专利名称：在ofdm系统中用于信道估计的自适应时间滤波的制作方法
在OFDM系统中用于信道估计的自适应时间滤波本申请是申请日为2006年4月7日申请号为第200680011174. I号发明名称为“在OFDM系统中用于信道估计的自适应时间滤波”的中国专利申请的分案申请。根据35U. S. C. § 119的优先权要求本申请要求2005年4月7 日提交的题为“ADAPTIVE TIME-FILTERING FOR CHANNELESTIMATION IN OFDM SYSTEMS”的美国临时申请60/669，683的优先权，该申请整体引用在此作为参考。
背景技术：
无线通信系统允许在距离相对较远的各设备之间建立通信链路，而无需有线的基础设施来链接这些设备。无线通信系统可以允许从几乎任何位置建立起通信链路。对于任何特定的无线通信链路，许多工作条件都可能影响信号质量。一些因素包括距离、景观及周 围区域的地形、天气条件、潜在的干扰源以及无线通信链路中的参与人通常无法控制的其它外部条件。特定无线通信链路的多个设备可以针对典型的工作环境来优化，其中考虑到各种工作条件的影响以及任何设备经历这些工作条件的几率。例如，消费类通信设备可以针对典型的工作环境来优化。在其它无线通信系统中，特定的无线通信链路可以针对特定的工作条件来优化。例如，点对点微波通信链路可以针对受地理或潜在干扰源影响的那些参数来优化。然而，在无线通信系统中，参与到通信链路中的一个或多个通信设备可能是便携的或移动的设备。这样，移动通信设备所经历的工作条件将随时间而变化，并且可能在通信对话的过程中显著变化。另外，移动性自身可能对工作条件有贡献，通信设备需要考虑到这一点。参与到无线通信链路中的一个通信设备的移动性在所有参与者看来就是一种相对速度，从而对各参与者之间所传输的信号的多普勒频移有贡献。期望使无线通信设备在所有工作条件下都能达到最佳。另外，下列做法可能是有优势的使每一个无线通信设备的工作情况都达到最佳，同时不对可能未参与到同一通信链路中的任何其它通信设备的工作情况带来不利影响。
发明内容
无线通信系统(比如正交频分复用(OFDM)系统)中的时间滤波信道估计(channel estimate)可以被用于提高信道估计的质量。最佳信道估计时间滤波器的特征可能取决于确定信道估计的方式以及多个信道估计的时间相关性。接收机可以实现一种用于信道估计的自适应时间滤波器，其中时间滤波器响应可以基于信道估计参数而变化。信道估计参数可以包括确定信道估计的方式、多个信道估计的时间相关性以及估计出的多普勒扩频。时间滤波器响应可以在响应的范围中连续地变化，或者可以在一些预定数目的时间滤波器响应处分立地变化。揭示了一种优化信道估计以对来自无线通信系统的通信链路的信号进行解码的方法的实施方式。该方法包括确定信道变化。该方法还包括部分基于上述信道变化，改变信道估计时间滤波器特征；以及根据信道估计时间滤波器特征，对至少一个信道估计进行滤波。揭示了一种优化信道估计以对来自无线通信系统的通信链路的信号进行解码的方法的另一个实施方式。该方法包括利用多个信道估计时间滤波器的每一个对信道估计进行滤波，以产生多个经时间滤波的信道估计；选择多个信道估计时间滤波器之一；以及利用来自所选的多个信道估计时间滤波器之一的经时间滤波的信道估计，对接收到的码元(symbol)进行解码。还揭示了一种优化信道估计以对来自无线通信系统的通信链路的信号进行解码的方法的实施方式。该方法包括接收正交频分复用(OFDM)码元，该码元包括至少一个导频副载波；将接收到的码元转换成多个副载波；提取与该导频信号相对应的至少一个导频副载波。该方法进一步包括至少部分基于至少一个导频副载波，确定信道估计；基于信道估计，确定信道变化；基于信道变化，控制时间滤波器以提供信道估计时间滤波器响应；以及用时间滤波器对信道估计进行滤波。还揭示了一种优化信道估计以对来自无线通信系统的通信链路的信号进行解码 的装置的实施方式。该装置包括接收机前端，它被配置成通过通信链路接收码元；信道估计器，它耦合到接收机并且被配置成基于接收到的码元来确定信道估计；自适应时间滤波器，它耦合到信道估计器并且被配置成对信道估计进行时间滤波；以及切换准则模块，它耦合到自适应时间滤波器并且被配置成控制自适应时间滤波器的时间滤波特征。揭示了一种优化信道估计以对来自无线通信系统的通信链路的信号进行解码的装置的实施方式。该装置包括第一变换模块，它被配置成将多个时域样本变换成多个频域副载波；信道估计器，它耦合到第一变换模块并且被配置成工作在上述频域副载波的第一子集上以产生信道估计；自适应时间滤波器，它耦合到信道估计器并且被配置成对信道估计进行时间滤波以产生经时间滤波的信道估计；切换准则模块，它被配置成确定工作条件并控制自适应时间滤波器的时间滤波特征；时间提取模块，它耦合到第一变换模块并且被配置成提取与数据副载波相对应的多个频域副载波的第二子集；以及解调器，它耦合到数据提取模块和自适应时间滤波器并且被配置成利用经时间滤波的信道估计对数据副载波进行解调。
下文结合附图从详细描述中能更清楚地看到本发明各实施方式的特点、目标和优点，其中相同的兀件用相同的标号来表不。图I是无线通信系统的一个实施方式的简化功能框图。图2是具有自适应信道估计时间滤波的接收机的一个实施方式的简化功能框图。图3是具有自适应信道估计时间滤波的OFDM接收机的一部分的一个实施方式的简化功能框图。图4A-4B是自适应时间滤波器的各种实施方式的简化功能框图。图5是一种信道估计的自适应时间滤波的方法的一个实施方式的简化流程图。
具体实施例方式无线接收机可以对无线信道进行估计并且在对接收到的信号进行解调时使用该信道估计。时间滤波器可以用于对多个信道估计进行滤波。时间滤波器可以是自适应滤波器，并且自适应滤波器响应可能根据一个或多个参数而变化。所述一个或多个参数可以包括离散命令或指令(比如软件指令)、接收机模式、或其它离散参数或离散参数的组合。所述一个或多个参数可以动态地得到确定，并且可以包括诸如信道估计相关系数、接收机多普勒扩频等参数、或其它动态参数或动态参数的组合。在其它实施方式中，这些参数可能包括与一个或多个动态参数组合起来的一个或多个离散参数。自适应滤波器可以实现为具有连续可变响应、预定数目的离散响应、或一个或多个范围中的连续可变响应与一个或多个离散滤波器响应的组合。当多个预定的离散滤波器响应都实现在接收机内时，该接收机可以通过并行信号通道来处理接收到的信号，每一个信号通道对应于上述多个预定的离散滤波器响应之一。然后，该接收机可以从上述多个滤波器响应中选择一个滤波器输出。在另一个实施方式中，该接收机可以基于这些参数将时间滤波器配置到一个或多个滤波器响应。例如，该接收机可以从预定数目的滤波器响应中选择一个抽头长度以及一组滤波器抽头加权。在另一个实施方式中，该接收机可以被配置成通过在连续可变范围中改变一个或多个滤波器抽头加权从而改变滤波器响应。
图I是无线通信系统100的一个实施方式的功能框图，该系统具有许多通信设备，这些通信设备所带的接收机实现了信道估计的自适应滤波。该系统包括能与多个用户终端IlOa-IlOb进行通信的一个或多个固定的元件。尽管系统100中只描绘了两个用户终端IlOa-IlOb,但是应该理解无线通信系统100通常可以与不止两个用户终端进行通信。用户终端IlOa-IlOb可以是像无线电话这样的无线通信设备，它们被配置成根据一种或多种通信标准进行工作。用户终端(比如IlOa)可以是便携单元、移动单元、或固定单元。用户终端IlOa也可以被称为移动单元、移动终端、移动站、用户设备、便携电话等。用户终端IlOa通常与一个或多个基站120进行通信，此处基站120被描绘成分扇区的蜂窝塔。用户终端IlOa通常将与在用户终端IlOa内的接收机处提供最强信号强度的那个基站120进行通信。基站120可以耦合到基站控制器(BSC) 130，该控制器130将通信信号路由到合适的基站120并且路由来自合适的基站120的通信信号。BSC 130耦合到移动交换中心(MSC) 140，该中心140可以被配置成充当用户终端IlOa和公共交换电话网络(PSTN) 150之间的接口。MSC 140也可以被配置成充当用户终端IlOa和耦合到网络160的网关162之间的接口。网络160可以是局域网或广域网。在一个实施方式中，网络160可以包括互联网。因此，MSC 140耦合到PSTN150和网络160。MSC 140还可以被配置成与其它通信系统(未示出)协调系统之间的越区切换。在另一个实施方式中，基站120可以被称为节点B。在另一个实施方式中，系统100可以在恰当的位置或除PSTN 150之外实现分组数据服务节点(PDSN)。PDSN可以使分组交换网络与系统100的无线部分相连。用户终端IlOa和IlOb也可以被配置成与无线站点180进行通信。无线站点180可以是双向无线接入点、单向广播终端、或被配置成与用户终端IlOa和IlOb进行通信的某个其它无线站。无线站点180可以工作在一个或多个连续或离散的频带上。另外，第一无线站点(比如180)可以工作在第一频带中，而第二无线站点(未示出)可以工作在与第一频带不同的第二频带中。用户终端IlOa和IlOb可以被配置成支持在与一个或多个无线站点180相对应的多个频带上进行通信。在一个实施方式中，无线站点180可以耦合到广播媒体源182，该广播媒体源182可以提供被广播到一个或多个用户终端IlOa和IlOb处的媒体。无线站点180也可以耦合至Ij网络160。尽管图I将无线站点180描绘成耦合到网络160且网关162和MSC 140也耦合到同一网络160,但是并不要求网络160是相同的而可以是不同的。网络160可以包括一个或多个交换机、集线器、或路由器，它们被配置成允许与耦合到网络160的一个或多个通信设备(未示出)进行通信。因此，在一些实施方式中，用户终端IlOa和IlOb可以被配置成通过无线站点180与耦合到网络160的一个或多个设备进行无线通信。无线站点180可以被配置成在正向链路和反向链路中使用OFDM通信。或者，当无线站点180被配置成支持单向通信时，无线通信可以在该通信链路上实现OFDM通信。术语正向链路是指从无线站点180到用户终端IlOa和IlOb的通信链路，而术语反向链路是指从用户终端IlOa和IlOb到无线站点180的通信链路。在提供双向通信的系统中，无线站点180以及用户终端IlOa和IlOb都可以分配用于信道和干扰估计的资源。例如，无线站点180以及用户终端IlOa和IlOb可以广播导频信号，相应的接收机将这些导频信号用于信道和干扰估计。为了清楚，本系统实施方式的描述讨论了在正向链路中用于信道和干扰估计的资源的分配过程以及在正向链路接收机中实现的信道估计的自适应时间滤波。然而，应该理解，信道估计的自适应时间滤波并不限于正向链路接收机中的应用，而是可以用于正向链路接收机和反向链路接收机中，或者可以排他性地仅在一条通信链路中加以实现。无线站点180可以被配置成广播一个公共导频信号，该导频信号可作为分配给信道和干扰估计的资源。该公共导频信号可以包括从OFDM频率集中选出的许多声调。例如，该公共导频信号可以从OFDM频率集中选出的均匀间隔的声调中形成。这些均匀间隔的配置可以被称为交错导频信号。在其它实施方式中，导频信号可以包括一个或多个专用导频信号或者公共导频信号和一个或多个专用导频信号的组合。公共导频信号可以包括从OFDM频率集中选出的一个或多个声调集，并且可以基于预定的顺序或算法发送上述声调集之一。在一个实施方式中，公共导频信号可以是两个不同声调集中的一个，并且无线站点180可以在这两个不同的声调集之间轮换。这种配置可以被称为交错导频配置。公共导频信号和经调制的数据经历的失真和降级可部分归因于信道。用户终端IlOa和IlOb可以接收来自无线站点的公共导频信号以及经调制的数据。用户终端所接收到的时域信号可以建模成y(t) = s(t)*h(t)+i (t)+n(t),其中s(t)、h(t)、i (t)和n(t)分别代表经调制的数据、信道、干扰以及附加噪声。码元"*"是指卷积算子。用户终端IlOa和IlOb可以基于公共导频信号来确定信道和干扰估计，并且可以在频域中确定该估计，当然也可以确定时域估计以替代频域估计、确定两种估计、或两种估计组合起来。然后，用户终端110可以对接收到的信号进行解调以恢复出上述数据。用户终端IlOa和IlOb可以利用每一个OFDM码元中频域内所插入的均匀间隔的导频声调来估计该信道。基于每一个OFDM码元中出现的导频声调所进行的信道估计可以被称为粗信道估计。在一些情况下，获得更长的信道估计可能是有利的。例如，更长的信道估计可以有利于精细定时同步，还有利于像信道具有延迟扩展且该延迟扩展大于OFDM码元中所用的循环前缀这样的场景。时域信道抽头可以比OFDM系统的循环前缀要长。在循环前缀长度之内的那些抽头被称为实际的信道。多余的抽头是指时域信道抽头中超过循环前缀长度的那部分。如上所述，基于每一个OFDM码元中的导频声调，便可以获得具有循环前缀长度的粗信道估计。粗信道估计是实际信道抽头和多余信道抽头的混叠。通过在一个或多个OFDM码元上用合适的权重对粗信道估计进行时间滤波，便可以分辨实际和多余信道抽头的混叠。由此，通过串接实际信道估计和多余信道估计，便可以获得更长的信道估计。因此，在上述实施方式中，导频声调在OFDM码元上是交错的。在连续的码元中，无线站点180可以交替地广播第一导频声调集和第二导频声调集。可以对多个OFDM码元上的粗信道估计进行滤波以分辨实际信道和多余信道。实际信道估计可以与多余信道估计组合起来，以产生比仅用实际信道所能获得的信道估计要更长的信道估计。此处，术语“更长” 是相对于仅基于实际信道的信道估计的长度而言的。每一个用户终端I IOa和IlOb中的接收机都可以实现信道估计的时间滤波。用户终端IlOa和IlOb可以对信道估计进行时间滤波以进一步提高信道估计的质量。通过噪声平均，信道估计的时间滤波可以用于抑制信道估计中的噪声方差。时间平均信道估计也可以消除或有效地减小信道抽头的线性时间变化。信道估计的时间滤波还可以被用于消除或有效地减少信道混叠并产生比OFDM码元中所用的循环前缀要更长的信道估计。在存在过度延迟扩展的情况下，后一个优点可能特别有益。接收机单独为每一个时域抽头执行信道估计的时间滤波。在时域中对信道估计进行滤波可能特别有利于在确定信道估计的过程中允许将实际信道和多余信道组合起来。在频域中对导频信号进行滤波是更困难的，因为跨连续码元的导频信号可能不会出现在同
一声调中。应用于信道估计的最佳时间滤波器可能根据接收机的工作条件而变化。在一些条件下三抽头滤波器可能是有利的，而在其它工作条件下单抽头滤波器可能是有利的。当接 收机实现了多抽头滤波器时，该滤波器可以被实现成因果滤波器或非因果滤波器。在本文中，术语“非因果”是指后来到达或后来导出的信息的使用。例如，与特定码元相对应的用于信道估计的非因果时间滤波器可能依赖于后来导出的信道估计。由此，相对于特定码元时间，该时间滤波器是非因果的。用户终端IlOa和IlOb中的接收机可以部分基于工作条件来修改时间滤波器的各项特征。例如，第一用户终端IlOa可以在第一工作频带上与无线站点180进行通信。另外，第一终端用户IlOa可以在与无线站点180进行通信的同时相对固定。例如，第二用户终端IlOb可以通过比第一工作频带要大的第二工作频带与无线站点180进行通信。第二用户终端IlOb也可以相对于无线站点180具有一定的速度。例如，第二用户终端IlOb可能位于移动的车辆中。在上述工作条件下，第一用户终端110可能基本上很少或根本没有经历非线性信道变化，而第二用户终端IlOb可能经历了显著的非线性信道变化。可能有利的是，第一用户终端IlOa实现了用于信道估计的三抽头非因果时间滤波器。然而，如果第二用户终端IlOb经历了相对高的速度，则因相对大的多普勒扩频而导致的多个码元上的非线性信道变化可能是显著的。在这种情况下，第二用户终端IIOb可以有利地调节信道估计时间滤波器以提供单抽头滤波器响应。与使用三抽头非因果时间滤波器相比，单抽头时间滤波器响应可以提供更好的性能。各种用户终端IlOa和IlOb可以部分基于工作条件来改变信道估计时间滤波器的各项参数。当第一用户终端IlOa变得移动时，第一用户终端IlOa可以改变时间滤波器的各项特征。相似的是，当第二用户终端IlOb的速度减小或停止时，第二用户终端IlOb可以改变其时间滤波器的各项特征。用户终端(比如IlOa)可以被配置成具有多个预定的时间滤波器，并且将要使用哪个时间滤波模式可以由软件来决定。在另一个实施方式中，在用户终端IlOa的工作期间，不同模式之间的切换也可以动态地发生。速度被用作工作条件的一个示例，它对于信道在跨多个码元的非线性时间变化有贡献。用户终端IlOa和IlOb并不限于基于用户终端的相对速度来改变自适应时间滤波器 的各项特征。如上所述，在一个实施方式中，用户终端IlOa和IlOb可以基于已估计的多普勒扩频/车速来改变时间滤波系数和/或长度。通过估计信道抽头在跨多个OFDM码元的时间相关性，用户终端IlOa便可以估计该信道的多普勒扩频。具体来讲，用户终端使用多个OFDM码元上的信道估计来计算该信道的已估计的时间相关性。然后，将已估计的信道时间相关性与一个或多个预定的阈值进行比较以确定是否需要切换时间滤波模式。用户终端IlOa或IlOb也可以实现用于信道估计的两个或更多个时间滤波块的集合。用户终端(比如IlOa)可以在每一个块的输出处执行噪声估计并且使用该噪声估计来确定时间滤波模式选择。相似的是，用户终端(比如IlOa)可以对这些码元进行解码并且为多个时间滤波块确定PER(分组误码率)，并且可以使用该PER来选择最佳的时间滤波模式。用户终端IlOa和IlOb也可以应用自适应滤波算法并且适应这些时间滤波系数。图2是具有自适应信道估计时间滤波的接收机200的一个实施方式的简化功能框图。接收机200可以实现于图I所示系统100的用户终端IlOa和IlOb中，以处理来自无线站点180的正向链路通信。或者，接收机200可以实现于图I所示系统100的无线站点180中，以处理来自一个或多个用户终端IlOa和IlOb的反向链路通信。关于图2的接收机200的描述将以接收机200被配置成接收来自无线站点的正向链路通信为背景。然而，如上所述，接收机200不限于正向链路通信。接收机200包括天线202,该天线被配置成接收感兴趣的工作频带中的正向链路信号。接收机200可以被配置成跨多个频带工作，在这些频带中都支持无线通信。例如，天线202可以被配置成接收与无线电话系统相对应的工作频带中的信号。天线202还可以被配置成支持被分配给来自一个或多个无线站点的正向链路信号的一个或多个频带。例如，接收机200可以被配置成接收来自第一无线站点的第一无线信号，该第一无线站点工作在第一工作频带中，例如，该第一工作频带可能是超高频率(UHF)频带。接收机200还可以被配置成接收来自第二无线站点的第二无线信号，该第二无线站点工作在第二工作频带中，例如，该第二工作频带可能是工作在2. 6GHz附近的微波频带处的多信道多点分布服务(MMDS)。天线202可以被配置成多频带天线，或者可以被配置成多个天线，每一个天线都配置成支持总工作频带中的一个或多个部分。天线202耦合到接收机前端模块210，该模块210可以被配置成调谐到来自工作频带的信道并且将接收到的RF信号处理成基带或近基带信号。接收机前端模块210可以被配置成调谐到期望的工作频率、滤波、降频转换、以及放大接收到的信号。例如，接收机前端模块210可以包括一个或多个可编程本地振荡器(LO)，这些LO可以选择性地调谐到期望的频率，由此将接收机前端模块210调谐到期望的工作频带。接收机前端模块210的输出耦合到模数转换器(ADC) 220，该ADC被配置成将接收到的信号的模拟表示转换成数字表示以便进行数字信号处理。ADC220的输出耦合到信道估计器230。ADC 220的输出也可以耦合到解调器260。信道估计器230可以被配置成部分基于接收到的信号来确定信道估计。在一个实施方式中，信道估计器230可以被配置成基于接收到的信号的一部分来估计该信道，其中所述这一部分是与接收到的信号中用于传送数据的那些部分同时接收到的。例如，接收到 的信号可以是OFDM信号，这些声调的子集可以被配置成导频声调。信道估计器230可以工作在被配置成导频声调的那个声调子集上。在另一个实施方式中，接收到的信号可以是时间复用的，并且该复用信号的一部分可以是导频信号或某种其它预定的信号。信道估计器230可以对接收到的信号进行解复用，并且工作在接收到的信号中具有导频信号或其它预定信号的那部分上。在一个实施方式中，复用的接收信号可以是码分多路复用信号，并且导频信号可以对应于预定的代码。信道估计器230可以通过相关从接收到的信号中提取导频信号，并且基于该导频信号确定信道估计。在另一个实施方式中，接收到的信号可以是时分多路复用信号，并且时分多路复用信号的一部分可以对应于导频信号或某种其它预定的信号。信道估计器230可以被配置成通过时间同步对接收到的信号进行解复用，以提取导频信号或其它预定的信号并确定信道估计。信道估计器230的输出或者信道估计器230所产生或使用的信号或控制都可以耦合到切换准则模块240。切换准则模块240可以被配置成确定接收机200的工作条件，并且至少部分基于该工作条件对自适应时间滤波器250进行配置。切换准则模块240可以包括用于存储信道估计的存储器或缓冲器。在一个实施方式中，切换准则模块240可以基于多个信道估计的相关来确定自适应时间滤波器配置。切换准则模块240也可以耦合到接收机200内的其它模块。例如，切换准则模块240可以耦合到接收机前端模块210或与接收机前端模块210相耦合的控制器(未示出)。在其它实施方式中，切换准则模块240可以被配置成接收来自多个源的一个或多个输入。所述多个源可以包括软件或经用户接口而接收到的用户输入。在其它实施方式中，切换准则模块240可以被配置成至少部分基于已估计的信道多普勒扩频、信道时间变化、每一个时间滤波块的输出处的噪声估计、来自解调器输出处的解码后的分组误码率或位误码率、工作频带、或某种其它标准来接收并确定该自适应时间滤波器配置。例如，切换准则模块240可以确定接收机前端模块210的工作频带，并且可以至少部分基于该工作频带来确定该自适应时间滤波器配置。例如，如果接收到的信号处于足够低的工作频带内以使多普勒效应可以忽略，则切换准则模块240可以将自适应时间滤波器配置成第一模式或配置。如果接收到的信号处于一足够高的工作频带内以使多普勒效应更为显著，则切换准则模块240可以将自适应时间滤波器配置成多个备选模式或配置中的一种。在第二种情况下，当确定自适应时间滤波器配置时，切换准则模块240可以考虑附加的因素，比如信道估计时间相关性。切换准则模块240不需要知道实际的工作频带，但是可以基于本地振荡器(LO)控制信息或基于与工作频带相关的一些其它信息来做出依赖于频率的决定。在另一个实施方式中，切换准则模块240可以被配置成接收用户输入或一些其它输入。然后，切换准则模块240可以基于该输入来确定自适应时间滤波器配置。例如，切换准则模块240可以耦合到一用户接口，该接口允许自适应时间滤波器配置的软件控制。例如，该用户接口可以被配置成提供多种工作模式，比如静止、移动、车辆等。用户可以选择这些工作模式之一，并且与用户接口相关的软件可以控制切换准则模块240从而控制自适应时间滤波器到与所选定的模式相对应的配置。在另一个实施方式中，切换准则模块240可以被配置成接收来自外部设备或输入(未示出)的输入。例如，接收机200可以实现在能充当蜂窝电话的用户终端中。当用户终 端位于自动车辆适配器中时，用户设备可以接收或以其它方式产生一控制信号并将该控制信号传给切换准则模块240。然后，切换准则模块240可以基于外部输入对自适应时间滤波器进行配置。因此，自适应时间滤波器250的各项特征可以动态地通过软件或硬件控制模式来进行修正。信道估计器的输出耦合到自适应时间滤波器250。自适应时间滤波器250基于切换准则模块240所提供的控制和参数对信道估计进行滤波。自适应时间滤波器250可以被配置成具有多个预定的配置或模式。例如，自适应
时间滤波器250可以存储与多种配置相对应的滤波器系数，并且切换准则模块240可以选
择该配置。自适应时间滤波器250可以被配置成具有如下一般形式
权利要求
1.一种在无线通信系统中优化信道估计以便对来自通信链路的信号进行解码的方法，所述方法包括 利用多个信道估计时间滤波器的每一个对信道估计进行滤波以产生多个经时间滤波的信道估计； 选择多个信道估计时间滤波器之一；以及 利用来自所述多个信道估计时间滤波器中所选中的那个滤波器的经时间滤波的信道估计，对接收到的码元进行解码。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，利用多个信道估计时间滤波器的每一个对信道估计进行滤波包括 利用多抽头时间滤波器中的至少一个附加的不同信道估计，对所述信道估计进行时间滤波；以及 利用单抽头滤波器对所述信道估计进行时间滤波。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，利用多个信道估计时间滤波器的每一个对所述信道估计进行滤波包括 在非因果多抽头时间滤波器中对所述信道估计进行时间滤波；以及 利用因果时间滤波器对所述信道估计进行时间滤波。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，选择多个信道估计时间滤波器之一包括 确定所述多个信道估计时间滤波器中每一个的输出处的噪声估计；以及 基于所述噪声估计来选择所述多个信道估计时间滤波器之一。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，选择多个信道估计时间滤波器之一包括 利用多个信道估计时间滤波器的每一个对接收到的码元进行解码； 确定所述多个信道估计时间滤波器的每一个的输出处的误码率数值；以及 基于所述多个误码率数值来选择所述多个信道估计时间滤波器之一。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述误码率包括分组误码率(PER)。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述误码率包括位误码率(BER)。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，选择多个信道估计时间滤波器之一包括 接收用于表示工作模式的控制输入；以及 基于所述工作模式选择所述多个信道估计时间滤波器之一。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制输入是经用户接口而接收到的。
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，选择多个信道估计时间滤波器之一包括 确定接收工作频带；以及 基于所述接收工作频带选择所述多个信道估计时间滤波器之一。
11.一种在无线通信系统中优化信道估计以便对来自通信链路的信号进行解码的装置，所述装置包括 接收机前端，它被配置成通过所述通信链路接收码元； 信道估计器，它耦合到所述接收机并且被配置成基于接收到的码元来确定信道估计；自适应时间滤波器，它耦合到所述信道估计器并且被配置成对所述信道估计进行时间滤波；以及 切换准则模块，它耦合到所述自适应时间滤波器并且被配置成控制所述自适应时间滤波器的时间滤波特征。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述接收机前端被配置成接收正交频分复用(CFDM)码元。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述接收机前端包括一个可选择性调谐的本地振荡器(LO)。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信道估计器被配置成基于接收到的码元的预定部分来确定信道估计。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信道估计器被配置成基于接收到的码元中所包括的导频信号来确定信道估计。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信道估计器包括 导频提取模块，它被配置成从与导频副载波相对应的多个副载波中提取至少一个频率副载波；以及 解扰码器，它耦合到导频提取模块并且被配置成对所述至少一个频率副载波进行解扰。
17.如权利要求16所述的装置，还包括变换模块，它耦合到所述解扰码器并且被配置成将所述至少一个频率副载波变换成时域信号。
18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述自适应时间滤波器包括可重新配置的多抽头时间滤波器。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述可重新配置的多抽头时间滤波器包括多个放大器，每一个放大器都具有一个可从多个预定的抽头权重中选出的抽头权重。
20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述自适应时间滤波器包括一种可交替配置成多抽头时间滤波器或单抽头滤波器之一的时间滤波器。
21.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述自适应时间滤波器包括多个时间滤波器，每一个时间滤波器都具有不同的时间滤波器特征。
22.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述自适应时间滤波器包括 非因果多抽头时间滤波器；以及 单抽头时间滤波器，其输入耦合到所述非因果多抽头时间滤波器的输入并且两者相同。
23.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块耦合到所述信道估计器，并且被配置成基于所述接收到的码元与先前接收到的码元的相关性来控制时间滤波特征。
24.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块被配置成确定与多个时间滤波特征相对应的噪声估计，并且基于所述噪声估计来控制所述自适应时间滤波器的时间滤波特征。
25.如权利要求11所述的装置，还包括解调器，所述解调器耦合到所述自适应时间滤波器并且被配置成基于经时间滤波的信道估计对所述接收到的码元进行解调。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块被配置成针对多个时间滤波器特征的每一个确定所述解调器的分组误码率(PER)数值，并且基于所述PER数值来控制所述时间滤波特征。
27.一种在无线通信系统中优化信道估计以便对来自通信链路的信号进行解码的装置，所述装置包括 第一变换模块，它被配置成将多个时域采样变换成多个频域副载波； 信道估计器，它耦合到所述第一变换模块并且被配置成工作在所述频域副载波的第一子集上以产生信道估计； 自适应时间滤波器，它耦合到所述信道估计器并且被配置成对所述信道估计进行时间滤波以产生经时间滤波的信道估计； 切换准则模块，它被配置成确定工作条件并且控制所述自适应时间滤波器的时间滤波特征； 数据提取模块，它耦合到所述第一变换模块并且被配置成提取与数据副载波相对应的所述多个频域副载波的第二子集；以及 解调器，它耦合到所述数据提取模块和所述自适应时间滤波器并且被配置成利用经时间滤波的信道估计对所述数据副载波进行解调。
28.如权利要求27所述的装置，还包括用于将所述自适应滤波器耦合到所述解调器的第二变换模块，所述第二变换滤波器被配置成将经时间滤波的信道估计变换成频域表示。
29.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述信道估计器包括 解扰码器，它被配置成对所述频域副载波的第一子集中的每一个副载波进行解扰以产生频域信道估计；以及 反向变换模块，它被配置成将所述频域信道估计变换成时域信道估计。
30.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述自适应时间滤波器包括可重新配置的多抽头时间滤波器。
31.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述自适应时间滤波器包括多个时间滤波器，每一个时间滤波器都具有不同的时间滤波器特征。
32.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块通过使所述信道估计与至少一个附加的不同信道估计相关来确定所述工作条件。
33.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块通过接收用于指明工作条件的软件控制来确定所述工作条件。
34.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块基于多个噪声估计的比较来确定所述工作条件，每一个噪声估计都对应于特定的时间滤波特征。
35.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述切换准则模块基于多个分组误码率(PER)数值的比较来确定所述工作条件，每一个PER数值对应于特定的时间滤波器特征。
36.一种在无线通信系统中优化信道估计以便对来自通信链路的信号进行解码的装置，所述装置包括 用于根据多个信道估计时间滤波器特征对信道估计进行滤波以产生多个经时间滤波的信道估计的装置； 用于选择多个信道估计时间滤波器之一的装置；以及 用于利用经时间滤波的信道估计对接收到的码元进行解调的装置，其中所述经时间滤波的信道估计来自所述多个信道估计时间滤波器中选定的一个时间滤波器。
37.如权利要求36所述的装置，其特征在于，用于选择多个信道估计时间滤波器之一的装置包括 用于确定与所述多个信道估计时间滤波器特征的每一个相对应的噪声估计的装置；以及 用于基于所述噪声估计来选择所述多个信道估计时间滤波器特征之一的装置。
38.如权利要求36所述的装置，其特征在于，用于选择多个信道估计时间滤波器之一的装置包括 利用多个信道估计时间滤波器特征对接收到的码元进行解调的装置； 用于确定与所述多个信道估计时间滤波器特征的每一个相对应的分组误码率(PER)数值的装置；以及 基于所述多个PER数值来选择所述多个信道估计时间滤波器特征之一的装置。
39.如权利要求36所述的装置，其特征在于，用于选择多个信道估计时间滤波器之一的装置包括 用于接收指明工作模式的控制输入的装置；以及 用于基于所述工作模式来选择所述多个信道估计时间滤波器特征之一的装置。
全文摘要
本发明涉及在OFDM系统中用于信道估计的自适应时间滤波。无线通信系统(比如正交频分复用(OFDM)系统)中的时间滤波信道估计可以被用于提高信道估计的质量。最佳信道估计时间滤波器的各项特征可以依赖于确定该信道估计的方式以及多个信道估计的时间相关性。接收机可以实现一种用于信道估计的自适应时间滤波器，其中时间滤波器响应可以基于信道估计参数而变化。上述信道估计参数可以包括确定信道估计的方式、多个信道估计的时间相关性以及已估计的多普勒频率。时间滤波器响应可以在响应范围中连续地变化，或者可以在预定数目的时间滤波器响应上离散地变化。
文档编号H04L27/26GK102685040SQ201210102908
公开日2012年9月19日 申请日期2006年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者A·曼特里瓦迪, K·K·穆卡维里, L·李, 林福韵 申请人:高通股份有限公司