专利名称：噪声径选择方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种噪声径选4奪方法及装置。
背景技术：
在一^&的移动通信环境中，基站和移动终端之间的信号沿4妄收 才几和发射机之间的若干if各径进4亍传播，这种多径传4番现象主要是由 信号在发射机和接收机周围的物体表面的反射引起的。由于传播路
径的不同，沿不同i 各径传^r的同 一信号的不同多径成分到达^妾收才几 的传4番延时和到达角度也不同，乂人而造成多径干护G和信号衰落。
在码分多址(Code Division Multiple Access,简称为CDMA ) 系统中使用的接收机是 一 种多分支结构的接收机，其中每 一 分支与 沿某一单独路径传播的多径是同步的。每一分支是一个单独的接收 机单元，其功能是解调期望接收的信号分量。在传统的CDMA系统
收信号质量。这种接收机就是瑞克(RAKE)接收机，其能够把同一 用户不同延时的多径能量按一定规则叠加在一起，从而提高接收机 性能。瑞克接收机可以看成是对期望信号进行时间分集合并。虽然 常夫见的瑞克4妄收4几可以改善4妾收信号的信"桑比(Signal Noise Ratio, 简称为SNR),但其不考虑由其他的用户信号所引起的干扰，即， 多址接入干扰和符号间干扰。在频率选择信道中，由于符号间干扰 和多址干扰的影响，RAKE接收机的性能将会恶化。随着移动通信的迅猛发展，人们对移动通信的质量及其提供的
业务类型要求也越来越高。为了让WCDMA系统在上行方向支持高 速率的传输，3GPP在R6版本中新增了一条增强型专用上行信道 (Enhanced-Dedicated Channel,简称为E-DCH),并允i午最小的扩 频因子SF为2。当扩频因子变小的时候，由于多径衰落的影响，物 理信道的性能将会变差。同时，多用户之间的干扰也将导致上行接 收机性能的恶化。此夕卜，从3GPP的R7版开始，16QAM才支术也将 在系统中得到应用。由于传输块的增大，传统的瑞克4妄收冲几的增益 已不能有效抵消多径干扰引起的码间干扰，从而导致在衰落环境下 无法进行高速率的传输。
近年来，开发了用于更好地抑制干扰的通用瑞克(GRAKE)接收 机，其通过增加组合加权来提高接收才几性能。事实上，和传统瑞克 接收才几相比，通用瑞克4妄收才几能够通过增加额外分支(fmger)优化 接收信号的信噪比，进而获得性能的提高。这些额外的分支通常被 称为噪声径，所以，如何选择噪声径就是通用瑞克接收才几性能提升
的关键所在。在现有技术中，选择噪声径的方法有^f艮多，然而采用 现有噪声径选择方法的通用瑞克接收机的性能尚有待提升，现有噪 声径选4奪方法也有待改进。
发明内容
针对现有技术中存在的采用现有噪声径选择方法的通用瑞克接 收机的性能较低、现有噪声径选择方法有待改进的问题而提出本发 明，为此，本发明的主要目的在于提供一种改进的噪声径选择方法 及装置，以解决上述问题至少之一。
为了实现上述目的，#4居本发明的一个方面，冲是供了一种噪声 径选择方法。根据本发明的噪声径选择方法包括获取预定信息，其中，预 定信息包括能量径延时和能量径功率，能量径延时与能量径功率 ——对应；根据预定信息选择噪声径集合，其中，噪声径集合包括 ，噪声径延时。
优选地，根据预定信息选择噪声径集合包括根据能量径功率 对能量径延时进行排序；根据排序的结果及预定信息选择噪声径集 合。
优选地，根据能量径功率对能量径延时进行排序包括根据能 量径功率对能量径延时进行排序，得到排列后能量径延时
......其中，L为能量径功率或能量径延时的数目，
尸(《(l))>尸(A (2》>...> P(《.(丄》，P(i)为能量径延时i对应的能量径功率。
优选地，根据排序的结果及预定信息选择噪声径集合包括计 算选择步骤计算A-^(l) + 4(",)-A("2),在A满足预定条件的情况
下将A加入噪声径集合，其中，A-1'"^1,预定条件包括A不等于 能量径延时或噪声径集合中的噪声径延时，而且A与能量径延时或
噪声径集合中的噪声径延时的差的绝对值大于等于预定延时差；条
件控制步骤如果"2>￡或者噪声径集合的元素数量为N,结束条件
控制步艰《，否则，"'="1+1,如果"1>￡,则"2="2+1并且《1=1,返回计
算选择步骤，其中，N为需要选择的噪声径的数量。 优选地，预定延时差为1个码片。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种噪 声径选4奪装置。
7才艮据本发明的噪声径选择装置包括获耳又单元，用于获耳又预定 信息，其中，预定信息包括能量径延时和能量径功率，能量径延时 与能量径功率——对应；噪声径选择单元，用于根据获取才莫块获取
的预定信息选择噪声径集合，其中，噪声径集合包括噪声径延时。
优选地，噪声径选择单元包括排序才莫块，用于4艮才居能量径功 率对能量径延时进行排序；选择模块，根据排序的结果及预定信息 选择噪声径集合。
优选地，排序模块具体用于根据能量径功率对能量径延时进行 排序，得到排列后能量径延时《.(1)......《(丄)，其中，L为能量径功率
或能量径延时的数目，尸(^(l))〉尸(《(2》〉…〉尸(《(丄))，尸(i)为能量径 延时i对应的能量径功率。
优选地，选择模块包括计算判决子模块，用于计算 △ = & (1) + J￡ ) - & ("2),在△满足预定条件的情况下将△加入p朵声径集
合，其中，"'=1，"2=1，预定条件包括A不等于能量径延时或噪声 径集合中的噪声径延时，而且△与能量径延时或噪声径集合中的噪 声径延时的差的绝对值大于等于预定延时差；调度子模块，用于在
"2>〖或者噪声径集合的元素数量为N的情况下，终止调度子模块的 流程，否则，"i="i+1，如果"一丄，则"2="2+1并且"=1,触发计算判 决子模块，其中，N为需要选择的噪声径的数量。
优选地，预定延时差为1个码片。
通过本发明，采用获取预定信息并根据预定信息选才奪噪声径集 合的方法，解决了采用现有噪声径选择方法的通用瑞克4妄收才几的性 能较低、现有噪声径选择方法有待改进的问题，该噪声径选择方案 能够提升通用瑞克接收机的性能。
此处所i兌明的附图用来^是供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并
不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是根据本发明实施例的CDMA通信系统的系统才莫型；
图2是才艮据本发明实施例的通用瑞克4妄收4几的结构示意图3是根据本发明实施例的噪声径选择方法的流程图4是才艮据本发明实例1的噪声径选择方法的流程图5是根据本发明实施例的噪声径选择装置的结构框图6是根据本发明实施例的噪声径选择单元的详细结构框图7是本发明实施例的通用瑞克接收机的加权值计算结构示意图。
具体实施例方式
功能相克述
考虑到现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了 一种噪声 径选择方案，该方案的处理原则为获取预定信息，其中，所述预 定信息包括能量径延时和能量径功率，所述能量径延时与所述能 量径功率——对应；根据所述预定信息选择噪声径集合，其中，所 述噪声径集合包括噪声径延时。该方案能够提高通用瑞克4妄收才几的 性能。以下首先结合图1和图2对通用瑞克4妄收才几的应用场景及具体 实现过程进行简要介绍。
为了便于描述，假设用户设备只与一个基站进行通信。图l是 根据本发明实施例的CDMA通信系统的系统才莫型。
从用户*的设备发射出来的信号^ W可以表示为
— (1)
其中，^(o是用户A的第^个数据符号，其对应的扩频码是""w,
A是符号平均能量，T为符号周期。 '(0是用户t的第z'个数据符号
的扩频码序列、'=b,u》''"、',-lf和脉冲成形序列p(o进行巻
积运算后得到的结果，其计算式如式(2)所示。
"』4乞垂(卜A)
*户。 (2) 上式中，^是码片周期。
经过多径传输后，接收到的信号可以表示为
1 K-l A-l
吒)=-巧)+"(,)
其中，丄和尺分别表示信道总数和用户总数，g'和n分别是第/条 信道的衰落系数和延时，"(f)是加性高斯白噪声，其单边功率谱密度为乂。通用瑞克4妄收才几具有和传统瑞克"t妾收才几相似的实现结构。只是 其中的权值计算模块以及多径选择模块与传统瑞克接收机的相应模
块存在差异。通用瑞克接收机的结构如图2所示。如图2所示，共 有W条径，每条径对应一个不同的接收信号延迟，将各条径的输出 合并后得到判决统计量。
对于一个给定的期望信号，每一条径的扩频码相关器完成解扩 过程并把结果输出。y"J表示的是所有径的解扩值，7' = 1，2"'',。这
些解扩值按各径合并系数w"w'，w2，…，wwr进行合并后得到接收机的
输出，如式(4)所示
<formula>formula see original document page 11</formula> (4)
其中，y 4W泡),…，:^j)]7 。
对传统的瑞克接收机而言，径的总数与信道总数相等，而且多 径合并的权重就是信道衰落因子。对比图2和式(3),可以看出， 对于7-i,2,…,丄，都有A^丄，， 满足上述关系的径 通常称为能量径，它们对应的是有信号能量的信道数据。
与传统的瑞克接收机相比，通用瑞克接收才几增加了 一些噪声径， 从而导致整个接收机的径的总数比信道总数更多，即，^>丄。而且 在通用瑞克^l妄收4几里，多径合并的^^重也与信道衰落因子不同。
将各径的输出向量进行改写 y = lw + u ( 5 )其中，^为期望符号，h为与期望符号相乘的系数向量，u为表 示所有干^尤加噪声的向量，并^f叚设其为零均值高斯分布，其f办方差 为Ru:i5[uu"]，丑[.]表示求数学期望。
通用瑞克接收机中，各径合并的权重为 w = Ru 'h (6)
其中，Ru代表所有噪声和干扰的相关矩阵。
R"-五oR,s,+ARww+iVoR" (7) 其中，
(8)
R層( ，士，:X. ， < Yw(叫—W气-'T-")《(V气-'、xi-嗣柳
(9)
w么 (10)
￡。为期望信号功率，A为干扰功率， 为系统高斯白噪声功率； ^为目标用户的扩频因子，R股为石马间干4尤，R羅为多址干护C， ^为
一个扩频码片的持续时间，g/，、分别为第/径和第"圣的信道衰落
因子，"和、为第/径和第《径的多径传播时延，乙为有效径的总数，
为发送脉冲成形滤波器的自相关函数；"'和《为解扩径所对应的 多径时延。传统的瑞克接收机相当于高斯白噪声下的最佳匹配滤波器，其
将干扰和噪声统一看作白噪声进行处理。在WCDMA系统上4亍链路 进行高速率通信时，其不再是最佳匹配滤波，而通用瑞克4妄收才几将
干扰看作有色噪声，通过增加噪声径的方法，利用噪声径的干扰和 多径干扰之间的相关性，抵消部分多径干扰，达到白化有色噪声(千 扰)的效果，从而提高接收信噪比，获得良好性能。
通用瑞克接收机权重计算公式中的多径延时包括2个部分，一 个是真实的多径延时，由多径搜索单元输出，称为能量径；另外一 部分是虚假的多径延时，是为了白化色噪声而产生的，称为噪声径。 噪声径的延时是通过能量径的延时而计算得出的。
下文中将参考附图并结合实施例来详细it明本发明。需要"i兌明 的是，在不沖突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种噪声径选择方法，图3是根 据本发明实施例的噪声径选择方法的流程图，如图3所示，该方法 包4舌如下的步艰《S302至步骤S304:
步骤S302,获取预定信息，其中，预定信息包括能量径延时 和能量径功率，能量径延时与能量径功率——对应。
步骤S304,根据预定信息选择噪声径集合，其中，噪声径集合 包括噪声径延时。根据预定信息选择噪声径集合具体包括根据能 量径功率对能量径延时进行排序；根据排序的结果及预定信息选4奪 噪声径集合。其中，才艮据能量径功率对能量径延时进行排序具体包 括根据能量径功率对能量径延时进行排序，得到排列后能量径延 时A(l)......""丄)，其中，L为能量径功率或能量径延时的凄t目，<formula>formula see original document page 14</formula>尸(i)为能量径延时i对应的能量径功
率。根据排序的结果及预定信息选择噪声径集合具体包括计算选 择步骤计算^ = ^(1) + 4(",)—在A满足预定条件的情况下将A
加入噪声径集合，其中，"'^，"「1，预定条件包括A不等于能量 径延时或噪声径集合中的噪声径延时，而且A与能量径延时或噪声 径集合中的噪声径延时的差的绝对值大于等于预定延时差；条件控
制步骤如果"^Z或者噪声径集合的元素数量为N,结束条件控制
步骤，否则，《1="+1，如果"一丄，则"2="2+1并且"1=1，返回计算选
择步骤，其中，N为需要选择的噪声径的数量。优选地，上述预定 延时差可以为1个码片。
下面将结合实例对本发明实施例的实3见过程进4于详细描述。
实例1
该实例详细描述了上述方法的具体处理过程，图4是才艮据本发 明实例1的噪声径选择方法的流程图，如图4所示，上述噪声径选 才奪方法具体包括以下步骤
步骤401,从多径:搜索单元得到能量径参fc包括Z条能量径的
延时^，以及丄条能量径的功率尸，并确i人需要选4奪得出的噪声径的 条数W，需要说明的是，需要选择得出的噪声径的条数可以根据实 际情况灵活配置，本发明实施例对此不作限定。
步骤402,按照能量大小，降序排列能量径延时，即， 尸(心(l))〉尸(4 (2))〉… > 尸(#))。
步,骤403，初始4匕"1=1，"2=1。步骤404,计算A-《W + ^")-A"),如果A位置不在已存在能
量径或者噪声径的位置(即，A值与已存在的能量径的时延或噪声
径的时延不相同)，并且至少相离预定延时差(即，M直与已存在的
能量径的时延或噪声径的时延的差的绝对值大于等于预定延时差)，
则将A选入噪声径集合、；{殳置"1= 1+1，如果"一丄，则"2="2+1,并 且"'"；如果"2>￡或者已经有^噪声径选入噪声径集合《，则退出
计算，否则重复步骤404的流程。需要说明的是，上述预定延时差 可以为l个chip，该预定延时差可以才艮据实际情况进^S殳置，本发 明对该预定延时差的值不作限定。
实例2
在该实例中，详细描述了通用瑞克接收机的处理流程，包括以 下步骤
1. 从多径搜索单元得到能量径参数，包括多径时延等；
2. 利用实例1 4是供的噪声径选择方法，乂人噪声径选择单元里得 到p喿声径时延；
3. 根据能量径的时延，计算能量径的衰落因子；
4. 利用能量径的衰落因子以及噪声径的时延，计算噪声径的衰 落因子；
5. 利用公式(7)、 (8)、 (9)、 (10),计算噪声矩阵A;
6. 利用^>式(6),计算通用瑞克4妄4欠才几各径加4又j直"；
7. 利用各径权重w，对多径数据进行合并处理。通用瑞克接收机使用本发明实施例提供的方法选择噪声径，可 以有效的4氐抗色噪声，^是升通用瑞克^妄收才几的性能。
装置实施例
根据本发明的实施例，提供了一种噪声径选择装置，图5是根 据本发明实施例的噪声径选择装置的结构框图，如图5所示，该装
置包括获取单元52,用于获取预定信息，预定信息包括能量径 延时和能量径功率，能量径延时与能量径功率——对应；噪声径选 择单元54,连接于获取单元52,用于根据获取模块获取的预定信息 选择噪声径集合，其中，噪声径集合包括噪声径延时。
图6是根据本发明实施例的噪声径选择单元的详细结构框图， 如图6所示，噪声径选择单元54具体包括排序模块62,用于根 据能量径功率对能量径延时进行排序；选择模块64,连接于排序模 块62，根据排序的结果及预定信息选择噪声径集合。其中，排序模 块62具体用于根据能量径功率对能量径延时进行排序，得到排列后 能量径延时c/Jl)......A(丄)，其中，L为能量径功率或能量径延时的数
目，P(《(l))〉尸(《(2))〉.》尸(《(丄》，P(i)为能量径延时i对应的能量径
功率。选择模块64具体包括计算判决子模块66,用于计算 △=《.(1) + A.(",)-《如2),在A满足预定条件的情况下将A加入噪声径集
合，其中，A=1，"2=1，预定条件包括A不等于能量径延时或噪声 径集合中的噪声径延时，而且△与能量径延时或噪声径集合中的噪 声径延时的绝对值大于等于预定延时差；调度子模块68,连接于计
算判决子模块66，用于在"2〉Z或者噪声径集合的元素数量为N的 情况下，终止调度子才莫块的流程，否则，《i= i+1,如果《!>丄，则 "2-"2+l并且"^1，触发计算判决子模块，其中，N为需要选择的噪 声径的数量。优选地，上述预定延时差可以为1个码片。需要说明的是，上述装置用于实现本发明实施例提供的噪声径
选择方法 在此不再赞述c
实例
本发明实施例的提供的装置应用的通用瑞克接收机采用图2所
示的结构，即，采用现有的通用瑞克4姿收才几或现有的瑞克4妄收4几结
构。图7是本发明实施例的通用瑞克接收机的加权值计算结构示意 图。该结构中的各个才莫块的功能及工作流程如下
能量径搜索模块得到能量径的多径信息；通过能量径多径信息， 噪声径选择模块得到能量径以及噪声径多径信息，上述噪声径选择 模块的功能与本发明实施例提供的噪声径选择装置的功能相对应； 通过能量径以及噪声径多径信息，解扰、解扩模块对天线数据进行 解扰、解扩，得到每个用户的符号级数据；传统瑞克信道估计模块 得到能量径的多径衰落函数；通用瑞克信道估计才莫块得到能量径以 及噪声径的多径衰落函数；多径干扰相关矩阵计算冲莫块计算多径干 扰相关矩阵；热噪声相关矩阵计算模块计算热噪声相关矩阵；通过 多径干扰相关矩阵以及热噪声相关矩阵，在噪声相关矩阵模块内， 计算噪声相关矩阵；多径合并权重计算模块通过多径衰落因子以及 噪声矩阵，计算通用瑞克多径加权值。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计 算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出 了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所 示出或描述的步艰《。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或 各步-骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储
在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述〗又为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，只于于本4页:威的4支术人员来i兌，本发明可以有各种更改和变4匕。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何<奮改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的4呆护范围之内。
18
权利要求
1.一种噪声径选择方法，其特征在于，包括获取预定信息，其中，所述预定信息包括能量径延时和能量径功率，所述能量径延时与所述能量径功率一一对应；根据所述预定信息选择噪声径集合，其中，所述噪声径集合包括噪声径延时。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，才艮据所述预定信息 选择所述噪声径集合包括根据所述能量径功率对所述能量径延时进4亍排序；根据所述排序的结果及所述预定信息选#^斤述噪声径集合。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述能量径功 率对所述能量径延时进4于所述排序包括根据所述能量径功率对所述能量径延时进行排序，得到排 列后能量径延时^。......A(Z)，其中，L为所述能量径功率或所述能量径延时的数目，尸(^(1))>尸(^(2))>...>尸(^(丄))，尸(i)为能 量径延时i ^t应的能量径功率。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述排序的结 果及所述预定信息选择所述噪声径集合包括计算选4奪步骤计算A-4(l) + c4("-02)，在A满足预定条件的情况下将A加入所述噪声径集合，其中，《 =1，"2=1，所 述预定条件包括A不等于所述能量径延时或所述噪声径集合中的噪声径延时，而且A与所述能量径延时或所述噪声径集合中的噪声径延时的差的绝对值大于等于预定延时差；条件控制步骤如果"^^或者所述噪声径集合的元素数 量为N,结束所述条件控制步骤，否则，"^A",如果"一1,则"2="2+1并且《!=1，返回所述计算选择步骤，其中，N为需要选择的噪声径的数量。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定延时差为 1个码片。
6. —种噪声径选4奪装置，其特4正在于，包括获取单元，用于获取预定信息，其中，所述预定信息包括 能量径延时和能量径功率，所述能量径延时与所述能量径功率 --~对应；噪声径选择单元，用于根据所述获取模块获取的所述预定 信息选择噪声径集合，其中，所述噪声径集合包括噪声径延时。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述噪声径选择单 元包括排序模块，用于根据所述能量径功率对所述能量径延时进 行排序；选择模块，根据所述排序的结果及所述预定信息选择所述 噪声径集合。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述排序模块具体 用于根据所述能量径功率对所述能量径延时进行排序，得到排 列后能量径延时&W......A(丄)，其中，L为所述能量径功率或所述能量径延时的ft目，尸(4(1))> (^(2》>...>尸("￡(丄》，P(i)为能 量径延时i对应的能量径功率。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述选择模块包括计算判决子模块，用于计算A-^(l) + ^("，)-《("2),在A满足预定条件的情况下将A加入所述噪声径集合，其中，A=1，"2=1,所述预定条件包括A不等于所述能量径延时或所述噪声径集合中的噪声径延时，而且A与所述能量径延时或所述噪声径集合中的噪声径延时的差的绝对4直大于等于预定延时差；调度子模块，用于在"2>￡或者所述噪声径集合的元素数 量为N的情况下，终止所述调度子^f莫块的流程，否则，A ， 如果"i〉丄，则"2="2+1并且《!"，触发计算判决子模块，其中， N为需要选择的噪声径的数量。
10. 才艮据权利要求9所述的装置，其特4正在于，所述预定延时差为 1个码片。
全文摘要
本发明公开了一种噪声径选择方法及装置，上述方法包括获取预定信息，其中，预定信息包括能量径延时和能量径功率，能量径延时与能量径功率一一对应；根据预定信息选择噪声径集合，其中，噪声径集合包括噪声径延时。上述装置包括获取单元，用于获取预定信息；噪声径选择单元，用于根据获取模块获取的预定信息选择噪声径集合，其中，噪声径集合包括噪声径延时。本发明能够提升通用瑞克接收机的性能。
文档编号H04B1/707GK101662310SQ20091017889
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者群 廖 申请人:中兴通讯股份有限公司