專利名稱：提供盲自適應(yīng)估算和接收的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在最小均方誤差(MSE)意義上在線性系統(tǒng)中估算未知的隨機(jī)參數(shù)，并根據(jù)系統(tǒng)中的逐漸變化來調(diào)整估算器。它也涉及到將估算算法應(yīng)用到數(shù)字無線電通信中，更具體地說，涉及到實(shí)現(xiàn)用于例如包括寬帶CDMA(WCDMA)系統(tǒng)的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)的低復(fù)雜性自適應(yīng)線性最小均方誤差(LMMSE)無線終端接收機(jī)。
用于WCDMA終端接收機(jī)的RAKE接收機(jī)不具有降低多徑傳播產(chǎn)生的干擾的能力，而且它無法利用干擾的結(jié)構(gòu)，即其空間和時(shí)間相關(guān)特性。在高負(fù)荷小區(qū)中，或有來自相鄰小區(qū)的很強(qiáng)干擾時(shí)，RAKE接收機(jī)無法良好地工作。此外，如果使用了多個(gè)無線終端天線，則RAKE接收機(jī)無法智能地指引天線陣射束，使得信號(hào)對(duì)干擾加噪聲之比(SINR)將變得最大。
在最小均方誤差(MMSE)方面最優(yōu)化的線性接收機(jī)在文獻(xiàn)中有很好的描述，但太復(fù)雜而無法在多數(shù)應(yīng)用中實(shí)施。
文獻(xiàn)中，幾乎所有用于找出LMMSE解的算法都或者太復(fù)雜而無法在實(shí)際接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)，和/或需要合適的訓(xùn)練序列。然而，第三代CDMA系統(tǒng)中不存在合適的訓(xùn)練序列。
大多數(shù)自適應(yīng)算法普遍具有的一個(gè)問題是它們被設(shè)計(jì)成在符號(hào)級(jí)工作。然而，由于在WCDMA系統(tǒng)中使用了長(zhǎng)擾碼，因而符號(hào)級(jí)算法無法良好地工作。這是由于擾碼使信號(hào)在符號(hào)級(jí)變得具有非周期平穩(wěn)性。換而言之，加擾完全打亂了信號(hào)的相關(guān)特性，從而使自適應(yīng)無法實(shí)現(xiàn)。
濾波器設(shè)計(jì)為在碼片級(jí)而不是在符號(hào)級(jí)工作時(shí)，這種問題就可避免。但是，由于在碼片級(jí)缺少合適的訓(xùn)練序列，自適應(yīng)算法必須是盲的。迄今為止，只為此開發(fā)或提議了幾個(gè)可行的算法。
發(fā)明者熟知的一種改進(jìn)自適應(yīng)算法是所謂的Griffiths(格里菲思)算法。此算法使用信道脈沖響應(yīng)來訓(xùn)練濾波器。然而，仍需要訓(xùn)練，且自適應(yīng)時(shí)間可能不是對(duì)所有應(yīng)用都最佳。
發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的第一目的和優(yōu)點(diǎn)是提供一種自適應(yīng)濾波器，該濾波器消除了乘以協(xié)方差矩陣的逆矩陣的需要。
本發(fā)明的另一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)是提供一種自適應(yīng)濾波器，該濾波器具有的計(jì)算要求適用于諸如WCDMA終端等采用一個(gè)或多個(gè)天線的無線終端。
本發(fā)明的另一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)是提供一種自適應(yīng)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器，該濾波器不需要使用訓(xùn)練序列，并且適合在諸如WCDMA終端等采用至少一個(gè)接收天線的無線終端中使用。
發(fā)明概要通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和設(shè)備，克服了上述和其它問題，并且實(shí)現(xiàn)了上述目的和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供一種以自適應(yīng)線性有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器來實(shí)施的算法，該濾波器可用于確定未知隨機(jī)參數(shù)的線性最小均方誤差(LMMSE)估算值。盡管直接計(jì)算LMMSE解很復(fù)雜且需要計(jì)算大矩陣的逆矩陣，但本發(fā)明的自適應(yīng)算法的復(fù)雜性與眾所周知且明顯較低復(fù)雜性的最小均方(LMS)算法大致相同。
目前最佳的自適應(yīng)FIR濾波器是盲的，即它不需要為自適應(yīng)進(jìn)行任何訓(xùn)練，這使得它適用于例如具有一個(gè)或多個(gè)天線的WCDMA下行接收機(jī)。已經(jīng)證明，該自適應(yīng)WCDMA終端接收機(jī)的性能優(yōu)于當(dāng)前使用的RAKE接收機(jī)。
總之，本發(fā)明提供一種可用于導(dǎo)出線性濾波器的自適應(yīng)算法，該濾波器使諸如但不限于發(fā)射數(shù)據(jù)符號(hào)等一些未知參數(shù)的估算值的均方誤差減至最小。由于采用自適應(yīng)處理，因此避免了最優(yōu)濾波器的常規(guī)直接求解所需的高計(jì)算復(fù)雜性。該算法不需要為自適應(yīng)作任何訓(xùn)練，因而適合在第三代高級(jí)無線終端接收機(jī)中使用。
根據(jù)本文所述的自適應(yīng)算法可用于在少量計(jì)算要求下找出線性MMSE(LMMSE)解。應(yīng)用到WCDMA接收機(jī)時(shí)，根據(jù)這些論述的自適應(yīng)LMMSE算法使信道均衡，從而使來自其它用戶的干擾達(dá)到最小。另外，由于自適應(yīng)濾波器執(zhí)行的固有白化操作，來自相鄰小區(qū)的干擾得到有效抑制。同時(shí)，在多天線接收機(jī)的情況下，自適應(yīng)接收機(jī)能夠(幾乎)最佳地執(zhí)行射束操縱。
性能結(jié)果表明，自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)明顯優(yōu)于常規(guī)RAKE接收機(jī)。改進(jìn)的性能可用于增加無線終端接收機(jī)的接收可靠性，特別是在嚴(yán)重干擾的條件下，或者可用于增加小區(qū)覆蓋或系統(tǒng)容量。
與格里菲思算法方案不同，在本發(fā)明的自適應(yīng)算法中，LMMSE估算器分成盲自適應(yīng)濾波器和與信道脈沖響應(yīng)以及所需用戶的擴(kuò)頻碼相匹配的濾波器。因此，根本無需訓(xùn)練。
在多徑傳播明顯、或者擴(kuò)頻碼很短(高數(shù)據(jù)率)、或者歸屬小區(qū)高負(fù)荷或者來自相鄰小區(qū)的干擾強(qiáng)的情況下，已經(jīng)證明，根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)接收機(jī)優(yōu)于常規(guī)RAKE接收機(jī)。
然而，在使接收機(jī)輸出的信號(hào)對(duì)噪聲加干擾之比最小化的意義上，自適應(yīng)濾波器可在RAKE接收機(jī)之前使用，從而使整個(gè)接收機(jī)用作收斂到最優(yōu)線性接收機(jī)的自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)。如果由于某種原因?qū)⒆赃m應(yīng)濾波器部分旁路，例如，在遇到好的信道條件時(shí)為了節(jié)能而繞過該部分，則接收機(jī)用作常規(guī)RAKE接收機(jī)。
如果接收機(jī)具有多個(gè)天線，則自適應(yīng)接收機(jī)具有(漸近地)最優(yōu)執(zhí)行波束成形的固有能力。因此，如果在常規(guī)多天線RAKE之前在多天線接收機(jī)中使用自適應(yīng)濾波，則整個(gè)接收機(jī)用作自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)，并以最優(yōu)方式執(zhí)行波束成形。除非利用另外的算法，否則單獨(dú)的RAKE接收機(jī)執(zhí)行此任務(wù)并不是最優(yōu)的。
自適應(yīng)算法具有很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛糜谧赃m應(yīng)的參考向量只有一個(gè)非零元素，因此，該算法的復(fù)雜性實(shí)際上比熟知的LMS更低，而熟知的LMS由于缺少可靠的訓(xùn)練序列而無法使用。
自適應(yīng)算法對(duì)于適度要求是穩(wěn)定的，并且它收斂到已知的最優(yōu)解。對(duì)于某些更早的特定算法，穩(wěn)定性無法保證，并且它們未必表現(xiàn)出整體收斂。
在單個(gè)接收機(jī)天線的情況下，自適應(yīng)濾波器可相對(duì)于中心濾波器抽頭對(duì)稱，可利用這一點(diǎn)使算法的自適應(yīng)速度更快。應(yīng)當(dāng)指出，“中心抽頭”不一定是正中的抽頭，因?yàn)橥ǔＴ跒V波器中可能具有P+1+Q個(gè)抽頭。因此，可能相對(duì)于第P+1個(gè)濾波器抽頭保持對(duì)稱。如果使用多個(gè)天線，則濾波器不對(duì)稱。
本文公開的是一種普通方法，代替將接收信號(hào)樣值向量乘以輸入信號(hào)的逆協(xié)方差矩陣或者乘以輸入信號(hào)中其它干擾加噪聲(即輸入信號(hào)減去所需信號(hào))的逆協(xié)方差矩陣的運(yùn)算。在許多熟知的估算器結(jié)構(gòu)中都需要這種類型的矩陣向量乘法，作為估算算法的一部分(如在LMMSE估算器中)。該普通方法包括以下步驟(a)估算協(xié)方差矩陣的逆矩陣的行或列；以及(b)將行或列向量的估算值的元素用作線性濾波器中的系數(shù)，該濾波器用于對(duì)輸入信號(hào)樣值濾波。在當(dāng)前最佳實(shí)施例中，接收信號(hào)包括一系列調(diào)制的脈沖波形，如數(shù)據(jù)符號(hào)脈沖波形，每個(gè)脈沖波形帶有諸如數(shù)據(jù)符號(hào)的未知參數(shù)和噪聲。
濾波器系數(shù)構(gòu)成向量w(i)，該向量是與接收信號(hào)的時(shí)間間隔i對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣的逆矩陣的行或列的估算值。w(i)的估算可基于信號(hào)協(xié)方差矩陣的估算以及考慮僅需要逆矩陣的一行或列的計(jì)算此矩陣的逆矩陣的算法的使用。濾波步驟形成濾波器輸出g(i)(標(biāo)量值)。連續(xù)的濾波器輸出可用于替換通過將接收輸入信號(hào)向量乘以逆協(xié)方差矩陣而得出的向量。
還公開一種求出濾波器的盲自適應(yīng)方法，由向量w(i)給出的濾波器的系數(shù)收斂到協(xié)方差矩陣的逆矩陣的一行或列。此方法包括以下步驟(a)使用有關(guān)逆協(xié)方差矩陣的相關(guān)行或列的最佳適用先驗(yàn)知識(shí)將線性濾波器初始化；(b)生成濾波器輸出g(i)；以及(c)自適應(yīng)地更新濾波器系數(shù)，以便濾波器向逆協(xié)方差矩陣的相關(guān)行或列收斂。
通常，可能會(huì)關(guān)注全部接收信號(hào)的逆協(xié)方差矩陣或者只是干擾加噪聲的逆協(xié)方差矩陣(例如，如果所需信號(hào)分量不包括在全部信號(hào)中或首先從全部信號(hào)中減去)。
當(dāng)目標(biāo)是估算逆協(xié)方差矩陣的行或列時(shí)，可能首先必需構(gòu)建或估算協(xié)方差矩陣本身。此外，在這一點(diǎn)，本發(fā)明的方面是一種使用逆協(xié)方差矩陣的行或列作為濾波器的方法。在多數(shù)情況下，此方案可降低計(jì)算復(fù)雜性，這在諸如蜂窩電話、PDA和個(gè)人通信裝置等電力和資源受限的移動(dòng)電子平臺(tái)中是重要的考慮因素。
使用盲自適應(yīng)濾波器時(shí)，不必為求出逆協(xié)方差矩陣的行或列而單獨(dú)構(gòu)建或估算協(xié)方差矩陣。這種情況下，自適應(yīng)濾波器會(huì)自適應(yīng)，使得濾波器系數(shù)(堆疊到向量中的濾波器系數(shù))構(gòu)成逆協(xié)方差矩陣的行或列的估算值。
通常，首先估算協(xié)方差矩陣，然后求出協(xié)方差矩陣的逆矩陣，然后將輸入信號(hào)向量與逆矩陣相乘。根據(jù)本發(fā)明講授內(nèi)容，輸出向量是根據(jù)單個(gè)自適應(yīng)濾波器的輸出估算的。
應(yīng)當(dāng)指出，自適應(yīng)濾波器本身并不產(chǎn)生LMMSE估算值。僅在自適應(yīng)濾波器后面是與接收信號(hào)承載的未知參數(shù)脈沖波形匹配的濾波器之后，才產(chǎn)生LMMSE估算值。另一種狀況是估算由逆(總)協(xié)方差矩陣的行或列組成，而不是由逆干擾加噪聲協(xié)方差矩陣組成。本文所述的自適應(yīng)濾波器可視為多用途濾波器，例如，它用于LMMSE估算。
該方法的另一步驟將結(jié)果(濾波器輸出)加至與要估算的未知參數(shù)的脈沖波形相匹配的獨(dú)立濾波器。這兩個(gè)濾波器一起則形成未知參數(shù)的自適應(yīng)LMMSE估算器。在目前最佳實(shí)施例中，接收信號(hào)從無線網(wǎng)絡(luò)的基站(BS)作為WCDMA信號(hào)發(fā)射，并且匹配濾波器作為RAKE接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該接收機(jī)執(zhí)行在碼片級(jí)的多徑組合以及單代碼相關(guān)。這種情況下，未知參數(shù)是通過諸如WCDMA信道等無線信道發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)符號(hào)。
還公開一種接收機(jī)，它使用至少一個(gè)天線從信道接收信號(hào)，其中接收信號(hào)包含數(shù)據(jù)信號(hào)。接收機(jī)包括輸入部分，如用于對(duì)接收信號(hào)抽樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。接收機(jī)還包括盲自適應(yīng)濾波器，該濾波器處理輸入樣值并生成輸出樣值以便進(jìn)一步處理，并且該濾波器收斂到濾波器系數(shù)向量，而該向量是逆協(xié)方差矩陣的行或列的估算值。RAKE接收機(jī)最好耦合到自適應(yīng)濾波器的輸出，并且結(jié)合單代碼相關(guān)器執(zhí)行碼片級(jí)的多徑組合。
在這些實(shí)施例中，RAKE接收機(jī)也可以這樣實(shí)現(xiàn)，使得它先使用代碼相關(guān)器組將多路徑解擴(kuò)頻，然后使用相關(guān)器輸出在符號(hào)級(jí)執(zhí)行多徑組合。
總之，具有所述后處理(脈沖波形匹配濾波，例如RAKE接收機(jī))的自適應(yīng)濾波器用作無需訓(xùn)練序列而工作的自適應(yīng)LMMSE濾波器。已經(jīng)表明，自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)收斂到逆協(xié)方差矩陣(Crr(i))-1的第(P+1)列或行，使得不必要執(zhí)行復(fù)雜的矩陣求逆。
本發(fā)明為估算或其它用途提供輸入信號(hào)向量與逆協(xié)方差矩陣(全部信號(hào)協(xié)方差矩陣或干擾加噪聲協(xié)方差矩陣)的所需相乘由線性濾波代替，其中，與時(shí)刻i對(duì)應(yīng)的逆協(xié)方差矩陣的行或列的元素(直接計(jì)算或估算的元素)用作濾波器系數(shù)。濾波器輸出構(gòu)成向量g(i)，g(i)是利用線性濾波器逐個(gè)元素地估算的。向量g(i)可用于代替將通過信號(hào)向量直接與逆協(xié)方差矩陣相乘而得到的向量。
本發(fā)明的論述不限于任何特定估算方法[例如，LMMSE、最大似然(ML)等]，并且在此普通級(jí)濾波無需自適應(yīng)。此普通方法可能需要精確構(gòu)建或估算實(shí)際的協(xié)方差矩陣，以便能夠估算逆矩陣的行或列，但這并不是必需的。由于只需要一行或一列，因此可大大降低復(fù)雜性。
本發(fā)明還通過應(yīng)用新穎的自適應(yīng)濾波器提供上述擴(kuò)展，使得濾波器w(i)收斂或接近收斂到所需逆協(xié)方差矩陣的行或列。
以下兩種情況可以區(qū)分開來。首先，如果需要全部信號(hào)協(xié)方差矩陣(如在線性最小MSE、即LMMSE估算的情況下)，則自適應(yīng)濾波器的輸入信號(hào)是全部信號(hào)(所需信號(hào)加干擾加噪聲)，并且濾波器輸出用于生成輸出向量g(i)。其次，如果需要噪聲協(xié)方差矩陣(如最大似然、即ML估算的情況下)，則濾波器的輸入信號(hào)是干擾加噪聲信號(hào)，其中排除了所需信號(hào)。例如，在導(dǎo)頻信號(hào)期間所需信號(hào)已知并由此可從全部信號(hào)中減去時(shí)，這是可能實(shí)現(xiàn)的。在通過自適應(yīng)求出所需濾波器時(shí)，此濾波器隨后可用于代替所需運(yùn)算、即對(duì)協(xié)方差矩陣求逆并且將輸入信號(hào)向量(也包括所需信號(hào))或某些其它信號(hào)向量乘以逆協(xié)方差矩陣。
通過解除自適應(yīng)濾波器與和接收抽樣信號(hào)承載的未知參數(shù)的脈沖波形相匹配的濾波器之間的連接，根據(jù)上述兩種情況生成的濾波器輸出隨后可用于例如在LMMSE估算中估算未知參數(shù)。
附圖簡(jiǎn)述結(jié)合附圖閱讀后面的本發(fā)明詳細(xì)說明，更易于明白本發(fā)明的上述和其它特征，其中

圖1是框圖，說明需要與逆矩陣相乘來按常規(guī)以高復(fù)雜性直接求解LMMSE估算器；圖2是采用根據(jù)本文論述的自適應(yīng)FIR濾波器的自適應(yīng)LMMSE估算器的框圖；圖3是采用根據(jù)本文論述的自適應(yīng)FIR濾波器的多信號(hào)自適應(yīng)LMMSE估算器的框圖；圖4是框圖，描述應(yīng)用于WCDMA下行鏈路中的自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)的目前最佳自適應(yīng)算法的使用；圖5是說明在G＝3dB的車輛A信道中接收機(jī)和RAKE的曲線圖，其中BER用實(shí)線表示，F(xiàn)ER用虛線表示；圖6是說明在G＝9dB的車輛A信道中接收機(jī)和RAKE的曲線圖，其中BER用實(shí)線表示，F(xiàn)ER用虛線表示；圖7是說明在G＝15dB的車輛A信道中接收機(jī)和RAKE的曲線圖，其中BER用實(shí)線表示，F(xiàn)ER用虛線表示；圖8是無線終端的部分框圖，它包括根據(jù)本文論述的LMMSE估算器，其中如圖1所示乘以逆矩陣的運(yùn)算替換為自適應(yīng)線性(橫向)濾波器；圖9A-9Q表示本發(fā)明的詳細(xì)說明中引用的多個(gè)數(shù)學(xué)公式；圖10是電路圖，表示在一個(gè)輸入信號(hào)r(i)(一個(gè)接收機(jī)天線)的情況下，根據(jù)這些論述的自適應(yīng)濾波器的示范硬件實(shí)現(xiàn)；以及圖11A和11B是有助于理解在計(jì)算或估算逆矩陣的一行(或列)中自適應(yīng)濾波器操作的示意圖，該行(或列)隨后用作輸入信號(hào)r(i)的線性濾波器(FIR濾波器)，其中圖11A說明單天線的情況，而圖11B說明兩個(gè)天線的情況。
發(fā)明詳細(xì)描述在詳細(xì)說明中會(huì)出現(xiàn)以下縮寫B(tài)ER誤碼率BS基站AWGN加性高斯白噪聲FER誤幀率FIR有限脈沖響應(yīng)濾波器LMMSE線性最小均方誤差LMS最小均方RAKE分離多徑SINR信號(hào)對(duì)干擾加噪聲之比SIR 信號(hào)對(duì)干擾比WCDMA寬帶碼分多址通過引用，線性公式系統(tǒng)可方便地用如圖9A所示的矩陣公式表示。此公式建立任意信號(hào)的模型?？紤]數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，向量r(i)可表示包括大約在涉及的時(shí)間間隔i的樣值的接收信號(hào)向量。矩陣H(i)是信道矩陣，也可包括脈沖整形和其它發(fā)射與接收濾波器，b(i)是數(shù)據(jù)符號(hào)的未知向量，并且n(i)是加性噪聲加干擾向量。無需進(jìn)行有關(guān)噪聲向量性質(zhì)的假設(shè)。
在給定r(i)的條件下為解出未知參數(shù)b(i)，圖9B的公式中表示了在最小均方的意義上最佳的線性估算器(LMMSE解)，圖中接收信號(hào)的協(xié)方差矩陣是圖9C所示的形式。
符號(hào)σb2表示未知參數(shù)(例如數(shù)據(jù)符號(hào))的權(quán)，E[]表示取期望值，()H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，而()-1表示矩陣求逆。此常規(guī)類型的估算器10的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
顯然，WLMMSE的解需要矩陣求逆和逆矩陣的不斷更新。但是，對(duì)于使用當(dāng)前可用的微處理器技術(shù)的無線終端接收機(jī)而言，這些運(yùn)算太復(fù)雜而無法在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)計(jì)算。
乘以逆矩陣之后，通過將結(jié)果g(i)與hH(i)相乘，執(zhí)行匹配的濾波。運(yùn)算結(jié)果是b(i)的LMMSE估算值。
現(xiàn)在提供的是根據(jù)本發(fā)明論述的普通自適應(yīng)盲算法的定義。同樣可參照?qǐng)D2。盲算法自適應(yīng)地求出最優(yōu)LMMSE估算器，從而避免大量計(jì)算要求。自適應(yīng)LMMSE解分成兩部分，其中圖1中的矩陣求逆方框替換為自適應(yīng)濾波器22，并且第二匹配濾波器方框24可保持原樣。從無需b(i)的訓(xùn)練序列以訓(xùn)練自適應(yīng)濾波器22的意義上講，該算法是盲的。實(shí)際上，估算器的結(jié)構(gòu)使得自適應(yīng)濾波器22本身的輸出可用于訓(xùn)練。在自適應(yīng)濾波器22之后，最好有與脈沖波形匹配的另一濾波器，在此情況下為濾波器24。
執(zhí)行相同運(yùn)算的自適應(yīng)算法和方法如下所述。
仍參照?qǐng)D2，說明根據(jù)這些論述的盲自適應(yīng)LMMSE估算器20的框圖，第一步驟執(zhí)行濾波器初始化，如圖9D中的公式所示，圖中0N是長(zhǎng)度為N的全零列向量。
第二步驟根據(jù)圖9E所示的公式計(jì)算新濾波器輸出。
第三步驟根據(jù)圖9F所示的公式更新濾波器系數(shù)，其中a是可設(shè)為等于一的常量。
如果知道最優(yōu)濾波器是對(duì)稱的，則第三步驟可執(zhí)行可選子步驟。在這種情況下，可執(zhí)行圖9G中所示的公式。
第四步驟讓變量i遞增，并且方法轉(zhuǎn)到第二步驟以再次計(jì)算濾波器輸出。
在上述說明中，復(fù)共軛由()*表示，并且μ(i)是可能隨時(shí)間變化的小步長(zhǎng)參數(shù)。參數(shù)μ(i)可選擇為2-n形式以提供有效的硬件實(shí)現(xiàn)(還參見圖10)，其中n是整數(shù)。圖9H的公式中表示了設(shè)置步長(zhǎng)參數(shù)的一種選擇，該公式導(dǎo)致歸一化自適應(yīng)算法。參數(shù)α是常量，用以確保除數(shù)無法變得任意小，同時(shí)參數(shù)μ可以是常量或者根據(jù)信號(hào)模型改變的速度(例如衰落速度)來選擇。濾波器長(zhǎng)度為P+1+Q個(gè)抽頭，這與輸入向量r(i)的長(zhǎng)度相同(還參見圖10)。
自適應(yīng)LMMSE估算器20包括自適應(yīng)濾波器22和與接收脈沖波形匹配的濾波器24。向量w(i)是對(duì)應(yīng)于時(shí)間間隔i的逆矩陣的行(或列)的估算值(圖9C)。圖1的向量g(i)是通過得出的線性濾波器逐個(gè)元素估算的。形成完整向量g(i)的估算值后，可執(zhí)行圖1第二方框所示的第二運(yùn)算。在下面可以看到，第二運(yùn)算可作為常規(guī)或修改的RAKE接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
例如，RAKE接收機(jī)可基于T.Ojanper，R.Prasad(編者)的“第三代移動(dòng)通信的寬帶CDMA”(Artech House，1998)第46-47頁(yè)中所述和/或J.Proakis的“數(shù)字通信”第三版(McGraw-Hill，1995)第797-800頁(yè)中所述的內(nèi)容。前者提供了更實(shí)用的說明，而后者提供了更具理論性的說明。本文所采用的RAKE使用碼片級(jí)的多徑組合，其后面跟著單代碼相關(guān)器。雖然在引用中未說明此特定實(shí)現(xiàn)，但知道線性運(yùn)算的順序可以交換。
可以證明，自適應(yīng)濾波器系數(shù)收斂到逆信號(hào)協(xié)方差矩陣(Crr(i))-1的第(P+1)列。因此，根據(jù)這些論述的一個(gè)方面，避免了圖9B所示公式(1)中的復(fù)雜矩陣求逆的需要。實(shí)際上，通?？紤]的n2個(gè)元素降到僅考慮n個(gè)元素，這在執(zhí)行時(shí)間上提供了極大的改進(jìn)。
下面提供與多個(gè)輸入信號(hào)(天線)配合使用的自適應(yīng)算法的實(shí)施例的說明。先假定存在兩個(gè)可能相關(guān)的接收信號(hào)(例如，來自兩個(gè)接收機(jī)天線)?；陔S后的說明，與兩個(gè)以上輸入信號(hào)配合使用的這些論述的擴(kuò)展是簡(jiǎn)明的。在下面的說明中，附加下標(biāo)用于表示輸入信號(hào)向量(或天線)的標(biāo)記或?yàn)V波器向量的標(biāo)記。
與多個(gè)輸入信號(hào)(例如接收機(jī)天線)配合使用的方法如下所述。同時(shí)參照?qǐng)D3，該圖表示適合與兩個(gè)輸入信號(hào)r1(i)和r2(i)配合使用的自適應(yīng)LMMSE估算器20的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，自適應(yīng)LMMSE估算器20包括兩個(gè)自適應(yīng)濾波器22和兩個(gè)相關(guān)濾波器24，每個(gè)相關(guān)濾波器與接收脈沖波形相匹配。濾波器24可以是RAKE類型的濾波器。在脈沖波形濾波器24的輸出中提供求和結(jié)點(diǎn)26。
在第一步驟中，將自適應(yīng)濾波器22初始化，如圖9I中的公式所示，其中0N是長(zhǎng)度為N的全零列向量。
在第二步驟中，該方法根據(jù)圖9J所示的公式計(jì)算新自適應(yīng)濾波器輸出。
在第三步驟中，該方法如圖9K中所示更新濾波器系數(shù)，其中a是可設(shè)為一的常量。
第四步驟讓變量i遞增，并且該方法回到第二步驟以再次計(jì)算濾波器輸出。
因此，在描述根據(jù)本發(fā)明的盲自適應(yīng)算法后，現(xiàn)在提供示范WCDMA應(yīng)用中算法使用的說明。
對(duì)于WCDMA應(yīng)用，圖9L的公式中表示接收信號(hào)模型，其中矩陣G(i)現(xiàn)在是信道矩陣，其列h(i)表示信道脈沖響應(yīng)和特定用戶的每個(gè)發(fā)射碼片的碼片脈沖波形。假定每個(gè)碼片使用至少一個(gè)樣值，則協(xié)方差矩陣一般的大小為10×10或更大。用戶相關(guān)的時(shí)變短擴(kuò)頻碼由矩陣S(i)的各列給出。時(shí)間變化是由于WCDMA系統(tǒng)中使用長(zhǎng)擾碼的原因。要由自適應(yīng)濾波器20估算的信道符號(hào)堆疊成向量b(i)。
由于如前面所述使用了擾碼，無法通過使用已知符號(hào)序列b(i)來訓(xùn)練自適應(yīng)濾波器20。另外，無法通過使用某種已知的用戶碼片序列S(i)b(i)(例如來自公共導(dǎo)頻信道)來成功地訓(xùn)練自適應(yīng)濾波器20。這種情況是真實(shí)的，因?yàn)橄到y(tǒng)中一般具有大量的用戶，導(dǎo)致自適應(yīng)速度太慢，所以信號(hào)僅是整個(gè)下行信號(hào)的一部分。由于信號(hào)模型等效于前文所述的具有定義H(i)＝G(i)S(i)的模型，因此，根據(jù)本發(fā)明論述的自適應(yīng)濾波器20可直接應(yīng)用。直接LMMSE解具有圖9Q的公式中所示的形式。
在此公式中，向量sH(i)GH(i)等效于RAKE接收機(jī)，其中，在碼片級(jí)執(zhí)行多徑組合，然后使用單代碼相關(guān)器。這些運(yùn)算的順序可以顛倒，即，信號(hào)可以先饋入代碼相關(guān)器組，之后再應(yīng)用多徑組合器。應(yīng)當(dāng)指出，RAKE接收機(jī)用于多徑組合的信道估算值是使用自適應(yīng)濾波器20之前的信號(hào)估算的。
由于常規(guī)LMMSE解中的矩陣求逆運(yùn)算替換為根據(jù)本發(fā)明論述的自適應(yīng)濾波器20，因此獲得了圖4所示的自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)結(jié)構(gòu)30，其中，如上所述，濾波器框24和28實(shí)現(xiàn)RAKE接收機(jī)。
如上所述的自適應(yīng)算法和所得濾波器22已在WCDMA終端接收機(jī)中應(yīng)用，并且其性能已通過計(jì)算機(jī)模擬使用進(jìn)行了評(píng)估。該性能與僅使用常規(guī)RAKE接收機(jī)而獲得的性能進(jìn)行了比較。模擬環(huán)境根據(jù)UTRA規(guī)范模仿整個(gè)WCDMA下行鏈路。模擬環(huán)境假定存在以下參數(shù)和條件一個(gè)接收機(jī)天線、衰落多徑信道(修正車輛A信道，每小時(shí)50公里)、信道估算、快速閉環(huán)功率控制、速率1/3卷積信道編碼、使用G參數(shù)的幾何建模、擴(kuò)頻因子32以及所需的用戶加19個(gè)干擾等功率用戶。
通過在RAKE接收機(jī)(圖4的框24和28)之前應(yīng)用盲自適應(yīng)FIR濾波器22并為使用高級(jí)接收機(jī)而修改SIR估算器，實(shí)現(xiàn)新穎的自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)30。SIR估算利用自適應(yīng)濾波器22的輸出來完成。
圖5-7表示性能比較，并且表1中表示結(jié)果的總結(jié)。注意使用Eb/N0測(cè)量的增益是相同的。假定車輛A信道為每小時(shí)50公里的情況下，表1說明與WCDMA下行鏈路中的RAKE接收機(jī)相比、由于使用自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)30而獲得的增益(以所需用戶的發(fā)射功率的降低來測(cè)量)。
表1
G參數(shù)給出WCDMA接收機(jī)中總BS發(fā)射功率與加性高斯白噪聲(AWGN)功率的關(guān)系。如果G增大，并且總BS發(fā)射功率是固定的，則AWGN功率降低。參數(shù)值取決于接收機(jī)與BS之間的距離以及隨距離而定的平均傳播損耗。白噪聲的相對(duì)比例減少時(shí)，使用LMMSE接收機(jī)30而得到的增益增加。這種情況是真實(shí)的，因?yàn)槲粗愋偷慕邮諜C(jī)可通過固定數(shù)量的接收機(jī)天線抵制無結(jié)構(gòu)的白噪聲。
應(yīng)當(dāng)指出，來自相鄰BS的干擾并未考慮在內(nèi)。當(dāng)這種小區(qū)間干擾增加時(shí)，與常規(guī)RAKE接收機(jī)相比，來自自適應(yīng)接收機(jī)30的增益也增加。小區(qū)間干擾在小區(qū)邊緣達(dá)到其最大值，因此，在WCDMA無線終端向小區(qū)邊緣移動(dòng)時(shí)，它補(bǔ)償了降低G導(dǎo)致的增益損失。當(dāng)使用額外的接收機(jī)天線時(shí)，接收機(jī)除時(shí)間有色干擾外，也能夠最優(yōu)或接近最優(yōu)地適應(yīng)空間有色干擾，為了與常規(guī)RAKE接收機(jī)(具有相同數(shù)量的接收天線)相比進(jìn)一步增加增益，這是所期望的。
下面描述自適應(yīng)濾波器20的第二實(shí)施例。雖然自適應(yīng)濾波器的第二實(shí)施例不如上述第一實(shí)施例穩(wěn)定，但使用CDMA信號(hào)進(jìn)行的測(cè)試表明，根據(jù)第二實(shí)施例的自適應(yīng)濾波器20也同樣適合于在CDMA系統(tǒng)中使用，并且特別適合于WCDMA系統(tǒng)。在第二實(shí)施例的濾波器中，自適應(yīng)不嚴(yán)格依據(jù)所謂的矩陣求逆引理。與遞歸最小二乘方(RLS)算法相關(guān)，此方法可呈現(xiàn)比自適應(yīng)濾波器20更快的自適應(yīng)速度。RLS算法已知具有比相對(duì)更簡(jiǎn)單的LMS類型算法更快的自適應(yīng)速度，如LMS、格里菲思算法等。RLS算法應(yīng)用所謂的矩陣求逆引理。
在第一步驟中，自適應(yīng)濾波器22初始化，如圖9M中的公式所示，其中0N是長(zhǎng)度為N的全零列向量。
在第二步驟中，該方法根據(jù)圖9N所示的公式計(jì)算新自適應(yīng)濾波器輸出。
在第三步驟中，該方法更新如圖9O所示的濾波器系數(shù)，其中Re指實(shí)部。
如果最佳濾波器已知是對(duì)稱的，則第三步驟可執(zhí)行可選的子步驟。在這種情況下，可執(zhí)行圖9P所示的公式。
第四步驟將變量i遞增，并且方法返回到第二步驟以再次計(jì)算濾波器輸出。
參數(shù)γ1和γ2是實(shí)數(shù)因子，它們是常量或者根據(jù)信號(hào)模型改變的速度(例如，根據(jù)衰落速度)緩慢變化。這兩個(gè)參數(shù)可稱為“遺忘因子”，它們使自適應(yīng)濾波器20處于變化環(huán)境中時(shí)逐漸忘記過去的狀況。這些遺忘因子參數(shù)可用幾種方式定義，比如γ1＝γ及γ2＝γ/SQRT(1-γ2)(其中γ近似但小于1)。
自適應(yīng)濾波器20可在硬件中實(shí)現(xiàn)并且后面跟著常規(guī)或修正的RAKE接收機(jī)。這方面可參見圖10，該圖表示用于一個(gè)輸入信號(hào)r(i)(一個(gè)接收機(jī)天線)的自適應(yīng)濾波器20的硬件實(shí)現(xiàn)，輸入信號(hào)實(shí)際上一般包括同相(I)和正交(Q)分量。圖的下部分表示復(fù)系數(shù)部分20A和輸出復(fù)標(biāo)量向量值g(i)的求和方框20B，而圖的上部分說明濾波器20的自適應(yīng)部分20C。在示意圖中，空方框表示一個(gè)輸入樣值間隔的延遲元件(例如每個(gè)碼片一個(gè)或更多樣值)，含有符號(hào)的方框表示存儲(chǔ)元件或寄存器，*表示取復(fù)共軛，并且μ表示步長(zhǎng)參數(shù)。
圖8是無線終端40的一部分的框圖，該終端包括根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)FIR(LMMSE)接收機(jī)30。至少一個(gè)天線42從信道接收信號(hào)，并將接收信號(hào)加至RF接收機(jī)(Rx)44的輸入端。接收機(jī)44向基帶轉(zhuǎn)換方框46饋送信號(hào)，其中接收的RF信號(hào)被解調(diào)為基帶并根據(jù)需要處理以形成基帶信號(hào)。把基帶信號(hào)加至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)48，該轉(zhuǎn)換器對(duì)(模擬)基帶信號(hào)抽樣(例如，以碼片率或碼片率的某個(gè)倍數(shù))，并輸出I和Q樣值。這些樣值如上所述由自適應(yīng)LMMSE接收機(jī)30進(jìn)行運(yùn)算。接收數(shù)據(jù)符號(hào)的估算值被加至解碼器50，以便獲得發(fā)射數(shù)據(jù)比特。天線42、接收機(jī)44、基帶轉(zhuǎn)換方框46、ADC 48和解碼器50可以全部為常規(guī)結(jié)構(gòu)，并可適用于在WCDMA系統(tǒng)或任何其它適當(dāng)系統(tǒng)中工作。例如，一些TDMA系統(tǒng)也可從本發(fā)明的論述中獲益。
本發(fā)明的論述提供了一種明顯優(yōu)于圖1所示常規(guī)自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)濾波器20。代替協(xié)方差矩陣求逆需要乘法運(yùn)算，計(jì)算或估算逆矩陣的列(或行)w并隨后用作輸入信號(hào)r(i)的線性濾波器(FIR濾波器)。這方面可參見表示單天線情況的圖11A和表示雙天線情況的圖11B。這種類型的運(yùn)算由此可有利地消除協(xié)方差矩陣求逆的乘法，甚至更有意義的是，在采用上述盲自適應(yīng)濾波器之一時(shí)，消除了矩陣求逆的需要很大計(jì)算量的運(yùn)算。
要注意，自適應(yīng)濾波器20可能相對(duì)于中間濾波器系數(shù)wo對(duì)稱。
如果接收機(jī)30的自適應(yīng)濾波器部分20由于某些原因而被旁路，例如在遇到好的信道條件時(shí)為了節(jié)能而繞過該部分，則接收機(jī)30用作常規(guī)RAKE接收機(jī)。
要指出的是，雖然可在自適應(yīng)中利用濾波器的可能對(duì)稱(即，已知濾波器系數(shù)滿足(w-k＝wk)，但濾波器不一定為了可工作必須對(duì)稱，并且本發(fā)明的論述不限于僅用于對(duì)稱濾波器。這是重要的一點(diǎn)，因?yàn)闉V波器對(duì)稱不是保持的，例如在使用多個(gè)接收機(jī)天線時(shí)。同樣，由于某一原因(例如因?yàn)闉V波器延遲約束)而P1Q時(shí)，可相對(duì)于第P+1個(gè)抽頭保持對(duì)稱，但僅具有適當(dāng)?shù)木?。很明顯，在這種情況下，一些濾波器系數(shù)不成對(duì)，并且在那些系數(shù)的自適應(yīng)中無法利用對(duì)稱屬性。然而，選擇P＝Q是選擇參數(shù)的最合理方式。在濾波器對(duì)稱方面，逆協(xié)方差矩陣的所需屬性是，它至少接近所謂的Toeplitz矩陣。在矩陣足夠大(即P+1+Q足夠大)且只使用一個(gè)天線時(shí)，通常是這種情況。
還要指出，本發(fā)明的自適應(yīng)算法不限于僅僅是公開的WCDMA接收實(shí)施例，而是可以廣泛用于執(zhí)行或需要LMMSE或諸如最大似然(ML)估算等一些其它類型估算的多種應(yīng)用中。對(duì)于ML估算，涉及的協(xié)方差矩陣通常是附加(干擾加)噪聲的協(xié)方差矩陣，而不是也包括所需信號(hào)分量的全部接收信號(hào)的協(xié)方差。本發(fā)明的論述，包括自適應(yīng)算法，也可用于ML估算器的有效實(shí)現(xiàn)的逆噪聲協(xié)方差矩陣的行或列的估算。如ML估算理論所要求的，盲自適應(yīng)濾波器的目前最佳實(shí)施例的濾波器系數(shù)可分別用于對(duì)全部輸入信號(hào)(也包括所需信號(hào)分量)進(jìn)行濾波。
此外，接收信號(hào)和對(duì)信號(hào)抽樣時(shí)通過的信道不一定是無線信道。同樣，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的使用不限于下行鏈路(基站到移動(dòng)臺(tái))，而是也可在上行方向(移動(dòng)臺(tái)到基站)中應(yīng)用。
因此，雖然參照本發(fā)明的最佳實(shí)施例特別說明和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種處理輸入信號(hào)的方法，包括以下步驟從所述輸入信號(hào)的樣值中形成協(xié)方差矩陣；估算所述協(xié)方差矩陣的逆矩陣的行或列以形成線性濾波器；以及通過所述線性濾波器來自適應(yīng)處理所述輸入信號(hào)以形成結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述估算步驟形成向量w(i)，作為對(duì)應(yīng)于接收信號(hào)的時(shí)間間隔i的協(xié)方差矩陣的逆矩陣的行或列的估算值，并且所述自適應(yīng)處理步驟形成結(jié)果作為向量g(i)，所述向量是使用所述線性濾波器逐個(gè)元素估算的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述結(jié)果加至與要估算的未知參數(shù)的脈沖波形相匹配的濾波器，從而生成所述未知參數(shù)的估算值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述輸入信號(hào)作為WCDMA信號(hào)發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)的基站或者從無線網(wǎng)絡(luò)的基站發(fā)出，并且所述匹配濾波器包括RAKE接收機(jī)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述RAKE接收機(jī)執(zhí)行碼片級(jí)多徑組合和單代碼相關(guān)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述RAKE接收機(jī)使用代碼相關(guān)器組執(zhí)行解擴(kuò)頻，并使用相關(guān)器輸出執(zhí)行符號(hào)級(jí)多徑組合。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述未知參數(shù)包括通過無線信道發(fā)送和從無線信道接收的數(shù)據(jù)符號(hào)。
8.一種使用至少一個(gè)天線從信道接收信號(hào)的接收機(jī)，所述接收信號(hào)包含數(shù)據(jù)信號(hào)，所述接收機(jī)包括信號(hào)處理裝置，用于從輸入信號(hào)的樣值中形成協(xié)方差矩陣、用于估算所述協(xié)方差矩陣的逆矩陣的行或列以形成線性濾波器以及用于通過所述線性濾波器自適應(yīng)地處理所述輸入信號(hào)以形成結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，形成向量w(i)作為與所述接收信號(hào)的時(shí)間間隔i對(duì)應(yīng)的所述協(xié)方差矩陣的逆矩陣的行或列的估算值，并且其中結(jié)果是使用所述線性濾波器逐個(gè)元素估算的向量g(i)。
10.如權(quán)利要求9所述的接收機(jī)，其特征在于還包括連接到所述信號(hào)處理裝置的輸出的匹配濾波器，所述匹配濾波器與傳達(dá)所述數(shù)據(jù)信號(hào)的未知參數(shù)的脈沖波形相匹配，用于生成所述未知參數(shù)的估算值。
11.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其特征在于，所述輸入信號(hào)作為WCDMA信號(hào)發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)的基站或者從無線網(wǎng)絡(luò)的基站發(fā)出，并且所述匹配濾波器包括RAKE接收機(jī)。
12.如權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于，所述RAKE接收機(jī)與單代碼相關(guān)結(jié)合執(zhí)行碼片級(jí)多徑組合。
13.如權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于，所述RAKE接收機(jī)使用代碼相關(guān)器組執(zhí)行解擴(kuò)頻，使用所述相關(guān)器輸出執(zhí)行所述符號(hào)級(jí)的多徑組合。
14.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，所述線性濾波器用作有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。
15.如權(quán)利要求10述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)處理裝置用作自適應(yīng)線性小均方誤差(LMMSE)濾波器。
16.如權(quán)利要求8述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)處理裝置工作時(shí)無需訓(xùn)練序。
17.如權(quán)利要求8述的接收機(jī)，其特征在于，濾波器系數(shù)收斂到所述逆協(xié)方差矩陣(Crr(i))-1的第(P+1)列或行，使得不必執(zhí)行復(fù)雜的矩陣求逆。
18.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，所述協(xié)方差矩陣是全部信號(hào)減去所需信號(hào)濾波器的噪聲協(xié)方差矩陣，并且所述自適應(yīng)濾波器的系數(shù)收斂到所述逆協(xié)方差矩陣的第(P+1)列或行。
19.一種處理輸入信號(hào)的方法，包括以下步驟將輸入信號(hào)向量與逆協(xié)方差矩陣的所需相乘替換為線性濾波，所述逆協(xié)方差矩陣是全部信號(hào)協(xié)方差矩陣或干擾加噪聲協(xié)方差矩陣之一，其中對(duì)應(yīng)于時(shí)刻i的所述逆協(xié)方差矩陣的行或列的直接計(jì)算或估算的濾波器元素用作線性濾波器系數(shù)；從所述濾波器輸出形成向量g(i)，所述向量g(i)是使用所述線性濾波器逐個(gè)元素估算的；以及使用所述向量g(i)代替通過將所述信號(hào)向量直接與所述逆協(xié)方差矩陣相乘而獲得的向量。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述線性濾波器w(i)收斂到或接近收斂到所需逆協(xié)方差矩陣的行或列。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述協(xié)方差矩陣是所述干擾加噪聲協(xié)方差矩陣的情況，在通過自適應(yīng)求出所需濾波器時(shí)，所述所需濾波器用于對(duì)包括所需信號(hào)在內(nèi)的全部信號(hào)進(jìn)行濾波，從而產(chǎn)生所述輸出向量g(i)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，使用所述全部信號(hào)協(xié)方差矩陣或所述干擾加噪聲協(xié)方差矩陣生成的所述濾波器輸出用于通過使用另一濾波器來估算未知參數(shù)，所述另一濾波器與所述輸入信號(hào)承載的所述未知參數(shù)的所述脈沖波形相匹配。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述未知參數(shù)是數(shù)據(jù)符號(hào)。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述未知參數(shù)是通過WCDMA信道發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述另一濾波器包括執(zhí)行碼片級(jí)的多徑組合以及單代碼相關(guān)的RAKE接收機(jī)。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述另一濾波器包括使用代碼相關(guān)器組執(zhí)行解擴(kuò)頻以及使用所述相關(guān)器輸出執(zhí)行所述符號(hào)級(jí)的多徑組合的RAKE接收機(jī)。
全文摘要
公開一種方法使未知參數(shù)、如通過諸如WCDMA信道等信道發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的估算值的均方誤差最小。該方法包括以下步驟(a)將輸入信號(hào)向量與逆協(xié)方差矩陣的所需相乘替換為線性濾波，上述矩陣是全部信號(hào)協(xié)方差矩陣或干擾加噪聲協(xié)方差矩陣之一，其中對(duì)應(yīng)于時(shí)刻i的逆協(xié)方差矩陣的行或列的直接計(jì)算或估算的濾波器元素用作線性濾波器系數(shù)；(b)從濾波器輸出形成向量g(i)，向量g(i)是使用線性濾波器逐個(gè)元素估算的；以及(c)使用向量g(i)代替通過將信號(hào)向量直接與逆協(xié)方差矩陣相乘而獲得的向量。線性濾波器w(i)收斂到或接近收斂到所需逆協(xié)方差矩陣的行或列。對(duì)于干擾加噪聲協(xié)方差矩陣的情況，在通過自適應(yīng)求出所需濾波器時(shí)，所需濾波器用于對(duì)包括所需信號(hào)在內(nèi)的全部信號(hào)進(jìn)行濾波而產(chǎn)生輸出向量g(i)。使用全部信號(hào)協(xié)方差矩陣或干擾加噪聲協(xié)方差矩陣生成的濾波器輸出用于通過使用與輸入信號(hào)承載的未知參數(shù)的脈沖波形相匹配的另一濾波器以估算未知參數(shù)，其中另一濾波器是執(zhí)行碼片級(jí)多徑組合和單代碼相關(guān)的RAKE接收機(jī)，或者是使用代碼相關(guān)器組執(zhí)行解擴(kuò)頻以及使用相關(guān)器輸出執(zhí)行符號(hào)級(jí)多徑組合的RAKE接收機(jī)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1502174SQ01822849
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2001年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
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