專利名稱：估測方法及其估測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及于一種估測方法及其估測裝置，借助于兩對(duì)相鄰的子載波上各傳送相差一個(gè)相角的兩引導(dǎo)信號(hào)，并通過平滑化處理取得各子載波所對(duì)應(yīng)的通道響應(yīng)值，可使得此些相角與載波間干擾能量會(huì)具有相關(guān)性，而不與噪聲干擾能量具有相關(guān)性，而能分別地估測出ICI能量及噪聲能量。如此，可以讓接收器根據(jù)所判斷出的ICI能量及噪聲能量的大小，來決定是否對(duì)ICI進(jìn)行處理。如此，可使得接收器得以適當(dāng)?shù)卣{(diào)配系統(tǒng)資源，以增加系統(tǒng)運(yùn)作的效能。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種估測方法，應(yīng)用于一正交分頻多任務(wù)系統(tǒng)的接收器中(Orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)，用以估測一通道中的ICI干擾(Inter-Carrier Interference，ICI)能量與噪聲能量。本方法包括下列步驟。經(jīng)由通道接收由第一子載波(subcarrier)及第二子載波分別承載(carry)的第一引導(dǎo)(pilot)信號(hào)及第二引導(dǎo)信號(hào)，第一子載波與第二子載波為相鄰，第一引導(dǎo)信號(hào)及第二引導(dǎo)信號(hào)為相差第一相角。分別根據(jù)第一引導(dǎo)信號(hào)及第二引導(dǎo)信號(hào)取得第一信道估測值及第二通道估測值，且對(duì)第一通道估測值及第二通道估測值進(jìn)行平滑化處理，以取得第一通道響應(yīng)值。取得第一信道估測值與第一通道響應(yīng)值之差的第一期望值。經(jīng)由通道接收由第三子載波及第四子載波承載的第三引導(dǎo)信號(hào)及第四引導(dǎo)信號(hào)，第三子載波與第四子載波為相鄰，第三引導(dǎo)信號(hào)及第四引導(dǎo)信號(hào)為相差第二相角。分別根據(jù)第三引導(dǎo)信號(hào)及第四引導(dǎo)子載波取得第三通道估測值及第四通道估測值，且對(duì)第三通道估測值及第四通道估測值進(jìn)行平滑化處理，以取得第二通道響應(yīng)值。取得第三信道估測值與第二通道響應(yīng)值之差的第二期望值。根據(jù)第一相角、第二相角、第一期望值及第二期望值，分別地(separately)估測出ICI干擾能量及噪聲能量。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種估測裝置，應(yīng)用于一OFDM系統(tǒng)的接收器中，用以估測一通道中的ICI能量與噪聲能量。估測裝置包括一解調(diào)單元、一信道估測單元、一平滑化處理單元、一計(jì)算單元、及一能量估測單元。解調(diào)單元用以經(jīng)由信道接收由一第一子載波及一第二子載波分別承載的一第一引導(dǎo)信號(hào)及一第二引導(dǎo)信號(hào)。第一子載波與第二子載波為相鄰。第一引導(dǎo)信號(hào)及第二引導(dǎo)信號(hào)為相差一第一相角。解調(diào)單元還經(jīng)由信道接收由一第三子載波及一第四子載波分別承載的一第三引導(dǎo)信號(hào)及一第四引導(dǎo)信號(hào)。第三子載波與第四子載波為相鄰。第三引導(dǎo)信號(hào)及第四引導(dǎo)信號(hào)為相差一第二相角。信道估測單元用以分別根據(jù)第一引導(dǎo)信號(hào)及第二引導(dǎo)信號(hào)取得一第一信道估測值及一第二通道估測值，并分別根據(jù)第三引導(dǎo)信號(hào)及第四引導(dǎo)信號(hào)取得一第三信道估測值及一第四通道估測值。平滑化處理單元用以對(duì)第一信道估測值及第二通道估測值進(jìn)行一平滑化處理，以取得一第一通道響應(yīng)值，且對(duì)第三通道估測值及第四通道估測值進(jìn)行平滑化處理，以取得一第二通道響應(yīng)值。計(jì)算單元用以取得第一信道估測值與第一通道響應(yīng)值之差的一第一期望值，并取得第三通道估測值與第二通道響應(yīng)值之差的一第二期望值。能量估測單元用以根據(jù)第一相角、第二相角、第一期望值及第二期望值，分別地估測出ICI能量及噪聲能量。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明及實(shí)施例所揭露的估測方式及其估測裝置，通過于相鄰的兩子載波上傳送相差一相角的兩引導(dǎo)信號(hào)，使相差此相角的兩引導(dǎo)信號(hào)改變信道中的ICI能量。再者，本發(fā)明的實(shí)施例是借助于兩對(duì)相鄰的子載波上各傳送相差一個(gè)相角的兩引導(dǎo)信號(hào)，且利用平滑化處理取得各子載波所對(duì)應(yīng)的通道響應(yīng)值，能分別地估測出ICI能量及噪聲能量。如此，可以讓接收器根據(jù)所判斷出的ICI能量及噪聲能量的大小，來決定是否對(duì)ICI進(jìn)行處理。如此，可使得接收器得以適當(dāng)?shù)卣{(diào)配系統(tǒng)資源，以增加系統(tǒng)運(yùn)作的效能。



圖1繪示為正交分頻多任務(wù)OFDM系統(tǒng)的一例的方塊圖。
圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的估測方法的流程圖。
圖3繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的估測裝置的方塊圖。
圖4繪示為圖1的傳送器承載多個(gè)引導(dǎo)信號(hào)于對(duì)應(yīng)至不同子載波索引值的多個(gè)子載波的一例的示意圖。
圖5繪示為圖1的OFDM系統(tǒng)于進(jìn)行操作時(shí)的等效系統(tǒng)模型的方塊圖。
圖6A繪示為圖5的傳送器于相鄰的子載波Kp及Kp+1上承載引導(dǎo)信號(hào)X(kp)及X(Kp+1)、且接收器根據(jù)引導(dǎo)信號(hào)X(kp)及X(Kp+1)所計(jì)算出的通道估測值

及

的示意圖。
圖6B繪示為對(duì)圖6A的通道估測值

及

進(jìn)行平滑化處理后所得到的通道響應(yīng)值

及

的示意圖。
圖6C繪示為圖5的傳送器所傳送的信號(hào)X(k)的信號(hào)結(jié)構(gòu)圖。
圖7及圖8分別繪示為對(duì)圖5的等效系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真后所取得的估測結(jié)果的一例的示意圖。
主要元件符號(hào)說明
100OFDM系統(tǒng) 300估測裝置 310解調(diào)單元 320信道估測單元 330平滑化處理單元 340計(jì)算單元 350能量估測單元 CH通道 BS傳送器 MS接收器 S210～S250流程步驟
具體實(shí)施例方式 為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示為正交分頻多任務(wù)(Orthogonal frequency divisionmultiplexing，OFDM)系統(tǒng)的一例的方塊圖。OFDM系統(tǒng)100包括一傳送器BS及一接收器MS。接收器MS用以經(jīng)由一通道CH接收傳送器BS所傳送的信號(hào)。此通道CH用以表示為傳送器BS與接收器MS之間的信號(hào)傳遞路徑。
于估測的過程中，傳送器BS是用以傳送子載波(subcarrier)所承載(carry)的引導(dǎo)(pilot)信號(hào)，此些引導(dǎo)信號(hào)為傳送器BS與接收器MS均已知的信號(hào)，而此些引導(dǎo)信號(hào)是經(jīng)由信道CH以被傳送至接收器MS。如此，在接收器MS接收此些引導(dǎo)信號(hào)時(shí)，便能依據(jù)已知的此些引導(dǎo)信號(hào)來估測出信道中干擾信號(hào)的干擾能量的大小。因此，本發(fā)明實(shí)施例所公開的估測方法及估測裝置，可應(yīng)用于上述的OFDM系統(tǒng)100的接收器MS中，用以估測通道CH中的載波間干擾(Inter-Carrier Inteference，ICI)能量與噪聲能量。較佳地，本發(fā)明能分別地(separately)估測出通道CH中的ICI能量與噪聲能量。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2至4。圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的估測方法的流程圖。圖3繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的估測裝置300的方塊圖。圖4繪示為圖1的傳送器BS承載多個(gè)引導(dǎo)信號(hào)于對(duì)應(yīng)至不同子載波索引值的多個(gè)子載波的一例的示意圖。于圖3中，估測裝置300用以執(zhí)行圖2的估測方法，以接收傳送器BS于子載波上承載的引導(dǎo)信號(hào)，來分別地估測出ICI能量與噪聲能量。
估測裝置300包括一解調(diào)(demodulate)單元310、一信道估測單元320、一平滑化處理單元330、一計(jì)算單元340、及一能量估測單元350。茲以執(zhí)行估測方法的多個(gè)步驟S210～S250的估測裝置300為例，將其各組件的功能及操作方式說明如下。
如圖4所示，解調(diào)單元310用以經(jīng)由信道CH接收由一子載波Pa及一子載波Pa+1分別承載的一引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)及一引導(dǎo)信號(hào)X(Pa+1)，并經(jīng)由通道CH接收由一子載波Pb及一子載波Pb+1分別承載的一引導(dǎo)信號(hào)X(Pb)及一引導(dǎo)信號(hào)X(Pb+1)。此些引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)、X(Pa+1)、X(Pb+1)、及X(Pb+1)例如由圖1的傳送器BS分別承載于子載波Pa、Pa+1、Pb、及Pb+1上，并經(jīng)由通道CH傳送至接收器MS。
子載波Pa與子載波Pa+1為相鄰，而子載波Pb與子載波Pb+1亦為相鄰。上述的二個(gè)子載波相鄰是指，二個(gè)子載波的子載波索引值(subcarrierindex)很接近，或是二個(gè)子載波的頻率很接近。較佳地，子載波Pa+1與子載波Pa+1的子載波索引值的差值為1，而子載波Pb與子載波Pb+1的子載波索引值的差值為1。舉例來說，于Wimax 802.16e的通訊標(biāo)準(zhǔn)中，子載波索引值相差1的兩子載波(如子載波Pa及Pa+1)的頻率為相差10.94kHz。
再者，相鄰的子載波Pa及子載波Pa+1分別承載的引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)及引導(dǎo)信號(hào)X(Pa+1)為相差一第一相角，而相鄰的子載波Pb及子載波Pb+1分別承載的引導(dǎo)信號(hào)X(Pb)及引導(dǎo)信號(hào)X(Pb+1)為相差一第二相角。此些相角與載波間干擾能量會(huì)具有相關(guān)性，而不與噪聲干擾能量具有相關(guān)性。茲將此些相角如何與ICI能量具有相關(guān)性詳細(xì)說明如下。
如圖3所示，于實(shí)作中，此些引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)、X(Pa+1)、X(Pb+1)、及X(Pb+1)例如被傳送器BS利用反向快速傅利葉轉(zhuǎn)換(Inversed FastFourier Transform，IFFT)進(jìn)行調(diào)變之后，才會(huì)以時(shí)域(time domain)信號(hào)S(t)的形式被傳送至接收器MS。對(duì)應(yīng)地，解調(diào)單元310例如利用快速傅利葉轉(zhuǎn)換(FFT)，來將時(shí)域信號(hào)S(t)轉(zhuǎn)換為信道估測單元320可使用的頻域(frequency domain)信號(hào)，例如轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)R(Pa)、R(Pa+1)、R(Pb)、及R(Pb+1)。
信道估測單元320用以分別根據(jù)引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)及X(Pa+1)取得一通道估測值H(Pa)及一通道估測值H(Pa+1)，并分別根據(jù)引導(dǎo)信號(hào)X(Pb)及X(Pb+1)取得一通道估測值H(Pb)及一通道估測值H(Pb+1)。平滑化處理單元330用以對(duì)信道估測值H(Pa)及H(Pa+1)進(jìn)行一平滑化處理，以取得一第一通道響應(yīng)值H1，并對(duì)通道估測值H(Pb)及H(Pb+1)進(jìn)行平滑化處理，以取得一第二通道響應(yīng)值H2。
計(jì)算單元340用以取得信道估測值H(Pa)與第一通道響應(yīng)值H1之差的一第一期望值E1，并取得通道估測值H(Pb)與第二通道響應(yīng)值H2之差的一第二期望值E2。計(jì)算單元340例如于一特定時(shí)段中取得多筆差值(通道估測值H(Pa)與第一通道響應(yīng)值H1之差)，或是取得一特定數(shù)目的多筆差值(通道估測值H(Pa)與第一通道響應(yīng)值H1之差)，以根據(jù)此些差值與其等所對(duì)應(yīng)的機(jī)率值，來計(jì)算出第一期望值E1。此第一期望值E1包含了通道CH中的ICI能量及噪聲能量，相仿地，第二期望值E2亦包含了通道CH中的ICI能量及噪聲能量。
于實(shí)作中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，由于平滑化處理后的第一通道響應(yīng)值H1為同時(shí)與相鄰的通道估測值H(Pa)及H(Pa+1)的值相關(guān)，因此，在取得通道估測值H(Pa)與第一通道響應(yīng)值H1之差時(shí)，此差值亦會(huì)與相鄰的兩通道估測值H(Pa)及H(Pa+1)相關(guān)。進(jìn)一步地，在對(duì)此差值取得第一期望值E1時(shí)，此差值在第一期望值E1中，將會(huì)反映出ICI能量與第一相角(互為相鄰的引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)及X(Pa+1)相差的相角)之間的關(guān)系，而使得第一期望值E1所包含的ICI能量會(huì)與第一相角具有相關(guān)性。同理，第二期望值E2中的ICI能量亦會(huì)與第二相角具有相關(guān)性。
再者，上述的計(jì)算單元340亦可取得信道估測值H(Pa+1)與第一通道響應(yīng)值H1之差的期望值，來作為第一期望值E1，且亦可取得通道估測值H(Pb+1)與第二通道響應(yīng)值H2之差的期望值，來作為第二期望值E2。如此，第一及第二期望值E1及E2中的ICI能量亦會(huì)分別與第一相角及第二相角具有相關(guān)性。
由此可知，第一期望值E1包含了通道CH中的ICI能量及噪聲能量，且此ICI能量會(huì)相關(guān)于第一相角，而第二期望值E2亦會(huì)包含通道CH中的ICI能量及噪聲能量，且此ICI能量會(huì)相關(guān)于第一相角。因此，能量估測單元350便能根據(jù)第一相角、第二相角、第一期望值E1及第二期望值E2，分別地估測出ICI能量及噪聲能量。
茲以具體的一實(shí)作例子，將此些相角如何與ICI能量相關(guān)、且與噪聲能量不相關(guān)詳細(xì)說明如下。請(qǐng)參照?qǐng)D5，其繪示為圖1的OFDM系統(tǒng)100于進(jìn)行操作時(shí)的等效系統(tǒng)模型500的方塊圖。于此等效系統(tǒng)模型500中，傳送器BS用以將信號(hào)X(k)承載于第k個(gè)子載波上，并經(jīng)由通道CH傳送至接收器MS，其中k是用以表示為某一子載波索引值。于傳送信號(hào)X(k)的過程中，傳送器BS與接收器MS之間具有一相對(duì)速度，此相對(duì)速度的大小將會(huì)影響ICI信號(hào)(未繪示于圖5中)的大小。
此等效系統(tǒng)模型500還接收了加成性高斯白噪聲(additive whitegaussian noise，AWGN)信號(hào)W(k)、以及來自另一傳送器BS2的同頻道干擾(Co-Channel interference，CCI)信號(hào)C(k)。產(chǎn)生CCI的原因在于，傳送器BS2于經(jīng)由另一信道CH2傳送信號(hào)至另一接收器(未繪示)時(shí)，此傳送器BS2與傳送器BS為共享部分的傳送器BS用以承載引導(dǎo)信號(hào)X(k)的子載波，而互相干擾。因此，此等效系統(tǒng)模型500是以AWGN信號(hào)W(k)的能量及CCI信號(hào)C(k)的能量的總和表示為噪聲能量。
茲將如何取得ICI能量與噪聲能量的公式推導(dǎo)如下。以第k個(gè)子載波為例，承載于第k個(gè)子載波的接收信號(hào)R(k)為 R(k)＝X(k)Havg(k)+I(k)+W(k)+C(k) 其中，R(k)表示為接收器MS于第k個(gè)子載波上所接收的接收信號(hào)，X(k)表示為傳送器BS于第k個(gè)子載波上所傳送的信號(hào)；Havg(k)表示為第k個(gè)子載波于信道CH1中的平均響應(yīng)值；I(k)表示為對(duì)應(yīng)第k個(gè)子載波的ICI信號(hào)；W(k)表示為對(duì)應(yīng)第k個(gè)子載波的AWGN信號(hào)；而C(k)表示為對(duì)應(yīng)第k個(gè)子載波的CCI信號(hào)。
請(qǐng)參照?qǐng)D6A，其繪示為圖5的傳送器BS于相鄰的子載波kp及kp+1上承載引導(dǎo)信號(hào)X(kp)及X(kp+1)、且接收器MS根據(jù)引導(dǎo)信號(hào)X(kp)及X(kp+1)所計(jì)算出的通道估測值

及

的示意圖。于圖6A中，是假設(shè)第k個(gè)子載波為用以傳送引導(dǎo)信號(hào)X(kp)的第kp個(gè)子載波，并假設(shè)通道估測值

是利用最小平方通道估測法(least square channelestimator)以被取得 其中，

表示為第kp個(gè)子載波的通道估測值；R(kp)與X(kp)分別表示對(duì)應(yīng)第kp個(gè)子載波的接收信號(hào)R(kp)與引導(dǎo)信號(hào)X(kp)；Havg(kp)表示為第kp個(gè)子載波于信道CH1中的平均響應(yīng)值；

表示為對(duì)應(yīng)第kp個(gè)子載波的ICI信號(hào)的估測值；

表示為對(duì)應(yīng)第kp個(gè)子載波的AWGN信號(hào)的估測值；而

表示為對(duì)應(yīng)第kp個(gè)子載波的CCI信號(hào)的估測值。
相仿地，承載引導(dǎo)信號(hào)X(kp+1)的第kp+1個(gè)子載波的通道估測值

亦可被取得，故知 其中，第kp+1個(gè)子載波所對(duì)應(yīng)的各參數(shù)的標(biāo)號(hào)是以相仿于上述的第kp個(gè)子載波所對(duì)應(yīng)的各參數(shù)的標(biāo)號(hào)，故不于此重述。再者，于本發(fā)明的實(shí)施例中，用以傳送引導(dǎo)信號(hào)X(kp)及X(kp+1)的引導(dǎo)信號(hào)X(kp)及X(kp+1)為相差一相角，亦即 phase{X(kp)/X(kp+1)}＝θ 其中，phase{·}表示為取得相角之意。
請(qǐng)參照?qǐng)D6B，其繪示為對(duì)圖6A的通道估測值

及

進(jìn)行平滑化處理后所得到的通道響應(yīng)值

及

的示意圖。于圖6A中，假設(shè)對(duì)通道估測值

及

進(jìn)行的平滑化處理為離散傅利葉轉(zhuǎn)換(Discrete Fourier Transform，DFT)插補(bǔ)(interpolation)處理，則通道響應(yīng)值

的計(jì)算公式可化簡如下 然后，定義通道估測值

與通道響應(yīng)值

的差為

如此，由上述的

及

的兩公式可推知 接著，假設(shè)CCI信號(hào)的大小于不同子載波中是不具相關(guān)性的(independent)。如此，可依據(jù)以下的公式來取得ΔH(kp)的期望值 其中，E[|ΔH(kp)|2]表示為ΔH(kp)的期望值；

表示為ICI能量的估測值；PN+PCCI表示為AWGN信號(hào)W(kp)的能量及CCI信號(hào)C(kp)的能量的總和，亦即為噪聲能量。
經(jīng)由數(shù)學(xué)推導(dǎo)及概算后，可得以下的公式 其中，PICI表示為ICI能量；α表示為通道長度對(duì)DFT大小的比值；β為常數(shù)3/π2。請(qǐng)參照?qǐng)D6C，其繪示為圖5的傳送器所傳送的信號(hào)X(k)的信號(hào)結(jié)構(gòu)圖。于本例中，信號(hào)X(k)的信號(hào)結(jié)構(gòu)包括循環(huán)前綴(cyclic prefix)CP及字符(symbol)SB，上述的通道長度是設(shè)為循環(huán)前綴CP的長度，而DFT大小則設(shè)為字符DB的長度，故知，上述的α表示為循環(huán)前綴CP的長度對(duì)字符SB的大小的比值。然，通道長度與DFT大小可視情況調(diào)整的。茲將上述期望值的公式整理如下 于公式(1)中，期望值包含了ICI能量(PICI)及噪聲能量(PN+PCCI)，且由公式(1)中可得知，ICI能量是相關(guān)于相角(θ)，而噪聲能量并不相關(guān)于相角。故知，若相角被改變，則表示ICI能量將會(huì)受到變化的此相角所影響，而對(duì)應(yīng)地改變。相反地，此被改變的相角并不會(huì)影響噪聲能量。由此可知，當(dāng)兩子載波所分別承載的兩引導(dǎo)信號(hào)相差一相角時(shí)，此相角將會(huì)相關(guān)于ICI能量、但不相關(guān)于噪聲能量。
因此，于本發(fā)明的實(shí)施例中，是利用兩個(gè)不同的相角，來取得兩個(gè)如公式(1)中的關(guān)系式，并利用解聯(lián)立方程式的方式，來分別地計(jì)算出ICI能量與噪聲能量。
舉例來說，請(qǐng)同時(shí)參照前述的圖3及4。于圖4所繪示的例中，由于相鄰的子載波Pa及Pa+1分別承載的引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)及X(Pa+1)相差第一相角，且相鄰的子載波Pb及Pb+1分別承載的引導(dǎo)信號(hào)X(Pb)及X(Pb+1)為相差第二相角，根據(jù)公式(1)可推知，第一期望值E1、第一相角、ICI能量、及噪聲能量會(huì)符合一第一關(guān)系式。第二期望值E2、第二相角、ICI能量、及噪聲能量會(huì)符合一第二關(guān)系式。亦即，第一關(guān)系式及第二關(guān)系式可分別由以下公式所實(shí)現(xiàn) 其中，

表示為第一期望值E1，其為對(duì)應(yīng)子載波Pa；

表示為第二期望值E2，其為對(duì)應(yīng)子載波Pb；PICI表示為ICI能量；PN+PCCI表示為噪聲能量；θ1表示為第一相角；θ2表示為第二相角。
于上述的第一關(guān)系式及第二關(guān)系式中，具有兩個(gè)未知數(shù)，即ICI能量(PICI)及噪聲能量(PN+PCCI)，因此，人們可利用求解聯(lián)立方程式的方式，從兩關(guān)系式中分別地求解出ICI能量及噪聲能量的數(shù)值。
更進(jìn)一步來說，假設(shè)第一相角設(shè)定為π弳度，而第二相角可設(shè)定為0弳度。如此，在利用求解聯(lián)立方程式的方式，來對(duì)上述兩關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)的后，ICI能量及噪聲能量為可分別由以下的公式所取得 其中，E[|ΔH(kp)|2]θ＝π表示為第一相角為π弳度時(shí)的第一期望值E1；E[|ΔH(kp)|2]θ＝0表示為第二相角為0弳度時(shí)的第二期望值E2。
請(qǐng)參照?qǐng)D7及8，其分別繪示為對(duì)圖5的等效系統(tǒng)模型500進(jìn)行仿真后所取得的估測結(jié)果的一例的示意圖。如圖7及8所示，縱軸表示估測錯(cuò)誤值，線段L1表示為ICI能量的平均錯(cuò)誤值，線段L2表示為噪聲能量的平均錯(cuò)誤值，線段L3表示為ICI能量的最大錯(cuò)誤值，線段L4表示為噪聲能量的最大錯(cuò)誤值。
于圖7中，是將傳送器BS與接收器MS之間的相對(duì)速度固定為300公里/小時(shí)(300km/h)，來對(duì)圖5的等效系統(tǒng)模型500進(jìn)行ICI能量及噪聲能量的估測。由于速度固定為300公里/小時(shí)，故知ICI能量已設(shè)定約為-22dB。橫軸表示噪聲能量。于此模擬結(jié)果中，如虛線的范圍所示，當(dāng)噪聲能量及ICI能量的最大錯(cuò)誤值小于4dB時(shí)(即線段L3及線段L4所對(duì)應(yīng)的估測錯(cuò)誤值小于4dB時(shí))，橫軸范圍表示為可量測的噪聲能量的范圍，此范圍約為從15dB至26dB的范圍。再者，于10dB至34dB的范圍之間，噪聲能量及ICI能量的平均錯(cuò)誤值均為小于4dB(即線段L1及線段L2所對(duì)應(yīng)的估測錯(cuò)誤值均小于4dB)。
于圖8中，是將等效系統(tǒng)模型500的噪聲能量固定為22dB，來對(duì)圖6的仿真電路圖進(jìn)行ICI能量及噪聲能量的估測。橫軸表示ICI能量。于此模擬結(jié)果中，如虛線的范圍所示，當(dāng)噪聲能量及ICI能量的最大錯(cuò)誤值小于4dB時(shí)(即線段L3及線段L4所對(duì)應(yīng)的估測錯(cuò)誤值小于4dB時(shí))，橫軸范圍表示為可量測的ICI能量的范圍，此范圍約為從16dB至28dB的范圍。再者，于10dB至34dB的范圍之間，噪聲能量及ICI能量的平均錯(cuò)誤值均為約小于2dB(即線段L1及線段L2所對(duì)應(yīng)的估測錯(cuò)誤值均小于2dB)。
由圖7及8可知，依照本發(fā)明實(shí)施例所公開的估測方法及其估測裝置，來分別對(duì)ICI能量及噪聲能量進(jìn)行估測時(shí)，將能夠準(zhǔn)確地估測出ICI能量及噪聲能量。
于本發(fā)明上述的實(shí)施例中，上述圖4的第一、第二、第三及第四引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)、X(Pa+1)、X(Pb)、及X(Pb+1)均包含于同一字符(symbol)中。然亦不限于此，亦可使得第一及第二引導(dǎo)信號(hào)X(Pa)及X(Pa+1)包含于一字符中，而第三及第四引導(dǎo)信號(hào)X(Pb)及X(Pb+1)包含于另一字符中。再者，上述的平滑化處理是以DFT插補(bǔ)處理為例做說明，然亦不限于此。于實(shí)際應(yīng)用中，平滑化處理包括DFT插補(bǔ)處理、最小平方(Least Square)差補(bǔ)處理、或最小均方差(Minimum Mean Square Error，MMSE)差補(bǔ)處理。只要能于兩對(duì)相鄰的子載波上各傳送相差一個(gè)相角的兩引導(dǎo)信號(hào)，并通過平滑化處理取得各子載波所對(duì)應(yīng)的通道響應(yīng)值，用以分別地(separately)估測出ICI能量及噪聲能量，皆在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種估測方法，應(yīng)用于一正交分頻多任務(wù)系統(tǒng)的接收器中，用以估測一通道中的載波間干擾能量與噪聲能量，該方法包括
經(jīng)由該通道接收由一第一子載波及一第二子載波分別承載的一第一引導(dǎo)信號(hào)及一第二引導(dǎo)信號(hào)，該第一子載波與該第二子載波為相鄰，該第一引導(dǎo)信號(hào)及該第二引導(dǎo)信號(hào)相差一第一相角，并分別根據(jù)該第一引導(dǎo)信號(hào)及該第二引導(dǎo)信號(hào)取得一第一信道估測值及一第二通道估測值，且對(duì)該第一通道估測值及該第二通道估測值進(jìn)行一平滑化處理，以取得一第一通道響應(yīng)值；
取得該第一通道估測值與該第一通道響應(yīng)值之差的一第一期望值；
經(jīng)由該通道接收由一第三子載波及一第四子載波分別承載的一第三引導(dǎo)信號(hào)及一第四引導(dǎo)信號(hào)，該第三子載波與該第四子載波為相鄰，該第三引導(dǎo)信號(hào)及該第四引導(dǎo)信號(hào)相差一第二相角，并分別根據(jù)該第三引導(dǎo)信號(hào)及該第四引導(dǎo)信號(hào)取得一第三信道估測值及一第四道通道估測值，且對(duì)該第三通道估測值及該第四通道估測值進(jìn)行該平滑化處理，以取得一第二通道響應(yīng)值；
取得該第三通道估測值與該第二通道響應(yīng)值之差的一第二期望值；以及
根據(jù)該第一相角、該第二相角、該第一期望值及第二期望值，分別地估測出該ICI干擾能量及該噪聲能量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一、該第二、該第三及該第四引導(dǎo)信號(hào)均包含于同一字符中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一及該第二引導(dǎo)信號(hào)包含于一字符中，而該第三及該第四引導(dǎo)信號(hào)包含于另一字符中。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該平滑化處理包括一離散傅利葉轉(zhuǎn)換插補(bǔ)處理，該第一期望值、該第一相角、該ICI能量、及該噪聲能量為符合一第一關(guān)系式，該第二期望值、該第二相角、該ICI能量、及該噪聲能量為符合一第二關(guān)系式，該第一及該第二關(guān)系式分別由以下公式所實(shí)現(xiàn)
以及
其中
表示為該第一期望值；
表示為該第二期望值；
PICI表示為該ICI能量；
PN+PCCI表示為該噪聲能量；
θ1表示為該第一相角；
θ2表示為該第二相角；
α表示為通道長度對(duì)DFT大小的比值；及
β為3/π2。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，若該第一相角為π弳度，且該第二相角為0弳度，則該ICI能量及該噪聲能量分別由以下公式所取得
以及
PN+PICI≈E[|ΔH(kp)|2]θ＝π+E[|ΔH(kp)|2]θ＝π-PICI[1+βcos(απ)]；
其中
E[|ΔH(kp)|2]θ＝π表示為該第一相角為π弳度時(shí)的該第一期望值；及
E[|ΔH(kp)|2]θ＝0表示為該第二相角為0弳度時(shí)的該第二期望值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一子載波與該第二子載波的子載波索引值的差值為1，該第三子載波與該第四子載波的子載波索引值的差值為1。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該平滑化處理包括一DFT插補(bǔ)處理、一最小平方差補(bǔ)處理、或一最小均方差差補(bǔ)處理。
8.一種估測裝置，應(yīng)用于一OFDM系統(tǒng)的接收器中，用以估測一通道中的ICI能量與噪聲能量，其特征在于，該估測裝置包括
一解調(diào)單元，用以經(jīng)由該通道接收由一第一子載波及一第二子載波分別承載的一第一引導(dǎo)信號(hào)及一第二引導(dǎo)信號(hào)，該第一子載波與該第二子載波為相鄰，該第一引導(dǎo)信號(hào)及該第二引導(dǎo)信號(hào)相差一第一相角，該解調(diào)單元還經(jīng)由該信道接收由一第三子載波及一第四子載波分別承載的一第三引導(dǎo)信號(hào)及一第四引導(dǎo)信號(hào)，該第三子載波與該第四子載波為相鄰，該第三引導(dǎo)信號(hào)及該第四引導(dǎo)信號(hào)為相差一第二相角；
一信道估測單元，用以分別根據(jù)該第一引導(dǎo)信號(hào)及該第二引導(dǎo)信號(hào)取得一第一信道估測值及一第二通道估測值，并分別根據(jù)該第三引導(dǎo)信號(hào)及該第四引導(dǎo)信號(hào)取得一第三信道估測值及一第四通道估測值；
一平滑化處理單元，用以對(duì)該第一通道估測值及該第二通道估測值進(jìn)行一平滑化處理，以取得一第一通道響應(yīng)值，且對(duì)該第三通道估測值及該第四通道估測值進(jìn)行該平滑化處理，以取得一第二通道響應(yīng)值；
一計(jì)算單元，用以取得該第一通道估測值與該第一通道響應(yīng)值之差的一第一期望值，并取得該第三通道估測值與該第二通道響應(yīng)值之差的一第二期望值；以及
一能量估測單元，用以根據(jù)該第一相角、該第二相角、該第一期望值及該第二期望值，分別地估測出該ICI能量及該噪聲能量。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該第一、該第二、該第三及該第四引導(dǎo)信號(hào)均包含于同一字符中。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該第一及該第二引導(dǎo)信號(hào)包含于一字符中，而該第三及該第四引導(dǎo)信號(hào)包含于另一字符中。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該平滑化處理包括DFT插補(bǔ)處理，該第一期望值、該第一相角、該ICI能量、及該噪聲能量為符合一第一關(guān)系式，該第二期望值、該第二相角、該ICI能量、及該噪聲能量為符合一第二關(guān)系式，該第一及該第二關(guān)系式為分別滿足以下的公式
以及
其中
表示為該第一期望值；
表示為該第二期望值；
PICI表示為該ICI能量；
PN+PCCI表示為該噪聲能量；
θ1表示為該第一相角；
θ2表示為該第二相角；
α表示為通道長度對(duì)DFT大小的比值；及
β為3/π2。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，若該第一相角為π弳度，且該第二相角為0弳度，則該ICI能量及該噪聲能量分別由以下公式所取得
以及
PN+PICI≈E[|ΔH(kp)|2]θ＝π+E[|ΔH(kp)|2]θ＝0-PICI[1+βcos(απ)]；
其中
E[|ΔH(kp)|2]θ＝π表示為該第一相角為π弳度時(shí)的該第一期望值；及
E[|ΔH(kp)|2]θ＝0表示為該第二相角為0弳度時(shí)的該第二期望值。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該第一子載波與該第二子載波的子載波索引值的差值為1，該第三子載波與該第四子載波的子載波索引值的差值為1。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該平滑化處理包括一DFT插補(bǔ)處理、一最小平方差補(bǔ)處理、或一最小均方差差補(bǔ)處理。
全文摘要
本發(fā)明一種估測方法及其估測裝置，應(yīng)用于一正交分頻多任務(wù)系統(tǒng)的接收器中，用以估測一通道中的載波間干擾能量與噪聲能量。本方法包括下列步驟。經(jīng)由通道接收由兩子載波分別承載的兩引導(dǎo)信號(hào)，此兩子載波為相鄰，此兩引導(dǎo)信號(hào)為相差第一相角。并經(jīng)由通道接收由另兩子載波分別承載的另兩引導(dǎo)信號(hào)，此另兩子載波為相鄰，此另兩引導(dǎo)信號(hào)為相差第二相角。于本發(fā)明的實(shí)施例中，此些相角與載波間干擾能量會(huì)具有相關(guān)性，而不與噪聲干擾能量具有相關(guān)性。本方法根據(jù)第一相角、第二相角，分別地估測出載波間干擾能量及噪聲能量。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101741791SQ20081016919
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者王來輝, 丁邦安, 高健育, 林佳宏 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院