[发明专利]用于多路接收信道联合同步的方法和设备

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明总的涉及数字信号的通信，更具体地涉及在数字通信系统中多路分集信道的接收机同步。

2.相关技术描述

在数字通信系统中，数字符号如二进制±1值作为波形通过信道从发射机向接收机发射。在一般意义上使用术语“信道”，和代表任何通过其发射信号的媒介。例如，信道可以是无线环境，铜线，光缆，或磁存储介质。在每种情况下，由于通过信道传输的原因，在接收机接收的信号与发射机发射的信号不同。所接收的信号通常包括噪声和来自其它信号的干扰，这就降低了信号质量以及增加了传输差错的可能性。

尤其在无线通信系统中，由于信号路径不同公知的瑞利(Rayleigh)衰减现象极可能引起40dB或更大的本地信号损耗。为克服瑞利衰减，在接收机上使用多个天线的空间分集技术是公知的。当接收机天线物理上间隔足够的距离时，各个天线所接收的信号呈现出不相关的瑞利衰减。接收机所接收的该信号称为“分集信号”，而天线被称为“分集天线”。在接收机上合并该分集信号以产生更强和可理解的信号。

也可以使用接近隔开的天线单元，如在相控阵天线中，以提供阵列增益，即使分集增益由此减少或消除。最好在解调之前对相控阵信号使用波束成型。

在接收机上，解调之前在信号上执行信号预处理操作如滤波、放大和可能的混频。信号预处理操作也可以包括对接收信号的采样和量化以获得接收数据采样序列。按照这样的信号预处理，所接收信号被解调和转换为模拟信号而输出。

在大多数数字通信系统中，由发射机发送的同步(或“sync”)信号协助接收机解调所接收数字信号。接收机将所接收信号与已知的同步信号的副本进行比较以确定位或码元时序，确定帧时序，并可能估计信道响应。码元时序表示采样接收信号的最好位置，帧时序表示新帧开始的出现处。如果执行过采样，时序表示当抽样过采样数据时使用那一个采样相位。

以常规的同步方法，时序是由发现使所需要的信号强度最大的采样相位确定的。一般，这些通过将接收信号与同步信号相关来完成并使用幅度平方相关值作为信号强度标志。

可惜，所接收的信号包含阻止发射数字码元的完全复原的减损信号。如果减损是加性白高斯噪声(AWGN)，则上述最大信号强度的常规策略也使信噪比(SNR)在解调器的输入端最大。如果减损包括其它信号如同信道干扰或邻信道干扰，则按照Chennakeshu等人的美国专利5406593号所讨论的方法能够使输入信号与减损加噪声之比最大。

当多路接收天线用于空间分集时，常规方案是单独同步每个分集信号，如在美国专利5406593号所讨论的那样。这些就优化了每个分集信道的SNR或SINR。该方案领会了常规分集合并，其中不执行干扰消除，作为解调器输出的SINR顶多是不同分集信道的SINR的和。可是，当在接收机执行干扰消除时，使每个天线上SINR最大不一定是最好的策略。相反，在时域上协调了干扰信号可能有利，以便当分集信号被合并时各个信号的干扰成分将相互抵消。这就是单独信道同步所不能保证的。这样，需要能够联合同步多路接收信道以使干扰消除检测器性能最大的一种方法和设备。

发明概述

因此，本发明的主要目的是提供多路接收信道联合同步的设备。

根据本发明，提供了一种多路接收信道联合同步的设备。该设备包括接收信号的装置，预处理所接收信号的装置，预处理信号联合同步的装置，和抵消同步信号中干扰的装置，其中在消除干扰后判定所接收信号中的数据内容。

还提供一种联合同步多路接收信号的方法。根据本发明，为每个分集信号选择采样相位偏置以便所合并的接收信道的SINR最大。

当阅读下面的详细说明及附图时本发明的这些和其它目的与特征和优点将变得明显，附图中相同的参考标号表示相同元件或单元。

附图简短描述

图1是典型的数字通信系统的方框图；

图2是根据现有技术的单独信道同步设备的方框图；

图3是根据本发明实施例的接收机结构的方框图；

图4是根据本发明实施例的联合同步单元的方框图；

图5是表示由图4中实施例的联合同步单元实现联合同步过程的流程图；

图6是根据图4中实施例的量度计算机的方框图；

图7是根据图4中实施例的量度计算机的另一个实施例的方框图；

图8是根据本发明另一个实施例的联合同步单元的方框图；