[发明专利]无线通信系统中用于信道估计的系统和方法

说明书

本申请是2008年01月02日提交的申请号为200880001633.7、发明名称为“无线通信系统中用于信道估计的系统和方法”的申请的分案申请。

优先权要求

本专利申请要求享有2007年1月2日递交的名称为“Method for Enhanced Channel Estimation in Wireless Communication Systems”的临时申请60/883,090的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，并通过引用明确地将其全部内容并入本申请。

技术领域

本公开涉及复用通信领域，更具体地涉及用于通过增强信道估计来改善多输入多输出（“MIMO”）系统性能的系统和方法。

背景技术

有望在2008年末最终确定的无线通信标准IEEE802.11n将多输入多输出（MIMO）复用并入到由802.11标准先前版本所采纳的正交频分复用（OFDM）技术中。MIMO系统与非复用系统相比具有的优势为显著增强的吞吐量和/或增加的可靠性。

MIMO系统将数据流分成多个流，将该多个流进行调制并在相同的频率信道中同时例如通过多个发射天线并行地发送，而不是将单个串行数据流从单个发射天线向单个接收天线进行传输。在接收端，一个或多个MIMO接收机天线链接收多个所发送数据流的线性组合，其由每个单独的传输能够采用的多个路径确定。然后，如在下面更具体描述的来对数据流进行处理。

一般地，MIMO系统利用多个发射天线和多个接收天线来进行数据传输。由N_T个发射天线和N_R个接收天线构成的MIMO信道可支持多达NS个数据流，其中N_S≤min{N_T,N_R}。

在无线通信系统中，首先将待发送数据调制为射频（RF）载波信号以生成更适于在无线信道上传输的RF调制信号。一般地，对于MIMO系统，从N_T个发射天线可生成并同时发送多达N_T个RF调制信号。发送的RF调制信号可经由无线信道中的多个传播路径到达N_R个接收天线。接收到的信号与发送的信号之间的关系可如下进行描述：

y_k=H_kT[s_k]+n_k，k=0,...,N_f–1    （式1）

其中索引k标识子载波，N_f为子载波的数量；y_k为N_R个元素构成的复向量，该N_R个元素对应于在N_R个接收天线中的每个天线处接收到的信号；s_k为表示源数据流的符号向量；H_k为N_R×N_T矩阵，其元素表示信道的复增益；n_k为表示在每一接收天线处接收到的噪声的向量。T[s_k]表示发射机空间处理，该处理将符号向量s_k映射到N_T个发射天线。（在本申请的讨论中，除非另有说明，将使用下面的记号约定：粗体大写字母表示矩阵，粗体小写字母表示向量，斜体字母表示标量。）

传播路径的特征通常由于多种因素而随时间变化，这些因素例如，衰落、多径和外部干扰。因此，所发送的RF调制信号可能经历不同的信道状况（例如，不同衰落和多径效应）并与不同的复增益和信噪比（SNR）相关联。在方程式（1）中，在信道响应矩阵H_k中对这些特征进行编码。

为了获得高性能，通常需要表征无线信道的响应H_k。信道响应可由如下参数来描述，例如谱噪声、信噪比、比特率或其它性能参数。发射机可能需要知道信道响应，例如，以便如下所述进行空间处理，以将数据传输给接收机。类似地，接收机可能需要知道信道响应，以便对接收到的信号进行空间处理，以恢复发送的数据。

发明内容