專利名稱：為通信系統(tǒng)執(zhí)行信道估計(jì)的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)涉及處理多個(gè)通信介質(zhì)作為單個(gè)通信信道。例如，MIMO系統(tǒng)可以將多條獨(dú)立的雙絞線銅導(dǎo)線捆扎成單根電纜作為具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出的單個(gè)通信信道。然而在給定銅導(dǎo)線上傳輸?shù)男畔⒁资茉卩徑~導(dǎo)線上傳播信息的干擾。這種情況通常被稱為“串?dāng)_”。
通過降低MIMO信道內(nèi)的串?dāng)_量就能夠大幅提高M(jìn)IMO系統(tǒng)的性能。有助于降低串?dāng)_的一種技術(shù)是對MIMO信道執(zhí)行估計(jì)。改善的信道估計(jì)可以導(dǎo)致改善的MIMO系統(tǒng)性能。因此，可能在設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)中就需要這些技術(shù)的改進(jìn)。


在說明書的結(jié)論部分尤其指出并明確聲明了本發(fā)明的主題。然而通過參考隨后的詳細(xì)描述并結(jié)合閱讀附圖可以最佳地理解作為組織和操作方法的本發(fā)明以及它的對象、特征和優(yōu)點(diǎn)，所述附圖包括圖1示出了適于實(shí)施一個(gè)實(shí)施例的MIMO系統(tǒng)；圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的串?dāng)_濾波模塊(CFM)的框圖；圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于CFM的可編程邏輯300；圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出的CFM性能圖示；圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的信道估計(jì)器的框圖；圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出的由信道估計(jì)器執(zhí)行的可編程邏輯的流程框圖；圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出的信道估計(jì)器性能的第一圖示；圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出的信道估計(jì)器性能的第二圖示；圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出的信道估計(jì)器性能的第三圖示；具體實(shí)施方式
各實(shí)施例涉及為通信系統(tǒng)執(zhí)行信道估計(jì)的方法和裝置。信道估計(jì)技術(shù)例如可用于抑制使用全雙工通信介質(zhì)(諸如銅導(dǎo)線雙絞線、射頻(RF)和其他介質(zhì))的通信系統(tǒng)內(nèi)串?dāng)_。串?dāng)_的實(shí)例包括近端串?dāng)_(NEXT)和遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)。例如在一個(gè)實(shí)施例中，信道估計(jì)技術(shù)可用于為使用碼間串?dāng)_(ISI)或非ISI信道的多輸入多輸出(MIMO)全雙工有線或無線通信系統(tǒng)執(zhí)行信道估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，信道估計(jì)技術(shù)可以包括基于訓(xùn)練信道估計(jì)的閾值方案?？梢酝ㄟ^估計(jì)最大似然(ML)估計(jì)并在隨后使用閾值方案定義或改進(jìn)ML估計(jì)而找出信道脈沖響應(yīng)(CIR)估計(jì)。所得結(jié)果是用于MIMO信道的改進(jìn)CIR估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，可由串?dāng)_抑制方案使用該CIR估計(jì)以降低或消除MIMO系統(tǒng)的串?dāng)_。串?dāng)_抑制方案可以抑制例如帶限信道內(nèi)的串?dāng)_，并從提供最終串?dāng)_抑制電平的均衡中分離出串?dāng)_抑制問題。結(jié)果是，該實(shí)施例對串?dāng)_抑制方案的所有輸出使用相同的均衡器。
為了能夠全面理解本發(fā)明將在隨后的詳細(xì)描述中闡述多個(gè)指定細(xì)節(jié)。然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解無需這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本發(fā)明。在其他實(shí)例中，未對周知的方法、過程、組件和線路做出詳盡描述從而防止淡化了本發(fā)明的主題。應(yīng)該認(rèn)識到在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)是代表性的并不限制本發(fā)明的范圍。
應(yīng)該注意到在說明書中對“某個(gè)實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”的任何參考意指在至少本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中包括了聯(lián)系實(shí)施例而描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或性能。出現(xiàn)在說明書各處的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”無需全部指代同一實(shí)施例。
現(xiàn)在參考其中類似的部分通篇由類似的編號指代的附圖，首先圖1示出了適于實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)。圖1是系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)”在此指代能夠根據(jù)一個(gè)或多個(gè)協(xié)議通信信息的任何節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)例包括計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、個(gè)人數(shù)字助理、移動設(shè)備、呼叫終端等等。在此使用的術(shù)語“協(xié)議”指代控制信息如何在通信介質(zhì)上通信的一組指令。
在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通信各種類型的信息。例如，一種信息類型可以包括“媒體信息”。媒體信息指代對用戶有意義的任何數(shù)據(jù)。內(nèi)容的實(shí)例可以包括例如來自語音會話、視頻會議、視頻流、電子郵件(“email”)消息、語音郵件消息、字母數(shù)字碼元、圖形、圖像、視頻、文本等等的數(shù)據(jù)。來自語音會話的數(shù)據(jù)例如可以是演講信息、靜默階段、背景噪聲、舒適噪聲、音調(diào)等等。其他類型的信息可以包括“控制信息”。控制信息指代表示對自動化系統(tǒng)有意義的命令、指令或控制字的任何數(shù)據(jù)。例如，控制信息可用于路由通過網(wǎng)絡(luò)的信息或指示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以預(yù)定的方式處理媒體信息?？梢栽趦蓚€(gè)或多個(gè)端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流中通信媒體和控制信息。在此使用的術(shù)語“數(shù)據(jù)流”指代在數(shù)據(jù)通信會話期間連續(xù)發(fā)送的比特、字節(jié)或碼元的集合。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以將一個(gè)或多個(gè)通信介質(zhì)連接至節(jié)點(diǎn)。在此使用的術(shù)語“通信介質(zhì)”指代能夠攜帶信息信號的任何介質(zhì)。通信介質(zhì)的實(shí)例包括金屬線、半導(dǎo)體材料、雙絞線、同軸電纜、光纖、RF頻譜等等。術(shù)語“連接”或“互連”及其變化在本文中指代物理連接和/或邏輯連接。
例如在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可由包括RF頻譜的通信介質(zhì)連接，其中的RF頻譜可用于諸如蜂窩或移動系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)。在此情況下，在系統(tǒng)100中示出的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和/或網(wǎng)絡(luò)還包括將來自有線通信介質(zhì)的信號轉(zhuǎn)換成RF信號的設(shè)備和接口。這些設(shè)備和接口的實(shí)例可包括全方向天線、無線RF收發(fā)機(jī)等等。本文中的實(shí)施例不限于此。
在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以分組的形式進(jìn)行相互的信息通信。本文中的分組指代一組長度有限的信息，而其長度通常以比特或字節(jié)的形式表示。分組長度的一個(gè)實(shí)例可以是1000字節(jié)?？梢愿鶕?jù)一個(gè)或多個(gè)分組協(xié)議與分組通信。例如在一個(gè)實(shí)施例中，分組協(xié)議可以包括一個(gè)或多個(gè)因特網(wǎng)協(xié)議，諸如傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議(TCP)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)。本文中實(shí)施例不限于此。
再次參考圖1，系統(tǒng)100可以包括使用MIMO通信信道的有線或無線通信系統(tǒng)。例如在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括根據(jù)一個(gè)或多個(gè)基于以太網(wǎng)的通信協(xié)議而運(yùn)轉(zhuǎn)的局域網(wǎng)(LAN)，其中所述通信協(xié)議是由電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)802.3系列標(biāo)準(zhǔn)定義，諸如千兆比特以太網(wǎng)1000Base-T通信系統(tǒng)(″GigabitEthernet″)和高級10GBase-T通信系統(tǒng)等等。雖然本文的一個(gè)實(shí)施例中是在于兆比特以太網(wǎng)系統(tǒng)環(huán)境中示出的，但是應(yīng)該認(rèn)識到也可使用任何利用了MIMO信道的其他類型的通信系統(tǒng)，并且這些系統(tǒng)仍落入實(shí)施例的范圍內(nèi)。
圖1示出了千兆比特以太網(wǎng)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，系統(tǒng)100包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120和122。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120和122都表示具有千兆比特以太網(wǎng)設(shè)備的處理系統(tǒng)。千兆比特以太網(wǎng)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)作為網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)的一部分。例如更具體地，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120可以包括一組均衡器(1-N)102、CFM(CFM)104、一組發(fā)射機(jī)/接收機(jī)(“收發(fā)機(jī)”)(1-N)106和信道估計(jì)器116。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)122可以具有類似于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120的結(jié)構(gòu)，并可包括一組均衡器(1-M)114、CFM(CFM)112、一組收發(fā)機(jī)(1-M)110和信道估計(jì)器118。在典型實(shí)現(xiàn)中，M和N通常相等，但是實(shí)施例不限制在本文中。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120和122使用MIMO信道108在相互之間通信信息。雖然為了簡潔僅在圖1中示出了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)MIMO信道，但是應(yīng)該認(rèn)識到可以使用任何數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和MIMO信道并仍落在各實(shí)施例的范圍內(nèi)。
系統(tǒng)100能夠以約1000兆比特每秒(Mbps)的通信速度在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120和122之間進(jìn)行信息通信。使用MIMO信道108就可實(shí)現(xiàn)1000Mbps全雙工數(shù)據(jù)吞吐量。MIMO信道108例如可以包括捆束在5類(CAT-5)電纜內(nèi)的四對雙絞線銅導(dǎo)線。每對導(dǎo)線都可發(fā)送編碼成4維5級脈幅調(diào)制(4-D PAM-5)信號星座圖的205Mbps數(shù)據(jù)流。大體上可將CAT-5的四對未屏蔽雙絞線(UTP)看成是帶有4輸入4輸出的一個(gè)信道。由此，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可包含四個(gè)類似的收發(fā)機(jī)，各自用于每對物理導(dǎo)線。例如，收發(fā)機(jī)1至N的每個(gè)發(fā)射機(jī)可以與相應(yīng)的收發(fā)機(jī)1至M的接收機(jī)成對?；旌想娐?未示出)有助于相同導(dǎo)線上的雙向數(shù)據(jù)傳輸。
在系統(tǒng)100的初始化過程中，成對的收發(fā)機(jī)通過訓(xùn)練階段嘗試表征MIMO信道108。信道估計(jì)器116和118可以控制或輔助訓(xùn)練階段。信號可以在各自的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間通信，并且可以測量MIMO信道108的至少一個(gè)特性，諸如信道脈沖響應(yīng)、幅度電平、信號形狀、信號失真、串?dāng)_脈沖響應(yīng)、時(shí)間切換和延遲等等。由接收設(shè)備接收的通信信號是預(yù)定信號，而且期望值的偏差也由接收設(shè)備記錄。
造成偏差的一個(gè)因素是串?dāng)_噪聲。諸如FEXT噪聲的串?dāng)_噪聲可由來自一通信路徑或數(shù)據(jù)流的信號能量與在一個(gè)或多個(gè)其他通信路徑或數(shù)據(jù)流中的信號相互干擾所引起的。也就是說，串?dāng)_噪聲表示當(dāng)信號從發(fā)送端傳播至接收端時(shí)在兩對或更多傳輸對之間的非期望耦合。串?dāng)_噪聲會影響接收機(jī)解碼特定數(shù)據(jù)流的能力，還會影響MIMO信道108的速率或帶寬。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了估計(jì)潛在的串?dāng)_噪聲可以使用信道估計(jì)器116和118來執(zhí)行MIMO信道108的信道表征。信道估計(jì)器116和118可以估計(jì)在每個(gè)發(fā)射機(jī)和每個(gè)接收機(jī)之間的信道脈沖響應(yīng)值。因此對于有N個(gè)發(fā)射機(jī)和M個(gè)接收機(jī)的MIMO系統(tǒng)，在訓(xùn)練階段之后應(yīng)獲取N×M個(gè)脈沖響應(yīng)。這些信道脈沖響應(yīng)隨后可用于構(gòu)建MIMO信道脈沖響應(yīng)矩陣。因此，信道估計(jì)器116和118分別將信道脈沖響應(yīng)值送入CFM 104和112。CFM 104和112可以使用信道脈沖響應(yīng)值來幫助創(chuàng)建用于抑制串?dāng)_噪聲的合適濾波器。隨后就參考圖5-9詳細(xì)討論信道估計(jì)方案。
例如在一個(gè)實(shí)施例中，CFM 104和112分別可以接收來自信道估計(jì)器116和118的CIR估計(jì)。每個(gè)CFM可以使用CIR估計(jì)來合成或創(chuàng)建有助于降低或?qū)ο詈现罬IMO信道108的接收機(jī)處串?dāng)_噪聲的濾波器。因此在一個(gè)實(shí)施例中，可以在訓(xùn)練階段之后合成濾波器。隨后就參考圖2詳細(xì)討論CFM 104和112。
信道濾波圖2根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了一個(gè)CFM。圖2可以示出CFM 200。例如，CFM可表示CFM 104和112。在一個(gè)實(shí)施例中，CFM 200包括一個(gè)或多個(gè)模塊。例如在一個(gè)實(shí)施例中，200包括信道脈沖響應(yīng)(CIR)矩陣發(fā)生器202、串?dāng)_抑制濾波(CSF)矩陣發(fā)生器204和濾波器206。雖然能夠以實(shí)例的方式描述這些模塊，但應(yīng)該認(rèn)識到可以使用更多或更少的模塊數(shù)并仍處于實(shí)施例范圍之內(nèi)。此外，雖然為方便描述以術(shù)語“模塊”描述了實(shí)施例，但是一個(gè)或多個(gè)電路、組件、寄存器、處理器、軟件子程序或者它們的任何組合都可以代替上述組件的一個(gè)、幾個(gè)或全部。
如圖2所示，CIR矩陣發(fā)生器202接收來自信道估計(jì)器(諸如信道估計(jì)器116和118)的一個(gè)或多個(gè)測量值(例如，測得的信道脈沖響應(yīng))。CIR矩陣發(fā)生器202可以使用這些測量值來構(gòu)建CIR矩陣。
在一個(gè)實(shí)施例中，CIR矩陣描述通信介質(zhì)(諸如MIMO信道108)如何改變在兩個(gè)端點(diǎn)(諸如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)120和122)之間傳輸?shù)男盘枴τ谌魏螌?shí)際信道，無法避免的濾波效果會引起通過通信信道的獨(dú)立數(shù)據(jù)碼元的發(fā)散。CIR矩陣嘗試表征或描述傳輸信號的傳播是如何在接收機(jī)處感應(yīng)出信號的。該信道的表達(dá)可以根據(jù)脈沖響應(yīng)，即將要接收的信號是要傳輸?shù)拿}沖。例如在一個(gè)實(shí)施例中，CIR矩陣可以將MIMO信道108表征為由以矩陣形式表達(dá)的P-抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器所組成的一般N-輸入和M輸出MIMO系統(tǒng)。一旦生成CIR矩陣，CIR矩陣發(fā)生器202就把生成的CIR矩陣發(fā)送給CSF矩陣發(fā)生器204。
在一個(gè)實(shí)施例中，CSF矩陣發(fā)生器204接收CIR矩陣。CSF矩陣發(fā)生器204使用接收到的CIR矩陣生成CSF矩陣。CSF矩陣可以表示使用由FIR濾波器近似的CIR值所構(gòu)造的矩陣濾波器。使用CIR矩陣合成CSF矩陣以嘗試減輕或移除MIMO信道108的串?dāng)_。一旦生成了CSF矩陣，CSF矩陣發(fā)生器204就把生成的CSF矩陣發(fā)送給濾波器206。
在一個(gè)實(shí)施例中，濾波器206接收CSF矩陣。濾波器206使用CSF矩陣從使用MIMO信道108通信的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流中濾除串?dāng)_噪聲。CIR矩陣、CSF矩陣和濾波器206可以參考圖3和圖4進(jìn)一步地描述。
可以參考圖3和圖4以及相關(guān)實(shí)例進(jìn)一步的描述系統(tǒng)100和200的操作。雖然在此示出的附圖包括特定的編程邏輯，但應(yīng)該認(rèn)識到編程邏輯僅提供如何實(shí)現(xiàn)在此描述的大致功能的實(shí)例。而且對給定的編程邏輯除非特別指出否則無需以描述的順序執(zhí)行。此外，雖然可將在此描述的給定編程邏輯在上述模塊中實(shí)現(xiàn)，但應(yīng)該認(rèn)識到編程邏輯可以在系統(tǒng)內(nèi)的任何地方實(shí)現(xiàn)，并仍處于實(shí)施例的范圍內(nèi)。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于CFM的編程邏輯300。如編程邏輯300所示，在框302處估計(jì)一CIR矩陣。在框304處，可以基于該CIR矩陣創(chuàng)建CSF矩陣。CIR矩陣和CSF矩陣可以具有類似的結(jié)構(gòu)和矩陣維度。在框306處，可以使用CSF矩陣對經(jīng)由MIMO系統(tǒng)一信道接收的多個(gè)數(shù)據(jù)流濾波以降低串?dāng)_。每個(gè)數(shù)據(jù)流都例如可包括ISI或非ISI信號。隨后一個(gè)或多個(gè)均衡器可以使用相同或類似的均衡參數(shù)來均衡這些經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)流。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過估計(jì)用于MIMO信道的至少一個(gè)信道特性就可估計(jì)CIR矩陣。基于信道特性可以估計(jì)多個(gè)信道脈沖響應(yīng)元素?？梢允褂眯诺烂}沖響應(yīng)元素創(chuàng)建CIR矩陣。
通過實(shí)例可以更好的理解系統(tǒng)100和200的操作以及圖3和圖4中所示的編程邏輯。如前所述，CFM 200可以估計(jì)CIR矩陣，隨后合成CSF矩陣用于濾除來自MIMO信道(諸如，MIMO信道108)的串?dāng)_噪聲。出于該實(shí)例的目的，假設(shè)雙向千兆比特以太網(wǎng)系統(tǒng)具有如系統(tǒng)100所示的4輸入和4輸出。考慮普通情況，即帶有m0輸入和m0輸出的線性、彌散和有噪聲的數(shù)字通信MIMO系統(tǒng)。在第j個(gè)(1≤j≤m0)信道輸出的信號標(biāo)準(zhǔn)形式為yi(t)=Σi=1m0hij(t)⊗sj(t)+ni(t)---(1)]]>其中yi(t)是第i個(gè)信道輸出，hij(t)是第j個(gè)輸入和第i個(gè)輸出間的信道脈沖響應(yīng)，sj(t)是第j個(gè)信道輸入信號，ni(t)是在第i個(gè)輸出處的噪聲。
以離散的形式可將方程式(1)重寫為yi(k)=Σj=1m0Σm=0Lijhij(m)·sj(k-m)+ni(k)---(2)]]>其中hij(m)是第j個(gè)輸入和第i個(gè)輸出間等價(jià)離散時(shí)間信道的有限脈沖響應(yīng)的抽頭增益系數(shù)，而它的存儲器由Lij表示，sj(m)、ni(m)、yi(m)分別是sj(t)、ni(t)、yi(t)的采樣形式。
通過將從全部m0信道輸出的接收信號分組成列向量，則方程式(1)可用矩陣形式表示為y(t)＝H(t)s(t)+n(t) (3)其中y(t)是接收信號的m0×1向量，H(t)是m0×m0的MIMO信道脈沖響應(yīng)矩陣，s(t)是傳輸信號的m0×1向量，n(t)是噪聲向量。
以離散的形式可將方程式(3)重寫為y(k)=Σm=0vH(m)·s(k-m)+n(k)---(4)]]>其中v是所有m0×m0信道脈沖響應(yīng)的最大值，即v＝maxi，jLij。注意到CIR矩陣H(t)的非對角線元素的碼元表示了非期望的串?dāng)_脈沖響應(yīng)，將不想要的干擾(即，串?dāng)_)從鄰近對(或無線通信系統(tǒng)的并行空間信道)引入有用信號并且由CFM200移除這些干擾。
在此實(shí)例中，假設(shè)系統(tǒng)100通過執(zhí)行隨后的操作降低串?dāng)_噪聲。首先就要定義系統(tǒng)100的總體信道特性?？梢允褂萌魏谓o定的信道估計(jì)技術(shù)來定義信道特性?？捎梢蕾囉诠烙?jì)精確屬性的期望串?dāng)_抑制水平來定義用于給定實(shí)現(xiàn)的特定信道估計(jì)技術(shù)。
一旦完成信道估計(jì)操作，就在接收機(jī)端構(gòu)造CIR矩陣 該矩陣包含由FIR濾波器近似的一組CIR矩陣值，并可表示為如下H^(t)=h^11(t)···h^1j(t)···h^1m0(t)···············h^i1(t)···h^ij(t)···h^im0(t)···············h^m01(t)···h^m0j···h^m0m0(t)---(5)]]>為了抑制每個(gè)信道輸出中的串?dāng)_，可應(yīng)用串?dāng)_抑制濾波器Q(t)來處理接收到的信號?？梢允褂肅IR矩陣 來合成該濾波器。
計(jì)算串?dāng)_濾波器Q(t)的算法可以包括幾個(gè)步驟。隨后的操作可以計(jì)算串?dāng)_抑制濾波器的元素qij(t)i，j＝1，...，m01.可轉(zhuǎn)置CIR矩陣 可以通過行列互換來計(jì)算CIR矩陣的轉(zhuǎn)置。
2.獲取矩陣的每個(gè)元素都可由它的鏡像代替。在鏡像計(jì)算期間，使用卷積操作代替乘法操作。
3.可確定用于鏡像值的碼元。下標(biāo)值之和為奇數(shù)的鏡像值碼元從+(正)變?yōu)?(負(fù))。
上述操作的結(jié)果就是可以構(gòu)造出m0×m0串?dāng)_抑制濾波器。
以此方式獲取的矩陣Q(t)包括串?dāng)_抑制濾波器。如上所示，串?dāng)_抑制濾波器的性能依賴于被測信道特性。假設(shè)已完全知曉信道知識，則CFM 200就可從MIMO信道108中完全消除串?dāng)_噪聲。在沒有噪聲的信道內(nèi)，串?dāng)_抑制濾波器的輸出可表示為x(t)＝Q(t)y(t)＝Q(t)H(t)s(t)＝G(t)s(t)(6)其中m0×m0矩陣濾波器G(t)的主對角線上具有相同的元素。因此，串?dāng)_抑制濾波器的輸出矩陣是無串?dāng)_信號xj(t)＝g(t)sj(t)(7)為了進(jìn)一步討論系統(tǒng)100，就考慮更簡單的具有2輸入2輸出并且無噪聲的MIMO系統(tǒng)的情況。在此情況下，方程式(1)給出如下的輸入和輸出信號之間的關(guān)系y1(t)＝h11(t)s1(t)+h12(t)s2(t)； (8)y2(t)＝h21(t)s1(t)+h22(t)s2(t)；CIR矩陣可由H(t)=h11(t)h12(t)h21(t)h22(t)]]>表示。假設(shè)完全的信道估計(jì)，則串?dāng)_抑制濾波器可由Q(t)=h22(t)-h12(t)-h21(t)h11(t)]]>表示。該濾波器的輸出信號可由如下方程式描述x1(t)＝[h22(t)h11(t)-h12(t)h21(t)]s1(t)(9)x2(t)＝[h11(t)h22(t)-h21(t)h12(t)]s2(t)如方程9所示，輸出信號是無串?dāng)_信號。應(yīng)該注意到兩個(gè)輸出的完全脈沖響應(yīng)是基本相等的。這就意味著可以在串?dāng)_抑制濾波器的輸出處應(yīng)用相同的均衡器。
圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了CFM性能的圖示。圖4示出了使用包括了未屏蔽雙絞線銅介質(zhì)CAT-5電纜的MIMO信道的CFM性能。圖4是為帶有4對雙絞線電纜的以太網(wǎng)LAN系統(tǒng)所標(biāo)繪的。在該系統(tǒng)中，自由發(fā)射機(jī)會同時(shí)引發(fā)接收機(jī)端的串?dāng)_。曲線402示出了使用CFM之前總串?dāng)_對有用信號的比率。曲線404示出了使用CFM之后總串?dāng)_對有用信號的比率。如圖4所示，CFM的使用提供了串?dāng)_抑制，使得殘留串?dāng)_噪聲小于信道噪聲底限。
信道估計(jì)如前所述，信道估計(jì)器116和118可以使用信道估計(jì)技術(shù)來估計(jì)一信道(例如，MIMO信道108)的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，信道估計(jì)器116和118可以估計(jì)CIR估計(jì)。隨后串?dāng)_過濾模塊(諸如CFM 104和CFM 112)使用該CIR估計(jì)合成一濾波器，用于減輕或?qū)οcMIMO信道108耦合的接收機(jī)處的串?dāng)_噪聲。圖5至圖9討論了這些改進(jìn)的信道估計(jì)技術(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，信道估計(jì)器116和118可以使用包括了基于訓(xùn)練的信道估計(jì)閾值方案的信道估計(jì)技術(shù)。通過估計(jì)ML估計(jì)并在隨后使用閾值方案精細(xì)化或改進(jìn)ML估計(jì)就可找出CIR估計(jì)。所得結(jié)果是用于MIMO信道(諸如，MIMO信道108)的改進(jìn)的CIR估計(jì)。
已知ML估計(jì)是最小方差無偏估計(jì)。然而，由于很多原因使得ML估計(jì)不盡如人意。例如，對信道的ML估計(jì)不提供信道長度L。在缺乏預(yù)定信道長度的情況下，ML估計(jì)可使用最大可能信道長度。然而真實(shí)的信道通常要短于最大可能信道長度。在此情況下，ML估計(jì)就會具有由信道噪聲引起的虛假抽頭。虛假抽頭對CIR估計(jì)精度的影響將增加實(shí)際信道和最大可能信道之間的差值。在另一個(gè)實(shí)施例中，若噪聲是高斯白噪聲，則ML估計(jì)可以提供估計(jì)誤差的最小方差。例如電纜束中由其他電纜信號感應(yīng)出的外來噪聲就不包括高斯白噪聲。
一個(gè)實(shí)施例可以包括補(bǔ)償這些和其他問題的信道估計(jì)方案。信道估計(jì)方案可以使用閾值方案精細(xì)化一個(gè)ML估計(jì)。結(jié)果是，信道估計(jì)器116和118可以生成比現(xiàn)有技術(shù)更為精確的CIR估計(jì)。可以使用CIR估計(jì)來降低使用MIMO信道(諸如MIMO信道108)的通信系統(tǒng)中的串?dāng)_噪聲。
圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的信道估計(jì)器框圖。圖5示出了信道估計(jì)器500。在一個(gè)實(shí)施例中，信道估計(jì)器500例如可以表示信道估計(jì)器116和118。信道估計(jì)器500可以包括多個(gè)模塊。雖然是以實(shí)例的形式描述這些模塊，但應(yīng)該認(rèn)識到可以使用更多或更少的模塊數(shù)并仍處于實(shí)施例范圍之內(nèi)。此外，雖然為方便描述以術(shù)語“模塊”描述了實(shí)施例，但是一個(gè)或多個(gè)電路、組件、寄存器、處理器、軟件子程序或者它們的任何組合都可以代替上述組件的一個(gè)、幾個(gè)或全部。
在一個(gè)實(shí)施例中，信道估計(jì)器500可以包括ML估計(jì)器520。ML估計(jì)器520還可以包括連接至矩陣轉(zhuǎn)換器504的濾波器502。ML估計(jì)器520可以訪問訓(xùn)練序列(TS)表格506。ML估計(jì)器520還可以連接至彼此相互連接的閾值發(fā)生器508和候選CIR發(fā)生器510。候選CIR發(fā)生器510可以連接至濾波器512。濾波器512可以訪問TS表格506。濾波器512可以連接至距離計(jì)算器514。距離計(jì)算器514可以連接至最小選擇器516。最小選擇器516可以連接至CIR選擇器518。隨后將參考圖6至圖9進(jìn)一步描述信道估計(jì)器500的操作。
圖6是由根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的信道估計(jì)器執(zhí)行的編程邏輯的流程框圖。圖6示出了編程邏輯600。編程邏輯600示出了執(zhí)行信道估計(jì)的操作。例如，可以在框602處接收第一訓(xùn)練序列。在框604處使用第一接收訓(xùn)練序列來估計(jì)信道脈沖響應(yīng)的ML估計(jì)。在框606處，接收第二訓(xùn)練序列。在框608處使用ML估計(jì)和第二接收訓(xùn)練序列來估計(jì)至少一個(gè)CIR估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過使用濾波器濾波第一接收訓(xùn)練序列來估計(jì)ML估計(jì)。該濾波器必須與第一接收訓(xùn)練序列匹配。濾波器的輸出是矩陣的第一組向量。必須轉(zhuǎn)換該矩陣以形成ML估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過接收ML估計(jì)來估計(jì)CIR估計(jì)。使用該ML估計(jì)生成一組閾值。使用這些閾值生成一組候選CIR估計(jì)向量。從候選的CIR估計(jì)向量中選出CIR估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過解如下的方程式生成閾值組tj=maxk=0,L-1|h^kML|Nj]]>其中t＝[t1，...，tN]是一組閾值，j＝1，...，N，L表示信道脈沖響應(yīng)長度， 表示所述ML估計(jì)，而 表示所述信道脈沖響應(yīng)ML估計(jì)的第k個(gè)抽頭，并且k＝0，...，L-1。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過解如下的方程式生成候選的CIR估計(jì)向量 其中h^(j)=[h^(1),...,h^(N)]]]>是一組候選的CIR估計(jì)，j＝1，...，N， 表示第j個(gè)候選CIR估計(jì)向量的第k個(gè)抽頭，t＝[t1，...，tN]是一組閾值，而 表示所述ML估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以從候選的CIR估計(jì)向量中選出CIR估計(jì)?？梢允褂煤蜻x的CIR估計(jì)向量濾波對接收機(jī)已知的第一接收訓(xùn)練序列以形成第二組向量?？梢源_定第二組向量和第二接收訓(xùn)練序列之間的一組距離值。從該組距離值中選出最小距離值。使用該最小距離值選擇CIR估計(jì)向量。
在一個(gè)實(shí)施例中，CIR估計(jì)可用于濾波來自通信信道(諸如MIMO信道108)的串?dāng)_。在CFM處接收CIR估計(jì)以形成CIR矩陣?；谠揅IR矩陣可創(chuàng)建一CSF矩陣。可以濾波通過MIMO輸出系統(tǒng)的信道而接收的多個(gè)數(shù)據(jù)流以使用CSF矩陣降低數(shù)據(jù)流之間的串?dāng)_。
通過實(shí)例可以更好地理解系統(tǒng)500的操作以及圖6所示的編程邏輯。繼續(xù)參考圖1至圖3描述實(shí)例，CFM 200可以估計(jì)CIR矩陣，并合成CSF矩陣用于濾除來自MIMO信道(諸如MIMO信道108)的串?dāng)_噪聲。使用由信道估計(jì)器500生成的CIR估計(jì)來估計(jì)CIR矩陣。
在此實(shí)施例中，信道估計(jì)器500可以為基于訓(xùn)練的信道估計(jì)執(zhí)行閾值方案。可以從ML估計(jì)中導(dǎo)出CIR估計(jì)。一旦生成ML估計(jì)，就可使用閾值技術(shù)對其進(jìn)行改進(jìn)。因?yàn)樵摲桨甘腔谟?xùn)練的，所以可以使用已知的訓(xùn)練序列及其相應(yīng)的觀察來獲取CIR估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值方案發(fā)射和接收相同的訓(xùn)練序列至少兩次。訓(xùn)練序列是已知的用于ML估計(jì)的最佳訓(xùn)練序列。
接收到的第一次發(fā)射的TS碼元是yi(1)=Σk=0L-1si-k+L-1hk+ni(1),i=1,...,M-L+1---(10)]]>其中sj(j＝1，...，M)是用于訓(xùn)練序列的碼元，hk(k＝0，...，L-1)是CIR的抽頭，L是CIR的長度而ni(1)是加性信道噪聲的采樣。
接收到的第二次發(fā)射的訓(xùn)練序列碼元是
yi(2)=Σk=0L-1si-k+L-1hk+ni(2),i=1,...M-L+1---(11)]]>其中ni(2)是信道噪聲的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)。
通過比較方程(10)和(11)可以發(fā)現(xiàn)接收到的訓(xùn)練序列主要是在噪聲實(shí)現(xiàn)上不同。而這在評價(jià)如下將詳述的閾值技術(shù)性能時(shí)特別有用。
可以矩陣-向量的形式重寫方程(10)為y(1)＝Sh+n(1)(12)其中h＝[h0，...，hL-1]T是應(yīng)被估計(jì)的未知CIR，n(1)是噪聲向量，S是帶有項(xiàng)Sij＝sL+(i-j)的(M-L+1)×L-維矩陣，y(1)是接收信號的向量。
第一接收訓(xùn)練序列y(1)用于獲取CIR h的最大似然估計(jì)(MLE)。通過使用記號(12)CIR的ML估計(jì)可由[10，11]給出h^ML=(STS)-1STy(1)---(13)]]>重新參考圖5，ML估計(jì)器520的濾波器502接收第一訓(xùn)練序列。找出第一向量STy(1)作為濾波器502的輸入。濾波器502是與該訓(xùn)練序列大致匹配的濾波器。矩陣變換器504接收濾波器502的輸出，并且應(yīng)用矩陣變換(STS)-1。矩陣(STS)-1僅是第一接收訓(xùn)練序列的函數(shù)，因此可以在接收器處知曉并由此進(jìn)行預(yù)計(jì)算。ML估計(jì)器520的輸出是ML估計(jì) 在獲取了CIR的ML估計(jì) 之后，閾值發(fā)生器508就根據(jù)如下的方程式生成閾值組t＝[t1，...，tN]tj=maxk=0,L-1|h^kML|Nj,j=1,...N---(14)]]>候選的CIR發(fā)生器510接收該組閾值并使用它們以形成一組CIR估計(jì) 使用如下的規(guī)則獲取每個(gè)估計(jì) 候選CIR發(fā)生器510隨后就輸出生成的一組N個(gè)CIR估計(jì)。CIR估計(jì)例如可以是以向量的形式。
信道估計(jì)器500隨后就處理以從生成的CIR估計(jì)組中選取最好的CIR估計(jì)。濾波器512可以接收候選CIR估計(jì)并根據(jù)下列方程式將每一個(gè)與訓(xùn)練序列卷積
bi(j)=Σk=0L-1si+k-L-1h^k(j),j=1,...N;i=1,...,M-L+1---(16)]]>這就可生成一組向量[b(1)，...，b(N)]。
距離計(jì)算器514可以接收該組向量[b(1)，...，b(N)]并根據(jù)如下方程式計(jì)算獲取的向量[b(1)，...，b(N)]與第二接收訓(xùn)練序列y(2)之間的距離[d1，...，dN]dj＝‖b(j)-y(2)‖ j＝l，...，N (17)最小值選擇器516接收所獲向量之間的距離[d1，...，dN]并選擇向量b(j0)，該向量根據(jù)如下方程式具有最小距離dj0j0=argminjdj---(18)]]>值dj02可以具有最小殘余功率的意義，這是訓(xùn)練序列殘余功率和噪聲功率之和。CIR選擇器518根據(jù)h^=h^(j0)]]>生成CIR的最終估計(jì) 這就提供了來自所生成組的最精確估計(jì)。
圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出信道估計(jì)器性能的第一圖示。圖7示出了圖700。圖700示出了殘余功率dj02和閾值指標(biāo)j之間的關(guān)系。指標(biāo)越小，對應(yīng)的閾值就越小。虛線示出了由dj＝‖b(j)-y(1)‖代替(17)計(jì)算距離dj的情況。在此情況下可能無法找到最小距離，因?yàn)槭鞘褂脃(1)來獲取ML CIR估計(jì)。實(shí)線涉及使用(17)計(jì)算距離dj的情況。由于其他噪聲實(shí)現(xiàn)，通?？梢哉页鲎钚【嚯x。
圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出信道估計(jì)器性能的第二圖示。圖8示出了圖800。圖800示出了使用ML估計(jì)和使用閾值方案改進(jìn)的ML估計(jì)兩者而對UTP電路的NEXT做出的脈沖響應(yīng)估計(jì)精確度。為了此實(shí)例的目的，訓(xùn)練序列的長度可以是3047而CIR的長度可以是1024。如圖8所示，使用閾值技術(shù)修正ML估計(jì)就可提供比單獨(dú)使用ML估計(jì)技術(shù)更為精確的CIR估計(jì)，特別是在低信噪比的情況下。
圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出信道估計(jì)器性能的第三圖示。圖9示出了圖900。圖900示出了使用ML估計(jì)和使用閾值方案改進(jìn)的ML估計(jì)兩者而對UTP電路的FEXT做出的脈沖響應(yīng)估計(jì)精確度。假設(shè)相同的訓(xùn)練序列長度3047和CIR長度1024，圖9示出了與單獨(dú)使用ML估計(jì)技術(shù)相比，大為精確的使用閾值方案的修正ML估計(jì)的技術(shù)。
根據(jù)上述信道估計(jì)技術(shù)的變化，另一個(gè)實(shí)施例可進(jìn)一步精細(xì)化最終CIR估計(jì)以嘗試獲取改善的最終CIR估計(jì)。一旦如前所述獲取了第一最終CIR估計(jì)，就可第二次重復(fù)信道估計(jì)技術(shù)以產(chǎn)生第二最終CIR估計(jì)。然而在第二次迭代期間可以交換第一和第二接收訓(xùn)練序列。例如可以在第二次迭代期間使用第二接收訓(xùn)練序列獲取第二ML估計(jì)。第二ML估計(jì)可用于生成第二組閾值、候選CIR估計(jì)和向量。可以計(jì)算第二組生成向量和第一接收訓(xùn)練序列之間的一組距離。可以使用最小距離從第二次生成的候選CIR估計(jì)組中選擇第二最終CIR估計(jì)。隨后可以一并平均第一和第二最終CIR估計(jì)以找出精確的最終CIR估計(jì)。
根據(jù)上述信道估計(jì)技術(shù)的另一個(gè)變化，另一個(gè)實(shí)施例可以使用多于兩個(gè)接收的訓(xùn)練序列以生成最終CIR估計(jì)。例如在一個(gè)實(shí)施例中，接收機(jī)接收M個(gè)訓(xùn)練序列，其中M≥2?？梢詾槊總€(gè)接收到的訓(xùn)練序列獲取第i個(gè)最終CIR估計(jì)。這可以通過使用第i個(gè)接收到的訓(xùn)練序列獲取CIR的ML估計(jì)來實(shí)現(xiàn)。使用該ML估計(jì)生成一組閾值。該組閾值則用于生成一組候選CIR估計(jì)。通過候選CIR估計(jì)來過濾訓(xùn)練序列可生成一組向量。通過平均其他的M-1個(gè)接收到的訓(xùn)練序列可找到平均接收訓(xùn)練序列，即使用除了最后一個(gè)的所有接收訓(xùn)練序列以找出均值?？梢杂?jì)算平均訓(xùn)練序列和向量組之間的一組距離。從該組距離中找出最小距離。從候選CIR估計(jì)組中選出對應(yīng)于最小距離的第i個(gè)最終CIR估計(jì)。通過平均M個(gè)最終CIR估計(jì)來找出最終CIR估計(jì)。
各實(shí)施例可以使用根據(jù)任何數(shù)目因素變化的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，這些因素例如包括計(jì)算率、功率電平、熱容限、處理周期預(yù)算、輸入數(shù)據(jù)率、輸出數(shù)據(jù)率、存儲器資源、數(shù)據(jù)總線速度和其他性能限制。例如，可以使用由處理器執(zhí)行的軟件來實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)施例。處理器可以是通用或?qū)Ｓ锰幚砥鳎缬蒊ntel公司制造的處理器。軟件可包括程序代碼段、編程邏輯、指令或數(shù)據(jù)。軟件存儲在可由機(jī)器、計(jì)算機(jī)或其他處理系統(tǒng)訪問的介質(zhì)上。可接受介質(zhì)的實(shí)例包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、磁盤、光盤等等。在一個(gè)實(shí)施例中，介質(zhì)以壓縮和/或加密形式來存儲編程指令，并且這些指令在由處理器執(zhí)行之前需要被編譯或由安裝程序進(jìn)行安裝。在另一個(gè)實(shí)施例中，可使用專用硬件來實(shí)現(xiàn)實(shí)施例，諸如應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)或數(shù)字信號處理器(DSP)和相關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)。在又一個(gè)實(shí)施例中，可使用編程通用計(jì)算機(jī)組件和用戶硬件組件的任何組合來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)。實(shí)施例不限于這種環(huán)境中。
雖然在此示出并描述了本發(fā)明的某些特性，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以領(lǐng)悟許多修改、代替、改變和等效。因此應(yīng)該理解所附權(quán)利要求意欲覆蓋所有這些修改和變換，它們都落在本發(fā)明的真正精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行信道估計(jì)的方法，包括接收第一訓(xùn)練序列；使用所述第一接收訓(xùn)練序列來估計(jì)信道脈沖響應(yīng)的最大似然估計(jì)；接收第二訓(xùn)練序列；以及使用所述最大似然估計(jì)和所述第二接收訓(xùn)練序列來估計(jì)至少一個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，估計(jì)所述最大似然估計(jì)包括使用與所述第一接收訓(xùn)練序列匹配的濾波器來濾波所述第一接收訓(xùn)練序列以形成用于一矩陣的第一組向量；以及變換所述矩陣以形成所述最大似然估計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，估計(jì)所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)包括接收所述最大似然估計(jì)；使用所述最大似然估計(jì)來生成一組閾值；使用所述閾值生成一組候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量；并且從所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量中選取所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，生成所述閾值組可求解如下的方程式tj=maxk=0,L-1|h^kML|Nj]]>其中t＝[t1，...，tN]是一組閾值，j＝1，...，N，L表示信道脈沖響應(yīng)長度， 表示所述最大似然估計(jì)， 表示所述信道脈沖響應(yīng)的最大似然估計(jì)的第k個(gè)抽頭，并且k＝0，...，L-1。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，生成所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量可求解如下的方程式 其中h^(j)=[h^(1),...,h^(N)]]]>是一組候選的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)，j＝1，...，N， 表示第j個(gè)候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量的第k個(gè)抽頭，t＝[t1，...，tN]是一組閾值，而 表示所述最大似然估計(jì)。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述選擇包括使用所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量來濾波所述第一接收訓(xùn)練序列以形成第二組向量；確定所述第二組向量和所述第二接收訓(xùn)練序列之間的一組距離值；從所述距離值組中選出最小距離值；并且使用所述最小距離值選擇所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在串?dāng)_濾波模塊處接收所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)以形成信道脈沖響應(yīng)矩陣；基于所述信道脈沖響應(yīng)矩陣創(chuàng)建一串?dāng)_抑制濾波矩陣；并且濾波通過多輸入多輸出系統(tǒng)的信道而接收的多個(gè)數(shù)據(jù)流以使用所述串?dāng)_抑制濾波矩陣降低所述數(shù)據(jù)流之間的串?dāng)_。
8.一種系統(tǒng)，包括使用第一接收訓(xùn)練序列生成最大似然估計(jì)的最大似然估計(jì)器；以及耦合至所述最大似然估計(jì)器的信道抽頭估計(jì)器，所述信道抽頭估計(jì)器接收所述最大似然估計(jì)和第二接收的訓(xùn)練序列，所述信道抽頭估計(jì)器使用所述最大似然估計(jì)和所述第二接收的訓(xùn)練序列生成至少一個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述最大似然估計(jì)器還包括接收所述第一接收訓(xùn)練序列的濾波器，所述濾波器濾波所述第一接收訓(xùn)練序列以形成用于一矩陣的第一組向量；以及變換所述矩陣以形成所述最大似然估計(jì)的矩陣變換器。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信道抽頭估計(jì)器包括接收所述最大似然估計(jì)并使用所述最大似然估計(jì)來生成一組閾值的閾值發(fā)生器；接收所述閾值并使用所述閾值生成一組候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量的候選信道脈沖響應(yīng)發(fā)生器；以及接收所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量和最小距離值的信道脈沖響應(yīng)選擇器，所述信道脈沖響應(yīng)選擇器使用所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量和所述最小距離值來選取所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括接收所述第一接收訓(xùn)練序列和所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量的濾波器，所述濾波器使用所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量來濾波所述第一接收訓(xùn)練序列以成第二組向量；接收所述第二訓(xùn)練序列和所述第二組向量的距離計(jì)算器，所述距離計(jì)算器確定所述第二組向量和所述第二接收的訓(xùn)練序列之間的一組距離值；以及最小值選擇器，它接收所述距離值，從所述距離值組中選出最小距離值，并且將所述最小距離值輸出給信道脈沖響應(yīng)選擇器。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括通信介質(zhì)；連接至所述通信介質(zhì)的多個(gè)發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)發(fā)射機(jī)都使用通信信道在所述通信介質(zhì)上發(fā)射數(shù)據(jù)流；連接至所述通信介質(zhì)的多個(gè)接收機(jī)，所述多個(gè)接收機(jī)接收來自所述通信信道的所述數(shù)據(jù)流；以及連接至所述多個(gè)接收機(jī)的串?dāng)_濾波模塊，所述串?dāng)_濾波模塊接收所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)并使用所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)來濾波所述數(shù)據(jù)流以降低由所述數(shù)據(jù)流在所述傳輸期間所引發(fā)的串?dāng)_信號。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接至所述多個(gè)濾波模塊的多個(gè)均衡器，所述均衡器使用一組大致類似的均衡參數(shù)來均衡所述經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)流。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述串?dāng)_濾波模塊包括生成信道脈沖響應(yīng)矩陣的信道脈沖響應(yīng)矩陣發(fā)生器；使用所述信道脈沖響應(yīng)矩陣生成串?dāng)_抑制濾波矩陣的串?dāng)_抑制濾波矩陣發(fā)生器；以及使用所述串?dāng)_抑制濾波矩陣濾波所述數(shù)據(jù)流的濾波器。
15.一種物品，包括存儲介質(zhì)；所述存儲介質(zhì)包括存儲的指令，當(dāng)由處理器執(zhí)行所述存儲的指令時(shí)會導(dǎo)致執(zhí)行信道估計(jì)，執(zhí)行過程包括接收第一訓(xùn)練序列；使用所述第一接收訓(xùn)練序列來估計(jì)信道脈沖響應(yīng)的最大似然估計(jì)；接收第二訓(xùn)練序列；以及使用所述最大似然估計(jì)和所述第二接收訓(xùn)練序列來估計(jì)至少一個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
16.如權(quán)利要求15所述的物品，其特征在于，當(dāng)由處理器執(zhí)行所述存儲的指令時(shí)還會導(dǎo)致執(zhí)行對所述最大似然估計(jì)的估計(jì)，執(zhí)行過程包括使用與所述第一接收訓(xùn)練序列匹配的濾波器來濾波所述第一接收訓(xùn)練序列以形成用于一矩陣的第一向量組；以及變換所述矩陣以形成所述最大似然估計(jì)。
17.如權(quán)利要求15所述的物品，其特征在于，當(dāng)由處理器執(zhí)行所述存儲的指令時(shí)還會導(dǎo)致執(zhí)行對所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)的估計(jì)，執(zhí)行過程包括接收所述最大似然估計(jì)；使用所述最大似然估計(jì)來生成一組閾值；使用所述閾值生成一組候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量；并且從所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量中選取所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
18.如權(quán)利要求17所述的物品，其特征在于，當(dāng)由處理器執(zhí)行所述存儲的指令時(shí)還會導(dǎo)致所述選擇，所述選擇過程包括使用所述候選信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量來濾波所述第一接收的訓(xùn)練序列以形成第二組向量；確定所述第二組向量和所述第二接收訓(xùn)練序列之間的一組距離值；從所述距離值組中選出最小距離值；并且使用所述最小距離值選擇信道脈沖響應(yīng)估計(jì)向量。
19.如權(quán)利要求15所述的物品，其特征在于，當(dāng)由處理器執(zhí)行所述存儲的指令時(shí)還會導(dǎo)致在串?dāng)_濾波模塊處接收所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)以形成信道脈沖響應(yīng)矩陣；基于所述信道脈沖響應(yīng)矩陣創(chuàng)建一串?dāng)_抑制濾波矩陣；并且濾波通過多輸入多輸出系統(tǒng)的信道而接收的多個(gè)數(shù)據(jù)流以使用所述串?dāng)_抑制濾波矩陣降低所述數(shù)據(jù)流之間的串?dāng)_。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括使用所述第二接收的訓(xùn)練序列估計(jì)信道脈沖響應(yīng)的第二最大似然估計(jì)；使用所述第二最大似然估計(jì)和所述第一接收訓(xùn)練序列估計(jì)第二信道脈沖響應(yīng)估計(jì)；并且平均所述信道脈沖響應(yīng)估計(jì)以找出平均的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括接收第i個(gè)訓(xùn)練序列；使用所述第i個(gè)訓(xùn)練序列來估計(jì)M信道脈沖響應(yīng)估計(jì)；以及平均所述M信道脈沖響應(yīng)估計(jì)以找出平均的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)。
全文摘要
公開了一種為通信系統(tǒng)執(zhí)行信道估計(jì)的方法和裝置。
文檔編號H04L25/02GK1898924SQ200480036150
公開日2007年1月17日 申請日期2004年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者A·A·梅爾特瑟弗, A·S·薩德瑞, A·V·克豪耶夫, V·T·艾莫拉耶夫, R·O·瑪司蘭尼克夫 申請人:英特爾股份公司