[发明专利]具有发送和接收分集的通信接收机中的数据均衡

说明书

技术领域

本发明一般地涉及扩频接收机，更具体而言涉及优化具有发送和接收 分集的通信接收机中通过多重可解析衰落路径信道(multiple resolvable  fading paths channel)传送的扩频信号的均衡的方法。本发明适用于涉及 W-CDMA传送技术的应用，并且联系该示例性应用来描述本发明将是较 方便的。

背景技术

在W-CDMA通信系统中，发送机处的多码信号是彼此正交的。但 是，随着信号传播经过多径衰落信道，该正交性丧失了。在W-CDMA接 收机中，芯片均衡器被用作恢复信号的正交性并从而提高接收机性能的手 段。

通常，芯片均衡器的实现包括有限冲击响应(FIR)滤波器。该芯片 均衡器尝试通过为信道求逆来针对多径干扰进行补偿。一种已知的用于计 算最优的芯片均衡器滤波器系数的方法使用直接逆矩阵方法，其包括根据 表达式G＝H^HH+βI来估计信道增益矩阵G，其中H^HH是信道相关矩阵，I 是单位矩阵，并且β是W-CDMA系统中的标量噪声因子。基于矩阵求逆 方法的芯片级均衡要求包括矩阵分解以及回代(backward substitution)和 前代(forward substitution)在内的大量计算。

在当前的第3代合作伙伴计划(3GPP)标准中，接收分集被用于提高 接收机的下行链路性能。接收分集在接收机处使用多个天线，以便能够进 行更强的信号接收。这转化为更高的数据速率并且增大了系统容量。当前 的3GPP标准基于最小最低均方误差(least minimum mean-square error， LMMSE)芯片级均衡器(CLE)来为接收机规定要求。虽然CLE的实现 在没有发送或接收分集的通信系统中是较简单的，但是，在具有发送和接 收分集的通信接收机中CLE的实现却尚未以实际可行的、计算高效的方式 得以实现。

发明内容

目前，需要提供一种在具有发送和接收分集的通信接收机中执行数据 均衡的方法，其改善或消除了现有技术的一个或多个缺点。还需要提供一 种在具有发送和接收分集的通信接收机中执行数据均衡的方法，其优化了 通信接收机中的芯片级均衡器的性能。还需要提供一种用于在具有发送和 接收分集的通信接收机中执行数据均衡的方法，其实现起来简单、可行并 且计算高效。

考虑到此，根据本发明的一个方面提供了一种用于在形成具有发送和 接收分集的通信系统的一部分的通信接收机中执行数据均衡的方法，该方 法包括以下步骤：

(a)对于每第i个接收机天线和第j发送机天线，根据多径信道估计 计算信道响应矩阵H_i，j；

(b)对于每第i个接收机天线，根据信道响应矩阵H_i，j和标量噪声因 子β计算信道增益矩阵G_i；

(c)计算信道增益矩阵G_i的逆G_i^-1的中间列c₀；

(d)根据信道增益矩阵G_i的逆G_i^-1的中间列c₀和相应的信道响应矩 阵H_i，j的厄密转置H_i，j^H来计算滤波器系数向量w_i，j；

(e)利用相应的滤波器系数向量w_i，j对在每第i个接收机天线处接收 到的输入数据r_i进行滤波；

(f)对来自每第i个接收机天线的经过滤波的输入数据进行解扩；

(g)向解扩数据应用相位补偿；以及

(h)对来自所有天线的解扩数据进行组合以获得接收到的经过均衡 的数据。

优选地，步骤(c)包括：

(h)对每个信道增益矩阵G_i执行Cholesky分解，以得到下三角矩阵 L和上三角矩阵U；

(i)对下三角矩阵L执行前代以计算列向量d；以及

(j)对列向量d和下三角矩阵L的厄密转置L^H执行回代以计算信道 增益矩阵G_i的逆G_i^-1的中间列c₀。