[发明专利]用于多码CDMA系统的MMSE空时均衡器的最优权重

说明书

背景

领域

本发明一般涉及CDMA通信系统，尤其涉及用于MIMO多码CDMA系 统的线性MMSE空时均衡器。

背景

在无线通信系统中，若干用户共享公共频谱内的信道。为了避免由于若干 用户在该通信信道上同时传送信息而导致的冲突，需要对向用户分配可用信道 容量有某种规则。用户接入通信信道的规则通过各种形式的多址协议来实现。 一种形式的协议称为码分多址(CDMA)。除对有限容量的信道提供多址分配 之外，协议还可提供其它功能。例如，协议可通过使得非预期接收机难以进行 拦截和解码——也称为低拦截可能性——来提供用户彼此之间的隔离、限制用 户之间的干扰、以及提供安全性。

在CDMA系统中，是通过编码每个信号来使该信号与其它用户的信号分 开。信息信号被唯一性地编码成传输信号。了解用户的码序列的预期接收机可 解码该传输信号以接收信息。该信息信号的频谱由一码来扩展以使得经编码的 传输信号的带宽远大于该信息信号的原始带宽。出于这个原因，CDMA是一种 形式的“扩频”编码。每个用户的信号的能量跨信道带宽扩展，以使得每个用 户的信号对于其他用户表现为噪声。只要解码过程能达成适当的信噪比，该信 号中的信息就可被恢复出来，(将合需用户信号与其他用户信号构成的“噪声” 分离开)。影响用户信号的信息恢复的其它因素有每个订户的环境中的不同状 况，诸如衰落、荫蔽和多径等。荫蔽是由例如庞大建筑物等的遮断发射机与接 收机之间的信号传输路径的物理对象所导致的干扰。多径是作为信号行过不同 长度的多个路径并在不同时刻到达接收机的结果而发生的一种信号畸变。多径 也称为通信信道的“时间扩散”。同相地接收到的信号彼此增强并在接收处产 生一更强的信号，而异相地接收到的那些信号产生弱或衰落信号。多径衰落还 可能会随时间变化。例如，在移动的汽车中载带的通信单元中，多径衰落的量 可能会快速变化。

为了提供对抗有害路径效应的分集并提升性能，可使用多个发射和接收天 线。如果这些发射与接收天线之间的传输路径是线性无关的(即，一条路径上 的传输不是形成为其它路径上的传输的线性组合——这通常在某种程度上为 真，则正确接收所传送的信号的似然性随天线数目的增加而增大。通常，随着 发射和接收天线数目的增加，分集得以增强且性能得以提升。这种在发射机和 接收机处采用多个天线的做法被用在多输入多输出(MIMO)系统中。

如果在发射机或接收机处有多个天线可用，则峰值吞吐量可使用诸如空 间复用和码重用等的技术用来提升。使用码重用的话，分配用于传输的每个信 道可调制最多达M个相异的数据流，其中M是发射天线的数目。共享相同码 的诸数据流是基于其空间特性来区分的，这要求接收机有至少M个天线。原 则上，有码重用的情况下的峰值吞吐量是用单个天线所能达成的率的M倍。

在MIMO多码CDMA系统中，如果空时均衡器使用使均衡器输出码片序 列的均方误差最小化的最小均方误差(MMSE)加权向量，则在不同发射天线 中重用相同扩展码会使均衡性能降级。CDMA解扩器使流间干扰分量发生与多 径干扰和背景噪声分量的情形不同的畸变。这使现有技术的MIMO系统的性 能降级。

因此在本领域中需要一种可供能在不同发射天线中重用扩展码的多输入 多输出(MIMO)多码CDMA系统中使用的增强型码片级线性空时均衡器。

概述

在一个方面中，一种CDMA接收机包括可操作地连接到数个接收天线的 空时均衡器，其中该空时均衡器应用包括作为扩展因子的函数的系数的加权向 量。

在另一方面中，一种CDMA接收机包括具有均衡系数的空时均衡器、以 及解扩器，其中这些均衡系数至少部分地是扩展因子的函数。

在又一方面中，一种方法包括：经由多个接收天线接收多个信号，其中接 收自每个接收天线的信号包括从一发射机单元传送的一个或多个信号的组合； 以及用具有系数的加权向量来处理该信号以生成多个比特流，其中这些系数至 少部分地是扩展码重用的函数。

在再一个方面中，一种CDMA接收机包括：用于均衡的装置，其可操作 地连接到数个接收天线，其中该用于均衡的装置应用包括作为扩展因子的函数 的系数的加权向量；以及用于解扩的装置，其可操作地连接到该用于均衡的装 置，其中该用于解扩的装置将经均衡的度量序列分成多个调制码元序列。

附图简述