[发明专利]通过使用传输媒体响应估值进行数字符号检测的方法和设备

说明书

                       背景

本发明总的涉及通信系统，更具体地，涉及数字系统中的相干解调。

数字电信系统正快速地发展以用于有线线路和无线应用。在这样的系统中，信息被转换成典型地为二进制值的信息符号。这些符号然后被编码和调制成这样一种形式，它可被传送到传输媒体上，例如有线线路、空气(使用无线电波或声压)、或磁带上。这种传输过程包括使用脉冲成形，以形成用于传输的符号值。

随着对于通信要求的增长，在有线线路调制解调器中利用更高的数据速率。结果，调制和/或传输媒体引入符号间干扰(ISI)，其中一个符号与下一个符号重叠。为了提供可接受的性能，需要在接收机中进行均衡，例如线性均衡、判决反馈均衡、或最大或然序列检测(MLSE)。

在许多无线通信系统中也需要均衡。这些系统包括由D-AMPS，PDC，和GSM规定的那些均衡，它们采用频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)的组合。其中，传输媒体由于多径传播而发散，在接收机中引起符号间干扰(ISI)。

调制和多址的新的形式已被引入到有线线路通信，例如，扩频调制和码分多址(CDMA)。在这些类型的系统中，例如由IS-95规定的那些系统中，信息符号由码片序列(调制符号)代表。如同FDMA和TDMA那样，在CDMA系统中的多径传播在接收机中引起信号回波。在CDMA系统中，ISI用Rake接收机来处理。

在所有这些系统中，语音质量对于用户的满意程度是重要的。为了在接收机处提供高的语音质量，使用了以均衡器或Rake接收机的形式的先进解调技术。这些先进解调技术需要估值信道抽头系数，它相应于不同的信号延时。这些信道抽头系数然后被使用在解调过程中。

解调典型地在基带被执行。在射频接收机中，这是在接收信号被滤波、放大、下变频到基带频率、采样和均衡以后发生的。这导致了一个接收样本流，它被表示为r(k)，在传统上被模型化为：

r(k)＝c(0)a(k)+c(1)a(k-1)+...+n(k)             (1)其中c(j)是信道抽头系数以及a(k)是发送符号值。假定是复数值，相应于同相(I)和正交(Q)信号分量。在传统的相干接收机中，信道抽头系数被估值，然后被用来从接收的数据中确定符号值。如果使用部分地间隔开的接收机，那麽接收的数据样本被看作为把多个符号间隔开的数据流复接在一起。每个符号间隔开的数据流如上所述地被模型化。

在Y.Wan，Q.Liu，和A.M.Sendyk等的题目为“A fractionally-spaced maximum-likelihood sequence estimation receiver in amultipath fading environment(在多径衰落环境下部分地间隔开的最大或然序列估值接收机)”、发表在ICASSP’92上的文章给出了一个例子。其中，在所接收到的量和预期要被接收到的量之间的差值被平方以及求和，以构成一个量度，它被所检测的符号值最小化。对于部分地间隔开的均衡，平方的差值仍旧被求和来确定检测的符号值。

这样的传统方法把发送脉冲成形或滤波、传输媒体、以及接收滤波一起作为一个复合信道来对待。如果所有的接收样本与噪声样本不相关，则这些传统的方法是最佳的。然而，因为噪声通过接收滤波器，它是限带的。取决于接收滤波器响应和采样速率，噪声样本将是相关的。当接收滤波器与发射滤波器匹配和复合响应不是奈奎斯特型时，这一情况在符号-间隔开的接收机中出现。而且，部分响应调制方案被故意设计成带有这种特性，以便于占用较小的频带。当接收滤波器与发射滤波器匹配和滤波器带宽是使得噪声样本是相关时，这种情况也出现在部分地间隔开的接收机中。