專(zhuān)利名稱(chēng)：在時(shí)分多址系統(tǒng)中計(jì)算噪聲能量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)經(jīng)由傳輸信道傳送的信號(hào)進(jìn)行噪聲能量計(jì)算和/或偏差計(jì)算的方法和相應(yīng)設(shè)備。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及在無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)中使用的這種方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
近來(lái)，移動(dòng)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)應(yīng)用地已非常廣泛。這種移動(dòng)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)例如根據(jù)一種公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，如GSM標(biāo)準(zhǔn)來(lái)操作。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)時(shí)分多址(TDMA)的方法執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送。TDMA傳輸規(guī)則規(guī)定，僅在各個(gè)指定的時(shí)隙幀期間從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)傳送數(shù)據(jù)，反之亦然。
這種遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸基本上是依靠數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送。然而，在作為一個(gè)用戶(hù)終端的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)接收機(jī)(以下稱(chēng)為移動(dòng)站MS)和一個(gè)作為業(yè)務(wù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)元素的固定無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)設(shè)備(以下稱(chēng)為基站BS)之間，數(shù)據(jù)必需作為模擬數(shù)據(jù)經(jīng)由空中接口Um(代表感興趣的傳輸信道)傳送。
結(jié)果，由移動(dòng)站MS傳送的數(shù)據(jù)經(jīng)由基站BS接收設(shè)備的基站天線(xiàn)裝置作為模擬數(shù)據(jù)接收。在利用所述接收設(shè)備對(duì)這樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理的過(guò)程中，對(duì)所述模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，即將此數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器裝置。在下一階段的處理中，把得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給一個(gè)均衡器裝置進(jìn)行均衡處理。然后把這樣得到的輸出數(shù)據(jù)提供給一個(gè)信道編解碼裝置以對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼/解碼。在接收側(cè)執(zhí)行解碼以從相關(guān)信號(hào)數(shù)據(jù)中分離出已接收到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
要特別注意這種處理過(guò)程中對(duì)已接收數(shù)據(jù)的均衡，因?yàn)樵诮邮諅?cè)所述均衡要求從已接收信號(hào)的混合體中重構(gòu)已傳輸信號(hào)。
例如，假定一種情況，其中在無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)基站BS和在該基站無(wú)線(xiàn)覆蓋區(qū)中僅有的一個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)站MS。于是，從移動(dòng)站MS傳送出的信號(hào)s可通過(guò)直線(xiàn)經(jīng)時(shí)間s(t)直接到達(dá)基站BS。但是，同樣的信號(hào)s可能被周?chē)h(huán)境中的例如建筑物，山脈或類(lèi)似物體反射。這樣，該同樣的信號(hào)可能在一個(gè)較遲的時(shí)間點(diǎn)s(t+T)到達(dá)基站BS，并被疊加到所述信號(hào)s(t)上。由于時(shí)延T的存在，所接收到的兩個(gè)信號(hào)不再彼此同相。而且，因?yàn)榻?jīng)過(guò)更長(zhǎng)的傳送路徑，被延遲了的信號(hào)s(t+T)甚至可能比信號(hào)s(t)衰減得更嚴(yán)重。于是，由基站BS接收到的從移動(dòng)站MS發(fā)出的信號(hào)就失真了?，F(xiàn)在，假設(shè)又提供另一個(gè)移動(dòng)站MS′，則基站BS另外還接收到信號(hào)s′(t′)和s′(t′+T′)，這些信號(hào)在各個(gè)已傳送的數(shù)據(jù)符號(hào)之間引起干擾(符號(hào)間干擾)。
因此，必須由一個(gè)均衡器裝置重構(gòu)(檢測(cè))初始傳送的信號(hào)s(t)和/或從已接收信號(hào)s(t)，s(t+T)，s′(t′)，s′(t′+T′)的混合中得到的信號(hào)s′(t′)。
這樣被重構(gòu)(或檢測(cè))的信號(hào)需要盡可能地與初始傳送的信號(hào)相似。因此當(dāng)設(shè)計(jì)均衡器，例如用在基站BS的接收設(shè)備(接收機(jī))中的均衡器時(shí)，這種重構(gòu)是一個(gè)主要的關(guān)注點(diǎn)。
至于在這種情況下所采用的信道模型，上述每個(gè)延遲信號(hào)都構(gòu)成一種信道脈沖響應(yīng)函數(shù)相應(yīng)的FIR(有限脈沖響應(yīng))模型，并代表一個(gè)所謂的分接頭(tap)。根據(jù)所述分接頭的值就能夠計(jì)算出傳輸函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)。
在接收機(jī)側(cè)，有必要了解所接收信號(hào)的品質(zhì)。用已接收信號(hào)的噪聲能量(偏差)來(lái)代表該已接收信號(hào)的品質(zhì)。把用噪聲能量代表的對(duì)信號(hào)品質(zhì)的了解(例如與均衡一起)運(yùn)用到相應(yīng)的接收機(jī)中。
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，必須從已接收到的數(shù)據(jù)流來(lái)計(jì)算已接收信號(hào)的噪聲能量。
根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)方案，從已接收信號(hào)減去訓(xùn)練序列(trainingsequence)(對(duì)接收機(jī)為已知并也經(jīng)由傳輸信道傳送，因此包含在該已接收信號(hào)中)的卷積處理結(jié)果及一個(gè)已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)所得之差來(lái)計(jì)算噪聲能量。文獻(xiàn)EP-B1-0 428 199中描述了這種方法的一個(gè)實(shí)例。
然而，執(zhí)行卷積處理需要在接收機(jī)側(cè)提供一個(gè)具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的大功率數(shù)字處理器設(shè)備，以便臨時(shí)存儲(chǔ)卷積處理的結(jié)果。而且，由于卷積處理的復(fù)雜性，這種處理也非常耗時(shí)。
此外，在特別適合于接收和重構(gòu)已傳送語(yǔ)音數(shù)據(jù)的接收機(jī)中，根據(jù)Viterbi(維特比)算法計(jì)算噪聲能量。在以前的申請(qǐng)人所提交的文件WO 97/08841中描述了這種方法的一個(gè)實(shí)例。
但是，執(zhí)行Viterbi算法也需要在接收機(jī)側(cè)提供具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的大功率數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)備以臨時(shí)存儲(chǔ)卷積處理的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于計(jì)算經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)的信號(hào)偏差的方法和相應(yīng)的設(shè)備，這種方法和設(shè)備沒(méi)有已知的現(xiàn)有技術(shù)所提供的技術(shù)方案的上述內(nèi)在缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的通過(guò)一種用于計(jì)算經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)的信號(hào)偏差的方法實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟計(jì)算已接收信號(hào)的能量，計(jì)算信道脈沖分接頭的能量，以及用所述已計(jì)算出的所述已接收的信號(hào)的能量減去所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量計(jì)算所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差，以便從公式VAR＝RSSI-Emax得到所述信號(hào)偏差。
此外，根據(jù)本發(fā)明，這一目的通過(guò)用于計(jì)算經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)的信號(hào)偏差的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，所述設(shè)備包括適合于計(jì)算已接收信號(hào)能量的第一計(jì)算部件，適合于計(jì)算信道脈沖響應(yīng)分接頭能量的第二計(jì)算部件，和適合于計(jì)算所述已接收信號(hào)的信號(hào)偏差的第三計(jì)算部件，還包括一個(gè)適合于從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量中減去所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)的能量的減法單元，從而可從公式VAR＝RSSI-Emax中得到所述信號(hào)偏差。
本發(fā)明的有利改進(jìn)在各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。
于是，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種計(jì)算噪聲能量，即已接收信號(hào)的偏差的非常簡(jiǎn)單的方法。特別地，這種計(jì)算方法比基于卷積的偏差計(jì)算簡(jiǎn)單得多。
另外，因?yàn)楸景l(fā)明需要比現(xiàn)有技術(shù)更小容量的存儲(chǔ)器來(lái)計(jì)算噪聲能量，所以本發(fā)明用在上述的接收機(jī)中是很有益的，該接收機(jī)中所用數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量有限。這也給相應(yīng)的接收機(jī)設(shè)備增加了更多的靈活性并能執(zhí)行新的和改進(jìn)的接收機(jī)算法。
而且，在這些接收機(jī)中所需計(jì)算結(jié)果即時(shí)可得，而僅需對(duì)現(xiàn)有的接收機(jī)做較小的改變。
此外，本發(fā)明能在任何適合于根據(jù)TDMA傳輸規(guī)則操作的接收機(jī)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，并因此可用于所有符合GSM規(guī)范的基站。
另外，本申請(qǐng)中提出的用于計(jì)算偏差的方法和設(shè)備可結(jié)合在先提出的專(zhuān)利申請(qǐng)PCT/EP 98/04562(1998年7月21日提交，尚未出版)用在接收機(jī)設(shè)備中以改善接收機(jī)的靈敏性，該在先申請(qǐng)利用已接收信號(hào)的偏差來(lái)處理信道脈沖響應(yīng)計(jì)算。
下面將參照附圖通過(guò)實(shí)例詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1圖解說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)基本實(shí)現(xiàn)方式的示意電路方框圖；和圖2示出了圖1所示的基本實(shí)現(xiàn)方式的一種改進(jìn)形式。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明，已接收信號(hào)的噪聲能量和/或偏差不再像已有技術(shù)所做的那樣通過(guò)已接收信號(hào)、訓(xùn)練序列的卷積處理結(jié)果和已計(jì)算出的傳輸信道的脈沖響應(yīng)之差來(lái)計(jì)算。
取而代之，本發(fā)明基于這樣一種思想，即已接收信號(hào)是原始信號(hào)加上一個(gè)噪聲分量。因此，噪聲分量就等于已接收信號(hào)減去原始信號(hào)。而且，噪聲能量代表已接收信號(hào)的偏差。于是這種偏差就可基于已接收信號(hào)的能量和脈沖響應(yīng)分接頭的能量進(jìn)行計(jì)算。更準(zhǔn)確地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)已接收信號(hào)的能量和脈沖響應(yīng)分接頭的能量之差計(jì)算所述偏差，正如隨后將通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明的那樣。
應(yīng)當(dāng)注意，在對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明中“能量”是相應(yīng)信號(hào)的平均能量，且該能量將被一段信號(hào)符號(hào)序列劃分以獲得每個(gè)符號(hào)的平均信號(hào)能量。該符號(hào)序列由包含在該序列中符號(hào)個(gè)數(shù)的數(shù)字N代表。同時(shí)，“信號(hào)能量”這一表述意指每個(gè)符號(hào)的信號(hào)能量。
通常，已接收信號(hào)y也包含一個(gè)訓(xùn)練序列X。該訓(xùn)練序列對(duì)于系統(tǒng)是預(yù)知的并也作為在一個(gè)TDMA幀的某一時(shí)隙期間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的一部分被傳送，所述數(shù)據(jù)稱(chēng)為數(shù)據(jù)短脈沖串(data burst)。
在下面的描述中，首先要特別注意對(duì)作為根據(jù)本發(fā)明的方法之基礎(chǔ)的規(guī)則的說(shuō)明。
為此，假設(shè)已接收信號(hào)由下面的公式表示y＝Xh+w (1)其中y代表經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)，X代表訓(xùn)練序列，h代表已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)，w代表包含在已接收信號(hào)中的噪聲。注意在此的和以后的公式中黑體字表明相應(yīng)的數(shù)量/變量為矢量和/或矩陣表示。
如果對(duì)上述的公式(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)換使得該公式兩邊都用相應(yīng)的能量E表示，就將得到下面的公式E(yHy)＝E((Xh+w)H(Xh+w)) (2)在上述假設(shè)的條件下，數(shù)據(jù)，即已接收信號(hào)y和噪聲w是不相關(guān)的，可重寫(xiě)公式(2)的右邊并得到下面的公式E(yHy)＝E(hHXHXh+w)+E(wHw) (3)很明顯，在公式(3)中，E(wHw)項(xiàng)代表噪聲的能量，而E(hHXHXh+w)項(xiàng)代表信號(hào)能量，E(yHy)代表已接收信號(hào)的能量。
所以，現(xiàn)在就能近似認(rèn)為(XHX)，即訓(xùn)練序列的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置矩陣XH和該訓(xùn)練序列矩陣X(用復(fù)數(shù)符號(hào)表示)的乘積為“1”，或代表僅在其對(duì)角線(xiàn)上有數(shù)值“1”的單位矩陣。這取決于所選擇的訓(xùn)練序列的性能或特征。
根據(jù)這種近似，信號(hào)/符號(hào)的能量可重寫(xiě)為E(hHXHXh)/N=E(hHh)/N=(Σi(Re{hi}2+Im{hi}2))/N]]>＝Emax(4)其中，Re{hi}代表以矢量表示的所述信道脈沖響應(yīng)h的第i個(gè)分矢量的實(shí)部，Im{hi}代表以矢量表示的所述信道脈沖響應(yīng)h的第i個(gè)分矢量的虛部，h代表信道脈沖響應(yīng)矢量，hH代表所述信道脈沖響應(yīng)矢量的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置，和X代表用矢量表示的訓(xùn)練序列，該訓(xùn)練序列與它的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置XH的乘積為“1”，以及N代表上述公式(3)中的序列y的長(zhǎng)度。
同理，已接收信號(hào)/符號(hào)的能量E也可表示為E(yHy)/N=(Σi(Re{yi}2+Im{yi}2))/N=RSSI---(5)]]>其中，Re{yi}代表以矢量表示的已接收信號(hào)y的第i個(gè)分矢量的實(shí)部，Im{yi}代表以矢量表示的已接收信號(hào)y的第i個(gè)分矢量的虛部，y代表已接收信號(hào)矢量，yH代表所述已接收信號(hào)矢量的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置，且RSSI代表已接收信號(hào)強(qiáng)度指示器，以及N代表上述公式(3)中的序列y的長(zhǎng)度。
考慮到上述情況，噪聲能量或偏差VAR就可通過(guò)已接收信號(hào)/符號(hào)的能量RSSI和近似由所述信道脈沖響應(yīng)h的脈沖響應(yīng)分接頭的能量所表示的信號(hào)/符號(hào)的能量之差得到，即VAR＝RSSI-Emax (6)上述公式(6)是推導(dǎo)該公式時(shí)進(jìn)行近似所得到的結(jié)果。但是，這一關(guān)系在幾乎所有的情況下提供了足夠可靠的結(jié)果。
然而，下面可得到公式(6)的一種改進(jìn)。特別地，脈沖響應(yīng)分接頭的能量分別由第一和第二預(yù)定系數(shù)(加權(quán)系數(shù))a和b加權(quán)。
然后，就得到經(jīng)改進(jìn)的公式(6)VAR＝RSSI-a*Emax (7)和ACT_VAR＝MAX(VAR，b*Emax) (8)其中ACT_VAR作為執(zhí)行本發(fā)明的(改進(jìn)的)方法的結(jié)果代表將用在接收機(jī)中的實(shí)際偏差。具體地說(shuō)，選擇根據(jù)公式(7)得到的所述偏差VAR和用第二預(yù)定系數(shù)b進(jìn)行加權(quán)的脈沖響應(yīng)分接頭的能量Emax中的最大值作為實(shí)際偏差。
所述預(yù)定的系數(shù)a和b分別是對(duì)使用者特定的常數(shù)。應(yīng)注意當(dāng)選擇加權(quán)系數(shù)a，b分別等于1和0時(shí)，所述改進(jìn)的方法就可簡(jiǎn)化為上述的基本方法。
這些分量的設(shè)定依賴(lài)接收機(jī)所使用的環(huán)境，也依賴(lài)于所使用的設(shè)備的特性(例如，設(shè)備的熱電噪聲特性)。
本發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明a和b的合適數(shù)值為a＝0.5，b＝1/32。用數(shù)值b設(shè)定偏差VAR的最小可能值。也就是說(shuō)，對(duì)于公式(8)，如果VAR的值(公式(7)的結(jié)果)小于b*VAR，則b*VAR的值較大并選其作為ACT_VAR，因?yàn)樗沁@兩個(gè)值中最大的。通過(guò)把VAR或ACT_VAR的值限制到最小，Emax/VAR(或相應(yīng)的Emax/ACT_VAR)的商被限制到最大可能值。再?gòu)脑撋虜?shù)可得到S/N(信噪比)的值。
于是，根據(jù)本發(fā)明的方法，在適合于執(zhí)行根據(jù)公式(6)的函數(shù)關(guān)系的計(jì)算步驟中計(jì)算已接收信號(hào)的信號(hào)偏差。在進(jìn)行這一步驟之前，先執(zhí)行計(jì)算已接收信號(hào)的能量/符號(hào)RSSI的步驟和計(jì)算信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量/符號(hào)Emax的步驟。這些步驟的優(yōu)點(diǎn)在于其也適合于分別實(shí)現(xiàn)根據(jù)公式(5)和(4)的函數(shù)關(guān)系。
根據(jù)上述改進(jìn)，在一個(gè)相應(yīng)的改進(jìn)計(jì)算步驟中計(jì)算所述已接收信號(hào)的實(shí)際信號(hào)偏差A(yù)CT_VAR，所述改進(jìn)步驟適合于實(shí)現(xiàn)根據(jù)公式(7)和(8)的函數(shù)關(guān)系。
接下來(lái)將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)設(shè)備。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的基本實(shí)現(xiàn)方式的示意電路方框圖。
如圖所示，一個(gè)已接收信號(hào)y經(jīng)由一條傳輸通路(未示出)被提供給構(gòu)成接收機(jī)設(shè)備一部分的裝置。
該已接收信號(hào)y被分流并分別提供給第一計(jì)算部件1和第二計(jì)算部件2。
所述第一計(jì)算部件適合于計(jì)算已接收信號(hào)y的能量/符號(hào)，這個(gè)比值也可用RSSI(已接收信號(hào)強(qiáng)度指示器)表示。所述能量可表示為∑｜y｜2(y是假設(shè)以復(fù)數(shù)形式表示的信號(hào)所代表的已接收信號(hào))。特別地，所述第一計(jì)算部件1適合于執(zhí)行如上述公式(5)表示的以輸入/輸出特性來(lái)表達(dá)的處理。
所述第二計(jì)算部件適合于計(jì)算信道脈沖響應(yīng)h分接頭的能量/符號(hào)Emax。所以，該第二計(jì)算部件2包括一個(gè)信道脈沖響應(yīng)(CIR)計(jì)算單元2a和一個(gè)處理單元2b。
所述CIR計(jì)算單元2a基于所提供的已接收信號(hào)y和一個(gè)輸入訓(xùn)練序列X得到信道脈沖響應(yīng)，所述訓(xùn)練序列包含在已接收信號(hào)的數(shù)據(jù)中且對(duì)于所述設(shè)備是已知的。該已知的訓(xùn)練序列例如從一個(gè)用于存儲(chǔ)各個(gè)訓(xùn)練序列的存儲(chǔ)單元(未示出)輸入CIR計(jì)算單元2a。
這種信道脈沖響應(yīng)計(jì)算單元2a的設(shè)計(jì)對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)并不重要，其可以是常規(guī)的已知單元，所以對(duì)此不再贅述。
作為CIR計(jì)算單元2a的處理結(jié)果，一個(gè)代表信道脈沖響應(yīng)函數(shù)和/或信道脈沖響應(yīng)分接頭的信號(hào)h輸出并被提供給再處理單元2b，該再處理單元適合于根據(jù)所述單元2a的預(yù)處理結(jié)果輸出信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量/符號(hào)Emax。所述能量/符號(hào)Emax可表示為∑｜h2｜。特別地，所述再處理單元適合于執(zhí)行如上述公式(4)表達(dá)的以輸入/輸出形式表示的處理。應(yīng)時(shí)刻牢記，所指定的每個(gè)信號(hào)都由i個(gè)分矢量組成，其中i依賴(lài)于由信道脈沖響應(yīng)函數(shù)h所表達(dá)的FIR信道模型。
分別由第一和第二計(jì)算部件輸出的信號(hào)RSSI和Emax被提供給第三計(jì)算部件3。
所述第三計(jì)算部件3適合于根據(jù)提供給它的兩個(gè)信號(hào)得到信號(hào)偏差或噪聲能量。更準(zhǔn)確地說(shuō)，所述信號(hào)RSSI和Emax分別加到所述第三計(jì)算部件3的減法單元3a的正(+)和負(fù)(-)輸入端子。
在圖解說(shuō)明的本發(fā)明設(shè)備的基本實(shí)現(xiàn)形式中的減法單元3a(和/或第三計(jì)算部件)適合于執(zhí)行如上述公式(6)表示的以輸入/輸出特性形式表達(dá)的處理。隨后，該減法單元輸出作為信號(hào)偏差或噪聲能量的信號(hào)VAR并將其提供給所述接收機(jī)設(shè)備以做下一步使用。
下面將參照?qǐng)D2說(shuō)明如圖1所示的基本實(shí)現(xiàn)方式的改進(jìn)方式。
由于所述改進(jìn)僅與第三計(jì)算部件有關(guān)，因此不必重復(fù)描述第一和第二計(jì)算部件。
如圖2所示，所述改進(jìn)的第三計(jì)算部件包括一個(gè)減法單元33a并且還包括一個(gè)加權(quán)單元33b。該加權(quán)單元執(zhí)行加權(quán)，即分別用預(yù)先確定的系數(shù)a和b乘以所提供的信號(hào)Emax。加權(quán)單元33b的輸出a*Emax加到所述減法單元的負(fù)(-)端子上，而信號(hào)RSSI仍然加到減法單元的另一個(gè)，即正(+)端子上。所述減法單元適合于輸出如上述公式(7)所表示的信號(hào)VAR。該信號(hào)VAR作為所述設(shè)備還提供的一個(gè)選擇部件44的兩個(gè)輸入信號(hào)中的一個(gè)輸出到該選擇部件。所述改進(jìn)的第三計(jì)算部件33的加權(quán)單元33b的輸出b*Emax作為所述選擇部件44的兩個(gè)輸入信號(hào)中的第二個(gè)。
所述選擇部件44適合于輸出兩個(gè)輸入信號(hào)中較大的一個(gè)作為將進(jìn)一步用在所述接收機(jī)中的實(shí)際偏差A(yù)CT_VAR。
預(yù)定加權(quán)系數(shù)a，b可利用設(shè)定部件(未示出)分別設(shè)定為對(duì)使用者特定的常數(shù)。特別是當(dāng)設(shè)定a＝1，b＝0時(shí)，所述改進(jìn)的第三計(jì)算部件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為上述第三計(jì)算部件的基本結(jié)構(gòu)。如上所述，對(duì)這些分量的具體設(shè)定取決于接收機(jī)所使用的環(huán)境以及所使用的設(shè)備的特性(例如該設(shè)備的熱電噪聲特性)。本發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，a和b適當(dāng)?shù)闹禐閍＝0.5，b＝1/32。用數(shù)值b設(shè)定偏差VAR的最小可能值。也就是說(shuō)，在公式(8)中，如果VAR的值(公式(7)的結(jié)果)小于b*VAR，則b*VAR是較大的值并選擇其作為ACT_VAR，因?yàn)樵撝凳莾蓚€(gè)值中最大的一個(gè)。通過(guò)限制VAR或ACT_VAR的值到最小，Emax/VAR(或相應(yīng)的Emax/ACT_VAR)的商被限制為最大可能值。再?gòu)脑撋虜?shù)中得到S/N(信噪比)的值。
因此，如上所述，本發(fā)明提出了一種計(jì)算經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)y的信號(hào)偏差的方法，所述方法包括以下步驟計(jì)算已接收信號(hào)y的能量RSSI，計(jì)算信道脈沖響應(yīng)h分接頭的能量Emax，以及通過(guò)從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量RSSI中減去所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量Emax計(jì)算所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差VAR，由此從公式VAR＝RSSI-Emax中得到所述信號(hào)偏差；此外本發(fā)明還提供一種適合實(shí)現(xiàn)這種方法的設(shè)備。
應(yīng)當(dāng)理解上述描述和附圖僅僅是為了通過(guò)舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可在附后的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)(y)的信號(hào)偏差的方法，所述方法包括以下步驟計(jì)算已接收信號(hào)(y)的能量(RSSI)；計(jì)算信道脈沖響應(yīng)(h)分接頭的能量(Emax)；和通過(guò)從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量(RSSI)中減去所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)計(jì)算所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差(VAR)，以便所述信號(hào)偏差由下述公式得到VAR＝RSSI-Emax。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述已計(jì)算出的已接收信號(hào)(y)的能量(RSSI)根據(jù)下述關(guān)系式由已接收信號(hào)(y)的所有分矢量的和表示RSSI=Σi(Re{yi}2+Im{yi}2)=E(yHy)]]>其中，Re{yi}代表以矢量表示的已接收信號(hào)y的第i個(gè)分矢量的實(shí)部，Im{yi}代表以矢量表示的已接收信號(hào)y的第i個(gè)分矢量的虛部，y代表已接收信號(hào)矢量，和yH代表所述已接收信號(hào)矢量的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述已計(jì)算出的所述信道脈沖響應(yīng)(h)分接頭的能量(Emax)根據(jù)下述關(guān)系式由信道脈沖響應(yīng)(h)的所有分矢量的和表示Emax=(Σi(Re{hi}2+Im{hi}2)=E(hHXHhX)]]>其中，Re{hi}代表以矢量表示的所述信道脈沖響應(yīng)h的第i個(gè)分矢量的實(shí)部，Im{hi}代表以矢量表示的所述信道脈沖響應(yīng)h的第i個(gè)分矢量的虛部，h代表信道脈沖響應(yīng)矢量，hH代表所述信道脈沖響應(yīng)的矢量的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置，和X代表用矢量表示的訓(xùn)練序列，該訓(xùn)練序列與它的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置XH的乘積為“1”。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的計(jì)算所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差(VAR)的步驟進(jìn)一步包括以下步驟利用相應(yīng)的第一和第二預(yù)定系數(shù)(a，b)對(duì)所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)進(jìn)行加權(quán)，和其中，通過(guò)從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量(RSSI)中減去所述已計(jì)算出的用所述第一預(yù)定系數(shù)(a)加權(quán)的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)得到所述已計(jì)算出的信號(hào)偏差(VAR)，以便所述信號(hào)偏差由下述公式得到VAR＝RSSI-a*Emax，所述方法還包括選擇步驟，用于選擇實(shí)際計(jì)算偏差(ACT_VAR)為所述已計(jì)算出的信號(hào)偏差(VAR)和所述已計(jì)算出的用所述第二預(yù)定系數(shù)(b)加權(quán)的信道脈沖響應(yīng)分接頭(Emax)的能量中的最大值，以便所述實(shí)際計(jì)算偏差(ACT_VAR)由下述公式得到ACT_VAR＝MAX(VAR，b*VAR)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述預(yù)定系數(shù)是對(duì)使用者特定的常數(shù)。
6.一種用于計(jì)算經(jīng)由傳輸信道(1)傳送的已接收信號(hào)(y)的信號(hào)偏差的設(shè)備，所述設(shè)備包括適合于計(jì)算已接收信號(hào)(y)的能量(RSSI)的第一計(jì)算部件(1)；適合于計(jì)算信道脈沖響應(yīng)(h)分接頭的能量(Emax)的第二計(jì)算部件(2，2a，2b)；和適合于計(jì)算所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差(VAR)的第三計(jì)算部件(3，3a；33，33a)，且該部件包括一個(gè)減法單元(3a；33a)，適合于從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量(RSSI)中減去所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)，以便所述信號(hào)偏差從下述公式中得到VAR＝RSSI-Emax。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)(y)的能量(RSSI)根據(jù)下述關(guān)系式由已接收信號(hào)(y)的所有分矢量之和表示RSSI=Σi(Re{yi}2+Im{yi}2)=E(yHy)]]>其中，Re{yi}代表以矢量表示的已接收信號(hào)y的第i個(gè)分矢量的實(shí)部，Im{yi}代表以矢量表示的已接收信號(hào)y的第i個(gè)分矢量的虛部，y代表已接收信號(hào)矢量，和yH代表所述已接收信號(hào)矢量的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述已計(jì)算出的所述信道脈沖響應(yīng)(h)分接頭的能量(Emax)根據(jù)下述關(guān)系式由信道脈沖響應(yīng)(h)的所有分矢量的和表示Emax=Σi(Re{hi}2+Im{hi}2)=E(hHXHhX)]]>其中，Re{hi}代表以矢量表示的所述信道脈沖響應(yīng)h的第i個(gè)分矢量的實(shí)部，Im{hi}代表以矢量表示的所述信道脈沖響應(yīng)h的第i個(gè)分矢量的虛部，h代表信道脈沖響應(yīng)矢量，hH代表所述信道脈沖響應(yīng)的矢量的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置，和X代表用矢量表示的訓(xùn)練序列，該訓(xùn)練序列與它的共軛復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)置XH的乘積為“1”。
9.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述適合于計(jì)算所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差(VAR)的第三計(jì)算部件(33，33a)還包括一個(gè)適合于用相應(yīng)的第一和第二預(yù)定系數(shù)(a，b)加權(quán)所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭能量(Emax)的加權(quán)單元(33b)，和一個(gè)減法單元(33a)，該減法單元輸出所述已計(jì)算出的信號(hào)偏差(VAR)作為從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量(RSSI)中減去用所述第一預(yù)定系數(shù)(a)加權(quán)的所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)的結(jié)果，以便所述信號(hào)偏差由下述公式得到VAR＝RSSI-a*Emax，所述設(shè)備還包括一個(gè)選擇部件(44)，適合于選擇實(shí)際計(jì)算偏差(ACT_VAR)為所述已計(jì)算出的信號(hào)偏差(VAR)和所述已計(jì)算出的用所述第二預(yù)定系數(shù)(b)加權(quán)的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)中的最大值，以便所述實(shí)際計(jì)算偏差(ACT_VAR)由下述公式得到ACT_VAR＝MAX(VAR，b*VAR)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述預(yù)定系數(shù)是對(duì)于使用者特定的常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于計(jì)算經(jīng)由傳輸信道傳送的已接收信號(hào)(y)的信號(hào)偏差的方法,所述方法包括以下步驟:計(jì)算已接收信號(hào)(y)的能量(RSSI),計(jì)算信道脈沖響應(yīng)(h)分接頭的能量(Emax),以及通過(guò)從所述已計(jì)算出的所述已接收信號(hào)的能量(RSSI)中減去所述已計(jì)算出的信道脈沖響應(yīng)分接頭的能量(Emax)得到所述已接收信號(hào)的所述信號(hào)偏差(VAR),以便所述信號(hào)偏差可由公式VAR=RSSI－Emax得到。本發(fā)明還提供了一種與上述方法相適應(yīng)的設(shè)備。
文檔編號(hào)H04B17/00GK1350734SQ99816648
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期1999年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月17日
發(fā)明者阿吉·哈蓬恩, 奧利·皮雷恩 申請(qǐng)人:諾基亞公司