[发明专利]用于通信系统接收机的增强的信道估计

说明书

背景

发明领域

本发明的实施例涉及通信领域，尤其涉及正交频分多址(OFDMA)或正交频 分复用(OFDM)通信系统。

相关技术的说明

OFDM/OFDMA系统作为下一代的有线和无线或移动通信的关键技术正变得 流行。电气电子工程师学会(IEEE)已提供了使用OFDM/OFDMA来支持固定和 移动宽带无线接入(BWA)系统的空中接口的若干标准，诸如用于移动BWA系 统的IEEE 802.16e。

OFDM/OFDMA系统设计面临的挑战之一是在接收机中估计信道响应。用于 提供信道估计的现有技术有数个缺点。一种技术对时域中的所有分量选择小于最大 保护带或有效最大长度的分量。该技术可能不可靠，因为所选分量可能不是有效的 信道冲激响应(CIR)分量。另外，可能会有频谱漏泄和信号畸变。另一种技术 使用最小均方误差(MMSE)来找到最优解。该技术是复杂的，需要耗时的计算 并且可能需要诸如信噪比(SNR)或信道信息之类的先验信息才能找到最优的 MMSE解。

附图简要说明

本发明的实施例最好通过参考用于图解本发明的实施例的以下说明和附图来 理解。在附图中：

图1是图解本发明的一个实施例能在其中被实践的系统的图。

图2是图解根据本发明一个实施例的通信单元系统的图。

图3是图解根据本发明一个实施例的接收机处理单元的图。

图4是图解根据本发明一个实施例的信号处理单元的图。

图5A是图解根据本发明一个实施例的帧结构的图。

图5B是图解根据本发明一个实施例的信道估计器的图。

图6是图解根据本发明一个实施例的使用集群的补偿器的图。

图7是图解根据本发明一个实施例的用于生成群集元素的示例的图。

图8是图解根据本发明一个实施例的使用窗反函数的补偿器的图。

说明

本发明的实施例是用于在通信系统中处理信号的技术。信道冲激响应(CIR) 发生器使用窗函数从收到信号生成时域加窗CIR。取阈器对该时域加窗CIR取 阈。补偿器对该经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以提供增强的频域信道估 计。

在以下描述中阐述众多具体细节。然而应理解，本发明的实施例在没有这些 具体细节的情况下也可实践。在其他实例中，公知的电路、结构、和技术未被示出 以免湮没对本说明的理解。

本发明的一个实施例可能是作为通常被描绘为流程图、流图、结构图、或框 图的过程来描述的。尽管流程图可能会把诸操作描述为顺序过程，但是这些操作中 有许多可并行或并发执行。流程图中的循环或迭代可能由单次迭代来描述。应理解 维护了一个或多个循环索引或者一个或多个计数器来更新相关联的计数器或指针。 另外，这些操作的次序可以被重新编排。过程在其操作完成时终止。过程可对应于 方法、程序、工序等。框图可包含描述要素、项、组件、设备、单元、子单元、结 构、方法、过程、函数、操作、功能性、或任务等的框或模块。功能性或操作可以 自动或手动执行。

本发明一实施例是用于基于OFDM/OFDMA技术进行无线通信的接收机处理 单元。该接收机处理单元包括用于处理接收到的射频(RF)信号的信号处理单元、 用于使用经处理的收到RF信号来提供增强的信道估计的信道估计器、以及用于使 用经处理的信号和增强的信道估计来生成经均衡信号的均衡器。该信号处理单元 提供频域收到信号。信道估计器包括用于使用窗函数从该频域收到信号生成时域加 窗CIR的信道冲激响应(CIR)发生器、用于对该时域加窗CIR取阈的取阈器、 以及用于对该经取阈的时域加窗CIR作窗效应补偿以在频域信道估计器中提供 增强的信道估计的补偿器。在一个实施例中，补偿器使用预先计算出的逆矩阵在 时域中对该经取阈的时域加窗CIR中的每个群集作窗效应补偿。由于这些计算是 基于偏维而非整个时域加窗CIR的全维的，并且矩阵求逆是脱机进行的，因此该 补偿架构简单且在计算上是高效的。另外，该技术使用自适应取阈方案来从初始估 计的信道中移除噪声分量，结果得到有效的性能。此外，该技术不需要诸如SNR 或信道信息之类的先验信息。

图1是图解本发明的一个实施例能在其中被实践的系统100的图。系统100 包括基站(BS)110和数个移动站。出于说明性目的，仅示出两个移动站120和 130。如本领域技术人员所公知的，可使用任何数目的移动站。