專利名稱：累進平行干擾消除器及其方法與其接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，ΜΙΜΟ)通訊系統(tǒng)，且特別是有關于一種多輸入多輸出通訊系統(tǒng)的累進平行干擾消除器(Progressive Parallel Interference Canceller, PPIC)及其方法與其接收機。
背景技術：
高頻譜效益(spectrum efficiency)與高移動速率(例如，高車速)的寬帶傳輸 是未來的行動通訊系統(tǒng)的要求，其中多輸入多輸出技術搭配正交分頻多任務調(diào)變可能是最 有可能達到此需求的技術。但是隨著移動速率的增加、載波頻率的提高以及正交分頻多任 務調(diào)變符元時間長度的增加，子通道間干擾(Inter-Charmel Interference, ICI)的效應變 得更加嚴重。當移動速率超過300公里每小時(km/h)時，整個通訊系統(tǒng)的訊號干擾噪聲比 (Signal Interference Noise Ratio, SINR)將被子通道間干擾限制在20分貝(dB)。這個 效應會限制高階的調(diào)變方式如16點正交強度調(diào)變(16-Quardre Amplitude Modulation, 16-QAM)與 64 點正交強度調(diào)變(64-Quardre Amplitude Modulation，64-QAM 的應用。對 于未來的應用于高數(shù)據(jù)速率(high data rate)、高移動速率(high mobility)的通訊系統(tǒng) 而言，例如，全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX)系統(tǒng)，移動速率有可能達到350km/h或甚至500km/h。因此，必須針對多輸入多輸出 偵測器與子通道干擾消除器進行設計，以達到通訊系統(tǒng)所預定的要求。目前來說，不少的通訊設備廠商與研究機構都致力于提供一種高性能、高頻譜 效率與低復雜度的子通道干擾消除器，以用來補償未來的高數(shù)據(jù)速率、高移動速率的通 訊系統(tǒng)(例如，WiMAX)的子通道干擾效應。除此之外，藉由提供上述高性能、高頻譜效 率與低復雜度的子通道干擾消除器，通訊系統(tǒng)甚至可以使用高階的調(diào)變技術，例如，前 述的16-QAM與64-QAM。綜上所述，子通道干擾消除器技術可以應用在任何以正交頻分 多任務調(diào)變?yōu)榛A的行動通訊系統(tǒng)，例如，WiMAX與地面數(shù)字電視廣播(Digital Video Broadcast-Terrestrial, DVB-T)系統(tǒng)等，而使得通訊電子產(chǎn)品更具市場競爭力，并產(chǎn)生高 度產(chǎn)業(yè)價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種累進平行干擾消除器及其方法與其接收機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的示范實施例提供一種累進平行干擾消除器，用于 基于正交分頻多任務調(diào)變技術的多輸入多輸出通訊系統(tǒng)中的接收機，其中接收機用以 進行多次迭代運算，此累進平行干擾消除器包括多個子通道干擾重建單元與多個子通 道干擾消除單元，其中對應第r個接收天線的第k個子通道干擾消除單元耦接于對應 第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元。其中對應第r個接收天線的第k個 子通道干擾重建單元于第i次迭代運算中，根據(jù)(2Xi-2)個子通道頻域估測信號
權利要求
一種累進平行干擾消除器，用于基于正交分頻多任務調(diào)變技術的一多輸入多輸出通訊系統(tǒng)中的一接收機，其中該接收機用以進行多次迭代運算，該累進平行干擾消除器包括多個子通道干擾重建單元，其中對應一第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元于第i次迭代運算中，根據(jù)(2×i 2)個子通道頻域估測信號 <mrow><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mover><mi>S</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>t</mi><mo>,</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mi>N</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>)</mo> </mrow></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo> </mrow>產(chǎn)生對應該第r個接收天線的一第k個子通道干擾重建信號其中i為大于1的整數(shù)，該子通道頻域估測信號表示于該第x次迭代運算中所產(chǎn)生的對應于一第t個傳送天線的第q個子通道頻域估測信號，((·))N表示除于N取其余數(shù)的運算，N為該輸入輸出通訊系統(tǒng)的子通道的數(shù)目，k為0至(N 1)的整數(shù)，x為1至(i 1)的整數(shù)，q＝k i+x或q＝k+i x；以及多個子通道干擾消除單元，其中對應該第r個接收天線的第k個子通道干擾消除單元耦接于對應該第r個接收天線的該第k個子通道干擾重建單元，于第i次迭代運算中，該第k個子通道干擾消除單元根據(jù)對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻域接收信號Yr，k與該第k個子通道干擾重建信號獲得對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻域信號F2009101602178C0000012.tif,F2009101602178C0000013.tif,F2009101602178C0000014.tif,F2009101602178C0000015.tif,F2009101602178C0000016.tif
2.如權利要求1所述的累進平行干擾消除器，其中，在第一次迭代運算中，對應該第r 個接收天線的第k個子通道干擾重建單元預設將對應該第r個接收天線的一第k個子通道 干擾重建信號預設為0，且對應該第r個接收天線的第k個子通道干擾消除單元根據(jù) 對應于該第r個接收天線的該第k個子通道頻域接收信號Ynk獲得對應于該第r個接收天 線的一第k個子通道頻域信號Y=。
3.如權利要求1所述的累進平行干擾消除器，其中，對應于該第r個接收天線的一第k 個子通道頻域信號等于對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻域接收信號k減去該第k個子通道干擾重建信號S^u。
4.如權利要求1所述的累進平行干擾消除器，其中，對應該第r個接收天線的第k個子 通道干擾重建單元具有一儲存器，該第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元用以儲 存將該些子通道頻域估測信號
5.如權利要求1所述的累進平行干擾消除器，其中，包括一通道估測器，該通道估測器 用以估測無線通道的多個通道脈沖響應，并根據(jù)該些通道脈沖響應計算出多個系數(shù)，其中 對應該第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元于第i次迭代運算中，根據(jù)(2Xi-2) 個子通道頻域估測信號
6.如權利要求2所述的累進平行干擾消除器，其中，包括一多輸入多輸出偵測器，耦接于該些子通道干擾重建單元與該些子通道干擾消除單 元，在該累進平行干擾消除器進行該第i次迭代運算時，該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些接收天線的該些第k個子通道頻域信號
7.如權利要求6所述的累進平行干擾消除器，其中，該多輸入多輸出偵測器是一使用 訊息交換算法的多輸入多輸出偵測器。
8.如權利要求6所述的累進平行干擾消除器，其中，在進行該第i次迭代運算中，該多 輸入多輸出偵測器進行數(shù)次的次迭代運算，其中在每一次次迭代運算中，該多輸入多輸出偵測器根據(jù)子通道頻域信號
9.如權利要求8所述的累進平行干擾消除器，其中，若該第i次迭代運算為最后一次迭代運算，則該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些位Iv ID1.....bm的機率進行硬決策以決定該些位I^b1.....Wh，若該第i次迭代運算并非最后一次迭代運算，則該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些位K、bi.....b^!的機率進行軟決策以決定該些位bp bi.....bMT_10
10.如權利要求6所述的累進平行干擾消除器，其中，包括一通道譯碼器，耦接于該多 輸入多輸出偵測器，根據(jù)該些第t個傳送天線的第k個子通道的該些位bMkD^MkD+i.....b^i決定該子通道頻域估測信號
11.如權利要求6所述的累進平行干擾消除器，其中，該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些 第t個傳送天線的第k個子通道的該些位
12.一種接收機，用于基于正交分頻多任務調(diào)變技術的一多輸入多輸出通訊系統(tǒng)中，其 中該接收機用以進行多次迭代運算，且包括多個接收天線；多個正交分頻多任務調(diào)變解調(diào)器，每一個正交分頻多任務調(diào)變解調(diào)器耦接于該些天線 的其中的一；一累進平行干擾消除器，耦接于該些正交分頻多任務調(diào)變解調(diào)器，包括 多個子通道干擾重建單元，其中對應一第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元 于第i次迭代運算中，根據(jù)(2Xi-2)個子通道頻域估測信號
13.如權利要求12所述的接收機，其中，在該累進平行干擾消除器進行第一次迭運算 時，對應該第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元預設將對應該第r個接收天線的 一第k個子通道干擾重建信號預設為0，且對應該第r個接收天線的第k個子通道干 擾消除單元根據(jù)對應于該第r個接收天線的該第k個子通道頻域接收信號Ynk獲得對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻域信號sicir，k
14.如權利要求12所述的接收機，其中，對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻 域信號;T=等于對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻域接收信號k減去該第k個子通道干擾重建信號。
15.如權利要求12所述的接收機，其中，對應該第r個接收天線的第k個子通道干擾重 建單元具有一儲存器，該第r個接收天線的第k個子通道干擾重建單元用以儲存將該些子 通道頻域估測信號
16.如權利要求12所述的接收機，其中，包括一通道估測器，該通道估測器用以估測 無線通道的多個通道脈沖響應，并根據(jù)該些通道脈沖響應計算出多個系數(shù)，其中對應該第r 個接收天線的第k個子通道干擾重建單元于第i次迭代運算中，根據(jù)(2Xi-2)個子通道頻 城估測
17.如權利要求12所述的接收機，其中，該多輸入多輸出偵測器是一使用訊息交換算 法的多輸入多輸出偵測器。
18.如權利要求12所述的接收機，其中，在該第i次迭代運算時，該多輸入多輸出偵測 器進行數(shù)次的次迭代運算，其中在每一次次迭代運算中，該多輸入多輸出偵測器根據(jù)子通道頻域信號
19.如權利要求18所述的接收機，其中，若該第i次迭代運算為最后一次迭代運算，則該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些位bp bi.....b^!的機率進行硬決策以決定該些位Ivbi.....bMH，若該第i次迭代運算并非最后一次迭代運算，則該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些位bp bi.....b^!的機率進行軟決策以決定該些位
20.如權利要求12所述的接收機，其中，包括一通道譯碼器，耦接于該多輸入多輸出偵 測器，根據(jù)該些第t個傳送天線的第k個子通道的該些位bMMpb^D+i.....bMH決定該子通道頻域估測信號
21.如權利要求12所述的接收機，其中，該多輸入多輸出偵測器根據(jù)該些第t個傳送天 線的第k個子通道的該些位
22.一種累進平行干擾消除方法，用于基于正交分頻多任務調(diào)變技術的一多輸入多輸 出通訊系統(tǒng)中的一接收機，其中該接收機用以進行多次迭代運算，包括于第i次迭代運算中，根據(jù)(2Xi-l)個子通道頻域估測信號
23.如權利要求22所述的累進平行干擾消除方法，其中，包括在第一次迭運算中，將對應該第r個接收天線的一第k個子通道干擾重建信號“預 設為0，并根據(jù)對應于該第r個接收天線的該第k個子通道頻域接收信號Lk獲得對應于該 第r個接收天線的一第k個子通道頻域信號。
24.如權利要求22所述的累進平行干擾消除方法，其中，對應于該第r個接收天線的一 第k個子通道頻域信號:T 二等于對應于該第r個接收天線的一第k個子通道頻域接收信號 Yu減去該第k個子通道干擾重建信號
25.如權利要求22所述的累進平行干擾消除方法，其中，包括估測無線通道的多個通道脈沖響應，并根據(jù)該些通道脈沖響應計算出多個系數(shù)， 其中于第i次迭代運算中，根據(jù)
26.如權利要求22所述的累進平行干擾消除方法，其中，包括在進行該第i次迭代運算時，根據(jù)該些接收天線的該些第k個子通道頻域信號
27.如權利要求26所述的累進平行干擾消除方法，其中，該第i次迭代運算中，進行數(shù) 次的次迭代運算，其中在每一次次迭代運算中，根據(jù)子通道頻域信號
28.如權利要求27所述的累進平行干擾消除方法，其中，若該第i次迭代運算為最后一次迭代運算，則根據(jù)該些位b0,b1,...,bmT-1的機率進行硬決策以決定該些位b0 ,b1.....bMt1，若該第i次迭代運算并非最后一次迭代運算，則根據(jù)該些位b0,b1,...,bmt1的機率進行軟決策以決定該些位b0,b1,...,bmt1。
29.如權利要求26所述的累進平行干擾消除方法，其中，包括根據(jù)該些第t個傳送天線的第k個子通道的該些位bM(t-1)、bM(t-1)-1.....bmt-1決定該子通道頻域估測信號
全文摘要
一種累進平行干擾消除器及其方法與其接收機，其利用迭代運算的方式，來重建每一個子通道干擾重建信號，并將每一個子通道頻域接收信號減去對應的子通道干擾重建信號，以獲得子通道頻域信號。所述累進平行干擾消除器及其方法與其接收機不需要重新進行通道編碼，且不需要估測信號噪聲比與頻率偏移便能夠消除子通道干擾。
文檔編號H04L27/26GK101989876SQ20091016021
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者丁邦安, 賴俊佑, 黃家齊, 黃朝旺 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院