[发明专利]用于对带噪声的估计进行滤波来减小估计误差的方法和装置

说明书

本申请要求2005年11月15日递交的，发明名称为“Prediction Based Optimal Adaptation of Pilot Filter Coefficients for Improved Channel Estimation”，转让给本发明受让人的第60/737,256号美国临时申请的优先 权，在这里将它引入作为参考。

技术领域

本发明涉及通信。具体而言，本发明涉及滤波技术。

背景技术

在无线通信系统中，发射机通常都要处理(例如编码和调制)业务 数据来产生数据码元。对于相干系统，发射机将导频码元和数据码元进行 多路复用，对已复用数据和导频码元进行处理，产生射频(RF)信号，并 通过无线信道发射射频信号。无线信道因为信道响应特性而使发射的射频 信号发生失真，并且因为噪声和干扰而使信号进一步变差。

接收机接收发射的射频信号，并且处理收到的射频信号来获得样 本。对于相干数据检测，接收机基于收到的导频估计无线信道的响应，导 出信道估计。然后，接收机利用信道估计对样本进行数据检测(例如均衡)， 来获得码元估计，这些码元估计是发射机发送的数据码元的估计。然后， 接收机处理(例如解调和解码)码元估计来获得已解码数据。

信道估计的质量对数据检测性能会有很大影响，并且会影响码元估 计的质量和已解码数据的可靠性。因此，在这个领域需要技术来导出无线 通信系统中高质量的信道估计。

发明内容

在这里描述了对带噪声的估计进行滤波，减小估计误差，获得高质 量估计的技术。这些技术可以用于各种应用，带噪声的估计可以是标量、 矢量或矩阵。这些技术的一种示例性应用是对信道冲击响应(CIR)带噪声 的估计进行滤波，这是一种通信信道的时域响应。

在一个实施例中，用具有至少一个系数的无限冲击响应(IIR)滤波 器对输入值序列进行滤波。输入值序列可以是初始信道冲击响应估计 (CIRE)，输出值序列可以是滤波后的CIRE。基于输入值序列利用这里描 述的更新技术之一更新IIR滤波器的系数。IIR滤波器可以具有称为阿尔法 的单一系数。

在一个实施例中，基于自适应滤波器更新IIR滤波器的系数。在这 个实施例中，基于输入值序列导出预测值序列，前者可以等于输出值序列 的延迟版本。确定预测值序列和输入值序列之间的预测误差并对其进行滤 波(例如利用IIR滤波器的系数)，获得已滤波预测误差。然后基于预测误 差和已滤波预测误差更新IIR滤波器的系数。

在另一个实施例中，基于一组预测滤波器更新IIR滤波器的系数。 在这个实施例中，用单个预测滤波器对输入值序列进行滤波，获得多个预 测值序列。每个预测滤波器都具有不同的一组至少一个系数。找出多个预 测滤波器中具有最小预测误差的预测滤波器。将找出的预测滤波器的那组 系数用于对输入值序列进行滤波。

在另一个实施例中，基于归一化偏差技术更新IIR滤波器的系数。 在这个实施例中，基于输入值序列估计实际样本序列的偏差(例如CIR)。 这可以通过估计输入值序列的能量，估计输入值序列中的噪声，估计输入 样本序列的偏差来实现。然后可以基于输入值序列估计出来的能量、估计 出来的噪声和估计出来的偏差来估计实际样本序列的偏差。例如，利用查 阅表或通过直接计算，基于实际样本序列估计出来的偏差来确定IIR滤波器 的系数。

下面详细描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

通过以下说明，并结合附图，会更加了解本发明的特征和本质。在 这些附图中：

图1示出无线通信系统中的发射；

图2示出基站和无线设备的框图；

图3示出无线设备处均衡器的框图；

图4示出信道IIR滤波器的框图；

图5示出三个速度情形下吞吐量随阿尔法的变化曲线；

图6、7和8分别示出基于自适应滤波器、一组预测滤波器和归一 化偏差(normalized variation)技术对阿尔法进行更新的单元；

图9示出对带噪声的估计进行滤波的过程；以及

图10、11和12分别示出基于自适应滤波器、一组预测滤波器和归 一化偏差技术对阿尔法进行更新的过程。

具体实施方式