[发明专利]估测连接质量的方法、分集合并方法、和接收机

说明书

本发明涉及一种用于在一种数字无线系统中估测连接质量的方法，在该系统中诸发射信号含有多个信息组(burst)，这些信息组由多个码元组成并含有一种已知的训练序列，并且在该方法中用一种匹配滤波器来处理接收到的信号。

在一种蜂窝无线系统中，基站和用户终端之间的连接质量不断地改变。该变化是由该无线路径上的干扰和一条衰落信道上的作为距离和时间函数的诸无线电波的衰减所导致的。例如，通过监控接收到的功率可以测量一条连接的质量。任何连接质量上的变化都可以通过功率调节来部分地补偿。

在一种数字蜂窝无线系统中，为了估测连接质量需要一种较功率测量更为准确的方法。现有的质量参数有，例如，误码率BER和信噪比。

在估测接收信号的信噪比时，目前众所周知的方法是利用各种维特比检测判定。基站或者用户终端可以用作接收机。在现有已知的各种解决方案中，总体上在定义信噪比之前在一个接收的信息组上执行维特比检测。然而，由于维特比算法通常需要一种用于数字信号处理程序的操作从而在接收机允许的处理时间内执行，因此必须采用独立的维特比硬件。在J.Hagenauer和P.Hoeher在1989年11月在Texas的Dallas举行的IEEEGLOBECOM 1989中发表的“一种含有软判定输出的维特比算法及其应用”中更详尽地描述了这一点，本文在此处作为参考。

在各种蜂窝无线系统中，通常采用各种分集方法来改进各种条件下的基站和无线终端之间的连接质量。在诸分集方法中，在多个相互间不相关的接收信号中包含的信息被以最佳方式合并起来。在多径接收中，多个最普通的分集接收机在检测之前或之后将各个信号合并起来，并且他们包含，例如，选择合并、最大比值合并和等增益合并。通常用维特比检测来检测各个多径信号，由此在检测后将他们合并起来。例如由William C.Y.Lee在1982年由美国的Mc-Graw-Hill发表的“移动通信工程”的第10章“合并技术”的291-336页中更详尽地描述了多种分集接收机和各种上述方法，本文在此处作为参考。

优选分集合并方法是最大比值合并，该合并在检测之前实施，由此获得更大的信号增益。在最大比值合并中，在合并之前将各接收信号加权并同相。其问题在于，寻找正确的加权系数。

本发明的目的在于，实施一种方法，由此可以直接从接收信号中通过一种与信噪比成正比的量来估测连接质量，而无需采用维特比检测。其另一目的在于，实施一种方法，用于当采用诸分集接收机时，计算诸加权系数并由此在检测之前实现信号合并。

上述是通过一种根据序言的方法来实现的，其特征在于，从匹配滤波器的输出信号的诸码元和已知训练序列的诸相应码元中构成训练序列的最大长度的结果矢量，并且为该结果矢量的诸码元计算一个平均值和方差，并且作为结果矢量的均方值和结果矢量的方差的商构成一个正比于信号质量的量。

本发明还涉及一种根据权利要求2的分集合并方法和一种根据权利要求5的接收机。

通过本发明提供的解决方案可获得几种优点。通过本发明的方法，可以无需实施维特比检测而直接从接收信号中估测信号质量，或者利用目前已知的在信息组中包含的训练序列，在维特比检测之前通过执行本发明方法来估测信号质量。本发明包含两个主要步骤：由一种匹配滤波器和一个训练序列构成一个结果矢量，并由该结果矢量构成一个与信号质量成正比的量。该正比于信号质量的量代表信噪比。

由于避免了采用维特比算法，从而节省了存储器容量，并减少了计算所需的时间。当在检测之前合并了诸多径信号时，在估测信道状态时、在用于估测坏帧的诸方法中、尤其在分集组合中计算诸加权系数的计算过程中，都可以利用该正比于信号质量的量。

在下文中将参照附图中阐释的诸示例更详尽地描述本发明，其中

图1所示为一种可以采用本发明方法的蜂窝无线系统，

图2所示为一种根据本发明的接收机的一种示例结构的诸主要部件，

图3所示为一种GSM系统中的一个正常信息组的结构，

图4所示为一种根据本发明的分集接收机的一种示例结构。