[发明专利]在接收机中均衡劣变信号的装置和方法

说明书

本发明一般涉及数字无线电接收机，更具体地说，涉及到用传统信道均衡技术来解调多径信号的接收机。  

在一般环境中传播的射频(RF)信号会经历时散(timedispersion)，这种时散被称为多径，并且是由被各种周围环境如建筑物、山、移动的物体等反射的射频信号引起的。这样一个多径信号在被接收时由于增加了真实信号的许多复制品(replicas)而变劣。这些复制品具有不同的幅度、相位和相对于所要求的信号的时间延迟。在接收机中，为实现信号的高质量解调，复制品必须被计量和补偿。一种这样的校正测量是为了均衡多径信号，以便基本上实现这样一种补偿。

采用均衡技术减少多径影响的接收机在本领域是公知的。G.Ungerboeck在“IEEE Transactions onCommunications”杂志第Com-22卷、第624-635页、1974年5月发表的题为“适用于载波调制数据传输系统的最大似然接收机(Adeptive Maxium-LikelihoodReceiver For Carrier-Modulated Data-Transmission Systems)”的文章中描述了一种这样的接收机。本质上，所接收的信号可能由于多径信道产生符号间干扰(ISI)和接收机高频端产生附加噪音而变劣，因其它信号以同样的RF载波频率从系统的其它部分传输，上述干扰称为共信道干扰，所接收的信号是通过使用最大似然序列估量器(MLSE)均衡器而得到均衡的。该MLSE均衡器使用了一个与多径信道脉冲响应相匹配的复式匹配滤波器(CMF)，并使用了一种改进的Viterbi算法(VA)部分，见Ungerboeck的文章中的图2。

由于信道脉冲响应快速变化，因而用来构造复式匹配滤波器并且取决于信道脉冲响应估计量的因数必须足够频繁地产生，以便在均衡过程中这些因数准确地代表上述信道。这些因数通常是通过将一个储存在接收机中的预定同步模式(pattern)与一个用接收信号调制的同步模式相关联而导出的，这种关联是估量信道脉冲响应(还有其它技术，但这个技术不用显示同步模式就能估量信道脉冲响应)。关联和匹配滤波(如果复式匹配滤波器是一个合适的)组合能消除输入信号和接收机本身的振荡器之间的相位偏移，并使得接收信号的信噪比达到最大值。复式匹配滤波器的输出被传送给用于计量前面所述的符号间干扰(ISI)问题的最大似然序列估量器(MLSE)。由MLSE计量ISI所进行的计算紧紧依赖于信道脉冲响应估量，并且还紧紧依赖于由估量的信道脉冲响应导出的复式匹配滤波器。

在组合的特定运动物体(GSM)泛欧数字分格系统中，用来确定关联性的同步序列比较短，因此，由此而产生的复式匹配滤波器的因数对附加的噪音、干扰和互相关的分量就很敏感。当上述关联是有噪音的时候，不但由于复式匹配滤波器没有适当地与信道匹配而使匹配滤波过程受到有害的影响，而且最大似然序列估量(MLSE)过程由于上述同样的原因也受到有害的影响。

这样就需要一种接收机，这种接收机用均衡的方法通过改善估量的信道脉冲响应而改善对劣变信号的检测，上述估量的信道脉冲响应用来导出复式匹配滤波器的因数，并通过MLSE而被使用。

本发明提供了一种在通讯系统接收机中均衡劣变的数据信号的均衡系统和方法，所述劣变的数据信号已经从通讯系统接收机接收的无线电信道信号中检测到，所述的均衡系统特征在于包括：估量装置，用来从劣变的数据信号中估量一个信道分布信号；修正装置，它耦合到所述的估量装置，用来修正所述的信道分布信号；以及增强装置，它耦合到劣变的数据信号和所述的修正装置，用来增强劣变的数据信号。

图1一般性地示出了多径信号是如何产生的。

图2一般性地示出-个组合的特定运动物体的时间分隔多路通讯时隙(GSM TDMA timeslot)，该时隙含有中间缓行(midamble)序列和信息(message)序列。

图3示出了一种典型的可适用于本发明的正交接收机。

图4一般性地详细示出了本发明的典型正交接收机的均衡器和相关器块。

图5给出一种典型的由多径接收产生的相关信号C(t)和一种理想的相关信号C₁(t)。

图6描绘出噪音对典型的相关信号C(t)的影响根据本发明能够怎样得到抑制。

图7一般性地示出根据本发明用于构造复式匹配滤波器的相关信号。