专利名称：减少扩展频谱噪音的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及扩展频谱通信系统，特别地还涉及在这种通信系统的移动手机里的降低噪音装置。
背景技术：
一个常规的扩展频谱信号可以被看作载有信息的窄带信号i[t]与无信息的宽带"扩展"信号p[t]混频的结果。如果&和1分别表示i[t]和P[t]的带宽，那么接收机可获得的"处理增益"是Bp/Bi。该接收机使该输入信号与p[t]的一个本地产生的变型P(l[t]同步，并且将接收信号与P(l[t]混频，因此从该信号去掉p[t]并且"压缩(collapsing)"该信号为"信息带宽"Bit5扩展信号p[t]典型地是某类编码序列，例如伪随机码。在许多码分多路访问(CDMA)系统里，码是具有良好的"类噪音"特性却非常容易建立的M序列。例如，在用于蜂窝式通信的IS-95标准里，作为一个扩展码，前向通道(基站到移动设备(base to mobile units))采用64码片(chip) Walsh码(目的在于对于每个基站(base)分开直到64个不同用户)和周期性伪随机噪声(PN)序列(目的在于分开不同的基站)。参见TIA/EIA IS-95A"用于双工模式宽带扩展频谱蜂窝系统的移动系统基站兼容标准"远程通信工业协会。因此，用于每个用户的扩展信号P [t]是它的Walsh码与它的基站的PN序列的当前64码片相结合。为了使扩展信号的本地型式(version)ρ。[t]与原始型式(version)p[t]同步,该基站通过一个导频信号z [t](该导频信号z [t]只不过是当前PN序列乘以全I的Walsh码)另外传送当前PN序列。该移动装置然后将它的本地代码生成器与导频信号同步，此后，该可移装置可以使用它的Walsh码和当前PN序列解扩展接收的承载信息的信号。Walsh码Wi，I = 1，. . . 64，是彼此完全地正交的，因此在一个非分散的传输通道里，尽管同时并且在相同传输频率上传送，仍然会有用户之间的完全分离。然而，实际的信道是时间分散的，这导致在接收机采集发送信号的许多回波的多径效应，其中每个回波具有不同的并且随机变化的延迟和振幅。在这种情况下，码的正交性被破坏并且用户不再是独立的。因此，当试图检测仅仅单个用户时，移动装置把全部其它信道用户(包括来自其它基站的信号)看作干扰的产生者。这造成信噪比(SNR)降低并且因此降低移动装置的接收质量。在多径信道的情况下，该移动设备另外处理不传送信息的导频信号以便确定并且跟踪该信道的多径参数。为了这种目的，该移动设备包括检测并且跟踪每个主路径的衰减和相对延迟的信道估计器，所述衰减由信道"抽头"匕表示，该相对延迟由L表示。该移动设备然后在它们的检测操作中应用该信道信息。
在导频干扰消除中，为了提高期望信号乃至许多期望信号的检测，来自一个或多个基站的同信道导频信号的干扰估计值在该接收机处形成并且从接收信号中减掉。因为每个接收机看到较少的有效干扰，其从该基站需要较少的传输功率以便获得其想要的块误码率。这种发射功率节约可能用来支持更多用户或者提供更高的数据率。干扰的总体减少还可以提供其它好处，例如增加覆盖范围。导频信道干扰消除特别地具有吸引力的原因在于它的低实施复杂性。导频信道的信息量和结构已知是先前知道的，这使得干扰项的精确判断和产生相对容易。然而，还希望的是进一步地减少导频信道干扰消除技术的计算复杂性。因此，存在一种用于消除导频信道干扰的更简单技术的需要。
发明内容
根据第一实施例，本发明提供了一种装置，包括 导频信道多路访问干扰消除机构；和选择机构，所述选择机构只选择将由消除机构计算的导频多路访问干扰项的一部分，其中所述选择机构选择加权的互相关项并拒绝其它的加权的互相关项。根据第二实施例，本发明提供了一种方法，包括计算导频多路访问干扰项以消除导频信道干扰；只选择所述导频多路访问干扰项的一部分；和基于所得到的计算的复杂性水平和干扰消除的有效性来选择多路访问干扰项。根据第三实施例，本发明提供了一种产品，包括媒介存储指令，使基于处理器的系统能够计算导频多路访问干扰项以消除导频信道干扰；和通过选择加权的互相关项并拒绝其它的加权的互相关项，只选择导频多路访问干扰项的一部分。
图I是按照本发明一个实施例用于移动装置的数据检测器的方框例；图2是用于图I的检测器的干扰处理器的方框图；图3A是用于图I的数据解码器中的标准的先有技术瑞克接收机的方框图；图3B是按照本发明的可选实施例构造和工作的导频干扰消除瑞克接收机的方框图；图4是按照本发明一个实施例的用于消除多个导频信号的干扰效应的移动装置的可选数据检测器的方框图；图5是按照本发明一个实施例的流程图；图6是按照本发明一个实施例的流程图；以及图7是按照一个实施例的用于软件的流程图。
具体实施例方式如图I所示，在一个实施例中，用于移动式通信装置的检测器10接收一个信号r(n)，该检测器10包括瑞克接收机12、导频处理器11以及解码器18。在一个实施例中，该导频处理器11包括同步装置13和信道估计器14。在一个实施例中，该检测器10还包括干扰处理器20，该干扰处理器20利用现有的信道估计器14和同步装置13的输出。
信号r (η)是已经滤波和向下变换为基带信号并且已经以每码片M个抽样和每码元N个码片的抽样率抽样之后的接收信号的型式(version)，其中M和N通常是整数。在IS-95CDMA标准中，每码元η有64码片并且码片速率是I. 2288 X IO6码片/每秒，也就是说Tchip是大约O. 8 μ秒。同步装置13使该检测器与基站的PN序列同步并且提供当前PN序列到瑞克接收机12和干扰处理器20。信道估计器14估计信道抽头Iii和与每个耙指(finger)相关的延迟瑞克接收机12使用用户的Walsh码(事先是已知的)、当前PN序列、估计的信道抽头匕和估计的耙指延迟I解扩展当前用户的用户数据信号。图3A中更详细地示出的瑞克接收机12以每个码元抽样一次的方式产生估计的用户数据信号X(η)。接收信号r (η)包括(当前基站和其它可能的邻近基站的)所有现时用户的数据信号、至少当前基站的导频信号及由传输、接收中的不同噪声源所引起的其它干扰项等等。术语“导频信号”可以用来指当前基站的导频信号，通常该导频信号是由该移动装置收到的最强的导频信号。干扰处理器20确定在用户数据信号X(η)上的导频信号的串扰干扰效应C(n)。因为该导频信号的功率通常明显地大于任何其它信道用户的导频信号的功率(以保证每个同步装置13可以与它同步)，(通过减法器22)消除导频信号的干扰效应C(n)应该显著地改进估计的用户数据信号X(η)。进一步，如在下文所描述的，干扰效应相对容易计算，因此干扰处理器20可以被实现在移动手机里，在该移动手机里计算负担得到有益地减少。减法器22从瑞克接收机输出X (η)中去除干扰效应C (η)，由此产生一个数据信号的新型式X’(η)。在某些实施例中，减法器22可以用在瑞克接收机之内，例如用于每个耙指，而不是如图I中所示的从瑞克输出中减掉全部导频干扰。在一个实施例中，新的型式V (η)可以通过已知方法由解码器18解码。图2中所示的干扰处理器20确定由于该导频信号引起的通过瑞克接收机12的串扰，以及由此产生由该导频信号所引起的干扰效应。串扰具有匕 ] * pa(k, n)pp[(k'),i幸j的形式，其中*指示复共轭，Pa(k，η)是用户和第η传送码元的导频扩展码的互相关，pp(k')取决于基带滤波器抽头并且定义发送与接收整形滤波器对传输信号的影响，k是在整数码片中定义的延迟(也就是k是一个整数)并且k’是在分数码片中定义的延迟(也就是k’是一个实数)。典型地，k’是按I；hip/M单位计量的。因为基带滤波器抽头是事先(a priori)已知的并且不会随时间变化，因此，对于k/的所有可能值，可以事先确定P p(k')并且保存在一个查找表格30中。一个已知的收发两用机整形滤波器效应发生器32按如下确定Pp(k')pp (k') = J"a(t - k')p(-t)dt公式 I其中k’典型地以Tehip/M为步长根据-LTdlip/M < k’ < +LTchip/M变化，a (t)是整个发送整形滤波器的脉冲响应并且β (t)是整个接收整形滤波器的脉冲响应。因为Pp(k/ )随着k’的增加而下降，因此选定L指示Pp(k')非常小的点。换句话说，选择L，使Pp(LTc;hip/M) << Pp(O)0例如按照IS-95标准定义发送滤波器脉冲响应a (t)。在IS-95 中，它位于 6. I. 3. I. 10"基带滤波"中(IS-95-A+TSB74 的 6-31-6-33 页)。接收滤波器脉冲响应β (t)是一个设计选项，为了使期望的信号噪声比达到最大，β (t)典型地选定等于a (_t)*。因此事先已知脉冲响应a (t)和β (t)。对于每个k’值，发生器32的输出保存在查找表格30中。因为所有的Walsh码和全部的PN序列是事先已知的(PN序列是有限长的并且周期性的)，并且因为每个码元以PN序列的N个值传送，因此，对于k和η所有的可能值，Pa(k，n)还可以被事先生成并且保存在查找表格34中。事先已知的扩展码互相关器36如下确定P a(k, η):
权利要求
1.一种装置，包括 导频信道多路访问干扰消除机构；和 选择机构，所述选择机构只选择将由消除机构计算的导频多路访问干扰项的一部分，其中所述选择机构选择加权的互相关项并拒绝其它的加权的互相关项。
2.如权利要求I的装置，其中导频信道多路访问干扰消除机构以计算导频信道签名和至少一个用户签名之间的互相关为基础。
3.如权利要求I的装置，其中导频信道多路访问干扰消除机构基于在解扩展之前再生导频信号并且消除它们的影响。
4.如权利要求I的装置，其中导频信道多路访问干扰消除机构基于在解扩展之后再生导频信号并且消除它们的影响。
5.如权利要求I的装置，其中所述选择机构为导频信道多路访问干扰消除机构提供先验选择的复杂性等级，同时使干扰抵消效应达到最大。
6.如权利要求I的装置，其中所述消除机构基于滤波器抽头。
7.如权利要求I的装置，其中所述消除机构基于信道抽头估计器。
8.如权利要求I的装置，其中所述选择机构基于信道抽头估计器和滤波器抽头。
9.如权利要求I的装置，其中所述消除机构基于互相关数值。
10.如权利要求I的装置，其中所述选择机构基于信道抽头估计器、滤波器抽头和互相关数值。
11.如权利要求I的装置，其中所述选择机构选择超出阈值的串扰项。
12.如权利要求11的装置，其中所述消除机构只消除超出阈值的串扰项的影响。
13.如权利要求I的装置，其中所述选择机构基于项是否超过阈值而选择导频路径。
14.如权利要求I的装置，其中所述选择机构以码元速率选择互相关数值并且以该码元速率拒绝其它互相关数值。
15.如权利要求I的装置，其中所述消除机构计算少于所有导频多路访问干扰项以便确定要被消除的导频干扰效应。
16.—种方法,包括 计算导频多路访问干扰项以消除导频信道干扰； 只选择所述导频多路访问干扰项的一部分；和 基于所得到的计算的复杂性水平和干扰消除的有效性来选择多路访问干扰项。
17.如权利要求16的方法，包括计算导频多路访问干扰的所有项并且只选择某些所述项用于导频信道干扰消除。
18.如权利要求16的方法，包括计算少于导频多路访问干扰的所有干扰项以便确定要被消除的导频多路访问干扰效应。
19.如权利要求16的方法，包括至少部分地以导频信道签名和至少一个用户签名之间的互相关为基础确定导频信道多路访问干扰。
20.如权利要求16的方法，包括至少部分地以在解扩展之前再生导频信号并且消除它们的影响为基础计算导频信道多路访问干扰消除。
21.如权利要求16的方法，包括至少部分地以在解扩展之后再生新的导频信号并且消除它们的影响为基础确定导频信道多路访问干扰计算。
22.—种产品，包括媒介存储指令，使基于处理器的系统能够 计算导频多路访问干扰项以消除导频信道干扰；和 通过选择加权的互相关项并拒绝其它的加权的互相关项，只选择导频多路访问干扰项的一部分。
23.如权利要求22的产品，该产品进一步地存储指令，这些指令能使基于处理器的系统计算导频多路访问干扰的所有项并且只选择用于导频信道干扰消除的某些所述项。
24.如权利要求22的产品，该产品进一步地存储指令，这些指令能使基于处理器的系统计算少于导频多路访问干扰的所有干扰项以便确定要被消除的导频多路访问干扰效应。
25.如权利要求22的产品，该产品进一步地存储指令，这些指令能使基于处理器的系统至少部分地基于导频信道签名和至少一个用户签名之间的互相关来确定导频信道多路访问干扰。
26.如权利要求22的产品，该产品进一步地存储指令，这些指令能使基于处理器的系统至少部分地基于在解扩展之前再生导频信号和消除它们的影响来计算导频信道多路访问干扰消除。
全文摘要
本发明的名称是“减少扩展频谱噪音”。来自一个或多个基站的同信道导频信号干扰的估计值可以在一个接收机上形成并且从接收的信号中减掉以便改进所需信号的检测。通过只选择特定的被估计的并且被处理的互相关项，可以减少导频干扰消除的复杂性。其余的项或者互相关数值可以从该计算中删去，减少计算的复杂性。另外，可以存储选择判定以便减少过分地重新评价选择判定的需要。
文档编号H04B1/7107GK102638289SQ20121011085
公开日2012年8月15日 申请日期2002年4月5日 优先权日2001年5月17日
发明者D·耶林, S·莫沙维 申请人:英特尔公司