符号块的噪声的平均功率值,通过使用表达式(31)获得,该表达式提供了对应于一个给定参考符号块的噪声的平均功率值。当参考符号块中参考符号的个数至少等于2xP+1时,方程(31)使得获得对应于一个帧的参考符号块的噪声功率值的一个估计成为可能。
所以,通过使用对应于符号块的符号的估计的噪声功率,可以确定对应于下标为i,j的帧中的符号的噪声估计功率,表示为(ε2/N)i,j。
为了这个目的,可以方便地应用任一一种前文所示的,特别关于确定加权系数的值的插值计算,所述的加权系数对应于在不同天线上接收到的信号,且使用为定义在该帧中的参考符号块所获得的系数。
因此,利用对应于符号块获得的功率值的倒数,例如可以获得这些噪声功率值的一个估计。
不管使用为噪声功率值使用何种插值方法,下列方程使得获得标准似然值的估计成为可能,使用和前述定义的相同的符号。
当符号的调制是2-ASK时,前述方程可以简化为 而且,方程(45)可以被近似为 在本发明的一个实施方式中,根据如下方程,为秩为k的符号Si,j的比特获得一个标准似然值 当符号的调制是2-ASK时,前述方程可以简化为 而且,方程(48)可以近似为
权利要求
1.一种在通信网络中的信号接收方法,其中,包括从P个独立的天线上接收P个信号,其中P是一个严格大于1的整数;
所述接收信号对应于一个以连续帧形式发射的多载波信号,所述连续帧包括占据分别沿时间轴和频率轴分布的不同位置的多个符号;一个帧包括M个块,每个块至少包含N个参考符号,在每个所述块中的参考符号相互之间在时间轴上满足第一最大间距,并在频率轴上满足第二最大间距,所述第一最大间距小于第一值,所述第二最大间距小于第二值,N是一个大于或等于P的整数,M是至少等于2的整数,所述方法包括如下步骤
/a./在帧级别确定M组各P个加权系数,M组中的每一组分别与M个被发射的参考符号块中的一块对应,所述的一组中的P个加权系数分别与P个天线上接收到的并对应于和所述组相关联的被发射参考符号块的参考符号块相关联;对于被发射的M个参考符号块中的每个符号块,确定所述系数以使得一个差值小于一个阈值,所述差值的一方为被发射的块中的参考符号,另一方则为通过使用在P个天线上接收到的符号中对应于所述被发射的块的参考符号的位置上所得的符号,其分别地用所述相关的加权系数进行加权;
/b./通过对步骤/a/中确定的加权系数进行插值,获得分别应用于帧中其它符号的在P个天线上接收到的信号的加权系数;
/c./对分别在P个天线上接收到并对应于该帧中被发射的相同符号的多个符号进行求和,以生成合成信号,其中每个被接收到的所述符号分别用步骤a中确定的或者步骤b中获得的加权系数进行加权。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤/a/中确定的加权系数的倒数的基础上进行插值计算来执行所述步骤/b/。
3.根据上述各项权利要求中的任一项所述的接收方法,其特征在于,在所述步骤/a/中,被发射的符号块包括在接收之前就已知的参考导引符号和/或通过对所述参考符号的预先估计获得的参考符号。
4.根据上述各项权利要求中的任一项所述的接收方法,其特征在于,在所述步骤/a/中,对每一个参考符号块,与由参考符号块的N个符号确定的方差相对应的差值满足如下方程
其中,
是一个列向量,具有被发射的参考符号块中的N个符号Sn,整数标记n介于1到N之间;
其中,[Z]是一个矩阵,其中各项为接收到的该帧中的符号Zn,p,其中n代表该矩阵的行标记,且为介于1到N之间的整数,p代表该矩阵的列标记,且为介于1到P之间的整数,其中Zn,p是第p个天线上接收到的并且对应于被发射的参考符号块中的符号Sn的位置的符号;
其中,
是一个列向量,其中各项为在步骤a中对应于所述参考符号块的加权系数βp,加权系数βp对应于第p个天线。
5.根据权利要求4所述的接收方法,其特征在于,加权系数β列向量满足如下方程
其中,[Z]*表示矩阵[Z]的共轭矩阵,并且[Z]*T表示矩阵[Z]*的转置矩阵。
6.根据上述各项权利要求中任一项所述的接收方法,其特征在于,当合成信号所具有的噪声平均功率值在每个天线上对于信号中的每个符号都基本相同时,并且当通信网络基于表示为在实轴和虚轴上的复数形式的OFDM-4nQAM调制时,该方法还包括
计算分别由4nQAM调制的实轴和4nQAM调制的虚轴承载的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中符号的秩k的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,R,k和Vi,j,I,k分别满足如下方程
其中,βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为1的发射符号;
EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
7.根据权利要求1至5任一项所述的接收方法,其特征在于,当合成信号相关的噪声平均功率值在每个天线上对于信号中的每个符号都基本相同时,并且当所述通信网络是基于表示为在实轴和虚轴上的复数形式的OFDM-4nQAM调制时,该方法还包括
计算分别由4nQAM调制的实轴和4nQAM调制虚轴承载的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中秩为k的符号的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,R,k和Vi,j,I,k分别地满足如下方程
其中,βi,j,p是分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为1的发射符号;
EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
8.根据权利要求1-5任一所述的接收方法,其中与合成信号相关的噪声平均功率值
对于信号中的每一个符号都基本相同;其中所述通信网络基于表示为在实轴和虚轴上的复数形式的OFDM-4nQAM调制,其特征在于,所述方法还包括
计算分别由4nQAM调制的实轴和4nQAM调制虚轴承载的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中秩为k的符号的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,R,k和Vi,j,I,k分别地满足如下方程

其中,
表示对应于给定帧的前一帧确定的噪声的平均功率值,其使用一个为所述前一帧生成的合成信号的符号和对应的估计符号之间的差值;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为1的发射符号;
EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的接收方法,其中与合成信号相关的噪声平均功率值
对于信号中的每一个符号都基本相同;其中所述通信网络表示为在实轴和虚轴上的复数形式基于OFDM-4nQAM调制,其特征在于,所述方法还包括
计算分别由4nQAM调制的实轴和虚轴承载的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中秩为k的符号的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,R,k和Vi,j,I,k分别地满足如下方程

其中,
表示对应于给定帧的前一帧确定的噪声的平均功率值,其使用一个为所述前一帧生成的合成信号的符号和对应的估计符号之间的差值;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且比特为0的发射符号;
ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为1的发射符号;
EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
10.根据权利要求4所述的接收方法,其中所述通信网络基于表示为在实轴和虚轴上的复数形式的OFDM-4nQAM调制,其特征在于,所述方法还包括
计算分别由4nQAM调制的实轴和虚轴承载的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中秩为k的符号的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,R,k和Vi,j,I,k分别地满足如下方程

其中,(ε2/N)i,j对应于所述合成信号中的合成符号Z′i,j的噪声平均功率值,并通过使用对应于帧中参考符号块的平均功率值获得,即用该方差ε2的值除以所述参考符号块的符号个数N;
其中,N为大于或等于P+1的整数;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴和秩所承载且秩k的比特为1的发射符号;
EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
11.根据权利要求4所述的接收方法,其中所述通信网络基于表示为在实轴和虚轴上的复数形式的OFDM-4nQAM调制,其特征在于,所述方法还包括
计算分别由4nQAM调制的实轴和虚轴承载的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中符号的秩k的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,R,k和Vi,j,I,k分别满足如下方程

其中,(ε2/N)i,j对应于所述合成信号中的合成符号Z′i,j的噪声平均功率值,并通过使用对应于帧中参考符号块的平均功率值获得,即用该方差ε2的值除以所述参考符号块的符号个数N;
其中,N为大于或等于P+1的整数;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
ER,k,0对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
ER,k,1对应于由4nQAM调制在实轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的实轴所承载且秩k的比特为1的发射符号;
EI,k,0对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
EI,k,1对应于由4nQAM调制在虚轴上所取的一组幅值a,该组幅值对应于调制的虚轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述平均功率值(ε2/N)i,j是在对应于帧中的参考符号块的平均功率值(ε2/N)进行插值计算的基础上确定的。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的接收方法,其特征在于,所接收到的信号是多载波信号,类型为OFDM/IOTA或OFDM/OQAM,在所述步骤/a/中,对于每一个参考符号块,所述差值对应于为参考符号块的N个符号所确定的方差,且满足如下方程
其中,
为一个列向量,包含从所述被发射的符号块的参考符号Sn推导得到的N个元素即符号SSn,整数标记n介于1到N之间,其中SSn是通过变换被发射的参考符号块的参考符号Sn获得,所述变换根据如下两个规则定义
SSn=Sn;如果参考符号Sn是纯实的;
SSn=-j.Sn;如果参考符号Sn是纯虚的,j是指-1的平方根,以及
其中[ZZ]为一个矩阵,其元素是所接收到的帧中的符号ZZn,p,其中n代表矩阵的行标记,且为介于1和N之间的整数,p代表矩阵的列标记,且为介于1和P之间的整数,其中,通过对在第p个天线上接收到且对应于被发射的参考符号块中的符号Sn的位置的符号Zn,p进行变换来获得ZZn,p,所述变换根据如下两个规则定义
ZZi,j=ZZi,j;如果对应的被发射符号Si,j是纯实的;
ZZi,j=-j.ZZi,j;如果对应的被发射符号Si,j是纯虚的,以及
为一个列向量,其中各项为在步骤a中对应于所述参考符号块确定的加权系数βp,加权系数βp对应于第p个天线。
14.根据权利要求13所述的接收方法,其特征在于,其中加权系数列向量
满足如下方程
其中,M为一个矩阵,并用根据如下方程的块来定义
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,当所述合成信号相关的噪声平均功率值在每个天线上对于信号中的每个符号都基本相同,且所述通信网络基于使用2nASK调制的符号的OFDM/IOTA或OFDM/OQAM系统时,该方法还包括
计算由2nASK调制的的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中符号的秩为k的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,k满足如下方程
其中,βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
Ek,0对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
Ek,1对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
16.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,当所述合成信号相关的噪声平均功率值在每个天线上对于信号中的每个符号都基本相同,且所述通信网络基于使用2nASK调制的符号的OFDM/IOTA或OFDM/OQAM系统时,该方法还包括
计算由2nASK调制的的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中秩为k的符号的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,k满足如下方程
其中,βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
Ek,0对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
Ek,1对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
17.根据权利要求13或14所述的接收方法,其特征在于,与所述合成信号相关的噪声平均功率值
在每个天线上对于信号中的每一个符号都基本相同,所述通信网络基于使用2nASK调制的符号的OFDM/IOTA或OFDM/OQAM调制系统,该方法还包括
计算由2nASK调制的的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中秩为k的符号的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,k满足如下方程
其中,
表示对应于给定帧的前一帧估计的噪声平均功率值,使用一个为所述前一帧生成的合成信号的符号和对应的在每个天线上根据信道估计方法估计的符号之间的差值;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
Ek,0对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
Ek,1对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
18.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,与所述合成信号相关的噪声平均功率值
在每个天线上对于信号中的每一个符号都基本相同,所述通信网络基于使用2nASK调制的符号的OFDM/IOTA或OFDM/OQAM调制系统,该方法还包括
计算由2nASK调制的的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中符号的秩为k的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,k满足如下方程
其中,
表示对应于给定帧的前一帧估计的噪声平均功率值,使用一个为所述前一帧生成的合成信号的符号和对应的在每个天线上根据信道估计方法估计的符号之间的差值;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
Ek,0对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
Ek,I对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
19.根据权利要求13或14所述的接收方法,其特征在于,所述通信网络基于使用2nASK调制的符号OFDM/IOTA或OFDM/OQAM调制系统,该方法还包括
计算由2nASK调制的的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中符号的秩为k的比特,所述符号在帧中占据坐标为i和j的位置,所述似然值Vi,j,k满足如下方程
其中,(ε2/N)i,j表示对应于合成信号的合成符号ZZi,j的噪声平均功率值,并通过使用对应于帧中符号块的平均功率值获得;
其中N是大于或等于P+1的整数;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
Ek,0对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
Ek,1对应于由2nASK调制所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
20.根据权利要求13或14所述的接收方法,其特征在于,所述通信网络基于使用2nASK调制方式调制的符号的OFDM/IOTA或OFDM/OQAM,该方法还包括
计算通过2nASK调制的比特的似然值的步骤,所述比特对应于帧中的符号秩为k的比特,所述符号在帧中的位置坐标是i和j,所述似然值Vi,j,k满足如下方程
其中,(ε2/N)i,j对应于与合成信号的合成符号ZZi,j相关的噪声功率值,并通过适用于符号块相关的平均噪声功率值获得,
N为大于或等于P+1的整数;
βi,j,p为分配给符号Zi,j,p的加权系数,该符号在第p个天线上接收到,并对应于被发射帧的符号Si,j;
Ek,0对应于由2nASK所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为0的发射符号;
Ek,1对应于由2nASK所取的一组幅度值a,该组幅度值对应于调制的轴所承载且秩k的比特为1的发射符号。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,平均功率值(ε2/N)i,j基于对应于帧的符号块的平均功率值(ε2/N)的插值计算确定。
22.一种用于执行根据上述任一项权利要求所述的方法的接收装置,其中,包括
-接收单元(15),包括P个天线,每个天线用于接收网络中发射的信号的给定帧;
-确定单元(16),用于在帧级别确定M组各P个加权系数,M组中的每一组分别与M个被发射的参考符号块中的一块对应,所述的一组中的P个加权系数分别与P个天线上接收到的并对应于和所述组相关联的被发射参考符号块的参考符号块相关联;确定所述系数以使得一个差值低于一个阈值,所述差值对应于被发射的M个参考符号块中的每一块,且该差值的一方为被发射的块中的参考符号,另一方则为通过使用在P个天线上接收到的符号在对应于所述被发射的块的参考符号的位置上所得的符号,其分别用所述相关的加权系数进行加权;
-获得单元(17),用于通过对确定单元确定的所述加权系数进行插值,获得用于对于该帧中其它符号的分别在P个天线上接收到的信号的加权系数;
-合成信号生成单元(18),用于对分别在P个天线上接收到并对应于该帧中被发射的相同符号的多个符号进行求和,以生成合成信号,其中每个所述被接收到的符号分别用相应的由确定单元或获得单元所提供的加权系数进行加权。
23.一种通信系统,包括
-发射装置,用于以连续帧的形式发射多载波信号,所述帧包括的符号分别沿时间轴和频率轴分布在不同的位置;所述帧包括M个块,所述块至少有N个参考信号,其中每个所述块中的参考信号沿时间轴上相互之间的间隔满足第一最大间隔,沿频率轴上相互之间的间隔满足第二最大间隔,第一最大间隔和第二最大间隔分别低于第一值和第二值,整数M至少等于2;以及
-根据权利要求22的接收装置。
全文摘要
一个信号被P个天线接收。该信号包括多个帧,所述帧包括沿时间轴和频率轴分布地分别占据不同位置的符号,一个帧包括M个块,每个块包含有N个参考符号。M组P个加权系数被确定,M组中的一组分别与所述M个被发射的参考符号块中一块对应,所述的一组中的P个加权系数分别对应于P个天线上接收到的参考符号块,以及对应于和该组相关的被发射的块。通过一个阈值的增加的形式来确定所述系数,对应于被发射的每一块的一个差值,介于被发射的块的参考符号,和通过使用在每个天线上接收到的对应于被发射块在参考符号的位置上的符号以及相关系数所获得的符号。然后,对应于该帧中的其它符号的加权系数被获得。最后,通过对接收到的符号分别用相对应的加权系数加权求和,生成一个合成信号。
文档编号H04L25/02GK101322367SQ200680045790
公开日2008年12月10日 申请日期2006年10月5日 优先权日2005年10月5日
发明者菲利普·梅热, 克里斯托夫·布吕泰尔 申请人:欧洲宇航防务集团安全网络公司
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