專(zhuān)利名稱(chēng)：在無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的提供接收信號(hào)干擾的正確估計(jì)值的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及一些系統(tǒng)，用于在無(wú)線碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中對(duì)接收信號(hào)的干擾譜密度進(jìn)行估計(jì)，以輔助速率和功率控制以及信號(hào)解碼。
II.現(xiàn)有技術(shù)的描述在多種要求應(yīng)用中廣泛使用無(wú)線通信系統(tǒng)，包括搜救以及商業(yè)應(yīng)用。這些應(yīng)用要求可以在噪聲環(huán)境中有效工作的有效并且可靠的進(jìn)行通信。
無(wú)線通信系統(tǒng)的特征是有多個(gè)移動(dòng)站與一個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行通信。信號(hào)是在信道上在基站和一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)站之間發(fā)送的。移動(dòng)站和基站中的接收機(jī)必須估計(jì)通過(guò)信道引入所發(fā)送信號(hào)內(nèi)的噪聲，以對(duì)所發(fā)送信號(hào)進(jìn)行有效解碼。
在碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中，通過(guò)使用偽噪聲(PN)擴(kuò)展序列使信號(hào)在寬頻帶上擴(kuò)展。當(dāng)在信道上發(fā)送擴(kuò)展信號(hào)時(shí)，信號(hào)從基站到移動(dòng)站有多條路徑。在移動(dòng)站處從各條路徑接收信號(hào)，進(jìn)行解碼，并通過(guò)諸如瑞克接收機(jī)之類(lèi)的路徑組合電路積極地再組合。路徑組合電路把稱(chēng)之為權(quán)重的增益因子施加到每條經(jīng)解碼的路徑上，使通過(guò)量最大，并補(bǔ)償路徑延遲和衰減。
通常，通信系統(tǒng)發(fā)送包括導(dǎo)頻時(shí)間間隔(interval)、功率控制時(shí)間間隔、以及數(shù)據(jù)時(shí)間間隔。在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間，基站把預(yù)建基準(zhǔn)(參考)信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)站。移動(dòng)站組合來(lái)自所接收基準(zhǔn)信號(hào)(即，導(dǎo)頻信號(hào))以及所發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)的信息，以獲取諸如信道干擾和信噪比(SNR)之類(lèi)有關(guān)信道的信息。移動(dòng)站分析信道的特征，接著，在以后的功率控制時(shí)間間隔期間根據(jù)分析把功率控制信號(hào)發(fā)送到基站。例如，如果基站當(dāng)前正在以過(guò)度的功率發(fā)射而給出當(dāng)前信道特征，則移動(dòng)站把控制信號(hào)發(fā)送到基站以請(qǐng)求降低發(fā)射功率。
通常，數(shù)字通信系統(tǒng)要求正確的歲數(shù)似然比(LLR)，以對(duì)所接收信號(hào)正確地解碼。一般需要正確的信噪比(SNR)測(cè)量值或估計(jì)值來(lái)正確地計(jì)算所接收信號(hào)的LLR。正確的SNR估計(jì)值要求精確了解信道噪聲特征，可以使用導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)。
基站或移動(dòng)站傳送信號(hào)的速率或功率與信道的噪聲特征有關(guān)。對(duì)于最大容量，在基站和移動(dòng)站中的收發(fā)機(jī)根據(jù)由信道引入的噪聲估計(jì)值來(lái)控制所發(fā)送信號(hào)的功率。如果噪聲的估計(jì)值即所發(fā)送信號(hào)的不同路徑分量的干擾譜密度不正確，則收發(fā)機(jī)可能以過(guò)高或過(guò)低的功率傳送。以過(guò)高功率傳送可能造成網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率不高，結(jié)果使網(wǎng)絡(luò)容量降低，并且可能降低移動(dòng)站電池的壽命。以過(guò)低功率傳送可能造成通過(guò)量減少、呼叫丟失、服務(wù)質(zhì)量降低以及使用戶(hù)不滿(mǎn)意。
還需要由信道引入的噪聲的正確估計(jì)來(lái)確定最佳路徑組合權(quán)重。當(dāng)前，許多CDMA電信系統(tǒng)計(jì)算SNR比值作為載波信號(hào)能量對(duì)所接收信號(hào)的總譜密度的函數(shù)。這種計(jì)算對(duì)于小SNR是合適的，但是對(duì)于較大SNR就變得不正確，結(jié)果使通信系統(tǒng)的性能降低。
此外，許多無(wú)線CDMA通信系統(tǒng)由于這樣的實(shí)際情況而不能正確地進(jìn)行計(jì)算，即在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間進(jìn)行傳送的基站在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間不進(jìn)行傳送。結(jié)果，根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的噪聲測(cè)量值可能在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間變得不正確，從而降低系統(tǒng)的性能。
因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中，需要一種能夠正確確定所接收信號(hào)的干擾譜密度、計(jì)算正確的SNR或載波信擾比以及確定最佳的路徑組合權(quán)重的系統(tǒng)和方法。還需要有一種系統(tǒng)能夠在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間傳送導(dǎo)頻信號(hào)但是在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間不進(jìn)行傳送的基站進(jìn)行計(jì)算。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，用來(lái)提供在信道上接收并由本發(fā)明的外部收發(fā)機(jī)發(fā)送的信號(hào)的正確干擾值。在示例實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)適用于無(wú)線碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的使用，并包括用于接收信號(hào)的第一接收機(jī)部分，它具有所需要的信號(hào)分量以及干擾和/或噪聲分量。信號(hào)獲取電路從所接收信號(hào)獲取所需要信號(hào)分量的估計(jì)值。噪聲估計(jì)電路根據(jù)所需要信號(hào)分量的估計(jì)值和接收信號(hào)提供正確的干擾值。查找表把正確的噪聲和/或干擾值變換成歸一化因子。載波信擾比電路使用歸一化因子和所接收信號(hào)來(lái)計(jì)算正確的載波信擾比估計(jì)值。路徑組合電路根據(jù)所接收信號(hào)和歸一化因子產(chǎn)生最佳路徑組合權(quán)重。
在示例實(shí)施例中，系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)電路，使用正確的干擾值來(lái)計(jì)算載波信擾比(C/I)。系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)電路，用于計(jì)算包括使用正確干擾值的信號(hào)的多個(gè)信號(hào)路徑的最佳路徑組合權(quán)重，并根據(jù)計(jì)算提供最佳組合信號(hào)路徑。系統(tǒng)還包括一個(gè)電路，用于根據(jù)載波信擾比和最佳的組合信號(hào)路徑來(lái)計(jì)算對(duì)數(shù)似然值。系統(tǒng)還包括一個(gè)采用對(duì)數(shù)似然值對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行譯碼的電路。另一個(gè)電路產(chǎn)生速率和/或功率控制消息，并把速率和/或功率控制消息發(fā)送到外部收發(fā)機(jī)。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，第一接收機(jī)部分包括下變頻和混合電路，用于從所接收信號(hào)提供同相信號(hào)和正交信號(hào)取樣。信號(hào)獲取電路包括偽噪聲去擴(kuò)展器，它從同相和正交信號(hào)取樣中提供去擴(kuò)展同相和正交信號(hào)取樣。信號(hào)獲取電路進(jìn)一步包括去覆蓋電路，它把數(shù)據(jù)信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)從去擴(kuò)展同相和正交信號(hào)取樣分離開(kāi)來(lái)，并根據(jù)其提供數(shù)據(jù)信道輸出和導(dǎo)頻信道輸出。信號(hào)獲取電路進(jìn)一步包括平均電路，用于降低在導(dǎo)頻信道輸出中的噪聲，并根據(jù)其提供所需要信號(hào)分量的估計(jì)值作為輸出。噪聲估計(jì)電路包括一個(gè)電路，用于計(jì)算與估計(jì)值相關(guān)聯(lián)的所需要信號(hào)能量值，把所需要信號(hào)能量值乘以預(yù)定的常數(shù)，以產(chǎn)生所需要的比例信號(hào)能量值，并從與所接收信號(hào)相關(guān)聯(lián)的總能量的估計(jì)值中減去所需要的比例信號(hào)能量值，以產(chǎn)生正確的干擾值。
噪聲估計(jì)電路的另一種實(shí)施包括一個(gè)減法器，它從導(dǎo)頻信道輸出中減去所需要的信號(hào)分量，并根據(jù)結(jié)果提供干擾信號(hào)。噪聲估計(jì)電路包括一個(gè)能量計(jì)算電路，用于從干擾信號(hào)提供正確的干擾值。
把正確的干擾值用于查找表(LUT)，查找表計(jì)算相應(yīng)于正確干擾值的干擾功率譜密度的倒數(shù)。然后把倒數(shù)乘以所需要的比例信號(hào)能量值，以產(chǎn)生載波信擾比(C/I)估計(jì)值，，接著通過(guò)平均電路對(duì)該值取平均，并輸入對(duì)數(shù)似然比(LLR)電路。還把倒數(shù)乘以從導(dǎo)頻信道輸出得到的路徑組合權(quán)重，以產(chǎn)生歸一化的最佳路徑組合權(quán)重估計(jì)值，接著，通過(guò)常數(shù)因子對(duì)該值取比例，取平均，并輸入到LLR電路內(nèi)，由該電路計(jì)算接收信號(hào)的LLR。
用于對(duì)包括所接收信號(hào)的每個(gè)多信號(hào)路徑計(jì)算最佳路徑組合權(quán)重的電路包括一個(gè)電路，用于提供來(lái)自導(dǎo)頻濾波器的輸出的所需要信號(hào)分量的復(fù)數(shù)幅度的比例估計(jì)值；以及常數(shù)提供電路。用正確干擾值使比例估計(jì)值歸一化。共軛電路提供比例估計(jì)值的共軛值，它表示最佳路徑組合權(quán)重。
本發(fā)明提供了一種新穎的噪聲估計(jì)電路。所述電路能對(duì)所接收信號(hào)的干擾分量進(jìn)行正確的估計(jì)。干擾分量的正確估計(jì)值產(chǎn)生載波信擾比的精確估計(jì)，從而能對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行最佳解碼。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是具有正確干擾能量計(jì)算電路的本發(fā)明的電信系統(tǒng)的圖；圖2是正確干擾能量計(jì)算電路、對(duì)數(shù)似然比值(LLR)電路以及適于前向鏈路發(fā)送使用的、圖1所示路徑組合電路的更詳細(xì)的圖；圖3是為反向鏈路發(fā)送最佳正確干擾能量計(jì)算電路，并包括路徑加權(quán)和組合電路以及圖2的LLR電路；圖4是示出正確干擾能量估計(jì)電路和圖2的最大比值路徑組合電路的另一個(gè)實(shí)施例的圖；圖5是幀工作(activity)控制電路的方框圖，用于改進(jìn)干擾能量的估計(jì)，并適用于圖2的正確干擾能量計(jì)算電路。
圖6是示例時(shí)序圖，示出有效時(shí)隙以及空閑時(shí)隙；圖7是示例時(shí)序圖，示出話務(wù)信道信號(hào)、導(dǎo)頻信道信號(hào)、幀工作信號(hào)(FAC)(也稱(chēng)為反向功率控制信道)以及圖6的時(shí)隙的空閑信道過(guò)渡帶。
本發(fā)明的描述盡管本文中是參照特定實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的，但應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域和本發(fā)明原理的人員會(huì)理解，另外的修改、應(yīng)用以及實(shí)施例都在本發(fā)明的范圍內(nèi)以及本發(fā)明明顯有用的另外的領(lǐng)域內(nèi)。
圖1是本發(fā)明具有正確載波信擾比(C/I)和干擾能量(Nt)計(jì)算電路12的電信收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10的圖。系統(tǒng)10適于供CDMA移動(dòng)站使用。在本特定實(shí)施例中，在基站(未示出)和系統(tǒng)10之間前向通信鏈路上由收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10接收信號(hào)。收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10在從收發(fā)機(jī)10到相關(guān)基站的反向通信鏈路上發(fā)送信號(hào)。
為了清楚起見(jiàn)，已經(jīng)省略收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10的許多細(xì)節(jié)，諸如時(shí)鐘電路、話筒、揚(yáng)聲器等。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以容易地實(shí)施另外的電路而無(wú)需過(guò)度的試驗(yàn)。
收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10是雙轉(zhuǎn)換電信收發(fā)機(jī)，并包括連接到雙工器16的天線14。把雙工器16連接到從左到右包括接收放大器18、射頻(RF)到中頻(IF)混頻器20、接收帶通濾波器22、接收自動(dòng)增益控制電路(AGC)24以及IF(中頻)到基帶電路26的接收路徑。把IF到基帶電路26連接到在C/I和Nt估計(jì)電路12處的基帶計(jì)算機(jī)28。
還把雙工器16連接到發(fā)送路徑66，所述發(fā)送路徑包括發(fā)送放大器30、IF到RF混頻器32、發(fā)送帶通濾波器34、發(fā)送AGC 36以及基帶到IF電路38。把發(fā)送基帶到IF電路38連接到在編碼器40處的基帶計(jì)算機(jī)28。
把在基帶計(jì)算機(jī)28中的C/I和Nt估計(jì)電路12連接到路徑加權(quán)和組合電路42、速率/功率請(qǐng)求產(chǎn)生電路44以及對(duì)數(shù)似然比值(LLR)電路46。還把LLR電路46連接到路徑加權(quán)和組合電路42以及解碼器48。把解碼器48連接到也連接到控制器50，而后者還連接到速率/功率請(qǐng)求產(chǎn)生電路44和編碼器40。
天線14接收和發(fā)送RF信號(hào)。連接到天線14的雙工器16促使接收RF信號(hào)52和發(fā)送RF信號(hào)54分離。
把天線14接收的RF信號(hào)52引導(dǎo)到接收路徑64，通過(guò)接收放大器18把這些信號(hào)放大，通過(guò)RF-IF混頻器20混頻成中頻，通過(guò)接收帶通濾波器22濾波，通過(guò)接收AGC 24調(diào)節(jié)增益，然后通過(guò)IF-基帶電路26轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)56。然后把數(shù)字基帶信號(hào)56輸入到數(shù)字基帶計(jì)算機(jī)28。
在本實(shí)施例中，接收機(jī)系統(tǒng)10適用于正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，而數(shù)字基帶信號(hào)56是正交調(diào)幅(QAM)信號(hào)，它包括同相(I)以及正交(Q)信號(hào)分量。I和Q基帶信號(hào)56表示導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)兩者是從諸如在基站中使用的收發(fā)機(jī)之類(lèi)的CDMA電信收發(fā)機(jī)發(fā)送的。
在發(fā)送路徑66中，通過(guò)基帶-IF電路38把數(shù)字基帶計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)58轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，混頻成IF信號(hào)，通過(guò)發(fā)送帶通濾波器34濾波，通過(guò)IF-RF混頻器32混頻成RF，通過(guò)發(fā)送放大器30放大，然后通過(guò)雙工器16和天線14發(fā)送。
把接收和發(fā)送路徑64和66兩者分別連接到數(shù)字基帶計(jì)算機(jī)28。數(shù)字基帶計(jì)算機(jī)28處理所接收的基帶數(shù)字信號(hào)56，并輸出數(shù)字基帶計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)58?；鶐в?jì)算機(jī)28可以包括諸如信號(hào)到話音(或反之)的轉(zhuǎn)換功能。
基帶-IF電路38包括各種元件(未示出)，諸如數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、混頻器、加法器、濾波器、移相器以及本地振蕩器?；鶐в?jì)算機(jī)輸出信號(hào)58包括相位相差90°的同相(I)和正交(Q)信號(hào)分量?jī)烧?。把輸出信?hào)58輸入到模擬基帶-IF電路38中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，在那里把信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后通過(guò)低通濾波器濾波以準(zhǔn)備進(jìn)行混頻。對(duì)輸出信號(hào)58的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)、混頻以及分別通過(guò)包括在基帶-IF電路38中的90°移相器(未示出)、基帶-IF混頻器(未示出)以及加法器(未示出)總加。
加法器把IF信號(hào)輸出到發(fā)送AGC電路36，在那里調(diào)節(jié)經(jīng)混頻的IF信號(hào)的增益，以準(zhǔn)備通過(guò)發(fā)送帶通濾波器34濾波，通過(guò)IF-發(fā)送混頻器32混頻成RF，通過(guò)發(fā)送放大器20放大，并最后通過(guò)雙工器16和天線14進(jìn)行無(wú)線電發(fā)送。
相似地，在接收路徑64中的IF-基帶電路26包括諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。振蕩器以及混頻器之類(lèi)的電路(未示出)。把從接收AGC電路24輸出的所接收經(jīng)增益調(diào)節(jié)的信號(hào)傳遞到IF-基帶電路26，在那里通過(guò)混頻電路把它們混頻到基帶，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
基帶-IF電路38和IF-基帶電路36兩者都使用通過(guò)第一振蕩器60提供的振蕩器信號(hào)來(lái)促進(jìn)混頻功能。接收RF-IF混頻器20和發(fā)送IF-RF混頻器32使用從第二振蕩器62輸入的振蕩器信號(hào)?？梢苑謩e構(gòu)成第一和第二振蕩器60和6，用于從主基準(zhǔn)振蕩器信號(hào)得到輸出信號(hào)的鎖相環(huán)。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會(huì)理解，可以使用其它類(lèi)型的接收和發(fā)送路徑64和66作為替代而不偏離本發(fā)明的范圍。諸如放大器18和30、混頻器20和32、濾波器22和34、AGC電路24和26以及頻率轉(zhuǎn)換電路26和38等各種元件都是標(biāo)準(zhǔn)元件，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域和本發(fā)明原理的人員可以容易地構(gòu)造這些元件。
在基帶計(jì)算機(jī)28中，把所接收的I和Q信號(hào)56輸入到C/I和Nt估計(jì)電路12。C/I和Nt估計(jì)電路12根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)正確地確定I和Q信號(hào)56的干擾能量，并再根據(jù)其確定載波信擾比(C/I)。載波信擾比(C/I)相似于信噪比(SNR)，而且是較少干擾和噪聲分量的接收I和Q信號(hào)56的能量對(duì)接收I和Q信號(hào)56的干擾能量的比值。傳統(tǒng)的C/I估計(jì)電路經(jīng)常不能正確地估計(jì)多徑干擾能量。
C/I和Nt估計(jì)電路12把C/I信號(hào)輸出到速率/功率請(qǐng)求產(chǎn)生電路44和LLR電路46。C/I和Nt估計(jì)電路12還把干擾能量的倒數(shù)1/Nt、去擴(kuò)展和去覆蓋數(shù)據(jù)信道信號(hào)、以及去擴(kuò)展和去覆蓋導(dǎo)頻信道信號(hào)輸出到路徑加權(quán)和組合電路42。還把去擴(kuò)展和去覆蓋數(shù)據(jù)信道信號(hào)提供給解碼器48，在那里進(jìn)行解碼，并傳遞到控制器50。在控制50處，處理經(jīng)解碼的信號(hào)以輸出話音或數(shù)據(jù)，或產(chǎn)生傳遞到相關(guān)基站(未示出)的反向鏈路信號(hào)。
路徑加權(quán)和組合電路42對(duì)相應(yīng)于數(shù)據(jù)信道信號(hào)的所接收數(shù)據(jù)信號(hào)的多徑分量計(jì)算最佳比值路徑組合權(quán)重，對(duì)合適的路徑加權(quán)，組合多路徑，并提供經(jīng)總加和加權(quán)的路徑作為到LLR電路46的一個(gè)量度。
LLR電路46使用從帶有C/I和Nt估計(jì)電路12提供的C/I估計(jì)值的路徑加權(quán)和組合電路42來(lái)的量度，以產(chǎn)生最佳LLR和軟解碼器判定值。把最佳LLR和軟解碼器判定值提供給解碼器48，以促進(jìn)所接收數(shù)據(jù)信道信號(hào)的解碼。然后控制器50處理經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)信道信號(hào)，以通過(guò)揚(yáng)聲器或其它裝置(未示出)輸出話音或數(shù)據(jù)?？刂破?0還控制從輸入裝置(未示出)到編碼器40的語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送，以準(zhǔn)備進(jìn)行發(fā)送。
速率/功率請(qǐng)求產(chǎn)生電路44根據(jù)從C/I和Nt估計(jì)電路12輸入的C/I信號(hào)產(chǎn)生速率控制或功率部分請(qǐng)求消息。速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路44把C/I與一組預(yù)定門(mén)限值進(jìn)行比較。速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路44根據(jù)C/I信號(hào)相對(duì)于各個(gè)門(mén)限值的相對(duì)量值產(chǎn)生速率請(qǐng)求或功率控制消息。速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路44的確切細(xì)節(jié)是專(zhuān)門(mén)的，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以容易地確定和實(shí)施以適合給定應(yīng)用的需要。
然后把所產(chǎn)生的速率控制或功率部分請(qǐng)求消息傳遞到控制器50?？刂破?0準(zhǔn)備功率部分請(qǐng)求消息，用于通過(guò)編碼器40進(jìn)行編碼，最后通過(guò)發(fā)送路徑66、雙工器16和天線14在數(shù)據(jù)速率請(qǐng)求信道(DRC)發(fā)送到相關(guān)的基站(未示出)。當(dāng)基站接收到速率控制或功率部分請(qǐng)求消息時(shí)，基站相應(yīng)地調(diào)節(jié)發(fā)送信號(hào)的速率和/或功率。
來(lái)自C/I和Nt估計(jì)電路12的正確的C/I和Nt估計(jì)值改善速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路44的性能，并改善解碼器48的性能，從而改善收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10和相關(guān)的電信系統(tǒng)的通過(guò)量和效率。
圖2是正確的C/I和Nt估計(jì)電路12、LLR電路46、以及適用于前向鏈路發(fā)送的圖1所示路徑組合電路42的更詳細(xì)的圖。
從左到右和從上到下，C/I和Nt估計(jì)電路12包括偽噪聲(PN)去擴(kuò)展器70、M-陣列沃爾什去覆蓋電路72、總接收信號(hào)能量(Io)計(jì)算電路74、第一常數(shù)電路84、導(dǎo)頻濾波器76、減法器80、第一乘法器82、導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86、查找表(LUT)88、第二乘法器90、以及C/I累加電路92。在C/I和Nt估計(jì)電路12中，偽噪聲(PN)去擴(kuò)展器70接收來(lái)自圖1所示IF-基帶電路26的I信號(hào)和Q信號(hào)56。PN去擴(kuò)展器70把輸入并行提供給M-陣列沃爾什去覆蓋電路72和Io計(jì)算電路74。M-陣列沃爾什去覆蓋電路72把輸入提供給導(dǎo)頻濾波器76和提供給在路徑加權(quán)和組合電路42中的常數(shù)除法器(divider)電路78。
把能量計(jì)算電路74的輸出連接到減法器電路80的正端。把減法器電路80的負(fù)端連接到第一乘法器82的輸出端。把第一乘法器82的第一輸入連接到第一常數(shù)電路84的輸出。把第一乘法器82的第二輸入連接到導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86的輸出。導(dǎo)頻濾波器76把輸入提供到導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86。
把減法器80的輸出連接到查找表(LUT)88。把LUT 88的輸出并行連接到第二乘法器90的第一輸入和路徑加權(quán)和組合電路42中的第三乘法器94的第一輸入。把第二乘法器90的第二輸入連接到第一乘法器82的輸出。把第二乘法器90的輸出連接到C/I累加器電路92，它的輸出提供到LLR電路46的輸入。
路徑加權(quán)和組合電路42包括第二常數(shù)發(fā)生電路98、第四乘法器96、第三乘法器94、常數(shù)除法器電路78、復(fù)數(shù)共軛電路100、第五乘法器102、以及路徑累加器電路104。在路徑加權(quán)和組合電路42中，把第四乘法器96的第一端連接到導(dǎo)頻濾波器76的輸出，它還連接到C/I和Nt估計(jì)電路12中的導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86的輸入。把第四乘法器96的第二端連接到第二常數(shù)發(fā)生電路98。把第四乘法器96的輸出連接到第三乘法器94的第二輸入。第三乘法器94的輸出提供到復(fù)數(shù)共軛電路100的輸入。把復(fù)數(shù)共軛電路100的輸出連接到第五乘法器102的第一輸入。把常數(shù)除法器電路78的輸出連接到第五乘法器102的第二輸入。把第五乘法器102的輸出連接到路徑累加器電路104的輸入。把路徑累加器電路104的輸出連接到LLR電路46的第二輸入。把LLR電路的輸出連接到解碼器(見(jiàn)圖1的48)的輸入。
工作時(shí)，PN去擴(kuò)展器70接收I和Q信號(hào)，并對(duì)L個(gè)指(即，路徑(l))進(jìn)行去擴(kuò)展。PN去擴(kuò)展器70使用與在信道上發(fā)送之前用于擴(kuò)展I信號(hào)和Q信號(hào)所使用的偽噪聲序列相反的序列對(duì)I信號(hào)和Q信號(hào)進(jìn)行去擴(kuò)展。PN去擴(kuò)展器70的構(gòu)成和操作在本技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的。
從PN去擴(kuò)展器70輸出去擴(kuò)展信號(hào)，并輸入到M-陣列沃爾什去覆蓋器72以及Io計(jì)算電路74。Io計(jì)算電路74計(jì)算每一碼片的總接收能量(Io)，它包括所需要的信號(hào)分量以及干擾和噪聲分量。Io計(jì)算電路根據(jù)下列公式提供Io的估計(jì)值(o)I^o=1NΣi=lN|•|2------(1)]]>
其中，N是每一導(dǎo)頻脈沖串的碼片數(shù)，在本特定實(shí)施例中是64，而·表示從PN去擴(kuò)展器70輸出的所接收的去擴(kuò)展信號(hào)。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會(huì)理解，可以在通過(guò)PN去擴(kuò)展器70去擴(kuò)展之前計(jì)算Io而不偏離本發(fā)明的范圍。例如，Io計(jì)算電路74可以從I信號(hào)和Q信號(hào)56直接接收輸入，而不是通過(guò)PN去擴(kuò)展器70提供的輸入，在這種情況下，在Io計(jì)算電路74的輸出處將提供Io的等效估計(jì)值。
M-陣列沃爾什去覆蓋電路72根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域中已知的方法對(duì)正交數(shù)據(jù)信號(hào)(稱(chēng)為數(shù)據(jù)信道)以及導(dǎo)頻信號(hào)(稱(chēng)為導(dǎo)頻信道)進(jìn)行去覆蓋。在本特定實(shí)施例中，正交數(shù)據(jù)信號(hào)相應(yīng)于用下列公式表示的一個(gè)數(shù)據(jù)信道s=ME^s,l·ejθ^lXl------(2)]]>其中，M是每一沃爾什碼元的碼片數(shù)， 是第1個(gè)多徑分量的調(diào)制碼元能量， 是數(shù)據(jù)信道s的相位，而Xl是數(shù)據(jù)信道s的信息—去除覆蓋(information-baring)分量。把由公式(2)表示的去覆蓋數(shù)據(jù)信道提供給解碼器(見(jiàn)圖1中的48)和路徑加權(quán)和組合電路42的常數(shù)除法器電路78。
盡管本發(fā)明適于使用包括各種沃爾什代碼的信號(hào)，但熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以使本發(fā)明可以容易地使用其它類(lèi)型的代碼。
把導(dǎo)頻信道輸入到導(dǎo)頻濾波器76。導(dǎo)頻濾波器76是作用如同低通濾波器的平均濾波器，它把更高頻率的噪聲和干擾分量從導(dǎo)頻信道除去。下列公式表示導(dǎo)頻濾波器76的輸出(p)P=ME^p,l·ejθ^l------(3)]]>其中，M是每一沃爾什碼元的碼片數(shù)， 是第1個(gè)多徑分量的導(dǎo)頻碼片能量，θl是經(jīng)濾波導(dǎo)頻信道p的相位。
通過(guò)導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86計(jì)算經(jīng)濾波導(dǎo)頻信道p的能量估計(jì)值，它是由公式(3)表示的經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信道p的復(fù)數(shù)幅度的平方。把經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信道p的復(fù)數(shù)幅度的平方乘以由下列公式表示的預(yù)定比例因子cc=1M2IorEp------(4)]]>其中，Ior是所需要信號(hào)的接收能量，即等效于較少噪聲和干擾分量的Io。Ep是導(dǎo)頻碼片能量。比例因子c是在許多無(wú)線通信系統(tǒng)中已知的前向鏈路常數(shù)。
通過(guò)第一乘法器82把比例因子c乘以經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信道p的能量，以產(chǎn)生與所接收的信號(hào)56的第1個(gè)多徑分量相關(guān)的所接收的需要信號(hào)的能量(較少噪聲和干擾分量的Io)的正確估計(jì)值or，l。
通過(guò)減法器80把正確估計(jì)值or，l從Io的估計(jì)值減去，以產(chǎn)生與第1個(gè)多徑分量相關(guān)的干擾能量(Nt，l)的正確測(cè)量值。然后把Nt，l提供給LUT 88，它把Nt，l的倒數(shù)輸出到路徑加權(quán)和組合電路42中的第三乘法器94和第二乘法器90的第一輸入。把第二乘法器90的第二輸入連接到第一乘法器82的輸出，它在第二乘法器90的第二輸入端處提供or，l。第二乘法器90根據(jù)下列公式輸出與第1個(gè)多徑分量相關(guān)的載波信擾比(C/I)的正確估計(jì)值(CI)l=I^or,lNt,l------(5)]]>然后通過(guò)C/I累加器電路92在接收信號(hào)中的L路徑上對(duì)正確C/I值進(jìn)行累加。然后把經(jīng)累加的C/I值提供給LLR電路46以及速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路(見(jiàn)圖1中的44)。
在路徑加權(quán)和組合電路42中，第四乘法器96把經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信號(hào)p乘以第二常數(shù)發(fā)生電路98提供的常數(shù)k。根據(jù)下列公式計(jì)算常數(shù)kk=1MEsEp------(6)]]>其中，Es是調(diào)制碼元能量，Ep是導(dǎo)頻碼元能量，而M是如上所述每一碼片的沃爾什碼元數(shù)。通常Es對(duì)Ep的比值是反向鏈路和前向鏈路發(fā)送的已知常數(shù)。第四乘法器96的輸出提供下列公式描述的信道系數(shù)()的估計(jì)值α^=E^S,l·ejθ^l------(7)]]>其中， 是第1個(gè)多徑分量的調(diào)制碼元能量的估計(jì)值， 是導(dǎo)頻信號(hào)相位的估計(jì)值。信道是導(dǎo)頻濾波器76的輸出的復(fù)數(shù)幅度的比例估計(jì)值。
然后通過(guò)第三乘法器94把信道估計(jì)值乘以與第1個(gè)多徑分量相關(guān)的干擾能量Nt，l的倒數(shù)。干擾能量Nt，l包括干擾和噪聲分量?jī)烧?。然后?fù)數(shù)共軛電路100計(jì)算第三乘法器94的輸出的共軛值，它表示最大比值路徑組合權(quán)重。然后通過(guò)第五乘法器102把最大比值路徑組合權(quán)重乘以從除法器電路78輸出的相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元。由下列公式表示數(shù)據(jù)碼元(d)d=E^s,l·ejθ^lXl------(8)]]>其中，變量如公式(2)和(7)所給出。
第五乘法器102的輸出表示最佳加權(quán)數(shù)據(jù)信號(hào)，然后在包括通過(guò)路徑組合器電路104的信號(hào)的L路徑上進(jìn)行累加。把所產(chǎn)生的最佳組合數(shù)據(jù)信號(hào)提供給LLR電路46，便于輸入到解碼器(見(jiàn)圖1中的48)的最佳軟解碼器的計(jì)算。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會(huì)理解，分別通過(guò)第一常數(shù)發(fā)生電路84和第二常數(shù)發(fā)生電路98提供的常數(shù)c和k可以是不同于公式(3)和(6)表示的常數(shù)或變量，這并不偏離本發(fā)明的范圍。
圖3是用于反向鏈路發(fā)送的最佳正確干擾能量計(jì)算電路110的圖，并包括圖2所示的路徑加權(quán)和組合電路42和LLR電路46。
除了計(jì)算Nt之外，干擾能量計(jì)算電路110的操作與圖2所示的C/I和Nt估計(jì)電路12的操作相似。干擾能量計(jì)算電路100包括PN去擴(kuò)展器70、M-陣列沃爾什去覆蓋電路72以及導(dǎo)頻濾波器76。M-陣列沃爾什去覆蓋電路72對(duì)來(lái)自PN去擴(kuò)展器70的去擴(kuò)展的I信號(hào)和Q信號(hào)取樣輸出的導(dǎo)頻信道和數(shù)據(jù)信道進(jìn)行去覆蓋，即，獲取。
在干擾能量計(jì)算電路110中，把導(dǎo)頻信道提供給導(dǎo)頻減法器電路112的正輸入和導(dǎo)頻濾波器76。導(dǎo)頻濾波器76抑制導(dǎo)頻信道中的噪聲和干擾分量，并把經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信號(hào)提供給導(dǎo)頻減法電路112的負(fù)輸入。導(dǎo)頻減法電路112從經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信道中減去導(dǎo)頻信道，并輸出一個(gè)表示通過(guò)在發(fā)送基站(未示出)和使用干擾能量計(jì)算電路110的收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(見(jiàn)圖1的10)之間的信道引入的每一碼元的干擾和噪聲的信號(hào)。根據(jù)下列公式，通過(guò)干擾能量計(jì)算電路114計(jì)算每一碼元的干擾和噪聲信號(hào)的能量(Nt，l)Nt,l=MNΣi=lN/M|•|2------(9)]]>其中，M是每一沃爾什碼元的碼片數(shù)，N是導(dǎo)頻脈沖串中的碼片數(shù)(64個(gè)碼片)，而·是導(dǎo)頻減法器電路112的輸出。
當(dāng)圖2所示第一常數(shù)發(fā)生電路84所提供的常數(shù)值是未知的時(shí)候，使用干擾能量計(jì)算電路110。這是許多采用反向鏈路時(shí)的情況。
圖4是分別示出圖2所示的正確干擾能量估計(jì)電路和最大比值路徑組合電路的另外的實(shí)施例120和122的圖，并適于供前向鏈路使用。另外的C/I和Nt估計(jì)電路120包括并聯(lián)連接到導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86以及導(dǎo)頻信號(hào)乘法器126的輸入的導(dǎo)頻指(finger)濾波器124。把導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86的輸出并聯(lián)連接到LUT 88以及導(dǎo)頻能量信號(hào)乘法器128的輸入。
把LUT 88的輸出并聯(lián)地連接到導(dǎo)頻能量信號(hào)乘法器128的另一個(gè)輸入以及導(dǎo)頻信號(hào)乘法器126的另一個(gè)輸入。把導(dǎo)頻能量信號(hào)乘法器128的輸出輸入到C/I路徑累加電路130。把C/I路徑累加電路130的輸出并聯(lián)連接到圖1的速率/功率發(fā)生電路44的輸入以及統(tǒng)一化的(generalized)雙最大值電路132的輸入。
把導(dǎo)頻信號(hào)乘法器126的輸出連接到點(diǎn)積電路134的輸入。把點(diǎn)積電路134的另一個(gè)輸入連接到圖3的M-陣列沃爾什去覆蓋電路72的輸出。把點(diǎn)積電路134的輸出連接到I信號(hào)和Q信號(hào)分用器(DEMUX)136的輸入。I和Q DEMUX 136提供I和Q信號(hào)的正交輸出(YQ)和同相輸出(YI)。把DEMUX 136連接到統(tǒng)一化雙最大值電路138的輸入。把統(tǒng)一化雙最大值電路132的同相量度(mI)和正交相量度(mQ)連接到LLR電路(見(jiàn)圖1、2和3中的46)。I和Q DEMUX136提供I和Q信號(hào)的正交輸出(YQ)和同相輸出(YI)。把DEMUX 136連接到統(tǒng)一化雙最大值電路138的輸入。
工作時(shí)，導(dǎo)頻指濾波器124從圖3所示的M-陣列沃爾什去覆蓋電路72接收去擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)，并根據(jù)下列公式輸出經(jīng)濾波的信號(hào)(p)P=PlIo------(10)]]>其中，Pl是與所接收的導(dǎo)頻信號(hào)的第1個(gè)多徑分量相關(guān)的導(dǎo)頻信號(hào)，而Io是由下列公式定義的每一碼片的總接收能量Io＝Ior，l+Nt，l(11)其中，如上所述，Nt，l表示與所接收的信號(hào)的第1個(gè)多徑分量相關(guān)的干擾和噪聲分量，而Ior表示與第1個(gè)多徑分量相關(guān)的接收信號(hào)的所需要的分量的能量。
把經(jīng)濾波的信號(hào)p輸入到導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86，在那里對(duì)信號(hào)p的量值取平方，并輸出到LUT 88。調(diào)節(jié)LUT 88使之從1減去經(jīng)平方的信號(hào)p2，然后對(duì)結(jié)果取倒數(shù)，而得到下列公式11-|Pl|2Io=IoIo-|Pl|2=IoNt,l------(12)]]>其中，Pl和Io如公式(10)和(11)所給出。如上所述，Nt，l表示與第1個(gè)多徑分量相關(guān)的接收信號(hào)的干擾和噪聲分量相關(guān)的能量。|Pl|2提供Ior的正確估計(jì)值。
通過(guò)導(dǎo)頻能量信號(hào)乘法器128把LUT 88所產(chǎn)生的輸出乘以導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86的輸出，以產(chǎn)生圖1中系統(tǒng)10接收到的信號(hào)的第1個(gè)多徑分量的正確的C/I值。通過(guò)C/I路徑累加電路130在包括所接收的信號(hào)的L個(gè)多徑上使C/I值相加。C/I路徑累加電路130把總C/I的正確估計(jì)值提供給圖1中的速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路44以及雙最大值計(jì)算電路132。
導(dǎo)頻信號(hào)乘法器126使導(dǎo)頻指濾波器124的輸出與LUT 88的輸出相乘，以產(chǎn)生下列輸出(y)y=PlIoNt,l------(13)]]>其中，變量如公式(12)所給出。
把如公式13中給出的導(dǎo)頻信號(hào)乘法器126的輸出提供給點(diǎn)積電路134。點(diǎn)積電路134還接收來(lái)自圖2中的M-陣列沃爾什去覆蓋電路72的數(shù)據(jù)信號(hào)(d)作為輸入。在本實(shí)施例中，由下列公式表示數(shù)據(jù)信號(hào)(d)d=XlIo------(14)]]>其中，Xl是與圖1中的系統(tǒng)20接收到的信號(hào)的第1個(gè)多徑分量相關(guān)的正交調(diào)幅(QAM)信號(hào)，而Io如在公式(11)中所給出。
除了圖4的系統(tǒng)清楚地示出由于自動(dòng)增益控制電路(見(jiàn)圖1)導(dǎo)致的取比例之外，圖4中的系統(tǒng)與圖2中的系統(tǒng)執(zhí)行相似的算法。圖4中的系統(tǒng)還示出LUT 88，所述LUT 88用于把(Ior，l)/(Io)轉(zhuǎn)換成(Ior，l)/(Nt，l)以及轉(zhuǎn)換成(Nt，l)/(Io)的倒數(shù)而無(wú)需如在圖2中那樣清楚地計(jì)算Io。(Ior，l)/(Io)近似地等于從圖4的導(dǎo)頻能量計(jì)算電路86輸出的(|Pl|2)/(Io)，并等于Ep/Io，如果Ep/Ior＝1，其中，Ep是如上所述的導(dǎo)頻碼元能量。
點(diǎn)積電路134用信號(hào)y取得信號(hào)d(分別在公式(14)和(13)中的定義)的點(diǎn)積，并根據(jù)下列公式提供輸出信號(hào)(Y)Y=Σl=1LXlPl*Nt,l=Yl+iYQ------(15)]]>其中，L是多徑的總數(shù)；l是計(jì)數(shù)器，并表示L多徑的特定l路徑；YI表示所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的同相分量，而YQ表示所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的虛數(shù)正交分量。其它變量，即，Xl、Pl和Nt，l如公式(13)和(14)所給出。
DEMUX 136把公式(15)定義的輸出Y的I(YI)和Q(YQ)分量選擇切換到提供給統(tǒng)一化雙最大值電路132的分立路徑上，所述統(tǒng)一化雙最大值電路132根據(jù)其把量度 和 輸出到圖1所示的LLR電路46。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以容易地構(gòu)成用于構(gòu)成本發(fā)明的所有電路元件和模塊，諸如在圖4所示的系統(tǒng)中所使用的那些元件和模塊。
圖5是幀活動(dòng)控制(FAC)電路140的方框圖，用于改善干擾能量(Nt)的估計(jì)值，并適用于圖2所示的正確C/I和Nt估計(jì)電路12。
參考圖2和5，可以在圖2所示的C/I和Nt估計(jì)電路12中把FAC電路140插入LUT 88的輸入處。FAC電路140接收從減法器電路80輸出的Nt，l以及從M—陣列沃爾什去覆蓋器72輸出的數(shù)據(jù)信道，以及第一乘法器82的輸出，并輸出Nt，l，即，NtData的新估計(jì)值，它是在與某些基站在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間傳送而不是在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間傳送的情況相反的情況下修正的干擾(包括噪聲)估計(jì)值。在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間傳送的基站對(duì)與信道相關(guān)的和通過(guò)導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量的噪聲和干擾產(chǎn)生影響。如果某些基站在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間不傳送但是在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間傳送，則根據(jù)導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間估計(jì)的信道噪聲和干擾將變得太大，即，Nt，dara＜Nt，pilot以及(C/I)data＜(C/I)pilot。
根據(jù)本發(fā)明的原理，基站傳送的波形包括幀活動(dòng)(activity)位(FAC位)。FAC位向諸如圖1所示系統(tǒng)10之類(lèi)的移動(dòng)站指示，是否在接著下一個(gè)半幀的半幀期間將發(fā)送相關(guān)導(dǎo)頻信號(hào)的話務(wù)信道。例如，如果把FAC位設(shè)置成邏輯1，則前向話務(wù)信道可以是無(wú)效的。如果清除FAC位，即，相應(yīng)于邏輯0，則相應(yīng)的前向信道是無(wú)效的。在對(duì)于第i個(gè)基站的半幀n期間發(fā)送的FAC位(即，F(xiàn)ACi(n))指定下一個(gè)幀(即，半幀(n+2))的前向數(shù)據(jù)信道有效(activity)。
FAC位的使用改善了通信系統(tǒng)(其中，某些基站在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間發(fā)送信號(hào)而在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間不發(fā)送信號(hào))中的C/I估計(jì)值。結(jié)果，F(xiàn)AC位的使用使通過(guò)圖1的速率/功率請(qǐng)求發(fā)生電路44的實(shí)施產(chǎn)生優(yōu)越的數(shù)據(jù)速率控制。FAC位的使用還有助于保證前向數(shù)據(jù)信道發(fā)送多達(dá)8個(gè)時(shí)隙是有效的，所述時(shí)隙是用半幀n+1開(kāi)始的，并且是根據(jù)通過(guò)FAC位考慮基站無(wú)效的數(shù)據(jù)速率控制消息的。
FAC電路140根據(jù)下列公式從在數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間不發(fā)送信號(hào)的基站減去干擾的影響。Nt,iData=Nt,iPilot-ΣI^or,jj:j≠i,FAC[j]=0≠----(16)]]>其中，i是基站的指數(shù)，即，正在估計(jì)Nt，iData的扇區(qū)。j是計(jì)數(shù)器，它對(duì)于所計(jì)數(shù)的每個(gè)基站遞增。Nt，iData表示第1個(gè)多徑分量的干擾能量，并與第j個(gè)基站的數(shù)據(jù)發(fā)送相關(guān)聯(lián)。與此類(lèi)似，Nt，iData代表第1個(gè)多徑分量的干擾能量，并且與第j個(gè)基站的導(dǎo)頻發(fā)送相關(guān)。or，j是從第j個(gè)基站接收到的所需要的信號(hào)分量的能量。
按照本發(fā)明的原理，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以容易地構(gòu)造FAC電路140而無(wú)需過(guò)度的試驗(yàn)。
在導(dǎo)頻時(shí)間間隔期間和進(jìn)行干擾能量Nt的估計(jì)期間，與圖1所示收發(fā)機(jī)系統(tǒng)10進(jìn)行通信的所有基站是在滿(mǎn)功率的情況下發(fā)送的。如果某個(gè)基站在導(dǎo)頻時(shí)間間隔之前和之后的數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間是空閑的，則在存在大多徑擴(kuò)展時(shí)，則在從其它基站來(lái)的導(dǎo)頻信號(hào)的整個(gè)持續(xù)期期間里，可能不會(huì)接收到來(lái)自基站的干擾。為了避免造成Nt估計(jì)值的不正確，在導(dǎo)頻脈沖串之前和之后以及在空閑數(shù)據(jù)時(shí)間間隔期間，基站發(fā)送空閑過(guò)渡帶信號(hào)?？臻e過(guò)渡帶信號(hào)的寬度大于與信道相關(guān)聯(lián)的預(yù)期的多徑擴(kuò)展。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，可以把空閑過(guò)渡帶信號(hào)的寬度配置成從碼片最小寬度0到128個(gè)最大寬度。
圖6是示例時(shí)序，示出有效時(shí)隙150以及空閑時(shí)隙152。在第一導(dǎo)頻脈沖串156以及空閑時(shí)隙152期間示出導(dǎo)頻過(guò)渡帶154。第一導(dǎo)頻脈沖串156相應(yīng)于有效時(shí)隙150期間的第二導(dǎo)頻脈沖串158。
在空閑時(shí)隙152中的第三導(dǎo)頻脈沖串160之前和之后以及在有效時(shí)隙150中相應(yīng)于第四導(dǎo)頻脈沖串162的之前和之后還示出FAC信號(hào)164，即，反向功率控制信道(RPC)信號(hào)。
圖7是示例定時(shí)圖，示出話務(wù)信道信號(hào)170、導(dǎo)頻信道信號(hào)172、幀活動(dòng)信號(hào)178(FAC)以及圖6的時(shí)隙的空閑信道過(guò)渡帶信號(hào)180。
至此，已經(jīng)參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域和本發(fā)明原理的人員會(huì)理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可以有另外的修改、應(yīng)用和實(shí)施例形式。
因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，用于對(duì)在無(wú)線信道上接收和通過(guò)外部收發(fā)機(jī)發(fā)送的信號(hào)提供正確噪聲和/或干擾值，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一碼分多址接收機(jī)部分，用于接收所述信號(hào)，所述接收信號(hào)具有所需要的信號(hào)分量和干擾和/或噪聲分量；信號(hào)獲取電路，用于從所述接收信號(hào)中獲取所述所需要的信號(hào)分量的估計(jì)值；噪聲估計(jì)電路，用于根據(jù)所述所需要的信號(hào)分量和所述接收信號(hào)的所述估計(jì)值提供所述正確的噪聲和/或干擾值；查找表，用于把所述正確的噪聲和/或干擾值變換成歸一化因子；載波信—擾比電路，用于使用所述歸一化因子和所述接收信號(hào)來(lái)產(chǎn)生正確的載波信—擾比估計(jì)值；以及路徑組合電路，用于根據(jù)所述接收信號(hào)和所述歸一化因子來(lái)產(chǎn)生最佳路徑組合權(quán)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括一種裝置，用于使用所述正確的干擾值來(lái)計(jì)算載波信—擾比。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括一種裝置，用于使用所述正確的噪聲和/或干擾值對(duì)包括所述信號(hào)的多個(gè)信號(hào)路徑計(jì)算最佳路徑組合權(quán)，以及根據(jù)計(jì)算最佳地提供經(jīng)組合的信號(hào)路徑。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括一種裝置，用于根據(jù)所述載波信擾比和所述經(jīng)最佳組合的信號(hào)路徑計(jì)算對(duì)數(shù)似然值(log-likelihood value)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括一種裝置，用于使用所述對(duì)數(shù)似然值對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行解碼。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括一種裝置，用于產(chǎn)生速率和/或功率控制消息，并把所述速率和/或功率控制消息發(fā)送到所述外部收發(fā)機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接收機(jī)部分包括下變頻和混頻電路，用于從所述接收信號(hào)中提供同相和正交信號(hào)取樣。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)獲取電路包括偽噪聲去擴(kuò)展器，用于從所述同相和正交信號(hào)取樣中提供去擴(kuò)展的同相和正交信號(hào)取樣。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)獲取電路還包括去覆蓋電路，用于從所述去擴(kuò)展的同相和正交信號(hào)取樣中使導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)分離，并根據(jù)其提供數(shù)據(jù)信道輸出和導(dǎo)頻信道輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)下列公式描述所述數(shù)據(jù)信道輸出s=ME^s,l·ejθlXt]]>其中，s表示數(shù)據(jù)信道，M是每一沃爾什碼元的碼片數(shù)； 是所述數(shù)據(jù)信道的第1個(gè)多徑分量的調(diào)制碼元能量； 是數(shù)據(jù)信道s的相位；而Xt是所述數(shù)據(jù)信道s的信息去除了覆蓋的分量。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)獲取電路還包括平均電路，用于降低所述導(dǎo)頻信道輸出中的噪聲，并根據(jù)其提供所述所需要的信號(hào)分量的所述估計(jì)值作為輸出。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述所需要的信號(hào)分量的所述估計(jì)值是通過(guò)下列公式描述的p=ME^p,l·ejθl]]>其中，p表示所述估計(jì)值；M是每一沃爾什碼元的碼片數(shù)； 是所述估計(jì)值p的第1個(gè)多徑分量的導(dǎo)頻碼片能量；而θl是所述估計(jì)值p的相位。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲估計(jì)電路包括一個(gè)電路，用于計(jì)算與所述估計(jì)值相關(guān)聯(lián)的能量值，把所述能量值乘以預(yù)定的常數(shù)以產(chǎn)生一定比例的能量值，并把所述確定比例的能量值從與所述接收信號(hào)相關(guān)聯(lián)的總能量的估計(jì)值中減去，以產(chǎn)生所述正確的噪聲和/或干擾值。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定常數(shù)是通過(guò)下列公式描述的c=1M2IorEp]]>其中，c表示所述預(yù)定常數(shù)；Ior是所述所需要的信號(hào)分量的接收能量；而Ep是導(dǎo)頻碼片能量。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，把所述正確的噪聲和/或干擾值用于所述查找表，所述查找表計(jì)算所述正確的噪聲和/或干擾值的倒數(shù)，以提供所述歸一化因子。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲估計(jì)電路還包括一個(gè)乘法器，用于使所述取了比例的所需要的信號(hào)能量與所述歸一化因子相乘，以產(chǎn)生所述正確的載波信擾比估計(jì)值。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲估計(jì)電路還包括一個(gè)平均電路，用于對(duì)所述載波信擾比估計(jì)值進(jìn)行平均，并根據(jù)其提供平均載波信擾比估計(jì)值。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括對(duì)數(shù)似然比電路，用于從所述平均載波信擾比估計(jì)值和通過(guò)所述歸一化因子確定比例的路徑組合加權(quán)來(lái)計(jì)算對(duì)數(shù)似然比，并取平均。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲估計(jì)電路包括一個(gè)減法器，用于把所述所需要的信號(hào)分量從所述導(dǎo)頻信道輸出中減去，并根據(jù)其提供干擾信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲估計(jì)電路包括一個(gè)能量計(jì)算電路，用于從所述干擾信號(hào)中提供所述正確的噪聲和/或干擾值。
21.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括一種裝置，用于對(duì)包括所述接收信號(hào)的每個(gè)多信號(hào)路徑計(jì)算最佳路徑組合權(quán)重。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算最佳路徑組合權(quán)重的所述裝置包括一種裝置，用于從導(dǎo)頻濾波器和常數(shù)提供電路的輸出中提供所述所需要的信號(hào)分量的幅度的比例估計(jì)值，通過(guò)所述正確的噪聲和/或干擾值使所述比例估計(jì)值歸一化。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述比例估計(jì)值是通過(guò)下列公式描述的α^=E^s,l·ejθ^l/Ns,l]]>其中，是所述比例估計(jì)值； 是所述接收信號(hào)的第1個(gè)多徑分量的調(diào)制碼元能量估計(jì)值； 是所述導(dǎo)頻濾波器的所述輸出的相位估計(jì)值；而Ns，l是所述正確的噪聲和/或干擾值。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括共軛電路，用于提供所述比例估計(jì)值的共軛數(shù)，所述共軛數(shù)表示所述最佳路徑組合權(quán)重。
25.一種系統(tǒng)，用于對(duì)在信道上接收到的無(wú)線信號(hào)提供正確的干擾值，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一裝置，用于在第一時(shí)間段內(nèi)測(cè)量所述接收信號(hào)的干擾分量，并根據(jù)其提供干擾測(cè)量值；第二裝置，用于確定與在所述第一時(shí)間段內(nèi)發(fā)送而在以后的時(shí)間段內(nèi)不發(fā)送的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的所述干擾分量的一部分；以及第三裝置，用于通過(guò)所述一部分對(duì)所述干擾測(cè)量值進(jìn)行調(diào)節(jié)，并根據(jù)其提供經(jīng)調(diào)節(jié)的噪聲測(cè)量值作為所述正確的干擾能量值。
26.一種方法，用于降低在信道上接收到的信號(hào)的噪聲分量測(cè)量中的不準(zhǔn)確性，其特征在于，所述方法包括下列步驟確定所述信道的多徑擴(kuò)展或所述信道的預(yù)期多徑擴(kuò)展，以及在發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)之前和之后發(fā)送空閑過(guò)渡帶(skirt)信號(hào)，所述空閑過(guò)渡帶信號(hào)具有的寬度大于所述信道的所述多徑擴(kuò)展或所述信道的預(yù)期多徑擴(kuò)展的寬度。
27.一種系統(tǒng)，用于對(duì)在信道上接收到的無(wú)線信號(hào)提供正確的干擾能量值，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一接收機(jī)部分，用于接收所述無(wú)線信號(hào)，并根據(jù)其從所述無(wú)線信號(hào)中提供同相和正交信號(hào)取樣；第二接收機(jī)部分，用于從所述同相和正交信號(hào)取樣獲取導(dǎo)頻信號(hào)，并根據(jù)其提供所述無(wú)線信號(hào)的能量估計(jì)值，所述估計(jì)值缺少干擾分量；以及干擾計(jì)算電路，用于根據(jù)所述無(wú)線信號(hào)的總能量的測(cè)量值和所述無(wú)線信號(hào)的能量的所述估計(jì)值提供所述干擾能量值。
28.提供正確的載波信擾比的一種系統(tǒng)，用于促進(jìn)在信道上接收到的信號(hào)的解碼，其特征在于，所述系統(tǒng)包括一種裝置，用于在信道上接收信號(hào)，所述接收的信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)碼片；一種裝置，用于按照所述一個(gè)或多個(gè)碼片的每一個(gè)提供總接收能量的估計(jì)值，所述總接收能量的估計(jì)值具有干擾分量和所需要的信號(hào)能量分量；一種裝置，用于從所述接收的信號(hào)獲取所述所需要的信號(hào)能量分量的估計(jì)值；一種裝置，用于使用所述所需要的信號(hào)能量分量和總接收能量的所述估計(jì)值來(lái)提供所述干擾分量的估計(jì)值；以及一種裝置，用于使用所述所需要的信號(hào)能量分量和所述干擾分量的所述估計(jì)值來(lái)提供所述正確的載波信擾比。
29.一種系統(tǒng)，用于向?qū)?shù)似然比計(jì)算電路提供最佳輸入，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一接收機(jī)部分，用于接收信道上的信號(hào)；干擾計(jì)算電路，用于提供信號(hào)，所述信號(hào)表示包含在所述信號(hào)中的干擾和/或噪聲，并根據(jù)其提供信擾比；最佳路徑組合電路，用于使用表示干擾和/或噪聲的所述信號(hào)和所述信號(hào)來(lái)產(chǎn)生最佳路徑組合信號(hào)，作為所述對(duì)數(shù)似然比計(jì)算電路的第一最佳輸入；以及累加電路，用于累加所述信擾比，以提供最佳載波信擾值，作為到所述對(duì)數(shù)似然比計(jì)算電路的第二最佳輸入。
30.一種通信系統(tǒng)，它包含收發(fā)機(jī)，用于以預(yù)定速率和功率電平在信道上發(fā)送第一信號(hào)，所述信道把噪聲和/或干擾引入所述第一信號(hào)內(nèi)；一種裝置，用于接收所述第一信號(hào)，并根據(jù)其提供所述第一信號(hào)的同相和正交取樣，所述第一信號(hào)具有導(dǎo)頻信號(hào)分量和一個(gè)或多個(gè)多徑分量；一種裝置，用于獲取所述導(dǎo)頻信號(hào)，并根據(jù)所述導(dǎo)頻信號(hào)分量和所述同相和正交取樣，提供在預(yù)定多徑分量上通過(guò)所述第一信號(hào)接收到的總干擾能量的估計(jì)值；一種裝置，用于根據(jù)總干擾能量的所述估計(jì)值和與所述一個(gè)或多個(gè)多徑分量相關(guān)聯(lián)的能量的估計(jì)值來(lái)產(chǎn)生功率或速率控制信號(hào)；一種裝置，用于把所述功率或速率控制信號(hào)發(fā)送到所述收發(fā)機(jī)；一種裝置，用于根據(jù)總干擾能量的所述估計(jì)值，計(jì)算所述一個(gè)或多個(gè)多徑分量的最佳路徑組合權(quán)重，并根據(jù)其最佳地提供經(jīng)組合的信號(hào)路徑；一種裝置，用于根據(jù)所述經(jīng)最佳組合的信號(hào)路徑、所述總干擾能量、以及與所述一個(gè)或多個(gè)多徑分量相關(guān)聯(lián)的所述能量的估計(jì)值來(lái)計(jì)算對(duì)數(shù)似然值；以及一種裝置，用于根據(jù)其對(duì)所述第一信號(hào)進(jìn)行解碼。
31.一種路徑加權(quán)和組合電路，用于對(duì)所接收信號(hào)的多個(gè)路徑確定最大比值路徑組合權(quán)重，所述所接收信號(hào)具有干擾分量、數(shù)據(jù)分量以及導(dǎo)頻信號(hào)分量，其特征在于，所述電路包括分離電路，用于把所述導(dǎo)頻信號(hào)分量和所述數(shù)據(jù)分量從所述接收信號(hào)中分離出來(lái)；導(dǎo)頻濾波器，用于對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信號(hào)；干擾估計(jì)電路，用于估計(jì)所述干擾分量，并根據(jù)其提供干擾值；第一乘法器，用于使所述經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信號(hào)乘以預(yù)定的常數(shù)比例因子，并根據(jù)其提供比例值；第二乘法器，用于使所述比例值乘以所述干擾值的倒數(shù)，以產(chǎn)生加權(quán)信號(hào)；以及共軛電路，用于計(jì)算所述加權(quán)信號(hào)的共軛數(shù)，以根據(jù)其產(chǎn)生最大比值權(quán)重。
32.一種方法，用于對(duì)在信道上接收到的和通過(guò)外部收發(fā)機(jī)發(fā)送的信號(hào)提供正確的噪聲和/或干擾值，其特征在于，所述方法包括下列步驟接收所述信號(hào)，所述接收信號(hào)具有所需要的信號(hào)分量和干擾和/或噪聲分量；獲取電路，用于從所述接收信號(hào)中獲取所述所需要信號(hào)分量的估計(jì)值；以及根據(jù)所述所需要的信號(hào)分量和所述接收的信號(hào)，提供所述正確的噪聲和/或干擾值。
全文摘要
一種系統(tǒng),用于提供在信道上接收的,并由外部收發(fā)機(jī)發(fā)送的信號(hào)的正確干擾值。系統(tǒng)包括接收信號(hào)的第一接收機(jī)部分,所述信號(hào)具有所需要的信號(hào)分量和干擾分量。信號(hào)或取電路從所接收的信號(hào)中獲取所需要的信號(hào)分量的估計(jì)值。噪聲估計(jì)電路(12)根據(jù)所需要的信號(hào)分量的估計(jì)值和所接收的信號(hào),提供正確的干擾值。查找表把正確的噪聲和/或干擾值變換成歸一化因子。載波信擾比電路使用歸一化因子和所接收的信號(hào)來(lái)計(jì)算正確的載波信擾比估計(jì)值。路徑組合電路根據(jù)所接收的信號(hào)和歸一化因子來(lái)產(chǎn)生最佳路徑組合權(quán)重。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1350724SQ00807336
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2000年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月11日
發(fā)明者N·T·辛迪胡沙雅納, E·A·S·埃斯特韋斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司