專(zhuān)利名稱(chēng)：正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的信道解碼裝置和方法
背景技術(shù)：
1、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)，特別涉及一種使用MAP(Maximum A Posterior，最大后驗(yàn))算法的信道解碼裝置和方法。
2、相關(guān)技術(shù)描述近來(lái)被使用在有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)信道中高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腛FDM是一種將串行碼元序列轉(zhuǎn)換成并行碼元序列、并在傳輸前使用多個(gè)正交子載波(或子信道)進(jìn)行調(diào)制的MCM(多載波調(diào)制)調(diào)制。
第一個(gè)使用MCM的系統(tǒng)是五十年代后期和六十年代早期的軍用HF(高頻)無(wú)線(xiàn)電鏈路。在七十年代，作為一種MCM的特殊形式的具有緊密空間和重疊頻譜的調(diào)制信號(hào)的子載波的OFDM技術(shù)被發(fā)展，但是，在多個(gè)載波之間獲得正交調(diào)制的挑戰(zhàn)性任務(wù)使OFDM系統(tǒng)的實(shí)施很困難。然而，在1971年，Weinstein和Ebert采用DFT(離散傅立葉變換)到并行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，作為調(diào)制和解調(diào)處理過(guò)程的部分，這大大地推動(dòng)了OFDM的發(fā)展。通過(guò)由周期性的前導(dǎo)碼表示的插入保護(hù)間隔的引入，進(jìn)一步減少了多徑衰落和延遲的影響在OFDM系統(tǒng)中蔓延。因而，OFDM在象DAB(數(shù)字音頻音廣播)、數(shù)字電視廣播和WATM(無(wú)線(xiàn)異步傳輸模式)這樣的數(shù)字傳輸中越來(lái)越被應(yīng)用。由于硬件復(fù)雜，OFDM還沒(méi)有被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在，它普遍地與包括FFT(快速傅立葉變換)和IFFT(逆快速傅立葉變換)的先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)一起使用。OFDM與FDM(頻分復(fù)用)類(lèi)似，它確保了在傳輸過(guò)程中多個(gè)子載波的正交性。因而，由于頻譜疊加，頻率使用效率高，抑制頻率選擇性衰落和多徑衰落，使得在高速數(shù)據(jù)傳輸中達(dá)到最好的傳輸效率。而且，由于使用保護(hù)間隔，OFDM系統(tǒng)減少了碼元間干擾(ISI)，簡(jiǎn)化了硬件中的均衡器，對(duì)脈沖噪聲表現(xiàn)出健壯性。因而，OFDM被廣泛地用在通信系統(tǒng)中。


圖1是典型的OFDM通信系統(tǒng)中發(fā)送機(jī)的方塊圖。參考圖1，當(dāng)輸入信息數(shù)據(jù)時(shí)，編碼器(沒(méi)有畫(huà)出)使用一種預(yù)定的編碼方法對(duì)信息數(shù)據(jù)編碼。交織器在一個(gè)交織器中交織編碼的數(shù)據(jù)防止突發(fā)錯(cuò)誤。被交織過(guò)的信息數(shù)據(jù)I(1，k)是串行數(shù)據(jù)。串并轉(zhuǎn)換器(S/P)111通過(guò)把串行信息數(shù)據(jù)I(l，k)按并行方式放置生成多個(gè)子信道。導(dǎo)頻插入器113生成預(yù)置的導(dǎo)頻碼元并把它們插入子信道，也就是，為在接收器的信道估計(jì)，從S/P111接收數(shù)據(jù)碼元。導(dǎo)頻碼元，也就是說(shuō)，導(dǎo)頻子信道被安排在預(yù)定的傳輸位置上。導(dǎo)頻碼元插入將參考圖2說(shuō)明。
圖2描述了一個(gè)在圖1中說(shuō)明的導(dǎo)頻插入器113導(dǎo)頻碼元插入的一個(gè)例子，參考圖2，標(biāo)號(hào)l表示突發(fā)索引，代表一個(gè)OFDM幀，標(biāo)號(hào)k表示載波索引，其代表在OFDM幀中的子信道，即子載波索引。一個(gè)OFDM幀包括預(yù)定個(gè)數(shù)的碼元。例如，如果有16個(gè)子信道，一個(gè)OFDM幀包括16個(gè)碼元。如圖2，每Mt個(gè)OFDM幀，導(dǎo)頻碼元被插入。在一個(gè)OFDM幀中，導(dǎo)頻碼元的間隔是Mf個(gè)子信道。如果Mf＝8，Mf＝4，導(dǎo)頻碼元插入第一、第九、第十七OFDM幀，在每個(gè)OFDM幀，導(dǎo)頻碼元被插入第一、第五、第九子信道。
回到圖1，IFFT(逆快速傅立葉變換器)115是K點(diǎn)IFFT，其頻分復(fù)用導(dǎo)頻插入器113的輸出，并把結(jié)果信號(hào)il，n送給保護(hù)間隔插入器117。在子信道上傳輸?shù)拇a元的逆快速傅立葉變換碼元表示成il,n=EsNΣk=0N-1I(l,k)ej2πknN,0≤n≤N-1......(1)]]>這里，I(i，k)表示在第1個(gè)OFDM幀中的第k個(gè)子信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，il，n表示在逆快速傅立葉變換后的一個(gè)序列。
保護(hù)間隔插入器117插入一個(gè)保護(hù)間隔到信號(hào)中，即，從IFFT115接收的子信道，以減小ISI和IFI(幀間干擾)的影響。每個(gè)保護(hù)間隔包括預(yù)定個(gè)數(shù)的采樣，例如，NG個(gè)采樣。并串轉(zhuǎn)換器(P/S)119將從保護(hù)間隔插入器117接收的并行子信道信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行序列，可以表達(dá)成 從P/S119的OFDM幀輸出由RF處理和發(fā)送。
OFDM幀的接收將在下面描述。圖3是典型的OFDM通信系統(tǒng)的接收機(jī)的方框圖。
假設(shè)信道傳輸如圖1所描述的發(fā)送機(jī)的輸出數(shù)據(jù)有由h(n)=Σi=0L-ihi.-δ(n-i)......(3)]]>
計(jì)算的脈沖響應(yīng)。
這里，h(n)是信道特性。
參考圖3，經(jīng)一個(gè)有這樣脈沖響應(yīng)的信道接收的信號(hào)被施加作為S/P311的輸入。這個(gè)S/P311將串行輸入信號(hào)，也就是說(shuō)，OFDM幀轉(zhuǎn)換成預(yù)定個(gè)數(shù)的并行OFDM碼元。這里，假設(shè)接收機(jī)以幀為單位接收OFDM信號(hào)。然后，保護(hù)間隔去除器313將保護(hù)間隔從并行OFDM碼元ri，n除去。ri,n=Σi=0L-ihi·il,n-i+wl,n.....0≤n≤N-1......(4)]]>這里，Wl，n是在信道傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲分量。
FFT(快速傅立葉變換器)315將從保護(hù)間隔驅(qū)除器接收的OFDM碼元ri，n通過(guò)快速傅立葉變換轉(zhuǎn)換成多個(gè)子信道信號(hào)R(l，k)。R(l,k)=I(l.k)Σi=0L-1hie-j2πikN+1EsΣn=0N-1wl,nc-j2πikN-I(l,k),H(l,k)+W(l,k)Es......(5)]]>這里L(fēng)應(yīng)當(dāng)小于保護(hù)間隔內(nèi)的采樣個(gè)數(shù)NG，H(l，k)是信道增益。H(l,k)=Σi=0L-1hie-j2πikN........(6)]]>信道增益H(l，k)可通過(guò)對(duì)一個(gè)信道的L個(gè)脈沖響應(yīng)做N點(diǎn)快速傅立葉變換得到。例如，L＝10，N＝64，前10個(gè)輸入使用脈沖響應(yīng)，剩下的54個(gè)用零代替，對(duì)此執(zhí)行快速傅立葉變換得到信道增益H(l，k).
為了從自FFT315輸出的信號(hào)R(l，k)檢測(cè)發(fā)送機(jī)發(fā)送的信息數(shù)據(jù)，接收機(jī)在信道估計(jì)器317使用導(dǎo)頻碼元估計(jì)信道增益H(l，k)。信號(hào)補(bǔ)償器/判決器319使用信道增益H(l，k)補(bǔ)償FFT315的輸出信號(hào)，然后用P/S312把信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。信道增益估計(jì)值H(l，k)和信息數(shù)據(jù)I(l，k)有下面的關(guān)系。H^*(l,k)R(l,k)=H^*(l,k)H(l,k)I(l,k)+H^*(l,k)W(l,k).....(7)]]>在公式(7)中，如果是PSK(移相鍵控)信號(hào)，可以得到信息數(shù)據(jù)I(l，k)。如果信息數(shù)據(jù)I(l，k)是MQAM(M相正交幅度調(diào)制)信號(hào)，它可以估計(jì)為|H(l，k)|2。
根據(jù)信道增益H(l，k)是子載波索引和突發(fā)索引之差的函數(shù)的概念，信道增益H(l，k)用導(dǎo)頻碼元來(lái)估計(jì)。也就是說(shuō)，它根據(jù)公式p(m，q)＝E{H(l，k)H*(l-m，k-q)}，使用以預(yù)定間隔傳輸?shù)膶?dǎo)頻碼元，對(duì)數(shù)字碼元的信道增益估計(jì)。
在無(wú)線(xiàn)信道環(huán)境中，在典型的OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)使用有導(dǎo)頻碼元的導(dǎo)頻子信道來(lái)對(duì)信道增益估計(jì)，并通過(guò)使用信道增益估計(jì)值進(jìn)行信道解碼來(lái)恢復(fù)原先的信息數(shù)據(jù)。如果信道增益估計(jì)值不正確，數(shù)據(jù)解碼的性能會(huì)嚴(yán)重惡化。信道估計(jì)值的準(zhǔn)確度隨著導(dǎo)頻子信道的個(gè)數(shù)增加而提高。然而，由于導(dǎo)頻子信道只傳輸導(dǎo)頻，增加導(dǎo)頻子信道的個(gè)數(shù)會(huì)降低信息數(shù)據(jù)的傳輸效率。
因此，接收機(jī)使用有限的導(dǎo)頻子信道來(lái)對(duì)信道估計(jì)。這就意味著信道增益只能以有限準(zhǔn)確度被估計(jì)，由于信道增益的有限準(zhǔn)確度，信道估計(jì)性能被降低。特別地，在象與其它類(lèi)型系統(tǒng)共享ISM(Industrial Science Medical，工業(yè)、科技、醫(yī)學(xué))帶寬的無(wú)線(xiàn)區(qū)域網(wǎng)和未來(lái)的下一代微微小區(qū)(pico-cell)系統(tǒng)的信道環(huán)境下，由于鄰近系統(tǒng)的干擾，SINR(信干與干擾加噪聲功率比)會(huì)非常低，即使在惡劣的信道環(huán)境下，信道估計(jì)也應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確。因?yàn)閷?dǎo)頻子信道不可避免會(huì)受到信道環(huán)境的影響，導(dǎo)頻子信道的SINR將降低信道估計(jì)性能。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種由MAP算法使用軟判決值改善信道估計(jì)性能的信道解碼裝置和方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的同時(shí)使用導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元來(lái)改善信道估計(jì)性能的信道解碼裝置和方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種OFDM通信系統(tǒng)中的解碼裝置和方法。在OFDM系統(tǒng)中，一個(gè)給定頻率帶寬的信道以預(yù)定間隔分成彼此間隔開(kāi)的許多子信道，導(dǎo)頻碼元在預(yù)定的子信道上傳輸，數(shù)據(jù)碼元在其它子信道上傳輸。信道估計(jì)器使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元產(chǎn)生第一信道估計(jì)值，對(duì)數(shù)似然比計(jì)算器根據(jù)第一信道估計(jì)值計(jì)算出數(shù)據(jù)碼元的每一個(gè)信息比特的接收概率值。解碼器根據(jù)數(shù)據(jù)碼元的每一個(gè)信息比特的接收概率值，生成信息比特的估計(jì)概率值，然后，信道估計(jì)器根據(jù)數(shù)據(jù)碼元中信息比特的估計(jì)概率值為數(shù)據(jù)碼元生成第二信道估計(jì)值，并用第二信道估計(jì)值更新第一信道估計(jì)值。
在信道解碼方法中，使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元生成第一信道估計(jì)值，每個(gè)數(shù)據(jù)碼元中的每個(gè)信息比特的接收概率值根據(jù)第一信道估計(jì)值計(jì)算，通過(guò)根據(jù)在信息比特接收概率值產(chǎn)生數(shù)據(jù)碼元信息比特的估計(jì)概率值并且軟判決信息比特，數(shù)據(jù)碼元被解碼，根據(jù)信息比特的估計(jì)概率值，為數(shù)據(jù)碼元產(chǎn)生第二信道估計(jì)值。用第二信道估計(jì)值代替第一信道估計(jì)值。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖4是按照本發(fā)明實(shí)施例的OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)送機(jī)方框圖。參考圖4，對(duì)于輸入信息比特{bt}411，卷積編碼器413通過(guò)以預(yù)定的編碼速率1/R進(jìn)行卷積編碼對(duì)它們進(jìn)行編碼，輸出卷積編碼信息比特{Dti}(i∈{0，1，2，…，R-1})到比特碼元轉(zhuǎn)換器415。例如，如果信息比特{bt}411是“aa”，編碼速率l/R等于1/4，卷積編碼信息比特{dti}是“aaaaaaaa”。盡管在本發(fā)明實(shí)施例中采用卷積編碼，其它的編碼方法也可以使用，例如turbo coding(快速編碼)和Reed-Solomon(里德-索羅門(mén))編碼。
比特碼元轉(zhuǎn)換器415將每R比特的卷積編碼信息比特{dti}轉(zhuǎn)換成一個(gè)MQAM碼元Xt。顯然，PSK或其它的調(diào)制方式可以替代MQAM。
為了避免突發(fā)錯(cuò)誤，交織器417交織MQAM碼元{Xt}。幀生成器419將交織的傳輸碼元按照子信道的個(gè)數(shù)分組。也就是，幀生成器419把連續(xù)的交織碼元分成MK碼元單元，生成M個(gè)連續(xù)的幀，每個(gè)幀包括K個(gè)子信道。這M個(gè)幀由要實(shí)際發(fā)送的信息比特得到，每幀中的K個(gè)子信道是信息比特的數(shù)據(jù)子信道。包括K個(gè)連續(xù)碼元的一幀在幀生成器419中被生成并輸出到OFDM調(diào)制器421。
OFDM調(diào)制器421通過(guò)S/P將從幀生成器419接收的串行幀信號(hào)調(diào)制成預(yù)定個(gè)數(shù)的并行信號(hào)，即子信道信號(hào)。為了初始信道估計(jì)值，導(dǎo)頻子信道被插入子信道。導(dǎo)頻子信道的插入位置是預(yù)置的，在OFDM通信系統(tǒng)中，發(fā)送機(jī)和接收機(jī)都知道。對(duì)數(shù)據(jù)子信道和插入的導(dǎo)頻子信道進(jìn)行逆快速傅立葉變換，保護(hù)間隔被插入IFFT子信道之間，，其得到的串行OFDM幀{Xl，k}輸出。這樣的M個(gè)OFDM幀被連續(xù)地發(fā)送。Xl，k是第1個(gè)OFDM幀中的第k個(gè)子信道。
OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)使用從圖4描述的發(fā)送機(jī)接收到的傳輸信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)和數(shù)據(jù)解碼。這將通過(guò)參考圖5來(lái)描述。
圖5是按照本發(fā)明實(shí)施例的OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)方框圖；聯(lián)系圖4的描述，M個(gè)連續(xù)的OFDM幀從發(fā)送機(jī)發(fā)送，從多個(gè)路徑通過(guò)預(yù)定個(gè)數(shù)例如A個(gè)天線(xiàn)(從天線(xiàn)#0到天線(xiàn)#(A-1))到達(dá)接收機(jī)。接收的OFDM幀加到OFDM解調(diào)器511的輸入端。盡管接收機(jī)接收到M個(gè)連續(xù)的幀，但是為了更清楚描述，描述以一個(gè)幀為基礎(chǔ)的信道估計(jì)和解碼。
OFDM解調(diào)器511輸出OFDM幀到S/P(沒(méi)有畫(huà)出)。S/P轉(zhuǎn)換器將串行的OFDM碼元轉(zhuǎn)換成預(yù)定個(gè)數(shù)的并行信號(hào)。保護(hù)間隔去除器(沒(méi)有畫(huà)出)從并行信號(hào)中去除保護(hù)間隔。FFT(沒(méi)有畫(huà)出)對(duì)從保護(hù)間隔去除器接收的并行信號(hào)作快速傅立葉變換，并把結(jié)果子信道信號(hào)送給延時(shí)器512和LLR(LogLikelihood Ratio，對(duì)數(shù)似然比)計(jì)算器515。延時(shí)器512將子信道信號(hào)延時(shí)預(yù)定時(shí)間，以和信道估計(jì)時(shí)間同步。這里，OFDM解調(diào)器511從A個(gè)天線(xiàn)的每一個(gè)上輸出k個(gè)子信道信號(hào)，用{Yl，ka}表示。{Yl，ka}是一個(gè)第k個(gè)子載波從第a天線(xiàn)傳輸?shù)牡?個(gè)碼元，也就是第1幀中的第k個(gè)子信道。
信道估計(jì)器513以圖3描述的方式僅僅使用幀信號(hào)中的導(dǎo)頻子信道，估計(jì)來(lái)自第a個(gè)天線(xiàn)的幀信號(hào){Yl，ka}的信道增益{Hl，ka}，信道增益{Hl，ka}估計(jì)值是一個(gè)初始信道增益估計(jì)值。
LLR計(jì)算器515使用初始信道增益估計(jì){Hl，ka}和信號(hào){Yl，ka}計(jì)算在第k個(gè)子信道中的第1個(gè)碼元中的傳輸比特的LLR。LLR是第1個(gè)碼元的編碼比特的近似值。如果發(fā)送機(jī)發(fā)送信號(hào)X，接收機(jī)接收到信號(hào)Y，LLR就是X與Y比值的對(duì)數(shù)。LLR定義為L(zhǎng)(Yl,k|dl,ki)=logPr(Yl,k|dl,ki=+1)Pr(Yl,k|dl,ki=-1).....(8)]]>這里Yl,k=[Yl,k0,Yl,k1,···,Yl,kA-1],]]>dl，ki是由發(fā)送機(jī)的第k個(gè)子載波發(fā)送的第1個(gè)碼元的第i個(gè)傳輸信息比特，Pr是傳輸信息比特{dl,ki}的APP(后驗(yàn)概率值)。MAP解碼器519使用從LLR計(jì)算器515的接收的LLR判決信息比特{dl,ki}的值。也就是，MAP解碼器519使用LLR判定每個(gè)傳輸比特dl,ki是+1還是-1。
在LLR計(jì)算器515使用初始信道增益估計(jì){Hl,ka)計(jì)算出信號(hào)Yl,ka的LLR之后，信號(hào){Yl,ka}送給去交織器517。去交織器517通過(guò)使用在發(fā)送機(jī)中的交織的反操作，將信號(hào){Yl,ka)去交織。MAP解碼器519使用從LLR計(jì)算器515接收的LLR將去交織信號(hào)解碼。也就是，MAP解碼器519根據(jù)LLR判決從發(fā)送機(jī)發(fā)送的信息比特的值。
只要使用LLR，MAP解碼器519可以用其它的解碼器替代，例如維特比解碼器。比特碼元轉(zhuǎn)換器521將從MAP解碼器519接收的信息比特中的每R個(gè)比特轉(zhuǎn)換成單一的MQAM碼元 這是從發(fā)送機(jī)發(fā)送的碼元Xl,k的估計(jì)碼元。這里，估計(jì)傳輸碼元 是傳輸碼元Xl,k的軟判決值E{Xl,k}，表示成E{Xl,k}=ΣCi∈ΩcCiPr[Xl,k=Ci]]]>這里，Ωc是幀內(nèi)的所有傳輸碼元系列。
在交織器523中，對(duì)軟判決值E{Xl,k}通過(guò)發(fā)送機(jī)中使用的交織方法進(jìn)行交織。
信道估計(jì)器513由交織的軟判決值E{Xl,k}乘以從延時(shí)器512接收的延時(shí)信號(hào)Yl,ka，初始信道增益估計(jì) 用圖3描的方式述由Yl,ka.E{Xl,k)代替。信道估計(jì)器513將更新后的信道增益估計(jì)值 送給LLR計(jì)算器515。同時(shí)初始信道增益估計(jì)值 只使用導(dǎo)頻子信道計(jì)算，更新信道增益估計(jì)值 使用發(fā)送機(jī)發(fā)送的信息比特的軟判決值，也就是，使用數(shù)據(jù)信道碼元和導(dǎo)頻碼元獲得。因而，由于使用了更多的碼元了計(jì)算．更新的信道增益估計(jì)值更加準(zhǔn)確。
LLR計(jì)算器515由公式8使用更新的信道增益估計(jì)值 來(lái)計(jì)算信號(hào){Yj,ka}的LLR。去交織器518將從LLR計(jì)算器515輸出的信號(hào)去交織。MAP解碼器519使用從LLR計(jì)算器515接收的更新LLR將去交織信號(hào)解碼。也就是，MAP解碼器519使用更新LLR判決由發(fā)送機(jī)發(fā)送的信息比特的值。比特碼元轉(zhuǎn)換器521把從MAP解碼器519接收的信息比特中的每R個(gè)比特生成單一的MQAM碼元 如上所述，初始信道增益估計(jì)值只由導(dǎo)頻碼元來(lái)計(jì)算，并采用數(shù)據(jù)碼元和導(dǎo)頻碼元來(lái)更新。使用更新信道增益估計(jì)值，傳輸信息比特的LLR也被更新了。
信道增益估計(jì)或LLR計(jì)算重復(fù)預(yù)定的次數(shù)或直到LLR之間的最大差值L(dl，ki)小于預(yù)定門(mén)限，即max{Lp+1(dl,ki)-Lp(dl,ki)}]]>＜門(mén)限。這里，Lp(dl，ki)是第p次迭代的L(dl，ki)。如果LLR之間的最大差值小于門(mén)限，這表明信息比特的解碼精確度到達(dá)了沒(méi)有錯(cuò)誤產(chǎn)生的程度。門(mén)限值是與OFDM系統(tǒng)環(huán)境相適應(yīng)地預(yù)先設(shè)定的。
如果上面環(huán)境得到滿(mǎn)足，MAP解碼器519最終將信號(hào){Yl，ka}解碼，也就是，通過(guò)L(bl=logPr{bl=+1}Pr{bl=-1}]]>恢復(fù)信號(hào){Yl，ka}的信息比特。
根據(jù)上述本發(fā)明，數(shù)據(jù)碼元和導(dǎo)頻碼元在OFDM通信系統(tǒng)中被用來(lái)信道估計(jì)，其結(jié)果是改善了估計(jì)性能，導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)解碼更加精確。數(shù)據(jù)碼元的額外應(yīng)用使在沒(méi)有增加導(dǎo)頻碼元的數(shù)量的情況下保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)男食蔀榭赡堋?br> 盡管本發(fā)明是參照其中的某個(gè)優(yōu)選實(shí)施例展示和描述的，但應(yīng)理解的是，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠在不脫離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明宗旨和范圍的前提下進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)中的解碼裝置，其中，所述OFDM通信系統(tǒng)具有一信道，其具有被分成多個(gè)由預(yù)定間隔隔開(kāi)的子信道的給定頻率帶寬，導(dǎo)頻碼元在預(yù)定子信道傳輸，數(shù)據(jù)碼元在其它信道傳輸。所述解碼裝置包括信道估計(jì)器，使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元生成第一信道估計(jì)值，根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)碼元中的信息比特的估計(jì)概率值生成用于每個(gè)數(shù)據(jù)碼元的第二信道估計(jì)值，并使用第二信道估計(jì)值更新第一信道估計(jì)值；對(duì)數(shù)似然比計(jì)算器，根據(jù)第一信道估計(jì)值計(jì)算數(shù)據(jù)碼元中的每個(gè)信息比特的接收概率值；和解碼器，根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)碼元的信息比特的接收概率值生成信息比特的估計(jì)概率值。
2.如權(quán)利要求1所述的解碼裝置，解碼器是MAP(最大后驗(yàn))解碼器。
3.如權(quán)利要求1所述的解碼裝置，還包括比特碼元轉(zhuǎn)換器，根據(jù)信息比特的接收概率值通過(guò)正交幅度調(diào)制將信息比特轉(zhuǎn)換成碼元。
4.如權(quán)利要求1所述的解碼裝置，接收概率值可由下面公式計(jì)算L(Yl,k|dl,ki)=logPr(Yl,k|dl,ki=+1)Pr(Yl,k|dl,ki=-1)]]>這里Yl，k是一個(gè)包括輸入給解碼裝置的導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元的信號(hào)，dl，ki是在第k個(gè)子信道發(fā)送的第1個(gè)碼元的第i個(gè)信息比特。
5.如權(quán)利要求1所述的解碼裝置，第一信道估計(jì)被重復(fù)更新預(yù)定次數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的解碼裝置，第一信道估計(jì)值被重復(fù)更新直到接收概率值之間的距離小于預(yù)定門(mén)限。
7.如權(quán)利要求6所述的解碼裝置，接收概率值是連續(xù)的。
8.一種OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)中的解碼裝置，其中，所述OFDM通信系統(tǒng)具有一信道，其具有被分成多個(gè)由預(yù)定間隔隔開(kāi)的子信道的給定頻率帶寬，導(dǎo)頻碼元在預(yù)定子信道傳輸，數(shù)據(jù)碼元在其它信道傳輸。所述解碼裝置包括信道估計(jì)器，使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元生成第一信道估計(jì)值，根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)碼元中的信息比特的估計(jì)概率值生成用于每個(gè)數(shù)據(jù)碼元的第二信道估計(jì)值，使用第二信道估計(jì)值更新第一信道估計(jì)值；對(duì)數(shù)似然比計(jì)算器，根據(jù)第一信道估計(jì)值計(jì)算數(shù)據(jù)碼元中的每個(gè)信息比特的接收概率值；去交織器，對(duì)數(shù)據(jù)碼元和導(dǎo)頻碼元去交織；解碼器，根據(jù)數(shù)據(jù)碼元的信息比特的接收概率值生成每個(gè)去交織數(shù)據(jù)碼元中信息比特的估計(jì)概率值；比特碼元轉(zhuǎn)換器，使用信息比特的接收概率值將信息比特轉(zhuǎn)換成碼元；和交織器，交織碼元。
9.如權(quán)利要求8所述的解碼裝置，解碼器是MAP(最大后驗(yàn))解碼器。
10.如權(quán)利要求8所述的解碼裝置，其中比特碼元轉(zhuǎn)換器根據(jù)信息比特的接收概率值通過(guò)正交幅度調(diào)制將信息比特轉(zhuǎn)換成碼元。
11.如權(quán)利要求8所述的解碼裝置，接收概率值可由下面公式計(jì)算L(Yl,k|dl,ki)=logPr(Yl,k|dl,ki=+1)Pr(Yl,k|dl,ki=-1)]]>這里Yl，k是一個(gè)包括輸入給解碼裝置的導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元的信號(hào)，dl，ki是在第k個(gè)子信道發(fā)送的第1個(gè)碼元的第i個(gè)信息比特。
12.如權(quán)利要求8所述的解碼裝置，第一信道估計(jì)被重復(fù)更新預(yù)定次數(shù)。
13.如權(quán)利要求8所述的解碼裝置，第一信道估計(jì)值被重復(fù)更新直到接收概率值之間的距離小于預(yù)定門(mén)限。
14.如權(quán)利要求13所述的解碼裝置，接收概率值是連續(xù)的。
15.一種OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)的解碼方法，其中，所述OFDM通信系統(tǒng)具有一信道，其具有被分成多個(gè)由預(yù)定間隔隔開(kāi)的子信道的給定頻率帶寬，導(dǎo)頻碼元在預(yù)定子信道傳輸，數(shù)據(jù)碼元在其它信道傳輸。所述方法包括以下步驟使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元生成第一信道估計(jì)值，根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)碼元中的信息比特的估計(jì)概率值生成用于每個(gè)數(shù)據(jù)碼元的第二信道估計(jì)值，使用第二信道估計(jì)值更新第一信道估計(jì)值；根據(jù)第一信道估計(jì)值計(jì)算數(shù)據(jù)碼元中的每個(gè)信息比特的接收概率值；和根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)碼元的信息比特的接收概率值生成信息比特的估計(jì)概率值。
16.如權(quán)利要求15所述的解碼方法，使用MAP(最大后驗(yàn))算法生成估計(jì)概率值。
17.如權(quán)利要求15所述的解碼方法，還包括根據(jù)信息比特的接收概率值通過(guò)正交幅度調(diào)制將信息比特轉(zhuǎn)換成碼元的步驟。
18.如權(quán)利要求15所述的解碼方法，接收概率值可由下面公式計(jì)算L(Yl,k|dl,ki)=logPr(Yl,k|dl,ki=+1)Pr(Yl,k|dl,ki=-1)]]>這里Yl，k是一個(gè)包括輸入給解碼裝置的導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元的信號(hào)，dl，ki是在第k個(gè)子信道發(fā)送的第1個(gè)碼元的第i個(gè)信息比特。
19.如權(quán)利要求15所述的解碼方法，第一信道估計(jì)被重復(fù)更新預(yù)定次數(shù)。
20.如權(quán)利要求15所述的解碼方法，第一信道估計(jì)值被重復(fù)更新直到接收概率值之間的距離小于預(yù)定門(mén)限。
21.如權(quán)利要求20所述的解碼方法，接收概率值是連續(xù)的。
22.一種OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)中的解碼方法，其中，所述OFDM通信系統(tǒng)具有一信道，其具有被分成多個(gè)由預(yù)定間隔隔開(kāi)的子信道的給定頻率帶寬，導(dǎo)頻碼元在預(yù)定子信道傳輸，數(shù)據(jù)碼元在其它信道傳輸。所述方法包括以下步驟使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元生成第一信道估計(jì)值；根據(jù)第一信道估計(jì)值計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)碼元中的每個(gè)信息比特的接收概率值；對(duì)數(shù)據(jù)碼元和導(dǎo)頻碼元去交織；根據(jù)信息比特的接收概率值計(jì)算每個(gè)去交織數(shù)據(jù)碼元的信息比特的估計(jì)概率值，并且軟判決信息比特；使用信息比特的接收概率值將信息比特轉(zhuǎn)換成碼元；交織碼元；和根據(jù)信息比特的估計(jì)概率值生成用于數(shù)據(jù)碼元的第二信道估計(jì)值，并使用第二信道估計(jì)值更新第一信道估計(jì)值。
23.如權(quán)利要求22所述的解碼方法，使用MAP(最大后驗(yàn))算法執(zhí)行軟判決。
24.如權(quán)利要求22所述的解碼方法，還包括根據(jù)信息比特的接收概率值通過(guò)正交幅度調(diào)制將信息比特轉(zhuǎn)換成碼元的步驟。
25.如權(quán)利要求22所述的解碼方法，接收概率值可由下面公式計(jì)算L(Yl,k|dl,ki)=logPr(Yl,k|dl,ki=+1)Pr(Yl,k|dl,ki=-1)]]>這里Yl，k是一個(gè)包括輸入給解碼裝置的導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元的信號(hào)，dl，ki是在第k個(gè)子信道發(fā)送的第1個(gè)碼元的第i個(gè)信息比特。
26.如權(quán)利要求22所述的解碼方法，初始信道估計(jì)被重復(fù)更新預(yù)定次數(shù)。
27.如權(quán)利要求22所述的解碼方法，第一信道估計(jì)值被重復(fù)更新直到接收概率值之間的距離小于預(yù)定門(mén)限。
28.如權(quán)利要求27所述的解碼方法，接收概率值是連續(xù)的。
全文摘要
一種OFDM通信系統(tǒng)中的解碼裝置和方法。具有給定頻率帶寬的信道被分成多個(gè)由預(yù)定間隔隔開(kāi)的子信道，導(dǎo)頻碼元在預(yù)定子信道傳輸，數(shù)據(jù)碼元在其它信道傳輸。信道估計(jì)器使用導(dǎo)頻碼元為每個(gè)數(shù)據(jù)碼元產(chǎn)生第一信道估計(jì)值，根據(jù)第一信道估計(jì)值，對(duì)數(shù)似然比計(jì)算器計(jì)算出數(shù)據(jù)碼元中的每個(gè)信息比特的接收概率值，根據(jù)數(shù)據(jù)碼元中的信息比特的接收概率值，解碼器生成信息比特的估計(jì)概率值。然后，根據(jù)數(shù)據(jù)碼元中信息比特的估計(jì)概率值，信道估計(jì)器生成用于數(shù)據(jù)碼元的第二信道估計(jì)值，并用第二信道估計(jì)值更新第一信道估計(jì)值。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1462533SQ02801567
公開(kāi)日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月11日
發(fā)明者姜忠求, 樸乘塋, 徐潽錫, 孫仲濟(jì) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社