专利名称：累进平行干扰消除器及其方法与其接收机的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，ΜΙΜΟ)通讯系统，且特别是有关于一种多输入多输出通讯系统的累进平行干扰消除器(Progressive Parallel Interference Canceller, PPIC)及其方法与其接收机。
背景技术：
高频谱效益(spectrum efficiency)与高移动速率(例如，高车速)的宽带传输 是未来的行动通讯系统的要求，其中多输入多输出技术搭配正交分频多任务调变可能是最 有可能达到此需求的技术。但是随着移动速率的增加、载波频率的提高以及正交分频多任 务调变符元时间长度的增加，子通道间干扰(Inter-Charmel Interference, ICI)的效应变 得更加严重。当移动速率超过300公里每小时(km/h)时，整个通讯系统的讯号干扰噪声比 (Signal Interference Noise Ratio, SINR)将被子通道间干扰限制在20分贝(dB)。这个 效应会限制高阶的调变方式如16点正交强度调变(16-Quardre Amplitude Modulation, 16-QAM)与 64 点正交强度调变(64-Quardre Amplitude Modulation，64-QAM 的应用。对 于未来的应用于高数据速率(high data rate)、高移动速率(high mobility)的通讯系统 而言，例如，全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX)系统，移动速率有可能达到350km/h或甚至500km/h。因此，必须针对多输入多输出 侦测器与子通道干扰消除器进行设计，以达到通讯系统所预定的要求。目前来说，不少的通讯设备厂商与研究机构都致力于提供一种高性能、高频谱 效率与低复杂度的子通道干扰消除器，以用来补偿未来的高数据速率、高移动速率的通 讯系统(例如，WiMAX)的子通道干扰效应。除此之外，藉由提供上述高性能、高频谱效 率与低复杂度的子通道干扰消除器，通讯系统甚至可以使用高阶的调变技术，例如，前 述的16-QAM与64-QAM。综上所述，子通道干扰消除器技术可以应用在任何以正交频分 多任务调变为基础的行动通讯系统，例如，WiMAX与地面数字电视广播(Digital Video Broadcast-Terrestrial, DVB-T)系统等，而使得通讯电子产品更具市场竞争力，并产生高 度产业价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种累进平行干扰消除器及其方法与其接收机。为实现上述目的，本发明的示范实施例提供一种累进平行干扰消除器，用于 基于正交分频多任务调变技术的多输入多输出通讯系统中的接收机，其中接收机用以 进行多次迭代运算，此累进平行干扰消除器包括多个子通道干扰重建单元与多个子通 道干扰消除单元，其中对应第r个接收天线的第k个子通道干扰消除单元耦接于对应 第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元。其中对应第r个接收天线的第k个 子通道干扰重建单元于第i次迭代运算中，根据(2Xi-2)个子通道频域估测信号
权利要求
一种累进平行干扰消除器，用于基于正交分频多任务调变技术的一多输入多输出通讯系统中的一接收机，其中该接收机用以进行多次迭代运算，该累进平行干扰消除器包括多个子通道干扰重建单元，其中对应一第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元于第i次迭代运算中，根据(2×i 2)个子通道频域估测信号 <mrow><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo> </mrow>产生对应该第r个接收天线的一第k个子通道干扰重建信号其中i为大于1的整数，该子通道频域估测信号表示于该第x次迭代运算中所产生的对应于一第t个传送天线的第q个子通道频域估测信号，((·))N表示除于N取其余数的运算，N为该输入输出通讯系统的子通道的数目，k为0至(N 1)的整数，x为1至(i 1)的整数，q＝k i+x或q＝k+i x；以及多个子通道干扰消除单元，其中对应该第r个接收天线的第k个子通道干扰消除单元耦接于对应该第r个接收天线的该第k个子通道干扰重建单元，于第i次迭代运算中，该第k个子通道干扰消除单元根据对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频域接收信号Yr，k与该第k个子通道干扰重建信号获得对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频域信号F2009101602178C0000012.tif,F2009101602178C0000013.tif,F2009101602178C0000014.tif,F2009101602178C0000015.tif,F2009101602178C0000016.tif
2.如权利要求1所述的累进平行干扰消除器，其中，在第一次迭代运算中，对应该第r 个接收天线的第k个子通道干扰重建单元预设将对应该第r个接收天线的一第k个子通道 干扰重建信号预设为0，且对应该第r个接收天线的第k个子通道干扰消除单元根据 对应于该第r个接收天线的该第k个子通道频域接收信号Ynk获得对应于该第r个接收天 线的一第k个子通道频域信号Y=。
3.如权利要求1所述的累进平行干扰消除器，其中，对应于该第r个接收天线的一第k 个子通道频域信号等于对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频域接收信号k减去该第k个子通道干扰重建信号S^u。
4.如权利要求1所述的累进平行干扰消除器，其中，对应该第r个接收天线的第k个子 通道干扰重建单元具有一储存器，该第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元用以储 存将该些子通道频域估测信号
5.如权利要求1所述的累进平行干扰消除器，其中，包括一通道估测器，该通道估测器 用以估测无线通道的多个通道脉冲响应，并根据该些通道脉冲响应计算出多个系数，其中 对应该第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元于第i次迭代运算中，根据(2Xi-2) 个子通道频域估测信号
6.如权利要求2所述的累进平行干扰消除器，其中，包括一多输入多输出侦测器，耦接于该些子通道干扰重建单元与该些子通道干扰消除单 元，在该累进平行干扰消除器进行该第i次迭代运算时，该多输入多输出侦测器根据该些接收天线的该些第k个子通道频域信号
7.如权利要求6所述的累进平行干扰消除器，其中，该多输入多输出侦测器是一使用 讯息交换算法的多输入多输出侦测器。
8.如权利要求6所述的累进平行干扰消除器，其中，在进行该第i次迭代运算中，该多 输入多输出侦测器进行数次的次迭代运算，其中在每一次次迭代运算中，该多输入多输出侦测器根据子通道频域信号
9.如权利要求8所述的累进平行干扰消除器，其中，若该第i次迭代运算为最后一次迭代运算，则该多输入多输出侦测器根据该些位Iv ID1.....bm的机率进行硬决策以决定该些位I^b1.....Wh，若该第i次迭代运算并非最后一次迭代运算，则该多输入多输出侦测器根据该些位K、bi.....b^!的机率进行软决策以决定该些位bp bi.....bMT_10
10.如权利要求6所述的累进平行干扰消除器，其中，包括一通道译码器，耦接于该多 输入多输出侦测器，根据该些第t个传送天线的第k个子通道的该些位bMkD^MkD+i.....b^i决定该子通道频域估测信号
11.如权利要求6所述的累进平行干扰消除器，其中，该多输入多输出侦测器根据该些 第t个传送天线的第k个子通道的该些位
12.一种接收机，用于基于正交分频多任务调变技术的一多输入多输出通讯系统中，其 中该接收机用以进行多次迭代运算，且包括多个接收天线；多个正交分频多任务调变解调器，每一个正交分频多任务调变解调器耦接于该些天线 的其中的一；一累进平行干扰消除器，耦接于该些正交分频多任务调变解调器，包括 多个子通道干扰重建单元，其中对应一第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元 于第i次迭代运算中，根据(2Xi-2)个子通道频域估测信号
13.如权利要求12所述的接收机，其中，在该累进平行干扰消除器进行第一次迭运算 时，对应该第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元预设将对应该第r个接收天线的 一第k个子通道干扰重建信号预设为0，且对应该第r个接收天线的第k个子通道干 扰消除单元根据对应于该第r个接收天线的该第k个子通道频域接收信号Ynk获得对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频域信号sicir，k
14.如权利要求12所述的接收机，其中，对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频 域信号;T=等于对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频域接收信号k减去该第k个子通道干扰重建信号。
15.如权利要求12所述的接收机，其中，对应该第r个接收天线的第k个子通道干扰重 建单元具有一储存器，该第r个接收天线的第k个子通道干扰重建单元用以储存将该些子 通道频域估测信号
16.如权利要求12所述的接收机，其中，包括一通道估测器，该通道估测器用以估测 无线通道的多个通道脉冲响应，并根据该些通道脉冲响应计算出多个系数，其中对应该第r 个接收天线的第k个子通道干扰重建单元于第i次迭代运算中，根据(2Xi-2)个子通道频 城估测
17.如权利要求12所述的接收机，其中，该多输入多输出侦测器是一使用讯息交换算 法的多输入多输出侦测器。
18.如权利要求12所述的接收机，其中，在该第i次迭代运算时，该多输入多输出侦测 器进行数次的次迭代运算，其中在每一次次迭代运算中，该多输入多输出侦测器根据子通道频域信号
19.如权利要求18所述的接收机，其中，若该第i次迭代运算为最后一次迭代运算，则该多输入多输出侦测器根据该些位bp bi.....b^!的机率进行硬决策以决定该些位Ivbi.....bMH，若该第i次迭代运算并非最后一次迭代运算，则该多输入多输出侦测器根据该些位bp bi.....b^!的机率进行软决策以决定该些位
20.如权利要求12所述的接收机，其中，包括一通道译码器，耦接于该多输入多输出侦 测器，根据该些第t个传送天线的第k个子通道的该些位bMMpb^D+i.....bMH决定该子通道频域估测信号
21.如权利要求12所述的接收机，其中，该多输入多输出侦测器根据该些第t个传送天 线的第k个子通道的该些位
22.一种累进平行干扰消除方法，用于基于正交分频多任务调变技术的一多输入多输 出通讯系统中的一接收机，其中该接收机用以进行多次迭代运算，包括于第i次迭代运算中，根据(2Xi-l)个子通道频域估测信号
23.如权利要求22所述的累进平行干扰消除方法，其中，包括在第一次迭运算中，将对应该第r个接收天线的一第k个子通道干扰重建信号“预 设为0，并根据对应于该第r个接收天线的该第k个子通道频域接收信号Lk获得对应于该 第r个接收天线的一第k个子通道频域信号。
24.如权利要求22所述的累进平行干扰消除方法，其中，对应于该第r个接收天线的一 第k个子通道频域信号:T 二等于对应于该第r个接收天线的一第k个子通道频域接收信号 Yu减去该第k个子通道干扰重建信号
25.如权利要求22所述的累进平行干扰消除方法，其中，包括估测无线通道的多个通道脉冲响应，并根据该些通道脉冲响应计算出多个系数， 其中于第i次迭代运算中，根据
26.如权利要求22所述的累进平行干扰消除方法，其中，包括在进行该第i次迭代运算时，根据该些接收天线的该些第k个子通道频域信号
27.如权利要求26所述的累进平行干扰消除方法，其中，该第i次迭代运算中，进行数 次的次迭代运算，其中在每一次次迭代运算中，根据子通道频域信号
28.如权利要求27所述的累进平行干扰消除方法，其中，若该第i次迭代运算为最后一次迭代运算，则根据该些位b0,b1,...,bmT-1的机率进行硬决策以决定该些位b0 ,b1.....bMt1，若该第i次迭代运算并非最后一次迭代运算，则根据该些位b0,b1,...,bmt1的机率进行软决策以决定该些位b0,b1,...,bmt1。
29.如权利要求26所述的累进平行干扰消除方法，其中，包括根据该些第t个传送天线的第k个子通道的该些位bM(t-1)、bM(t-1)-1.....bmt-1决定该子通道频域估测信号
全文摘要
一种累进平行干扰消除器及其方法与其接收机，其利用迭代运算的方式，来重建每一个子通道干扰重建信号，并将每一个子通道频域接收信号减去对应的子通道干扰重建信号，以获得子通道频域信号。所述累进平行干扰消除器及其方法与其接收机不需要重新进行通道编码，且不需要估测信号噪声比与频率偏移便能够消除子通道干扰。
文档编号H04L27/26GK101989876SQ20091016021
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者丁邦安, 赖俊佑, 黄家齐, 黄朝旺 申请人:财团法人工业技术研究院