[发明专利]用于多径信道中传播的数字信号的接收机

说明书

本发明特别涉及信号均衡的处理方法，并涉及通过信道对数字连接应用这一方法的接收机，所述信道受到多径随时间与噪声迅速变化的影响。来自多径的符号间干扰(ISI)成为限制陆地移动无线电系统性能的主要因素之一。传输信道引起的瞬时传播ts能达到15-20μs，这与载频(GSM传输为900/1800MHz，UMTS为2GHz)无关。

在当前的GSM传输中(调制为270Kbps二进制)，这对应于长度L＝6码元间隔(样本)的等效时间离散信道脉冲响应(CIR)，因而在当前GSM接收机中，具有2⁵＝64状态的Viterbi均衡器(VE)是一种可行的解决办法。参照比GSM更为先进的系统，更大的符号速度(达2Mbps)提出了更大的L值，而且常规的VE过程复杂。若转到更高级别的构象(如QPSK)，同样增大了复杂性。

此外，即使在当前的GSM中，为了能启动这类附加的功能，例如沿整个接收的时隙作信道评估而且不仅与当前的GSM接收机中发生的所谓居中(midamble)有关，与64状态VE相比，减小复杂性还是有利的。

在此场合中，必须使用有利于简化技术的VE，诸如交叉滤波器或DFE，但其性能比VE差得多。

已经提出的均衡器属于所谓的符号对符号一族，是一种后验概率(SBS-MAP)最大的均衡器。本发明的均衡器为一种递归结构，基于步进信道知识和相对于通道输出所接收的序列观察(噪声)而工作。

本发明的一般目的是克服上述诸缺点，即提出一种信号处理方法和应用该方法的接收机，使它比常规接收机(其复杂性依赖于总脉冲响应长度)更简化。

为此，根据本发明设法提供一种对接收的数字信号r(n)均衡的方法，所述数字信号r(n)在造成时间与频率畸变的时不变或甚至时变型多径、脉冲响应总长度为L的通信信道中传播，所述方法包括以下步骤：

初步评估称为CIR的信道脉冲响应，

用称为“非零”系数的被评CIR的NNZ系数(其幅值比称为“零”系数的其余L-NNZ系数大得多)把信道状态划分为：

a)“可见态”，由包括相对于非零CIR系数定位的NNZ信息数据的矢量b′(n)≡b(n-i′1)…b(n-i′NNZ)]定义，

b)“近隐藏态”，由包括相对于后接CIR位置具有非零CIR系数的NZV数据的矢量b″(n)≡[b(n-i″1)…b(n-i″NZV)]定义，

c)“远隐藏态”，由包括其余NZL＝L-NNZ-NZV数据的矢量b(n)≡[b(n-i1)…b(n-iNZL)定义]，

分别计算信道状态b′(n)、b″(n)和b(n)后验概率(APP)的矢量p′(n)、p″(n)和p(n)，

根据基于上述信道可见态矢量APP P′(n)的最大后验概率(MAP)准则判定接收的符号，以及

除了接收的序列r(n)外，还根据可见态b′(n)的矢量APP P′(n)逐步更新该信道的初始评估值。

根据本发明，提供一种被接收的数字信号r(n)的接收机，所述数字信号r(n)在造成时间与频率畸变的时不变或均匀时变型多径、脉冲响应总长度为L的通信信道中传播，所述接收机包括：

对信道脉冲响应(CIR)作初步评估的评估器(CE)，

识别下述三种信道状态的被评估CIR非零系数的检测器：

a)“可见态”，由包括相对于非零CIR系数定位的NNZ信息数据的矢量b′(n)≡[b(n-i′1)…b(n-i′NNZ)]定义，

b)“近隐藏态”，由包括相对于后接CIR位置具有非零CIR系数的NZV数据的矢量b″(n)≡[b(n-i″1)…b(n-i″NZV)]定义，

c)“远隐藏态”，由包括复杂NZL＝L-NNZ-NZV数据的矢量b(n)≡b(n-i1)…b(n-iNZL)定义]，

信道状态分别为b′(n)、b″(n)和b(n)后验概率(APP)的矢量p′(n)、p″(n)和p(n)的计算器。

基于该信道的可见态的这一矢量APP P′(n)的最大后验概率(MAP)判定器，

根据可见态b′(n)的矢量APP P′(n)并根据接收的序列r(n)更新初步评估值的逐步信道评估器。

为了清楚地阐述本发明的创新原理及其较之原有技术的诸优点，下面借助附图以应用所述原理的非限制性例子描述一可行的实施例。

附图中：

图1示出已知类型SBS-MAP接收机的框图，和

图2示出应用本发明方法的SBS-MAP接收机的框图。