[发明专利]接收方法和接收机

说明书

本发明涉及蜂窝无线系统中的一种接收方法，该系统在每个小区中都包括至少一个与位于其小区区域中的终端通信的基站，并且在该系统中，采用码分多址，在这种方法中，所接收的信号包括来自多个发射机的信号的和信号，所述信号包括码元，并对所述信号进行干扰消除和进行同时的多用户检测，并且在这种方法中，为所接收的信号产生一个估算。

本发明还涉及蜂窝无线系统中的一种接收方法，该系统在每个小区中都包括至少一个与位于其小区区域中的终端通信的基站，并且在该系统中，采用码分多址，在这种方法中，所接收的信号包括来自多个发射机的信号的和信号，并对所述信号进行干扰消除和进行同时的多用户检测。

本发明可应用于多种不同类型的无线系统如CDMA系统中。CDMA是一种基于扩展频谱技术的多址联接方法，并且除了以前的FDMA和TDMA系统以外，这种方法最近也已应用于蜂窝无线系统中。CDMA比起以前的方法具有多个优点，如频率规划简单而频谱效率高。

在CDMA方法中，利用带宽大大宽于数据信号的扩展码将窄带用户数据信号倍乘到相对宽带上。在已知测试系统中，所用的带宽例如为1.25MHz、10MHz和25MHz。鉴于这一倍乘，数据信号被扩展到所用的整个频带上。所有用户以同一频带同时发射。在基站与移动台之间的每个连接上，都使用一个独特的扩展码，这样，在接收机中，根据每个用户的扩展码，可以区分这些用户信号。目的是要通过这样的方法来选择扩展码：这些扩展码互相正交，即它们互不相关。

以常规方法实现的CDMA接收机中的相关器与根据扩展码来识别的所需信号进行同步。在接收机处，通过将数据信号再乘以与发射期间相同的扩展码，将该数据信号复原到原始带宽。与其他扩展码相乘的信号理论上不相关且不会复原到该窄带。因此，这些信号对所需信号而言就象噪声一样。目的是要从一些干扰信号中检测出所需用户的信号。实际上，扩展码不是正交的，因此其他用户的信号造成所接收信号非线性失真，这会妨碍所需信号的检测。这种用户之间的互相干扰叫作多址联接干扰。类似的多址联接干扰也会出现在诸如TDMA和FDMA等其他多址连接方法中。

已开发了许多种接收方法，用来消除因多址联接干扰所造成的信号质量下降。在这些方法中，有常规的单用户接收和能进行同时的多用户检测的方法。在常规的单用户接收中，所接收的传输可通过一种线性匹配滤波器来相关，这种滤波器可以滤掉除所需用户的信号之外的传输中所包含的所有其他信号。这种接收方法容易实现，但在多址联接干扰消除中，效率太低。

已经公开了从宽带信号中消除多址联接干扰并又通过将扩展码解码来检测窄带信号的方法。这种方法在“Thielecke，‘Interference Reduction Applied to Channel Estimation in CDMASystems’，Proceedings of Vehicular Technology Conference，1994”中被公开，在此作为参考。然而，实际上这些方法实现起来是困难的，因为要在宽带上即以码片级(chip level)来进行信号处理。

一种最佳多用户检测器(MUD)包括一些线性匹配滤波器和一个维特比检测器。一种已知的线性多用户检测器是称为去相关检测器的最小二乘方检测器(LS检测器)。这种检测器需要有关所用码的互相关的数据。

再者，这些已知方法的缺陷在于，它们是针对静态系统(即用户数量不变的情况)而发展起来的。然而，无线系统实际上包括了大量随时间变化的因素，因此在设计接收机时应当考虑这些因素。鉴于越区切换或新的呼叫，一些新用户进入到小区中。来自邻近小区的干扰信号的数据和质量也在不断变化。

本发明的目的是，提供一种接收方法和一种接收机，利用这种方法和接收机可以避免以往方案的缺点。本发明的方案能实现快速和精确的同步，因此可以提高连接建立和干扰消除的质量。

用引言中所述的那种方法可以达到这一目的，该方法其特征在于，估算包括所接收用户信号的一个或多个估算，还在于，将所接收的和信号减去以码元级所估算的码元的影响，从而得到一个窄带的码元级残留信号。

还可用引言中所述的那种方法达到这一目的，该方法其特征在于，估算包括所接收用户信号的一个或多个估算，还在于，所接收的和信号用一种特殊的扩展码来相关，从而得到第一码元级信号，还在于，所计算的估算用同一扩展码来相关，从而得到第二码元级信号，还在于，将第一码元级信号减去第二码元级信号，从而得到一个窄带的码元级残留信号。