前馈相位跟踪的制作方法

交叉引用

本专利申请要求于2015年6月3日由frank等人提交且被转让给本申请受让人的题为“feed-forwardphasetracking(前馈相位跟踪)”的美国专利申请no.14/729,308的优先权。

背景

公开领域

下文一般涉及无线通信，且更具体地涉及前馈相位跟踪。

相关技术描述

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户通信的多址系统。

无线网络(例如无线局域网(wlan))可包括与一个或多个站(sta)或移动设备通信的接入点(ap)。ap可耦合到网络(诸如因特网)，并且可使得移动设备能够经由该网络通信(或与耦合到该接入点的其他设备通信)。无线设备可以与网络设备双向地通信。例如，在wlan中，sta可经由下行链路(dl)和ul与相关联的ap通信。从sta的角度而言，dl(或即前向链路)可以是指从ap到站的通信链路，而上行链路(ul)(或即反向链路)可以是指从站到ap的通信链路。

一些无线通信设备(诸如ap或sta)可以利用基于导频的相位估计以及基于数据导频的相位估计的组合来跟踪传入信号上的相位。在一些情形中，数据导频中的一些可能受到信道中的噪声或失真的影响，并且可能无法有效地用于基于数据导频的相位估计。

概述

描述了用于前馈相位跟踪的各系统、方法和装置。一种无线设备可解调ofdm数据导频码元集，并且至少部分地基于每一数据导频在星座图上的位置(例如，数据导频码元与实际星座点有多接近)来选择ofdm数据导频码元的子集。该设备接着可以使用所选子集来执行基于数据导频的相位估计。该设备还可通过将副载波集划分成各个群并且从每一群中选择代表性副载波来减少数据导频的数目。相位估计可以至少部分地基于在所选副载波上接收到的数据导频。在一些情形中，该设备还可至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号，并且使用该平滑相位信号来执行相位估计。

描述了一种通信方法。该方法可包括解调ofdm数据导频码元集，至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，以及至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计。

描述了一种用于通信的装置。该装置可包括用于解调ofdm数据导频码元集的解调器，用于至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集的码元过滤器，以及用于至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计的相位估计器。

描述了另一种用于通信的装备。该装备可包括用于解调ofdm数据导频码元集的装置；用于至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集的装置；以及用于至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计的装置。

上述方法或装置可进一步包括用于计算ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元到调制星座图中的最近星座点的距离的过程、特征、装置或指令。选择ofdm码元的子集可包括选择到最近星座点的距离小于一阈值的ofdm码元。附加地或替换地，一些示例可包括用于标识星座图的一区域的过程、特征、装置或指令，其中该区域中的每一点具有离至少一个轴小于一阈值的相位偏移。选择ofdm码元的子集可包括选择落在星座图的标识区域内的ofdm码元。当ofdm数据导频码元集使用二进制相移键控(bpsk)或正交调幅(qam)来解调时，该至少一个轴是同相轴。当ofdm数据导频码元使用正交相移键控(qpsk)来解调时，该至少一个轴是斜线轴。

上述方法或装置可进一步包括用于为副载波集中的每一副载波执行信道估计，将副载波集划分成多个连贯副载波群，以及至少部分地基于对应于每一群中的每一副载波的信道估计来从该群中选择代表性副载波的过程、特征、装置或指令。附加地或替换地，一些示例可包括用于至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号的过程、特征、装置或指令，并且基于数据导频的相位估计至少部分地基于平滑相位信号。

所公开的概念和具体示例可容易地被用作修改或设计用于实施与本公开相同的目的的其他结构的基础。此类等效构造并不背离所附权利要求书的范围。本文所公开的概念的特性在其组织和操作方法两方面以及相关联的优势将因结合附图来考虑以下描述而被更好地理解。每一附图是仅出于解说和描述目的来提供的，且并不定义对权利要求的限定。

附图简要说明

通过参考以下附图可获得对本公开的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个组件可通过在附图标记后跟随短划线以及在类似组件之间进行区分的第二标记来加以区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述可应用于具有相同的第一附图标记的类似组件中的任何一个组件而不论第二附图标记如何。

图1解说了根据本公开的各个方面来配置的无线局域网(wlan)

图2解说了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的无线通信子系统的示例；

图3a、3b和3c解说了根据本公开的各个方面的表示支持前馈相位跟踪的设备中的收到码元的星座图的示例；

图4解说了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的设备中的经划分的副载波的示例图；

图5解说了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的过程流的示例；

图6示出了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的设备的框图；

图7示出了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的设备的框图；

图8示出了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的设备的框图；

图9a解说了根据本公开的各个方面的包括支持前馈相位跟踪的设备的系统的框图；

图9b解说了根据本公开的各个方面的包括支持前馈相位跟踪的设备的系统的框图；

图10解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法；

图11解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法；

图12解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法；

图13解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法；以及

图14解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法。

详细描述

所述各特征一般涉及用于前馈相位跟踪的经改进的系统、方法或装置。一设备可接收数个数据导频码元，并且对它们进行过滤以用于相位估计。该过滤至少部分地基于每一码元在星座图内的位置，诸如通过丢弃未落在预期星座点的阈值距离内或未落在定义区域内的导频码元。此外，过滤可至少部分地基于将副载波划分成各子块并且从每一子块的代表性副载波中选择导频码元来完成。

在一些通信系统中，相位和频率偏移处理使用开环控制来完成，诸如用于相位跟踪的前向校正。有时，频率跟踪可以按比相位跟踪低(例如，低因子16)的采样率来进行。所有信号处理在数字基带(bb)中执行(诸如通过使用全集成设计)可能是合乎需要的。例如，本地振荡器(lo)的频率偏移可以在接收机中模拟部分之外的某处进行控制。此外，载波频率偏移(cfo)和采样频率偏移(sfo)可以与lo偏移有关。因此，cfo的基带校正可以在时域中(诸如在执行快速傅立叶变换(fft)之前)执行。在一些情形中，sfo的基带校正在频域中(诸如在fft之后)以低复杂性来执行。cfo可能是造成载波间干扰(ici)的原因，而sfo可能是造成码元间干扰(isi)的原因。

在一些通信系统中，最大比率组合(mrc)输入信号在频域中(诸如在fft之后)，并且由此因信道传播导致的相移得到补偿。导频码元(例如，持续导频码元)的数目可限于低信号带宽(例如，1或2mhz左右)。如此，通过增加数据辅助的相位跟踪来增加导频数目可能是有益的。数据辅助的相位跟踪方案对于较低调制阶数(例如，二进制相移键控(bpsk)、正交相移键控(qpsk)、16正交调幅(qam))可能更有益，因为较高调制阶数(例如，高于16qam)具有较高的信噪比(snr)，在这种情况下基于导频的相位估计在较低数目的导频频调下更为可靠。

在使用数据辅助的相位跟踪的通信系统中，可针对每一正交频分复用(ofdm)码元估计共同相位误差(cpe)(例如，由残余cfo、sfo或相位噪声引起)。此外，从残余采样频率误差(sfo)中导出正交频分复用(ofdm)码元(或另一复用方案的另一码元)内的相位斜率。有时，仅两个导频副载波(诸如已知调制下的导频副载波)可用。在进行相位跟踪时，在低带宽(其允许平滑化)与高带宽(其允许充分的对cpe和cfo的相位跟踪能力并且允许进行跟踪)之间进行平衡可能是重要的。

数据辅助的相位跟踪可通过优化相位跟踪过滤器并且改进或促成对可靠数据导频的选择来改进性能。例如，可以使用预测过滤器。在一些情形中，预测过滤器可包括具有低平均属性(在存在残余频率偏移时造成相位滞后)的三抽头有限冲激响应(fir)相位平滑化过滤器以及至少部分地基于线形回归的过滤器方案(与常规低通过滤器不同，其不具有残余相位误差)。三抽头线形回归型跟踪过滤器可允许充分的动态特性以及低实现复杂性，同时改进所有调制和编码方案。使用扇区划分方案的相位检测器可至少部分地基于数据导频的数目而限制性能增益。此外，简单的扇区划分方案可能无法提高较高调制方案的性能。

在一些情形中，通过分析信道幅度来降低数据辅助的相位跟踪方案的复杂性。例如，副载波的n个子块可以被定义，并且具有每子块最高信道幅度的副载波(诸如使用信道估计结果)可以被标识。通过使用减小数目的数据导频，可以降低数据辅助的相位跟踪的复杂性。

在使用数据辅助的相位跟踪时，选择可靠的数据导频是重要的。根据信道幅度来选择数据导频可以在信道无噪声时提供最佳选择，然而，对于非常低的snr态相下的相位跟踪也支持数据辅助的相位跟踪。高级数据导频选择方案可以计及每一副载波的个体噪声失真的量。例如，严重失真的复杂数据导频码元可以根据它们离平均码元位置的距离来进行标识。在一些示例中，所定义扇区内的所有码元被使用，藉此计及它们关于平均码元位置的相位误差。为了降低复杂性，信道幅度分析可以与扇区选择方案进行组合。在一些情形中，使用信道幅度进行预选择对于整个数据分组是有效的，而扇区选择方案是至少部分地基于个体码元状况的附加自适应选择。

以下描述提供示例而并非限定权利要求中阐述的范围、适用性或者示例。可以对所讨论的要素的功能和布置作出改变而不会脱离本公开的范围。各种示例可恰适地省略、替代、或添加各种规程或组件。例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且可以添加、省去、或组合各种步骤。

虽然本公开的各技术主要在wlan系统的上下文中进行描述，但这些技术也可被应用于其他无线(例如，蜂窝、数字电视、数字无线电、卫星等)和有线系统(线缆、wan、以太网、有线电视等)通信系统。同样，虽然本公开的一些方面参考ofdm码元来描述，但所述各特征也可适用于其他类型的通信(例如，时分复用(tdm)、码分复用(cdm)、以及频分复用(fdm))。

图1解说了根据本公开的各个方面来配置的wlan100。wlan100可包括接入点(ap)105和多个相关联的sta115，其可代表诸如移动站、个人数字助理(pda)、其他手持式设备、上网本、笔记本计算机、平板计算机、膝上型设备、显示设备(例如，tv、计算机监视器等)、打印机等设备。ap105和相关联的站115可代表基本服务集(bss)或扩展服务集(ess)。网络中的各个sta115可通过ap105彼此通信。还示出了ap105的覆盖区域110，其可以表示wlan100的基本服务区域(bsa)。虽然图1解说了wlan的示例，但本文描述的各方法和系统还可在其他通信系统内利用，诸如基于电气电子工程师协会(ieee)802.3和1905.1标准的那些通信系统。

尽管未在图1中示出，但是sta115可位于不止一个覆盖区域110的相交处并且可与不止一个ap105相关联。单个ap105和相关联的sta115集合可被称为bss。ess是已连通bss的集合。分发系统(ds)(未示出)可被用来连接ess中的ap105。在一些情形中，ap105的覆盖区域110可被划分成扇区(也未示出)。wlan网络100可包括不同类型(例如，城市区域、家庭网络等)的具有不同和交叠的覆盖区域110的ap105。两个sta115还可经由直接无线链路120来直接通信，而不管这两个sta115是否在相同的覆盖区域110中。直接无线链路120的示例可包括wi-fi直接连接、wi-fi隧穿直接链路设立(tdls)链路、以及其他的群连接。sta115和ap105可根据来自ieee802.11及各种版本(包括但不限于802.11b、802.11g、802.11a、802.11n、802.11ac、802.11ad、802.11ah等)的物理(phy)层和媒体接入控制(mac)层的wlan无线电和基带协议来进行通信。在其他实现中，对等连接或自组织(adhoc)网络可以在wlan100内实现。

各设备(诸如sta115和ap105)可以通过根据复用方案(诸如正交频分复用(ofdm))来调制数字信号并且传送所得的波形来通信。调制是通过修改周期性波形的属性(例如，频率、振幅和相位)来表示数字信号的过程。解调取得经修改的波形并且生成数字信号。经调制波形被划分成各时间单元，称为码元。每一码元被分开调制。在使用窄频副载波来传送相异码元的无线通信系统中，通过改变每一码元的相位和振幅来实现调制。例如，bpsk调制方案通过在传送的没有相位偏移的波形或者传送的具有180°偏移的波形之间进行交替来传达信息(即，每一码元传达单比特信息)。在qam方案中，两个载波信号(称为同相分量i和正交分量q)以90°相位偏移来传送，并且每一信号以从有限集中选择的特定振幅来传送。振幅仓(bin)的数目决定每一码元所传达的比特数。例如，在16qam方案中，每一载波信号可具有四个振幅(例如，-3、-1、1、3)之一，这得到16个可能的组合(即4比特)。各种可能的组合可以用称为星座图的图形来表示，其中i分量的振幅在横轴上表示，而q分量在纵轴上表示。

为了解调无线信号，一设备可以首先确定该信号的属性，诸如中心频率、相位和归一化振幅。这使用被称为导频码元的预定比特来实现。单独的导频码元可以被周期性地传送以实现信道统计数据的生成，并且数据导频也可被嵌入在数据传输中。各设备(诸如sta115和ap105)可解调ofdm数据导频码元集，并且至少部分地基于每一数据导频在星座图上的位置(例如，数据导频码元与实际星座点有多接近)来选择一子集。该设备接着可以至少部分地基于所选子集来执行基于数据导频的相位估计。该设备还可通过将副载波集划分成各个群并且从每一群中选择代表性副载波来减少数据导频的数目。相位估计至少部分地基于在所选副载波上接收到的数据导频。在一些情形中，该设备还可至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号，并且使用该平滑相位信号来执行相位估计。

图2解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的无线通信子系统200的示例。通信子系统200可包括sta115-a，sta115-a是以上参照图1所描述的sta115的示例。通信子系统200还可包括ap105-a，其是以上参照图1所描述的ap105的示例。尽管图2的过滤在sta115-a处进行描绘，但本公开中描述的导频码元的过滤以及相关联的相位估计可以在任何设备(包括ap105-a)内实现。

ap105-a可以使用通信链路120-a(其可覆盖数个副载波)与sta115-a通信。从ap105-a到sta115-a的通信可包括数个导频码元，每一导频码元在特定副载波上传送。导频码元可以被用于同步ap105-a与sta115-a之间的通信，诸如用于频率和相位估计/同步。导频码元(诸如使用码元过滤器205)被过滤成导频码元子集210。该设备还可至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号，并且使用该平滑相位信号来执行相位估计。

将导频码元过滤成导频码元子集210可包括划分副载波。在每一子块内，可以选择数个副载波(例如，单个副载波)以用于相位估计。用于相位估计的所选副载波的导频码元可以使用数个因素来选择，诸如信道转移函数(即，每一副载波上接收到的信号的强度)。例如，子块中具有最大信号幅度的导频码元被过滤到导频码元子集210中并且因此被选择用于相位估计。这降低了相位估计的复杂性以及使用导频码元进行相位估计所需的资源，而不会显著地降低分析的准确性，因为可以使用可靠的导频码元。

附加地或替换地，将导频码元过滤成导频码元子集210可包括将导频码元映射到星座图。例如，码元图被可视化为具有波形的同相(i)轴和正交(q)轴系数的平面。使用码元在星座中的定位，可确定该码元是否位于星座点附近，该星座点表示数据值或比特集合。在一些情形中，导频码元子集210被用于相位估计以降低复杂性和所需的资源。导频码元子集210可以至少部分地基于它们在复平面内的位置。如果导频码元落在已知星座点的阈值距离内，则它们可以被过滤到导频码元子集210中。如果导频码元落在星座图的特定区域内，则它们也可以被过滤到导频码元子集210中。例如，星座图的一区域可包括在一轴的阈值相位偏移内的导频码元。类似地，各函数(诸如线形函数)可以被用于定义各区域，在这些区域内的导频码元要被包括在导频码元子集210中。有时，出于相位估计目的，未被包括在导频码元子集210中的导频码元被丢弃或忽略。如此，用于相位估计的导频码元的数目被减少，这可降低复杂性以及分析导频码元所需的资源，同时可靠的导频码元被优先化以用于相位估计。

在一些情形中，使用至少部分地基于线形回归的过滤方案。例如，三抽头线形回归型跟踪过滤器可允许充分的动态特性以及低实现复杂性，同时改进所有调制和编码方案。线形回归过滤器至少部分地基于相位平均和相位预测两者，并且可减少残余相位误差。

相位估计可包括处理收到码元以及标识码元的相位误差。例如，相位误差被表示为星座图中的移位或旋转。来自收到码元的相位估计可以被用于为后续处理的码元产生较佳的估计。在一些情形中，相位估计可以基于周期性传送的(和预定的)导频码元。在其他情形中，相位估计基于嵌入在数据传输中的预定导频码元或者基于控制或数据传输本身。

图3a、3b和3c解说了根据本公开的各个方面的表示由支持前馈相位跟踪的接收方设备检测到的ofdm码元的星座图300、300-a和300-b的示例。星座图300、300-a和300-b是在ap105与sta115之间传送的收到码元的i/q平面表示，诸如图1或2中所述。在其他示例中，各码元可以在两个ap105或两个sta115之间传送。

图3a解说了根据各个实施例的星座映射300。在一些情形中，星座图300可表示用于bpsk方案的星座图。该星座图包括数个导频码元310和315，诸如从ap105接收到的导频码元。星座图300进一步包括轴相位偏移线305，其可定义星座图300的不同区域。例如，在使用二进制相移键控(bpsk)时，存在两个不同的星座点，并且各区域可以被定义成包括靠近预期星座点的数个可靠导频码元310并且排除远离预期星座点并且可能因此不可靠的数个不可靠导频码元315。例如，轴相位偏移线305可以将在同相轴的±45°内的导频码元认为是可靠导频码元310。通过定义轴相位偏移线305，可能解码更少的但更准确的导频码元310，并且藉此降低导频码元解码的复杂性以及导频码元解码所需的资源。在一些情形中，未被认为是可靠导频码元310的导频码元或者不可靠导频码元315被忽略或丢弃。

有时，作为轴相位偏移线305的替代或补充，可以使用离预期星座点的阈值距离。例如，在使用bpsk方案时，可能存在两个不同的预期星座点。阈值距离区域320被定义为在离解调方案的预期星座点的阈值距离内的一区域。可靠导频码元310可以是落在由轴相位偏移线305定义的区域内或阈值距离区域320内(即，在给定轴的圆环内)的导频码元。如所解说的，阈值距离区域320包括按照轴相位偏移线305认为是可靠的导频码元310的导频码元的子集。因此，在使用阈值距离区域320时，至少部分地基于轴相位偏移线305被解说为可靠导频码元310的数个导频码元在它们落在阈值距离区域320之外时可被认为是不可靠导频码元315。

图3b解说了根据各个实施例的星座映射300-a。在一些情形中，星座图300-a可表示用于qpsk方案的星座图。在使用正交相移键控(qpsk)方案时，存在四个不同的星座点。轴相位偏移线305-a可以被定义为纳入靠近预期星座点的区域，并且排除不靠近预期星座点的区域。例如，轴相位偏移线305-a可以将在离轴±20°与±70°之间的导频码元认为是可靠导频码元310-a。不在轴相位偏移线305-a内的导频码元可以被认为是不可靠导频码元315-a并且可以被忽略或丢弃。如所解说的，阈值距离区域320-a可以被用于确定导频码元是可靠导频码元310-a还是不可靠导频码元315-a。如果导频码元落在阈值距离区域320-a之一内，则它被认为是可靠导频码元310-a。类似地，如果导频码元不在阈值距离区域320-a之一内，则它被认为是不可靠导频码元315-a并且被忽略或丢弃。在一些情形中，至少部分地基于调制和编码方案，存在与预期星座点一样多的阈值距离区域320-a。

图3c解说了根据各个实施例的星座映射300-b。在一些情形中，星座图300-b可表示用于16正交调幅(qam)方案的星座图。16qam方案可具有16个不同的预期星座点。轴相位偏移线305-b可以被定义以阻止由于基于cfo的旋转而引起的错误决策。例如，轴相位偏移线305-b可以将在离同相轴±60°内的导频码元认为是可靠导频码元310-b。不在轴相位偏移线305-b内的导频码元可以被认为是不可靠导频码元315-b并且可以被忽略或丢弃。阈值距离区域320-b可以被用于确定导频码元是可靠导频码元310-b还是不可靠导频码元315-b。如果导频码元的全部或一些落在可接受区域内，则导频码元可以被认为是可靠导频码元310-b，该可接受区域诸如如由轴相位偏移线305-b定义的区域或阈值距离区域320-b。

图4解说了根据本公开的各个方面的支持前馈相位跟踪的设备中的经划分的副载波的示例图400。图400是ap105与sta115之间传送的副载波的图形表示，诸如图1或2中所述。在其他示例中，各码元可以在两个ap105或两个sta115之间传送。

图400示出根据副载波405的信道转移函数来绘制的副载波405。sta115可以接收数个副载波405，诸如用于与ap105通信的那些副载波。副载波405可以诸如伪随机地或至少部分地基于副载波索引、分量载波或其他因素被划分成n个子块。在一些情形中，每一子块包含类似数目的副载波405，或者不同的子块可包含不同数目的副载波405。

一旦副载波405被分成各子块，数个副载波405就可被选择以供分析，诸如相位估计、解调或解码。例如，所选副载波410可以从每一子块中被选择以用于相位估计。在一些情形中，所选副载波410被选择是因为它们包括强信号(即，强导频码元)并且具有它们所属的子块的最大信道幅度。应当注意，各种选择准则可以被用于选择所选副载波410，诸如至少部分地基于振幅、时间、相位、频率等。附加地，多种选择准则可以被用于选择所选副载波410。通过选择副载波405的子集以用于相位估计，降低了复杂性，并且减少了导频码元相位估计所需的资源。此外，通过调整选择准则，可靠导频码元(诸如所选副载波410)可以被选择以用于相位估计，这降低了与使用可用副载波405的子集相关联的不准确性。

图5解说了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的过程流500的示例。过程流500可包括sta115-b，其是以上参照图1-2所描述的sta115的示例。过程流500还可包括ap105-b，其是以上参照图1-2所描述的ap105的示例。在一些情形中，图5中描述的各步骤可以由除sta115之外的设备(例如，ap105或另一设备)来实现。

在框505，ap105-b可以将无线通信信号传送到sta115-b。该通信信号可包括数个不同的分量载波或副载波，每一分量载波或副载波可包括数个导频码元。

在框510，sta115-b可以解调来自ap105-b的通信信号。sta115-b可以解调ofdm数据导频码元集。解调可包括执行fft并且将导频码元映射到星座图。在一些示例中，解调ofdm数据导频码元集包括使用二进制相移键控(bpsk)、正交相移键控(qpsk)或正交调幅(qma)来解调ofdm数据导频码元集。

在框515，sta115-b可以对导频码元进行过滤。sta115-b可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集。sta115-b可以计算ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元与调制星座图中的最近星座点的距离。在一些示例中，选择ofdm码元的子集包括选择到最近星座点的距离小于一阈值的ofdm码元的子集。sta115-b可以标识星座图的一区域，其中该区域中的每一点具有离至少一个轴小于一阈值的相位偏移。在一些示例中，选择ofdm码元的子集包括选择落在星座图的该区域内的ofdm码元的子集。例如，一区域可以至少部分地基于离星座图的轴的相位偏移或者离星座图的预期星座点的阈值距离来定义。在一些示例中，该轴包括同相轴或斜线轴。

附加地或替换地，导频码元可以被分组为各子块并且来自这些子块的数个导频码元可以被选择。sta115-b可以为副载波集中的每一副载波执行信道估计。sta115-b可以将副载波集划分成多个连贯副载波群。sta115-b可以至少部分地基于对应于每一群中的每一副载波的信道估计来从该群中选择代表性副载波。未被选择或不在定义区域内的导频码元可以被丢弃或忽略。

在框520，sta115-b可以分析导频码元，并且至少部分地基于该分析对通信信号进行相位校正。sta115-b可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计。sta115-b可以分析收到导频码元的子集，诸如至少部分地基于框515的过滤。对导频码元的分析可包括相位估计并且确定导频码元的相位偏移。

在框525，sta115-b可以解码来自ap105-b的通信信号。解码通信信号可包括向作为通信信号的一部分被接收的码元应用相位偏移的逆。在一些情形中，不同的相位偏移被用于解码通信信号中的不同数据部分。例如，每一子块、副载波或分量载波可具有与其相关联的不同相位偏移，并且相关联的相位偏移可以被用于解码通信信号中的后续码元，诸如数据码元。

在一些情形中，sta115-b可以至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号。在一些示例中，执行基于数据导频的相位估计包括至少部分地基于该平滑相位信号来执行基于数据导频的相位估计。

图6示出了根据本公开的各个方面的配置成用于前馈相位跟踪的设备600的框图。设备600是参照图1-5所描述的sta115或ap105的各方面的示例。设备600可包括接收机605、相位跟踪器610、或发射机615。设备600还可包括处理器。这些组件中的每一者可与彼此处于通信。

接收机605可接收信息，诸如分组、用户数据、或与各种信息信道相关联的控制信息(例如，控制信道、数据信道、以及与前馈相位跟踪相关的信息等)。信息被传递到相位跟踪器610以及被传递到设备600的其他组件。

相位跟踪器610可解调ofdm数据导频码元集，至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，并且至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计。

发射机615可传送从设备600的其他组件接收的信号。在一些示例中，发射机615可与接收机605共处于收发机中。发射机615可包括单个天线，或者它可包括多个天线。

图7示出了根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的设备700的框图。设备700是参照图1-6所描述的设备600或sta115或ap105的各方面的示例。设备700可包括接收机605-a、相位跟踪器610-a、或发射机615-a。设备700还可包括处理器。这些组件中的每一者与彼此处于通信。相位跟踪器610-a还可包括解调器705、码元过滤器710和相位估计器715。

接收机605-a可接收信息，该信息被传递给相位跟踪器610-a以及被传递到设备700的其他组件。相位跟踪器610-a可执行以上参照图6描述的操作。发射机615-a可以传送从设备700的其他组件接收的信号。解调器705可以解调如上参考图2-5描述的ofdm数据导频码元集。在一些示例中，解调ofdm数据导频码元集包括使用bpsk或qam来解调ofdm数据导频码元集。在一些示例中，解调ofdm数据导频码元集包括使用qpsk来解调ofdm数据导频码元集。

码元过滤器710-b可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，如上参考图2-5所描述的。码元过滤器710还可以计算ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元与调制星座图中的最近星座点的距离。在一些示例中，选择ofdm码元的子集包括选择到最近星座点的距离小于一阈值的ofdm码元的子集。码元过滤器710还可以标识星座图的一区域，其中该区域中的每一点具有离至少一个轴小于一阈值的相位偏移。在一些示例中，选择ofdm码元的子集包括选择落在星座图的该区域内的ofdm码元的子集。在一些示例中，该至少一个轴包括同相轴。在一些示例中，该至少一个轴包括斜线轴。

相位估计器715可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计，如上参考图2-5所描述的。在一些示例中，执行基于数据导频的相位估计包括至少部分地基于该平滑相位信号来执行基于数据导频的相位估计。

图8示出了根据本公开的各个方面的作为用于前馈相位跟踪的设备600或设备700的组件的相位跟踪器800的示例。相位跟踪器800是参考图6-7描述的相位跟踪器610的各方面的示例。相位跟踪器800可包括解调器705-a、码元过滤器710-a和相位估计器715-a。这些模块中的每一者可执行以上参照图7描述的功能。相位跟踪器800还可包括导频序列提取器805、导频模式输入810、采样频率偏移(sfo)补偿器815、导频组合器820、数据导频提取器825、重调制器830以及数据导频组合器835。

导频序列提取器805可以从解调器705-a取得输入(其还可表示由最大比率组合器(mrc)组合的多个信号流，未示出)并且提取导频序列用于相位跟踪。

导频模式输入810可以发送已知导频模式序列以用于与由导频序列提取器805所提取的导频模式进行组合。采样频率偏移(sfo)补偿器815可以从数据导频提取器825取得输入以在sfo补偿之后与导频模式进行组合。导频组合器820可以组合一个或多个导频(例如，来自不同副载波)。数据导频提取器825可以从经解调的信号中提取数据导频。重调制器830可以使用来自数据导频提取器825和sfo补偿器815的输入来处理和重调制数据导频。在一些情形中，码元过滤器710-a位于重调制器830的硬决策解码器之前。数据导频组合器835可以取得来自数据导频重调制器830的输入来组合数据导频以用于相位跟踪。在一些情形(未示出)中，码元过滤器710-a位于数据导频组合器835之前、但在重调制器830的处理之后。

设备600、设备700、或相位跟踪器800的各组件可个体地或全体地使用被适配成以硬件执行一些或所有适用功能的至少一个asic来实现。替换地，这些功能可由至少一个ic上的一个或多个其他处理单元(或核)来执行。在其他示例中，可使用其他类型的集成电路(例如，结构化/平台aisc、fpga、或者另一半定制ic)，其按本领域已知的任何方式来编程。每个单元的功能也可以整体或部分地用实施在存储器中的、被格式化成由一或多个通用或专用处理器执行的指令来实现。

图9a示出了根据本公开的各个方面的包括配置成用于前馈相位跟踪的设备901的系统900-a的示图。系统900-a可包括设备901，设备901是上文参考图1-8描述的设备600、设备700、或者sta115或ap105的示例。设备901可包括相位跟踪器910-a，相位跟踪器910-a是参考图6-8描述的相位跟踪器610的示例。相位跟踪器910-a还可包括解调器705-b、码元过滤器710-b、相位估计器715-b、复杂性降低器950-a、以及线形回归过滤器955-a。设备901还可包括用于双向语音和数据无线通信的组件，包括用于传送通信的组件和用于接收通信的组件。例如，设备901可与ap105-c或sta115-c进行双向通信。

复杂性降低器950-a可以为副载波集中的每一副载波执行信道估计，如上参考图2-5所描述的。复杂性降低器950-b还可以将副载波集划分成多个连贯副载波群。复杂性降低器950-b还可以至少部分地基于对应于每一群中的每一副载波的信道估计来从该群中选择代表性副载波。

线形回归过滤器955-a可以至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号，如上参考图2-5所描述的。

设备901还可包括处理器905-a和存储器915-a(包括软件(sw)920)、收发机935-a、以及一个或多个天线940-a，它们各自可彼此直接或间接地通信(例如，经由总线945-a)。如上所述，收发机935-a可经由(诸)天线940-a或者有线或无线链路与一个或多个网络双向地通信。例如，收发机935-a可与ap105或另一sta115进行双向通信。收发机935-a可包括调制解调器以调制分组并将经调制分组提供给天线940-a以供传输、以及解调从天线940-a接收到的分组。虽然设备901可包括单个天线940-a，但设备901也可具有能够并发地传送或接收多个无线传输的多个天线940-a。

存储器915-a还可包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器915-a可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件/固件代码920，这些指令在被执行时使处理器905-a执行本文中描述的各种功能(例如，用于前馈相位跟踪等)。替换地，计算机可执行软件/固件代码920可能不能被处理器905-a直接执行，而是(例如，在被编译和执行时)使计算机执行本文中描述的功能。处理器905-a可包括智能硬件设备(例如，中央处理单元(cpu)、微控制器、asic等)。

图9b示出了根据本公开的各个方面的包括被配置成用于前馈相位跟踪的设备902的系统900-b的示图。系统900-b可包括设备902，设备902是上文参考图1-8描述的设备600、设备700、或者sta115或ap105的示例。设备902可包括相位跟踪器910-b，相位跟踪器910-b是参考图6-8描述的相位跟踪器610的示例。相位跟踪器910-b的存储器915-b还可包括用于执行解调器705-c、码元过滤器710-c、相位估计器715-c、复杂性降低器950-b以及线形回归过滤器955-b的功能的模块。设备902还可包括用于双向语音和数据通信的组件，包括用于传送通信的组件和用于接收通信的组件。例如，设备902可与ap105-d或sta115-d进行双向通信。

设备902还可包括处理器905-b、以及存储器915-b、收发机935-b、以及一个或多个天线940-b，其各自可彼此直接或间接(例如，经由总线945-b)进行通信。如上所述，收发机935-b可经由(诸)天线940-b或者有线或无线链路与一个或多个网络双向地通信。例如，收发机935-b可与ap105或另一sta115进行双向通信。收发机935-b可包括调制解调器以调制分组并将经调制分组提供给天线940-b以供传输、以及解调从天线940接收到的分组。虽然ap902可包括单个天线940-b，但设备902也可具有能够并发地传送或接收多个无线传输的多个天线940-b。

存储器915-b可包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器915-b可存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件/固件代码920，这些指令在被执行时使得处理器905-b执行本文所描述的各种功能(例如前馈相位跟踪等)。例如，存储器915-b可包括用于执行解调器705-c、码元过滤器710-c、相位估计器715-c、复杂性降低器950-b以及线形回归过滤器955-b的功能的模块，如上所述。

图10示出了解说根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法1000的流程图。方法1000的操作可由如参照图1-9所描述的设备(诸如sta115或ap105)或其组件来实现。例如，方法1000的操作可由如参照图6-9描述的相位跟踪器610来执行。在一些示例中，设备可执行用于控制该设备的功能元件执行以下描述的功能的代码集。附加地或替换地，该设备可使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。

在框1005，该设备可解调ofdm数据导频码元集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1005的操作由如上参照图7所描述的解调器705来执行。在框1010，该设备可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1010的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1015，该设备可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计，如上参考图2-5所描述的。

相位估计可包括处理收到码元以及标识码元的相位误差。例如，相位误差被表示为星座图中的移位或旋转。来自收到码元的相位估计可以被用于为后续处理的码元产生较佳的估计。在某些示例中，框1015的操作可由如以上参照图7所描述的相位估计器715来执行。

图11示出了解说根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法1100的流程图。方法1100的操作由如参照图1-9所描述的设备(诸如sta115或ap105)或其组件来实现。例如，方法1100的操作由如参照图6-9描述的相位跟踪器610来执行。在一些示例中，设备可执行用于控制该设备的功能元件执行以下描述的功能的代码集。附加地或替换地，该设备可使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。方法1100还可纳入图10的方法1000的各方面。

在框1105，该设备可解调ofdm数据导频码元集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1105的操作由如上参照图7所描述的解调器705来执行。在框1110，该设备可以计算ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元到调制星座图中的最近星座点的距离，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1110的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1115，该设备可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，如上参考图2-5所描述的。在一些情形中，选择ofdm码元的子集包括选择到最近星座点的距离小于一阈值的ofdm码元的子集。因而，该设备可接收多个数据导频码元，并且对它们进行过滤以用于相位估计。该过滤基于每一码元在星座图内的位置，诸如通过丢弃未落在预期星座点的阈值距离内或未落在定义区域内的导频码元。在某些示例中，框1115的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1120，该设备可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1120的操作由如以上参照图7所描述的相位估计器715来执行。

图12示出了解说根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法1200的流程图。方法1200的操作由如参照图1-9所描述的设备(诸如sta115或ap105)或其组件来实现。例如，方法1200的操作由如参照图6-9描述的相位跟踪器610来执行。在一些示例中，设备可执行用于控制该设备的功能元件执行以下描述的功能的代码集。附加地或替换地，该设备可使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。方法1200还可纳入图10-11的方法1000和1100的各方面。

在框1205，该设备可解调ofdm数据导频码元集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1205的操作可由如上参照图7所描述的解调器705来执行。在框1210，该设备可以标识星座图的一区域，其中该区域中的每一点具有离至少一个轴小于一阈值的相位偏移，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1210的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1215，该设备可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，如上参考图2-5所描述的。因而，该设备可接收多个数据导频码元，并且对它们进行过滤以用于相位估计。该过滤基于每一码元在星座图内的位置，诸如通过丢弃未落在预期星座点的阈值距离内或未落在定义区域内的导频码元。在某些示例中，框1215的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1220，该设备可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计，如上参考图2-5所描述的。在一些情形中，选择ofdm码元的子集包括选择落在星座图的该区域内的ofdm码元的子集。在某些示例中，框1220的操作由如以上参照图7所描述的相位估计器715来执行。

图13示出了解说根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法1300的流程图。方法1300的操作由如参照图1-9所描述的设备(诸如sta115或ap105)或其组件来实现。例如，方法1300的操作由如参照图6-9描述的相位跟踪器610来执行。在一些示例中，设备可执行用于控制该设备的功能元件执行以下描述的功能的代码集。附加地或替换地，该设备可使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。方法1300还可纳入图10-12的方法1000、1100和1200的各方面。

在框1305，该设备可解调ofdm数据导频码元集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1305的操作由如上参照图7所描述的解调器705来执行。

在框1310，该设备可以将副载波集划分为多个连贯副载波群，如上参考图2-5所描述的。例如，在每一子块内，可以选择数个副载波(例如，单个副载波)以用于相位估计。用于相位估计的所选副载波的导频码元可以使用数种因素来选择，诸如信道转移函数(即，每一副载波上接收到的信号的强度)。例如，子块中具有最大信号幅度的导频码元被过滤到导频码元子集210中并且因此被选择用于相位估计。在某些示例中，框1310的操作由以上参照图9a和9b描述的复杂性降低器950来执行。

在框1315，该设备可至少部分地基于对应于每一群中的每一副载波的信道估计来从该群中选择代表性副载波，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1315的操作由以上参照图9a和9b描述的复杂性降低器950来执行。在框1320，该设备可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，如上参考图2-5所描述的。ofdm数据导频码元的子集也可从代表性副载波集中进行选择。在某些示例中，框1320的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1325，该设备可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1325的操作由如以上参照图7所描述的相位估计器715来执行。在框1330，该设备可以为副载波集中的每一副载波执行信道估计，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1330的操作由以上参照图9a和9b描述的复杂性降低器950来执行。

图14示出了解说根据本公开的各个方面的用于前馈相位跟踪的方法1400的流程图。方法1400的操作由如参照图1-9所描述的设备(诸如sta115或ap105)或其组件来实现。例如，方法1400的操作由如参照图6-9描述的相位跟踪器610来执行。在一些示例中，设备可执行用于控制该设备的功能元件执行以下描述的功能的代码集。附加地或替换地，该设备可使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。方法1400还可纳入图10-13的方法1000、1100、1200和1300的各方面。

在框1405，该设备可解调ofdm数据导频码元集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1405的操作可由如上参照图7所描述的解调器705来执行。

在框1410，该设备可以至少部分地基于ofdm数据导频码元集中的每一个ofdm数据导频码元在调制星座图中的位置来选择ofdm数据导频码元的子集，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1410的操作由以上参照图7描述的码元过滤器710来执行。

在框1415，该设备可至少部分地基于包括相位平均和相位偏移估计的线形回归算法来生成平滑相位信号，如上参考图2-5所描述的。在某些示例中，框1415的操作可由以上参照图9a和9b描述的线形回归过滤器955来执行。

在框1420，该设备可以至少部分地基于选择ofdm数据导频码元的子集来执行基于数据导频的相位估计，如上参考图2-5所描述的。在一些情形中，执行基于数据导频的相位估计包括至少部分地基于该平滑相位信号来执行基于数据导频的相位估计。在某些示例中，框1420的操作由如以上参照图7所描述的相位估计器715来执行。

由此，方法1000、1100、1200、1300和1400可以提供前馈相位跟踪。应注意，方法1000、1100、1200、1300和1400描述了可能的实现，并且这些操作和步骤可被重新安排或以其他方式修改以使得其他实现也是可能的。在一些示例中，来自方法1000、1100、1200、1300和1400中的两种或更多种方法的各方面可被组合。

以上结合附图阐述的详细说明描述了示例性配置而不代表可被实现或者落在权利要求的范围内的所有示例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，而并不意指“优于”或“胜过其他示例”。本详细描述包括具体细节以提供对所描述的技术的理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些实例中，众所周知的结构和设备以框图形式示出以避免模糊所描述的示例的概念。

信息和信号可使用各种各样的不同技艺和技术中的任一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

结合本文的公开所描述的各种解说性框以及模块可用设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、asic、fpga或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合(例如，dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协同的一个或多个微处理器，或者任何其他此类配置)。

本文中所描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。其他示例和实现落在本公开及所附权利要求的范围内。例如，由于软件的本质，以上描述的功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或其任何组合来实现。实现功能的特征也可物理地位于各种位置，包括被分布以使得功能的各部分在不同的物理位置处实现。另外，如本文(包括权利要求中)所使用的，在项目列举(例如，以附有诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”之类的措辞的项目列举)中使用的“或”指示包含性列举，以使得例如[a、b或c中的至少一个]的列举意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。

计算机可读介质包括非瞬态计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。非瞬态存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，非瞬态计算机可读介质可包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、压缩盘(cd)rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他非瞬态介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文所使用的盘(disk)和碟(disc)包括cd、激光碟、光碟、数字通用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘常常磁性地再现数据而碟用激光来光学地再现数据。以上介质的组合也被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并不限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。