[發明專利]用于接收多載波信號的接收機裝置

有效

• 申請號: 200680021743.0
• 申請日: 2006-06-16
• 公開（公告）號: CN101199177A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 康斯坦特·P·M·J·博根;斯里·A·胡森;莫里斯·L·A·史塔生;海·Y·曾
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

技術領域

本發明涉及一種用于接收包括子載波的多載波信號的接收機裝置，其中將符號調制到子載波上。更具體地，本發明涉及一種用于接收根據諸如正交頻分復用(OFDM)之類的技術所調制的信號的接收機裝置，其中根據諸如正交幅度調制(QAM)(特別是16-QAM或64-QAM)之類的調制方案將符號調制到子載波上。

背景技術

US?2002/0181549?A1描述了一種具有信道估計器的多載波接收機。此外，還描述了一種用于將多載波信號從發射機發送到該接收機的傳輸系統。該多載波接收機的信道估計器估計子載波的幅度以及該幅度的時間導數。此外，該接收機包括一種依靠所估計的幅度及其時間導數來消除接收多載波信號中所包括的載波間干擾的均衡器。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于以改進的解碼性能接收多載波信號的接收機裝置。本發明的另一目的是提供一種用于以改進的傳輸性能接收多載波信號的接收機裝置。

這些目的分別通過權利要求1中所限定的接收機裝置以及權利要求8中所限定的傳輸裝置來解決。在從屬權利要求中提到了本發明的有益發展。

在OFDM系統中，多載波信號的子載波彼此正交地布置，因此能夠在接收機裝置處將子載波彼此分開。此外，子載波部分重疊，并且在普通的OFDM系統中，子載波極其顯著地重疊。然而，在時變信道的情況下，多載波信號將受到載波間干擾(ICI)，即在接收機裝置一側，多載波信號中的子載波彼此不再完全正交。一種可能的解決方案是時間同步，其中在信號處理的離散傅立葉變換的情況下，可以將時間同步看作對離散傅立葉變換(DFT)的窗口定位。在時間同步之后，可以通過包括ICI消除方法的檢測算法檢測出在載波上所調制的符號。為避免符號間干擾(ISI)，可能的話，針對離散傅立葉變換所選擇的數據塊只包括屬于單個傳輸符號的數據。此外，可以提供對DFT輸入數據塊的循環移位，以便為時間同步方法添加額外的健壯性。然而，只要信道是時變的，則循環移位和時間移位就不是彼此等效的，所以需要進一步努力以消除載波間干擾，尤其是在非理想時間同步的情況下。因此，由DFT窗口的非理想定位所造成的時間移位對ICI消除沒有較大影響，但是循環移位對ICI消除有較大影響。因此，接收機裝置的估計單元基于符號的循環移位來確定載波間干擾擴展。同時使用此載波間干擾擴展，接收機裝置的均衡器單元基于所確定的載波間干擾擴展消除或近似消除多載波信號中所包括的載波間干擾。

載波間干擾擴展可以由載波間干擾擴展矩陣來描述，對載波間干擾擴展矩陣的復合進行相位調整，其中相位取決于移位變量以及載波間干擾擴展矩陣的各個分量的行號和列號之差。因此，考慮非理想時間同步的情況。

有利地，估計單元根據一階近似確定子載波信道的頻率響應的零階時間導數和一階時間導數，以便估計信道頻率響應。但是，還可以使用二階或更高階近似，從而相應地提高估計結果的準確性。有利地，將相同的載波間擴展用于并行子載波，即在收發機裝置的空中接口處彼此并行地傳輸的子載波。接收機裝置的均衡器單元基于對接收符號的零階時間導數與在對符號的一階時間導數之后所施加的載波間干擾擴展之和來確定信號輸出。其中，在將一階時間導數和載波間干擾擴展看作映射時，將載波間干擾擴展和一階時間導數的合成施加在該符號上。在矩陣描述的情況下，根據矩陣乘法規則將載波間干擾擴展矩陣與一階時間導數的矩陣相乘，再將結果與包括復數形式的符號的向量相乘。其結果是可以在DFT(尤其是快速傅立葉變換FFT)之后通過并串變換器饋入的復數或實數向量。

有利地，估計單元基于循環移位函數和固定的載波間干擾擴展矩陣來確定載波間干擾擴展矩陣。因此，估計單元將載波間干擾擴展矩陣中的特定行、特定列的元素確定為固定擴展矩陣中的特定行和特定列的元素與循環移位函數的復數值的乘積，其中，將這個復數值確定為虛數單位、2次Ludolf數(π＝3.1415...)、移位變量以及一個分數值的乘積的復指數，其中該分數值包括作為行號列號之差的分子以及作為載波間干擾擴展矩陣的總列數或子載波總數的分母。載波間擴展矩陣的總列數通常等于子載波總數。

有利地，估計單元將信道頻率響應的一階時間導數作為一階時間導數的子載波相關函數來估計。具體地，可以將信道頻率響應的一階時間導數作為子載波相關的一階時間導數來估計。因此，接收機裝置可以顧及時變子載波相關噪聲功率，從而提高可靠性，特別是誤比特率(BER)。

可以分別基于所述特定符號相對于時間軸的后一個符號和前一個符號的零階時間導數來估計一階時間導數。因此，減輕了運算負擔。