[发明专利]在数字通信接收机中进行的增强信道估计

说明书

技术领域

本发明涉及数字数据通信领域。

背景技术

使用OFDM(正交频分复用)调制的分组无线电通信系统(比如符合IEEE 802.11n-2009标准的通信系统)中的接收机为了进行接收需要信道估计。计算用于接收802.11n的OFDM帧的信道估计的标准方式是通过使用仅包含在该帧中的信息，主要是作为帧前导码的一部分的训练字段(在802.11n术语中为“长训练字段(long training field)”或“LTF”)。

然而，接收机灵敏度将受到仅基于噪声帧的LTF和数据符号而计算的信道估计的不准确的限制。改善信道估计的已知技术包括信道跟踪和信道估计平滑。然而，使用这些技术不足以使由于信道估计不准确而引起的接收机灵敏度的损失变得可忽略。

在802.11n的OFDM接收机中，频域信道估计的典型计算包括计算接收到的LTF(或者对MIMO(多入多出)传输而言可能是多个LTF)的FFT(快速傅立叶变换)：

L_m(k)＝FFT_k(l_m(n))

其中，n＝0...N_sym-1是LTF采样索引，k是子载波索引，m是LTF即l的索引。

这样，信道估计通常被计算为针对不同m的值L_m(k)的线性组合。一种简单的情况是单天线接收机用单个时空流调制来接收帧，其中仅使用一个LTF来计算信道估计。即使信道是相同的，接收机在相邻帧中观测到的LTF信号也是不同的。表征典型的接收机和发射机电路的多个因素可能导致这种情况。第一，接收机的RF(射频)载波角与发射机的RF载波角之差随时间而改变。第二，因为发射机处和接收机处的基带采样时钟之间存在差别，以及/或者帧(边界)计时估计在不同帧中是不同的，所以在不同帧中在不同时刻采样LTF。第三，接收机执行自动增益控制，从而针对接收不同的帧选择不同的增益(并且由发射机施加的增益也可能变化)。

通常而言，802.11n的OFDM接收机使用帧的LTF来形成用于处理该同一帧的信道估计。然而来自遍及该帧的数据符号的信息可被用来改善信道估计。例如，信道跟踪可以通过处理帧来随着接收机进展逐渐地改善信道估计。然而，在帧的第一数据符号期间的信道估计的质量主要由该帧的LTF的质量(“噪度”)决定。

信道平滑是在接收到的信号有噪声时改善信道估计的质量的另一已知技术。然而，信道平滑可能无法与发射波束成形结合。因此，802.11n标准具有防止接收机执行信道平滑的规定。

发明内容

本发明由所附权利要求限定，下文应参照所附权利要求。

因此，本发明可以提供一种改善用来接收OFDM帧(比如符合IEEE802.11n-2009标准的WLAN(无线局域网)帧)的信道估计的准确度从而改善接收机的灵敏度的方法。

因此，本发明可以通过使用从一个(或多个)前帧计算出的信道估计，来改善被分组系统的接收机用来接收帧的信道估计。

本发明利用以下事实：分组系统中在发射机和接收机之间传输的连续包可能通过无线电信道的相似实例。对于在相比于信道相干时间是其一小部分的时间内从同一发射机接收到的连续包而言就属于这种情况。(802.11无线LAN(局域网)连接的信道相干时间在典型的工作环境下是几百毫秒，而数据帧的典型持续时间的数量级是成百上千微秒到几毫秒。)

附图说明

现参照附图来描述本发明的仅作为示例的一些实施例，在附图中：

图1是示出在接收“传统”(IEEE 802.11a)的OFDM帧时，可归因于信道估计平均的对接收机灵敏度的改善的图；

图2是示出在利用绿地前导码(Greenfield preamble)(IEEE 802.11n)OFDM帧接收高吞吐量帧时，可归因于信道估计平均的对接收机灵敏度的改善的图；

图3是示出在利用混合格式前导码(IEEE 802.11n)OFDM帧接收高吞吐量帧时，可归因于信道估计平均的对接收机灵敏度的改善的图；以及

图4是示出OFDM接收机的框图。

具体实施方式

重申上文所述的内容，在802.11n的OFDM接收机中，频域信道估计的典型计算包括计算接收到的LTF(或者对于MIMO传输而言可能是多个LTF)的FFT：

L_m(k)＝FFT_k(l_m(n))