专利名称：组播单频网接收信号检测方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，具体涉及一种组播单频网接收信号检测方法及设备。
背景技术：
在TD-SCDMA (时分同步码分多址接入)系统中，基站通常利用TDD (时分双工)系 统上下行信道的对称性，在发送下行数据时采用波束赋形以提升系统性能。这样，在每一个 UE看来，不同的用户(体现在不同码道上)经历了不同的等效信道，因此现有的检测算法主 要是基于联合检测，即将信道和扩频码联合考虑，直接从接收信号中恢复出发送的数据符 号序列。如图1所示，是现有技术使用波束赋形的MMSE (最小均方误差)联合检测原理图。其中d(k)表示第k个码道的数据符号向量，c(k)表示第k个码道对应的扩频码，h(k) 表示第k个码道对应的信道冲激响应向量，η表示噪声，表示第k个码道数据符号的估 计。A表示由各扩频码和信道组成的系统矩阵，典型地，可由扩频码c(k)和信道h(k)构造冲 激响应构造组合信道冲激响应b(k)，再由组合信道冲激响应b(k)构成A矩阵。其中b(k)= c(k)*h(k)，*表示卷积运算。在现有技术中，为了比较理想地恢复出所需码道的数据符号序列，需要检测出所 有的激活码道，并根据激活码道检测结果进行联合检测。其典型实现流程如图2所示201，从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据部分；202，根据引导序列进行信道估计；203，根据当前信道估计结果检测激活码道；204，根据激活码道检测结果从普通数据中消除弓I导序列造成的干扰；205，根据信道估计结果和检测出的激活码道计算组合信道冲激响应，即对应于图 1 所示的 b(k) = c(k)*h(k)；206，利用所述组合信道冲激响应对消除引导序列干扰后的普通数据进行匹配滤 波；207，根据组合信道冲激响应生成系统相关矩阵；208，根据匹配滤波结果和所述系统相关矩阵，生成发送数据符号的估计。典型地，在TD-SCDMA中，激活码道检测借助于引导序列进行，且在实际应用中，为 了提高激活码道的检测性能，会进行多次激活码道检测。由上述流程可见，如果激活码道检测不正确，则干扰码道的影响仍然存在，即检测 性能会受到激活码道检测的影响。此外，在波束赋形的情况下，为了使每个UE都能估计出 各个激活码道对应的等效信道响应，即真实信道响应和发送端波束赋形的联合响应，不同 UE通常会使用不同循环移位的Midamble (训练序列)，接收端利用Midamble估计不同UE 的等效信道响应以辅助码道激活检测。由于需要考虑非本用户码道的影响，现有技术的计 算量也相对较大。
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MBMS(多媒体广播组播业务)技术用于为无线小区中用户提供多媒体广播和组 播服务，MBMS可以进行单小区传输，也可以进行多小区传输，MBMS的多小区传输可以采用 MBSFN(组播单频网)传输方式。所谓MBSFN是指在同一时间以相同频率在多个小区进行同 步传输。使用这种传输方式可以节约频率资源，提高频谱利用率。在MBSFN中，信号在单独的载波上传送，且由于向全小区广播，发送信号并不经过 波束赋形。而且，在MBSFN中，每个时隙的前导部分与激活码道没有关系，因此UE无法像现 有技术那样，利用前导序列辅助检测激活码道，因而如果按照现有技术进行联合检测，会使 码道检测性能降低。
发明内容
本发明实施例提供一种组播单频网接收信号检测方法及设备，以简单有效地恢复 出各码道的信号。为此，本发明实施例提供如下技术方案一种组播单频网接收信号检测方法，包括从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据；从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰；对消除干扰后的数据进行码片级均衡；对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。一种组播单频网接收信号检测设备，包括数据分离单元，用于从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据；干扰消除单元，用于从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰；均衡单元，用于对消除干扰后的数据进行码片级均衡；解扩单元，用于对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。本发明实施例组播单频网接收信号检测方法及设备，在对MBSFN接收信号进行检 测时，将扩频的影响和信道的影响分别进行处理，对多径信道进行码片级的均衡，消除码道 间的干扰，对均衡后的码片数据进行解扩，恢复出发送的数据符号。因而无需检测激活码 道，提高了检测性能；而且将信道和扩频分别单独处理，便于优化并降低了计算量。
图1是现有技术使用波束赋形的MMSE联合检测原理图；图2是现有技术中联合检测的典型实现流程；图3是TD-SCDMA MBSFN时隙结构示意图；图4是本发明实施例组播单频网接收信号检测方法的实现流程图；图5是本发明实施例中实现码片级均衡的原理示意图；图6是图5所示码片级均衡过程中生成的H矩阵示意图；图7是图5所示码片级均衡过程中生成的C矩阵示意图；图8是本发明实施例组播单频网接收信号检测设备的一种结构示意图；图9是本发明实施例组播单频网接收信号检测设备的另一种结构示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施 方式对本发明实施例作进一步的详细说明。如图3所示，是TD-SCDMA MBSFN时隙结构示意图。一个MBSFN时隙的长度为864*Tc，其中Tc为一个码片的长度。前导序列占用96 个码片，数据符号部分占用768个码片。在MBSFN中，信号在单独的载波上传送，且由于向全小区广播，发送信号并不经过 波束赋形，因此，在每一个UE看来，所有的码道经过了相同的信道。由于在信号发送前，不 同码道使用了不同的正交扩频码，各个码道间的数据符号完全正交。由于多径信道的影响 各码道间会产生干扰，如果能够消除多径干扰，就能恢复码道间的正交性，进而恢复出各个 码道的数据符号。由于信道对信号的影响通常可以表示为线性变换，体现在chip (码片) 信号上，各码道数据经历了相同的线性变换。基于上述MBSFN的这种特性，本发明实施例组播单频网接收信号检测方法及设 备，在对接收信号进行检测时，将扩频的影响和信道的影响分别进行处理，对多径信道进行 码片级的均衡，消除码道间的干扰，对均衡后的码片数据进行解扩，恢复出发送的数据符 号。如图4所示，是本发明实施例组播单频网接收信号检测方法的实现流程图，包括以下步 骤步骤401，从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据部分；步骤402，从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰，即消除掉引导序列由 于多径信道造成的干扰；上述两步骤的具体实现过程可以采用和现有技术相同的方式，可以先根据所述引 导序列进行信道估计，根据信道估计结果从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干 扰，具体过程不再赘述。步骤403，对消除干扰后的数据进行码片级均衡；步骤404，对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值，典型地，可以 使用快速哈达马变换(FHT)对均衡后的数据进行解扩。在上述步骤403中，需要对消除干扰后的数据进行码片级均衡，是指对所有码道 统一考虑。在具体实现中，可以在时域实现，比如采用块均衡算法，或者采用其他算法如线 性滤波等；也可以在频域实现；均衡的准则可以采用ZF(迫零)、MMSE(最小均方误差)等。如图5所示，是本发明实施例中实现码片级均衡的原理示意图。其中，d(k)表示第k个码道的数据符号向量，c(k)表示第k个码道对应的扩频码，h 表示各码道对应的信道冲激响应向量，η表示噪声，表示第k个码道数据符号的估计，e 为经过信道后的接收向量。H表示由信道冲激响应向量h组成的信道矩阵，H由h按照如图 6所示方式构成接收信号e与矩阵H、发送数据d、噪声η有如下的关系e = HCd+n ；(1)其中，“^^；…；⑥；…；^^；…；^^，！^为码道总数州为每个码道的数据符号数；C由各码道扩频码组成，C的组成如图7所示
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其中，Q为16，由于扩频码之间相互正交，因而有ChC = I，I为单位矩阵。将Cd 记为d。，则只要恢复出d。的估计值&，就可以方便地得到发送符号的估计值j = Cff&。典型 地，&可以通过码片级均衡得到，例如对于MMSE块均衡来说，有如下的表达式dc = [HhH + σ2/)"1 Hh e ；(2 )其中，ο2为噪声方差。在本发明实施例中，均衡系数的生成可以有多种方法。比如，可以根据信道估计结 果计算出均衡系数，并且针对不同的优化准则可以生成不同的均衡系数。例如，对于MMSE 块均衡来说，生成的均衡系数如前述的(H1^02Ir1H11t5常用的其它均衡方法还有采用横向 滤波器结构的ZF均衡器、匪SE均衡器等。可见，本发明实施例组播单频网接收信号检测方法，在对接收信号进行检测时，将 扩频的影响和信道的影响分别进行处理，对多径信道进行码片级的均衡，消除码道间的干 扰，对均衡后的码片数据进行解扩，恢复出发送的数据符号。因而无需检测激活码道，提高 了检测性能；而且将信道和扩频分别单独处理，便于优化并降低了计算量。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中， 所述的存储介质，如ROM/RAM、磁碟、光盘等。本发明实施例还提供一种组播单频网接收信号检测设备，如图8所示，是该设备 的一种结构示意图。在该实施例中，所述设备包括数据分离单元801、干扰消除单元802、均衡单元 803和解扩单元804。其中数据分离单元801，用于从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据；干扰消除单元802，用于从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰；均衡单元803，用于对消除干扰后的数据进行码片级均衡；解扩单元804，用于对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。在本发明实施例中，所述均衡单元803对消除干扰后的数据进行码片级均衡的具 体实现，可以是在时域实现，比如采用块均衡算法，或者采用其他算法如线性滤波等；也可 以在频域实现；均衡的准则可以采用ZF、匪SE等。针对不同的优化准则，可以采用不同的均衡系数。所述均衡系数可以是默认值，也 可以由其他方式来生成。如图9所示，是本发明实施例组播单频网接收信号检测设备的另一种结构示意 图。在该实施例中，所述设备不仅包括与图8所示实施例一致的数据分离单元901、 干扰消除单元902、均衡单元903和解扩单元904，而且还包括信道估计单元905和均衡系 数生成单元906。利用本发明实施例组播单频网接收信号检测设备进行信号检测的过程如下接收到的信号经过数据分离单元901，分离出引导序列和普通数据，信道估计单元 905根据所述弓I导序列进行信道估计，均衡系数生成单元906根据所述信道估计单元905输 出的信道估计结果生成均衡系数。
均衡单元903利用所述均衡系数对消除干扰后的数据进行码片级均衡。然后，由 解扩单元904对均衡单元903输出的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。在本发明实施例中，所述均衡系数由均衡系数生成单元906根据信道估计结果来 生成。本发明实施例并不仅限于这种生成方式，还可以采用其他方式来生成相应的均衡系数。本发明实施例组播单频网接收信号检测设备，在对接收信号进行检测时，将扩频 的影响和信道的影响分别进行处理，对多径信道进行码片级的均衡，消除码道间的干扰，对 均衡后的码片数据进行解扩，恢复出发送的数据符号。因而无需检测激活码道，提高了检测 性能；而且将信道和扩频分别单独处理，便于优化并降低了计算量。需要说明的是，本发明实施例组播单频网接收信号检测方法及设备，不仅适用于 TD-SCDMA MBSFN系统，而且同样适用于3. 84Mcps (兆周/秒)和7. 68Mcps的TDD MBSFN系 统。本发明实施例组播单频网接收信号检测设备，在对接收信号进行检测时，将扩频 的影响和信道的影响分别进行处理，对多径信道进行码片级的均衡，消除码道间的干扰，对 均衡后的码片数据进行解扩，恢复出发送的数据符号。因而无需检测激活码道，提高了检测 性能；而且将信道和扩频分别单独处理，便于优化并降低了计算量。以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式
对本发明进行 了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的 一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所 述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种组播单频网接收信号检测方法，其特征在于，包括从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据；从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰；对消除干扰后的数据进行码片级均衡；对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括生成均衡系数； 所述对消除干扰后的数据进行码片级均衡包括利用所述均衡系数对消除干扰后的数据进行码片级均衡。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括根据所述引导序列进行 信道估计，并根据信道估计结果生成所述均衡系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在时域进行所述码片级均衡；或者在频域进行所述码片级均衡。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在时域进行码片级均衡包括 采用块均衡算法在时域进行码片级均衡；或者采用线性滤波算法在时域进行码片级均衡。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对均衡后的数据进行解扩包括 使用快速哈达马变换FHT对均衡后的数据进行解扩。
7.一种组播单频网接收信号检测设备，其特征在于，包括数据分离单元，用于从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据； 干扰消除单元，用于从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰； 均衡单元，用于对消除干扰后的数据进行码片级均衡； 解扩单元，用于对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括 均衡系数生成单元，用于生成均衡系数；所述均衡单元利用所述均衡系数对消除干扰后的数据进行码片级均衡。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括 信道估计单元，用于根据所述引导序列进行信道估计；所述均衡系数生成单元根据所述信道估计单元输出的信道估计结果生成所述均衡系数。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述解扩单元使用快速哈达马变换FHT 对均衡后的数据进行解扩。
全文摘要
本发明公开了一种组播单频网接收信号检测方法及设备，所述方法包括从接收信号中分别提取出引导序列和普通数据；从所述普通数据中消除所述引导序列产生的干扰；对消除干扰后的数据进行码片级均衡；对均衡后的数据进行解扩，得到各码道数据符号的估计值。本发明可以简单有效地恢复出各码道的信号，提高检测性能。
文档编号H04W4/06GK101902246SQ200910052210
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者冯炎, 王乃博, 罗新 申请人:联芯科技有限公司