[发明专利]分数间隔衰落无线信道的符号间隔估计和/或跟踪方法

说明书

发明领域

本发明涉及估计或跟踪多速率衰落信道的数字通信接收机，更具体地说，涉及分数间隔信道的符号间隔估计和/或跟踪方法。

发明背景

数字蜂窝系统需要均衡来处理信道中由时间扩散或时延扩展引起的符号间干扰(ISI)。通常把非线性均衡器[例如，最大似然序列估算器(MLSE)]用于这种信道。这种均衡需要对无线信道的估计。另外，如果信道变化得足够快，则均衡器必须持续地跟踪该信道中的变化。本发明提供一种用于估计或跟踪这种无线信道的新颖方法。此方法特别适用于媒体辐射的间隔比一个符号间隔更小的那些情况。

无线信道可以有效地分成三部分。有已知的发射滤波器、未知的信道媒体、以及已知的接收滤波器。无线信道的输入一般是来自离散字符如+1和-1的符号，同时抽样率等于波特率。发射滤波器、信道媒体以及接收滤波器一般在更高的、例如符号率的八倍的抽样率下建立模型。均衡器使用无线信道的符号间隔模型，后者使发射的符号与接收滤波器的输出在每个符号周期一个样值的抽样率下相关(这种应用把这种符号间隔信道称为有效基带信道)。参考文献“Digital Communication”(Lee/Messerschmitt，Kulwer AcademicPublishers，1994)提出一种用于直接估计有效基带信道的方法。类似地，参考文献“Licentiate Thesis，Lars Lindbum，Upsala University1992，ISSN 03468887)提出一种用于直接跟踪有效基带信道的方法。但是，当信道媒体的基础辐射的间隔比一个符号周期还小时，本发明对这些方法提出了改进。A.Khayrallah、R.Ramesh、G.Bottomley以及D.Koilpillai“Improved Channel Estimation with Side Information”“VTC-97，第2卷，第1049-1051页提出一种用于估计衰落移动无线信道的方法，是把有效基带信道建成已知脉冲和未知媒体的卷积的模型。作者仅明确地估算信道的媒体部分，并且把有效基带信道重建成这个估算的媒体与已知脉冲的卷积。但是，如当前应用中所表明的，有效基带信道并不总是能表示成已知脉冲与未知媒体的卷积。特别是，当信道媒体有安插得比一个符号周期更紧密的辐射时(即分数间隔媒体)，Khayrallah的方法是不适用的。

本发明旨在以新颖简单的方式克服上面讨论的问题中的一个或多个。

发明概述

按照本发明，提供一种分数间隔无线信道的符号间隔估计和/或跟踪的方法。

这里广泛地公开了估计时变无线信道的方法，它包括这些步骤：接收经信道发送的信号并且把信号转换成数字样值以供处理；确定信道媒体的衰落辐射的位置；对于每个估计位置、估计信道媒体的脉冲响应；以及用数字样值和估计的脉冲响应来计算时变无线信道的估计值。

本发明的一个特征是衰落辐射的间隔比发送符号周期还小。

本发明的另一特征是无线信道估计值是为GSM(全球移动通信系统)均衡器提供的。

本发明的又一特征是无线信道估计值是为码分多址均衡器提供的。

按照本发明的另一方面公开一种适合于跟踪时变无线信道的信道估算器，它包括用于接收经信道发送的信号、并且把信号转换成数字样值以供处理的装置。设置用于确定信道媒体的衰落辐射的位置的装置。装置对于每个估计位置估计信道媒体的脉冲响应。设置用于用数字样值和媒体的估计的脉冲响应来计算时变无线信道的估计值的装置。

从说明书和附图中，本发明的其他特征和优点会显而易见。

附图简介

图1是数字通信系统的框图；

图2是图1的系统的有效无线信道的框图；

图3是按照本发明的符号间隔无线信道的框图；

图4是说明把跟踪均衡器与非跟踪均衡器比较的模拟结果的曲线；

图5是包括利用按照本发明的方法的基带处理器的数字通信系统的框图；以及

图6是图5的基带处理器的框图。

本发明的详细描述

本发明涉及分数间隔衰落无线信道的符号间隔估计和跟踪的方法。任何需要估计或跟踪多辐射衰落信道、如全球移动通信系统(GSM)的典型市区信道的数字通信均衡器都可使用本方法。使用这种跟踪方法，在每小时120公里、0.73的编码率下、可以把当前设计的GMS/GMSK(高斯最小频移/高斯最小频移键控)均衡器的误码组率(BLER)提高4dB(Eb/N0，每个信息比特与噪声频谱密度的能量之比)，达到10％的BLER。