一種直流消除方法、裝置、接收機(jī)、計(jì)算機(jī)程序及存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流(DC)消除方法、裝置、接收機(jī)、計(jì)算機(jī)程序及存儲(chǔ)介質(zhì)。該DC消除方法包括：從接收機(jī)接收到的時(shí)隙所包括的第一碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼片組成的第二碼片序列中的碼片的第一平均值，并利用所述第一平均值對(duì)所述第一碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第三碼片序列；從所述第三碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼片組成的第四碼片序列中的碼片的平均值，以便得到第二平均值；其中，在所述第四碼片序列中的碼片中，實(shí)部大于0的碼片的數(shù)量與實(shí)部小于0的碼片的數(shù)量的差值的絕對(duì)值低于第一預(yù)設(shè)門限，并且虛部大于0的碼片的數(shù)量與虛部小于0的碼片的數(shù)量的差值的絕對(duì)值低于第二預(yù)設(shè)門限；以及利用所述第二平均值對(duì)所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第五碼片序列。
【專利說明】一種直流消除方法、裝置、接收機(jī)、計(jì)算機(jī)程序及存儲(chǔ)介質(zhì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種直流（DC)消除方法、裝置、接收機(jī)、計(jì) 算機(jī)程序及存儲(chǔ)介質(zhì)，降低DC對(duì)接收機(jī)性能的影響。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為一種高速下行數(shù)據(jù)包接入技術(shù)，HSDPA在2002年3月被引入3GPPR5版本， 而HSPA+(HSPA演進(jìn)（HSPAEvolution))在 2010 年 9 月被引入 3GPPR8 版本。HSPA+ 基于 下行共享信道理論上能夠提供最高達(dá)4. 2Mbps的數(shù)據(jù)服務(wù)，這能夠很好的解決TD-SCDMA的 下行容量限制問題。
[0003] 然而，在無線通信系統(tǒng)中，由于RF原因或者其他原因，信號(hào)到達(dá)接收機(jī)之前會(huì)產(chǎn) 生直流（DC)，而DC會(huì)給接收機(jī)性能帶來非常不利的影響。以TD-SCDMA系統(tǒng)為例，在聯(lián)合檢 測(cè)（JD)之前，由于DC的存在，相當(dāng)于接收機(jī)所有接收到的碼片上都被附加了一個(gè)常復(fù)數(shù)； 而在聯(lián)合檢測(cè)之后，DC意味著信噪比（SNR)的降低。
[0004] 以3. 9MHSPA+業(yè)務(wù)為例，假定無線信道中沒有噪音和衰落的影響，當(dāng)DC的幅值為 〇mv時(shí)，JD之后的信號(hào)在星座圖中的分布如圖la所示；而當(dāng)DC的幅值為0. 4mv時(shí)，JD之后 的信號(hào)在星座圖中的分布如圖lb所示。結(jié)合圖la和圖lb可以發(fā)現(xiàn)，DC的引入降低了接 收機(jī)的SNR，也就降低了接收機(jī)性能。眾所周知，相對(duì)于低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，高速率數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)對(duì)SNR的要求更高，而DC的存在會(huì)降低接收機(jī)的SNR，因此高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)DC的要求 更高。
[0005] 圖2所示為3. 9MHSPA+業(yè)務(wù)的吞吐量與DC之間關(guān)系的仿真示意圖，從圖2可以 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)信號(hào)中殘留DC的幅值超過0. 3mv時(shí)，HSPA+業(yè)務(wù)的吞吐量急劇下降，并且當(dāng)信號(hào)中 殘留DC的幅值達(dá)到0. 4mv時(shí)，接收機(jī)已經(jīng)無法正確解碼接收到的信號(hào)。
[0006] 基于以上描述可以發(fā)現(xiàn)，在高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，為保證服務(wù)質(zhì)量，必須對(duì)接收機(jī)接 收到的碼片進(jìn)行DC消除。
[0007] 現(xiàn)有的DC消除方案直接將時(shí)隙中的碼片的全部碼片或部分碼片的均值作為DC估 計(jì)結(jié)果，然后利用上述DC估計(jì)結(jié)果對(duì)接收到的碼片進(jìn)行DC消除。
[0008] 然而上述的方案至少存在如下的缺點(diǎn)：
[0009] 由于一個(gè)時(shí)隙中的碼片在星座象限中的分布并不是均勻的，因此在絕大部分的情 況下，接收機(jī)接收到的碼片中的全部碼片或部分碼片的均值并不等于0。因此，現(xiàn)有的直接 將時(shí)隙中的碼片的全部碼片或部分碼片的均值作為DC估計(jì)結(jié)果的DC消除方案必然會(huì)包括 由于碼片在星座象限中的分布不均所引入的額外DC。
[0010] 也就是說，當(dāng)傳輸過程實(shí)際引入的DC小于門限（例如0.3mv)的情況下，上述方案 反而會(huì)使得執(zhí)行DC消除后碼片中的殘留DC會(huì)大于原始DC;而當(dāng)傳輸過程實(shí)際引入的DC大 于門限（例如〇.3mv)的情況下，上述的方案也無法完全消除傳輸過程實(shí)際引入的DC。
[0011] 假定仿真條件如下：沒有衰落，SNR為30dB，信號(hào)發(fā)射功率為-70dBm，物理信道數(shù) 量為80,接入技術(shù)為3. 9Mbps的HSPA+，利用時(shí)隙中前512個(gè)碼片進(jìn)行DC估計(jì)以及DC消除。 上述仿真條件下，不采用DC消除的技術(shù)方案和將時(shí)隙的碼片的全部碼片或部分碼片的均 值作為DC估計(jì)結(jié)果進(jìn)行DC消除的技術(shù)方案各自的吞吐量-DC的仿真曲線如圖3所示。可 以發(fā)現(xiàn)，采用上述的DC消除方案時(shí)，系統(tǒng)的吞吐量維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)間，也就是說， 殘留的DC維持在一個(gè)相對(duì)變化不大的區(qū)間。從上述的吞吐量-DC的仿真曲線可以發(fā)現(xiàn)，將 時(shí)隙的碼片的全部碼片或部分碼片的均值作為DC估計(jì)結(jié)果進(jìn)行DC消除的技術(shù)方案中，系 統(tǒng)中的殘留DC的幅值大致為0? 3mv。
[0012] 雖然對(duì)于其他仿真條件下，該殘留DC可能有所變化，但由于碼片在星座象限中的 分布不均所引入的額外DC總是存在，因此現(xiàn)有技術(shù)的方案無法將殘留DC降低到一個(gè)較小 的數(shù)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種DC消除方法、裝置、接收機(jī)、計(jì)算機(jī)程序及存儲(chǔ)介質(zhì)，用 于減少DC消除之后的碼片中的殘留DC，從而提高系統(tǒng)吞吐量。
[0014] 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過選擇在星座圖中分布均勻的碼片來計(jì)算DC估計(jì)結(jié)果，并 利用該DC估計(jì)結(jié)果對(duì)碼片進(jìn)行第二次DC消除操作，從而消除了現(xiàn)有技術(shù)中由于采用所有 碼片的平均進(jìn)行DC估計(jì)和消除所額外引入的DC，降低了碼片中的殘留DC，提高了系統(tǒng)吞吐 量。
[0015] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，從第一次DC消除之后的碼片序列當(dāng)中，刪除那些與坐 標(biāo)軸距離較近的碼片，從而提高了后續(xù)用于計(jì)算第二個(gè)DC估計(jì)結(jié)果的第四碼片序列中的 碼片所在象限的準(zhǔn)確性，也就能夠提高DC估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高系統(tǒng)吞吐量。
[0016] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，對(duì)第一次DC消除之后的碼片序列，進(jìn)行相位偏移糾 正，從而提高了后續(xù)用于計(jì)算第二個(gè)DC估計(jì)結(jié)果的第四碼片序列中的碼片所在象限的準(zhǔn) 確性，也就能夠提高DC估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高系統(tǒng)吞吐量。
[0017] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，對(duì)于菱形星座圖的情況，在對(duì)坐標(biāo)軸距離較近的碼片 進(jìn)行刪除之前，先對(duì)碼片進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，從而使得盡可能多的碼片不再位于坐標(biāo)軸附近，保 證后續(xù)計(jì)算第二平均值時(shí)可用的碼片較多，提高DC估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高系統(tǒng)吞吐 量。
[0018] 當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于以上的特征和優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際上，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱 讀以下的實(shí)施方式以及附圖，將領(lǐng)會(huì)其他的特征和優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖la和圖lb分別為DC的幅值為Omv和DC的幅值為0. 4mv時(shí)JD之后的信號(hào)在 星座圖中的分布示意圖；
[0020] 圖2為所示為HSPA+業(yè)務(wù)的吞吐量與DC之間關(guān)系的仿真示意圖；
[0021] 圖3為不采用DC消除的技術(shù)方案和將時(shí)隙的碼片的全部碼片或部分碼片的均值 作為DC估計(jì)結(jié)果進(jìn)行DC消除的技術(shù)方案各自的吞吐量-DC的仿真結(jié)果對(duì)比示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的DC消除方法的流程示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種菱形星座圖的示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的DC消除方法應(yīng)用于菱形星座圖時(shí)的詳細(xì)流程示意圖；
[0025] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的DC消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0027] 圖9-圖11為本發(fā)明實(shí)施例的方法的仿真結(jié)果示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 在本發(fā)明實(shí)施例的DC消除方法、裝置、接收機(jī)、計(jì)算機(jī)程序及存儲(chǔ)介質(zhì)中，對(duì)直接 將所有接收到的碼片的全部碼片或部分碼片的均值作為DC估計(jì)結(jié)果，然后利用上述DC估 計(jì)結(jié)果對(duì)接收到的碼片進(jìn)行DC消除后，從首次DC消除后的碼片中選擇部分碼片對(duì)首次DC 消除后的碼片進(jìn)行第二次DC消除，進(jìn)一步降低碼片中的DC因素，從而提高系統(tǒng)吞吐量。
[0029] 如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的DC消除方法包括：
[0030] 步驟401，從接收機(jī)接收到的時(shí)隙所包括的第一碼片序列中選擇部分碼片或全部 碼片，計(jì)算被選擇的碼片組成的第二碼片序列中的碼片的平均值，并利用所述第一平均值 對(duì)所述第一碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作以得到第三碼片序列；
[0031] 步驟402,從所述第三碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼片組 成的第四碼片序列中的碼片的平均值以得到第二平均值；其中，第四碼片序列中的碼片中， 實(shí)部大于〇的碼片的數(shù)量與實(shí)部小于〇的碼片的數(shù)量的差值的絕對(duì)值低于第一預(yù)設(shè)門限， 虛部大于0的碼片的數(shù)量與虛部小于0的碼片的數(shù)量的差值的絕對(duì)值低于第二預(yù)設(shè)門限； 以及
[0032] 步驟403,利用所述第二平均值對(duì)所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作以 得到第五碼片序列。
[0033] 在本發(fā)明實(shí)施例的DC消除方法中，利用現(xiàn)有技術(shù)的DC消除方法對(duì)接收機(jī)接收到 的時(shí)隙所包括的第一碼片序列進(jìn)行DC消除得到第三碼片序列，使得第三碼片序列中的殘 留DC維持在一個(gè)較低的水平，然后進(jìn)行精細(xì)DC消除。
[0034] 由于在第二次DC消除操作時(shí)，選擇的碼片序列在實(shí)部大于0的碼片的數(shù)量與實(shí)部 小于〇的碼片的數(shù)量的差值低于第一預(yù)設(shè)門限，虛部大于〇的碼片的數(shù)量與虛部小于〇的 碼片的數(shù)量的差值低于第二預(yù)設(shè)門限，因此大大降低了由于碼片在星座中的分布極不均勻 所引入的額外DC，使得DC消除后的碼片中的殘留DC相對(duì)較小，并且能夠滿足高速率數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)的需求。
[0035] 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的DC消除方法能夠使得DC消除后的碼片中的殘留DC相對(duì)較小 詳細(xì)解釋如下。
[0036] 具有DC的無線通信系統(tǒng)的模型如方程（1)所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種直流0)C)消除方法，用于時(shí)分雙工（TDD)通信系統(tǒng)，所述DC消除方法包括： 從接收機(jī)接收到的時(shí)隙所包括的第一碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選 擇的碼片組成的第二碼片序列中的碼片的第一平均值，并利用所述第一平均值對(duì)所述第一 碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第三碼片序列； 從所述第三碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼片組成的第四碼片 序列中的碼片的平均值，以便得到第二平均值；其中，在所述第四碼片序列中的碼片中，實(shí) 部大于0的碼片的數(shù)量與實(shí)部小于0的碼片的數(shù)量的差值的絕對(duì)值低于第一預(yù)設(shè)門限，并 且虛部大于0的碼片的數(shù)量與虛部小于0的碼片的數(shù)量的差值的絕對(duì)值低于第二預(yù)設(shè)門 限；以及 利用所述第二平均值對(duì)所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第五 碼片序列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC消除方法，其中，在所述第四碼片序列中的碼片中，實(shí)部大 于〇的碼片的數(shù)量等于實(shí)部小于〇的碼片的數(shù)量，并且虛部大于〇的碼片的數(shù)量等于虛部 小于〇的碼片的數(shù)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC消除方法，其中，從所述第三碼片序列中選擇部分碼 片或全部碼片的步驟包括： 從所述第三碼片序列中刪除與星座圖坐標(biāo)軸的距離小于預(yù)設(shè)門限的碼片；以及 從執(zhí)行碼片刪除操作后剩余的碼片中選擇部分碼片或全部碼片，以便得到所述第四碼 片序列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC消除方法，其中，從所述第三碼片序列中選擇部分碼 片或全部碼片的步驟包括： 從所述第三碼片序列中選擇出Midamble碼所在的碼片； 基于Midamble碼所在的碼片進(jìn)行信道估計(jì)來確定相位偏移，再利用所述相位偏移對(duì) 所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行相位偏移糾正；以及 從相位偏移糾正后的碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，以便得到所述第四碼片序 列。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC消除方法，其中，當(dāng)星座圖為菱形星座圖時(shí)，從所述第 三碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片的步驟包括： 從所述第三碼片序列中選擇出Midamble碼所在的碼片； 基于Midamble碼所在的碼片進(jìn)行信道估計(jì)來確定相位偏移，再利用所述相位偏移對(duì) 所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行相位偏移糾正； 對(duì)相位偏移糾正后的碼片序列旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度9 ; 從相位旋轉(zhuǎn)后的碼片序列中刪除與星座圖坐標(biāo)軸的距離小于預(yù)設(shè)門限的碼片；以及 從執(zhí)行碼片刪除操作后剩余的碼片中選擇部分碼片或全部碼片，以便得到所述第四碼 片序列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的DC消除方法，其中，在選擇部分碼片得到所述 第四碼片序列的步驟中，優(yōu)先刪除功率較大的碼片。
7. -種直流〇)〇消除裝置，包括： 第一DC消除模塊，用于從接收機(jī)接收到的時(shí)隙所包括的第一碼片序列中選擇部分碼 片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼片組成的第二碼片序列中的碼片的第一平均值，并利用所 述第一平均值對(duì)所述第一碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第三碼片序列； 第二DC消除模塊，從所述第三碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼 片組成的第四碼片序列中的碼片的平均值，以便得到第二平均值，并利用所述第二平均值 對(duì)所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第五碼片序列；其中，在所述第 四碼片序列中的碼片中，實(shí)部大于〇的碼片的數(shù)量與實(shí)部小于〇的碼片的數(shù)量的差值的絕 對(duì)值低于第一預(yù)設(shè)門限，并且虛部大于〇的碼片的數(shù)量與虛部小于〇的碼片的數(shù)量的差值 的絕對(duì)值低于第二預(yù)設(shè)門限。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC消除裝置，其中，實(shí)部大于0的碼片的數(shù)量等于實(shí)部小于 〇的碼片的數(shù)量，并且虛部大于〇的碼片的數(shù)量等于虛部小于〇的碼片的數(shù)量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的DC消除裝置，其中，所述第二DC消除模塊包括： 第一刪除單元，用于從所述第三碼片序列中刪除與星座圖坐標(biāo)軸的距離小于預(yù)設(shè)門限 的碼片；以及 第一選擇單元，用于從執(zhí)行碼片刪除操作后剩余的碼片中選擇部分碼片或全部碼片， 以便得到所述第四碼片序列。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的DC消除裝置，其中，所述第二DC消除模塊包括： 糾正單元，用于從所述第三碼片序列中選擇出Midamble碼所在的碼片，并基于 Midamble碼所在的碼片進(jìn)行信道估計(jì)來確定相位偏移，再利用所述相位偏移對(duì)所述第三碼 片序列中的碼片進(jìn)行相位偏移糾正；以及 第二選擇單元，用于從相位偏移糾正后的碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，以便 得到所述第四碼片序列。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的DC消除裝置，其中，所述第二DC消除模塊包括： 糾正單元，用于從所述第三碼片序列中選擇出Midamble碼所在的碼片，并基于 Midamble碼所在的碼片進(jìn)行信道估計(jì)來確定相位偏移，再利用所述相位偏移對(duì)所述第三碼 片序列中的碼片進(jìn)行相位偏移糾正； 相位旋轉(zhuǎn)單元，用于對(duì)相位偏移糾正后的碼片序列旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度； 第二刪除單元，用于從相位旋轉(zhuǎn)后的碼片序列中刪除與星座圖坐標(biāo)軸的距離小于預(yù)設(shè) 門限的碼片；以及 第三選擇單元，用于從執(zhí)行碼片刪除操作后剩余的碼片中選擇部分碼片或全部碼片， 以便得到所述第四碼片序列。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的DC消除裝置，其中，在選擇部分碼片得到所 述第四碼片序列時(shí)，優(yōu)先刪除功率較大的碼片。
13.-種接收機(jī)，包括： 第一DC消除模塊，用于從所述接收機(jī)接收到的時(shí)隙所包括的第一碼片序列中選擇部 分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼片組成的第二碼片序列中的碼片的第一平均值，并利 用所述第一平均值對(duì)所述第一碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第三碼片序 列； 第二DC消除模塊，從所述第三碼片序列中選擇部分碼片或全部碼片，計(jì)算被選擇的碼 片組成的第四碼片序列中的碼片的平均值，以便得到第二平均值，并利用所述第二平均值 對(duì)所述第三碼片序列中的碼片進(jìn)行DC消除操作，以便得到第五碼片序列；其中，在所述第 四碼片序列中的碼片中，實(shí)部大于〇的碼片的數(shù)量與實(shí)部小于〇的碼片的數(shù)量的差值的絕 對(duì)值低于第一預(yù)設(shè)門限，并且虛部大于〇的碼片的數(shù)量與虛部小于〇的碼片的數(shù)量的差值 的絕對(duì)值低于第二預(yù)設(shè)門限。 提取模塊，用于從所述第三碼片序列中選擇出Midamble碼所在的碼片； 信道估計(jì)模塊，用于根據(jù)Midamble碼所在的碼片進(jìn)行信道估計(jì)； 系統(tǒng)矩陣生成模塊，用于根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果生成系統(tǒng)矩陣；以及 均衡模塊，用于根據(jù)系統(tǒng)矩陣和所述第五碼片序列進(jìn)行均衡處理。
14. 一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括指令，其中，當(dāng)所述指令被處理器執(zhí)行時(shí)，所 述指令被設(shè)置為使得所述處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的方法。
15. -種存儲(chǔ)介質(zhì)，在所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有根據(jù)權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)程序。
【文檔編號(hào)】H04B1/12GK104380609SQ201280074008
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】莊亮, 李超, 黃珍 申請(qǐng)人:意法-愛立信有限公司