专利名称：无线通信系统接收机中的自适应均衡器的训练方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，更具体地说，涉及无线通信系统中用于接 收端信号解调的均衡器。
背景技术：
PHS (个人手持电话系统)是一种简单的并且成本低的无线通信系统，其采用简单的发送/接收机技术，例如调制和解调方法分别采用7T/4移位的DQPSK (差分正交相移键控)调制和接收机中的非相干差分解调。 PHS由于其简单以及成本低的特性而成为广泛应用的通信系统。图l示出了 PHS系统所传输的帧格式。如图l所示，PHS传输的帧格 式主要有两种控制信道(CCH)帧和业务信道(TCH)帧。CCH帧主要 用于基站(CS)与终端(PS)之间的同步以及其它控制等。TCH帧主要 用于传输通信数据。每个时隙用于传输一个帧，因此整个PHS信道中的时 隙也可分为用于传输CCH帧的CCH时隙和用于传输TCH帧的TCH时 隙。每个时隙为120个符号，共625/xs。这两种帧都包括上升/下降时间 (R)、初始码元(SS)、前导码(PR)、唯一字(UW)、数据 (DATA)、循环冗余校验码(CRC)和保护时间(GT)。在这两种帧 中，相应各个字段的符号数有所不同。例如，如图l所示，CCH帧的UW 字段长达16个符号，而TCH帧的UW字段仅有8个符号。终端(PS)中的接收机用于接收CCH帧和TCH帧。图2示出了基于 利用自适应均衡方法的相干解调而设计的PHS接收机的部分框图。如图2 所示，模拟前端(AFE)部分201对基带接收信号进行模数转换。转换后 的数字信号通过抽取滤波器202被滤波和抽取。该信号经过载波恢复模块 203和旋转器模块204。载波恢复模块203的功能是检测突发并且估计接 收信号和发送信号之间的载波频率偏移。因此，接下来的旋转器模块204用于补偿载波偏移。经旋转器204处理后的信号经过A/B缓冲器205，被 输入到相关器206和均衡器207。相关器206用于通过相关计算的方式对帧的UW字段进行定位。在相 关模块中，将输入数据与UW进行相关计算，得到相关性值，在检测到该 相关性值的峰值就对应着UW在突发数据中的位置。均衡器207用于对信 道中的码间串扰进行评估，然后对其进行补偿，从而实现信道的均衡。均 衡后的信号被输出到帧解调器。均衡器207 —般用滤波器实现，例如自适应滤波器。自适应均衡器主 要工作于两种模式训练模式和跟踪模式。图3示出了现有技术的自适应 均衡器的工作模式的示意图。对于接收到的每个帧，均衡器首先工作于训 练模式，用相关器206检测到的唯一字(UW)符号(已知序列)通过公 知的算法来评估信道特性并对信道进行补偿，同时用迭代计算的方式修正 滤波器的系数；在UW符号结束后，自适应均衡器工作于跟踪模式，利用 训练模式下迭代计算得到的滤波系数来对数据符号进行判决，并且根据判 决得到的符号或者已知序列，通过均衡的自适应算法不断对滤波系数进行 微调，从而跟踪不断变化的信道。显然，训练过程对于解调结果是至关重 要的，因此应该确保在训练过程结束之前滤波系数收敛或尽可能地接近收 敛，否则接下来的数据符号被错误地解调的概率将增加。但是，如图1所示，PHS协议规定的TCH帧的UW字段只有8个符 号。因此，当均衡器207按照图3所示的方式利用UW进行训练时，在 UW字段结束时也难以确保滤波系数很好地收敛，尤其当SNR (信噪比) 不高时，滤波系数更难收敛，从而导致数据符号的解调性能较差，BER (误码率)较高。发明内容鉴于现有技术中的上述及其他问题，本发明的一个技术方案提供了一 种用于无线通信系统接收机中的自适应均衡器的训练方法，该方法包括被 相继执行的训练过程和判决过程，在所述训练过程中，利用接收到的数据 中的已知序列中的每个符号进行迭代计算，以调整所述自适应均衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中，利用调整后的滤波系数对接收到的数 据进行解调，其中在所述训练过程中，所述己知序列中的至少一个符号被 多于一次地用来进行所述迭代计算。本发明的另一技术方案提供了一种用于无线通信系统接收机中的自适 应均衡器的训练方法，该方法包括被相继执行的训练过程和判决过程，在 所述训练过程中，利用接收到的数据中的已知序列中的每个符号进行迭代 计算，以调整所述自适应均衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中， 利用调整后的滤波系数对接收到的数据进行解调，其中所述训练过程包括 以下步骤从所述己知序列的第一个符号开始，沿数据接收顺序依次进行 迭代计算；判断已经对所述已知序列的最后一个符号进行了迭代计算；以及如果己经对所述己知序列的最后一个符号进行了迭代计算，则返回所述 已知序列的第一个符号。本发明的另一技术方案提供了一种用于无线通信系统接收机中的自适 应均衡器的训练方法，该方法包括被相继执行的训练过程和判决过程，在 所述训练过程中，利用接收到的数据中的已知序列中的每个符号进行迭代 计算，以调整所述自适应均衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中， 利用调整后的滤波系数对接收到的数据进行解调，其中所述训练过程包括以下步骤从所述己知序列的最后一个符号开始，沿与数据接收顺序相反的顺序依次进行迭代计算；判断是否已经对所述已知序列的第一个符号进 行了迭代计算；如果已经对所述已知序列的第一个符号进行了迭代计算， 则开始沿数据接收顺序依次进行迭代计算。
结合附图阅读本发明的以下详细描述，可以更好地理解本发明及其优 点和其它特征，其中图1示出了 PHS系统所传输的时隙格式； 图2示出了 PHS接收机的部分框图；图3示出了现有技术的自适应均衡器的工作模式的示意图； 图4示出了本发明一个实施例的自适应均衡器的工作模式的示意图；图5示出了本发明一个实施例的自适应均衡器的训练方法的流程图； 图6示出了本发明另一实施例的自适应均衡器的工作模式的示意图； 图7示出了本发明另一实施例的自适应均衡器的训练方法的流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面将详细描述本发明的具体实施例。但是 要了解到，这些实施例仅仅是示例性的而非限制性的，本领域的技术人员 在这些实施例的教导之下，很容易做出各种替代、变形和改进。另外，在 本说明书中，对某些公知的结构、部件、特征、方法没有进行详细说明， 以免使本发明的主要内容变得模糊。在附图中，除非特别指明，相同或类 似的标号表示相同或类似的部件。在本发明的一个实施例中，设计LMS (最小均方)自适应均衡器来实现相干解调。在用于训练的己知序列较短的情况下，例如对于PHS的 TCH帧中UW仅有8个符号的情况，为了让滤波系数更好地收敛，可以对 UW进行两次或者更多次训练。图4示出了本发明一个实施例的自适应均 衡器的工作模式的示意图。如图4所示，在已知序列UW结束以后，训练 模式并不结束，而是从UW的起始符号开始再进行一次训练，然后才进行 判决，即总共对UW进行两次训练。图中的训练次数仅仅是示例性的，也 可以根据滤波系数收敛的具体要求而对UW进行更多次的训练，以使得滤 波系数能够很好地收敛。对UW进行多次训练相当于增加了己知序列的长 度，可以更好地保证滤波系数的收敛性。图5示出了本发明一个实施例的自适应均衡器的训练方法的流程图。 如图5所示，训练开始于步骤501。在步骤502中，定位UW的第1个符 号。如前所述，可以通过相关模块而获得UW的精确位置，因此可以准确 定位UW的第1个符号。然后对UW从第l个符号开始进行正向(图4中 从左到右，也即按数据的接收顺序)训练(步骤503)。在步骤504中， 判断是否到达了 UW的第8个符号，即已知序列的最后一个符号。如果没 有到达已知序列的最后一个符号，则继续对UW进行正向训练。如果在步 骤504中判断到达了已知序列的最后一个符号，则返回UW的第1个符号(步骤505)，然后再次进行正向训练(步骤506)。在步骤507中，判 断是否到达了 UW的第8个符号，即已知序列的最后一个符号。如果没有 到达第8个符号，则继续对UW进行正向训练。如果在步骤507中判断到 达了第8个符号，则训练结束(步骤508)。训练结束之后对数据进行判 决并对滤波系数进行跟踪。图6示出了本发明另一实施例的自适应均衡器的工作模式的示意图。 如图6所示，均衡器的训练不是从UW的首个符号开始，而是先从其最后 一个符号开始进行一次反向训练，然后再对UW进行一次正向训练。这种 方法不仅可以获得图4b所示的方法的效果，而且确保了整个训练过程中 信道脉冲的幅度和相位的连续性，尤其确保了均衡器系数的相位的连续 性，从而可以进一步改善性能。图7示出了根据本发明另一实施例的训练方法的流程图。如图7所 示，训练开始于步骤701。在步骤702中，定位UW的第8个符号，即已 知序列的最后一个符号。如前所述，可以通过相关模块而获得UW的精确 位置，因此可以准确定位UW的第8个符号。然后对UW从第8个符号开 始进行反向(图4中从右到左，也即与数据的接收顺序相反)训练(步骤 703)。在步骤704中，判断是否到达了 UW的第1个符号，如果没有到 达第1个符号，则继续对UW进行反向训练。如果在步骤704中判断到达 了UW的第1个符号，则对UW从第l个符号开始进行正向(图4中从左 到右，也即按数据的接收顺序)训练(步骤705)。在步骤706中，判断 是否到达了 UW的第8个符号，即已知序列的最后一个符号。如果没有到 达第8个符号，则继续对UW进行正向训练。如果在步骤706中判断到达 了第8个符号，则训练结束(步骤707)。训练结束之后对数据进行判决 并对滤波系数进行跟踪。应该注意的是，以上给出的具体实施例并不是限制性的。例如，虽然 实施例中给出的应用环境是PHS接收机的TCH信道的接收，但本发明也 可以应用于其他的通信系统。而且，已知序列也不限于UW，可用于进行 自适应均衡器训练的任意已知序列都是可以的。而且，实施例中的训练次数也可以是更多次，例如4次，此时的训练过程可以是4次正向训练，或者是一次反向训练、 一次正向训练、再一次 反向训练和再一次正向训练。另外，训练过程也可以是训练次数和训练方 向的其它任何组合。另外，发明人还想到了其他的实施例。例如，本发明的训练过程不一 定要对已知序列中的每个符号都进行相同的次数。在一个具体实施例中，训练从UW的第8个(即最后一个)符号开始，先进行反向训练到UW的 第1个符号，再进行正向训练到UW的第3个符号，这样也同样可以获得 增加滤波系数收敛概率的效果，而且还可以用UW的第4到第8个符号来 进行其他的一些计算，比如对UW的第4到第8个符号进行判决，以进行 误码率(BER)的估计等等。以上对本发明进行了详细描述，其中结合特定实施例陈述了很多具体 特征，但是本发明并不限于上述的特定实施方式。在各个具体实施例中， 上述各种具体特征也并不限于所描述的结合方式。任何落入所附权利要求 书的限定范围内的对本发明具体实施例的替代、变形和改进及其等同物都 应视为落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于无线通信系统接收机中的自适应均衡器的训练方法，该方法包括被相继执行的训练过程和判决过程，在所述训练过程中，利用接收到的数据中的已知序列中的每个符号进行迭代计算，以调整所述自适应均衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中，利用调整后的滤波系数对接收到的数据进行解调，其中在所述训练过程中，所述已知序列中的至少一个符号被多于一次地用来进行所述迭代计算。
2. 如权利要求1所述的方法，其中在所述训练过程中，所述迭代计算是沿数据接收顺序对所述已知序列中的每个符号依次进行的，当到达所述 已知序列中数据接收方向上的最后一个符号时，返回所述已知序列中数据 接收方向上的第一个符号继续进行训练。
3. 如权利要求2所述的方法，其中在对所述已知序列中的每个符号进 行相同次数的迭代计算后，执行所述判决过程。
4. 如权利要求1所述的方法，其中在所述训练过程中，所述迭代计算 是沿数据接收顺序或与数据接收顺序相反的顺序对所述已知序列中的每个 符号依次进行的，当到达所述已知序列中数据接收方向上的第一个符号或 最后一个符号时，切换训练进行的方向。
5. 如权利要求l一4中任一项所述的方法，其中所述无线通信系统是 PHS系统，且所述已知序列是业务信道帧中的唯一字。
6. —种用于无线通信系统接收机中的自适应均衡器的训练方法，该方 法包括被相继执行的训练过程和判决过程，在所述训练过程中，利用接收 到的数据中的已知序列中的每个符号进行迭代计算，以调整所述自适应均 衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中，利用调整后的滤波系数对接 收到的数据进行解调，其中所述训练过程包括以下步骤从所述己知序列的第一个符号开始，沿数据接收顺序依次进行迭代计算；判断是否已经对所述已知序列的最后一个符号进行了迭代计算；以及如果已经对所述已知序列的最后一个符号进行了迭代计算，则返回所 述已知序列的第一个符号。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述无线通信系统是PHS系统，且 所述已知序列是业务信道帧中的唯一字。
8. —种用于无线通信系统接收机中的自适应均衡器的训练方法，该方 法包括被相继执行的训练过程和判决过程，在所述训练过程中，利用接收 到的数据中的已知序列中的每个符号进行迭代计算，以调整所述自适应均 衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中，利用调整后的滤波系数对接收到的数据进行解调，其中所述训练过程包括以下步骤从所述已知序列的最后一个符号开始，沿与数据接收顺序相反的顺序依次进行迭代计算；判断是否已经对所述已知序列的第一个符号进行了迭代计算； 如果己经对所述已知序列的第一个符号进行了迭代计算，则开始沿数据接收顺序依次进行迭代计算。
9. 如权利要求8所述的方法，其中所述无线通信系统是PHS系统，且 所述已知序列是业务信道帧中的唯一字。
全文摘要
本发明公开了一种无线通信系统解调过程中的均衡器的训练方法，该方法包括被相继执行的训练过程和判决过程，在所述训练过程中，利用接收到的数据中的已知序列中的每个符号进行迭代计算，以调整所述自适应均衡器的滤波系数，在后续的所述判决过程中，利用调整后的滤波系数对接收到的数据进行解调，在所述训练过程中，所述已知序列中的至少一个符号被多于一次地用来进行所述迭代计算。
文档编号H04B1/16GK101232295SQ20071015415
公开日2008年7月30日 申请日期2007年9月19日 优先权日2006年10月4日
发明者亮 周, 陈晓春 申请人:马维尔国际贸易有限公司