專利名稱：根據(jù)采樣點(diǎn)的選擇估計(jì)信干噪比的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)處理，尤其涉及數(shù)字調(diào)制信號(hào)中的信干噪比(Signal toInterference plus Noise Ratio, SI NR)的估計(jì)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的非限制應(yīng)用針對無線通信領(lǐng)域，尤其是HSDPA(High Speed DownlinkPacket Access，高速下行分組接入)和3G標(biāo)準(zhǔn)。HSDPA是使下行具有高數(shù)據(jù)吞吐量的標(biāo)準(zhǔn)?？赏ㄟ^鏈路自適應(yīng)和使用用于FEC (Forward Error Correction,前向糾錯(cuò))的潤輪碼(turbo code)實(shí)現(xiàn)。鏈路自適應(yīng)包括傳輸用的調(diào)制和編碼率的自適應(yīng)?；具M(jìn)行下游鏈路的自適應(yīng)。其基于手機(jī)反饋報(bào)告給基站的CQI (Channel Quality Information,信道質(zhì)量信息)。CQI計(jì)算部分地基于手機(jī)所接收的導(dǎo)頻序列的SINR估計(jì)。FEC允許接收端檢測和糾正錯(cuò)誤而不需要向發(fā)送端請求附加數(shù)據(jù)。使用渦輪碼可以更好地檢測和糾正。為了實(shí)現(xiàn)渦輪解碼，移動(dòng)電話使用眾所周知的、表達(dá)可信度并稱為“軟位”(soft bits)的變量。軟位計(jì)算基于手機(jī)所接收的數(shù)據(jù)序列的SINR估計(jì)。因此，SINR估計(jì)扮演重要角色，正確的SINR估計(jì)使HSDPA鏈路的服務(wù)質(zhì)量好。在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了幾種算法以估計(jì)SINR。這些算法中的一種算法基于最大似然。根據(jù)星座中接收信號(hào)的位置，按照最大似然確定發(fā)送數(shù)據(jù)的值。從這個(gè)值確定數(shù)據(jù)的振幅的平均值。然后，使用基于導(dǎo)頻序列的方差估計(jì)值確定SINR。這些方法的普遍弊端是SINR的錯(cuò)誤估計(jì)。鑒于前述內(nèi)容，本文描述一種可更好估計(jì)SINR而不明顯增加復(fù)雜度的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
事實(shí)上提出一種僅根據(jù)選定數(shù)量的采樣點(diǎn)進(jìn)行估計(jì)的方法。特別地，為SINR估計(jì)僅選擇最可靠的采樣點(diǎn)。根據(jù)第一方面，提出一種用于估計(jì)時(shí)間間隔中輸入信號(hào)的信干噪比(稱為SINR)的方法，該方法包括接收所述時(shí)間間隔內(nèi)的所述輸入信號(hào)的采樣點(diǎn)，并使用均值計(jì)算和方差計(jì)算從接收的采樣點(diǎn)確定所述SINR。根據(jù)一般特征，所述確定所述SINR的步驟包括從所述接收的采樣點(diǎn)中選擇一組采樣點(diǎn)以及僅使用選擇的采樣點(diǎn)組進(jìn)行所述均值計(jì)算和/或所述方差計(jì)算。僅保留最可靠的采樣點(diǎn)，大幅度減小錯(cuò)誤識(shí)別的概率，獲得更好的SINR估計(jì)。在一實(shí)施方式中，所述輸入信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，且僅使用所述選擇的采樣點(diǎn)組、從調(diào)制星座中所述采樣點(diǎn)的位置獲得的所述采樣點(diǎn)的最大似然值和所傳輸?shù)膮⒖疾蓸狱c(diǎn)的已知序列進(jìn)行所述均值計(jì)算和所述方差計(jì)算。在另一實(shí)施方式中，重復(fù)進(jìn)行選擇步驟直到根據(jù)當(dāng)前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的當(dāng)前均值和根據(jù)在前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的在前均值之間的差值小于閾值。在另ー實(shí)施方式中，所述選擇步驟包括去除受到碼間干擾的采樣點(diǎn)以獲得至少ー組采樣點(diǎn)，且所述方差計(jì)算基于以最小平方誤差關(guān)于所述至少ー組采樣點(diǎn)進(jìn)行的曲線擬
合ο關(guān)于ー組的識(shí)別抑制了單個(gè)采樣點(diǎn)的錯(cuò)誤識(shí)別的問題，去除受到碼間干擾的采樣點(diǎn)可降低噪聲計(jì)算中干擾的影響，干擾會(huì)高估該計(jì)算。因此，曲線擬合方法和選擇可實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的SINR估計(jì)。優(yōu)選地，用于曲線擬合的曲線為高斯型。根據(jù)另ー實(shí)施方式，使用所述方差計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行至少ー組采樣點(diǎn)的輔助均值計(jì)算。優(yōu)選地，重復(fù)進(jìn)行所述曲線擬合步驟和所述輔助均值計(jì)算，當(dāng)前方差計(jì)算使用在前輔助均值計(jì)算的結(jié)果。根據(jù)另一方面，提出一種估計(jì)時(shí)間間隔中輸入信號(hào)的信干噪比(稱為SINR)的裝置，該裝置包括接收部件，用于在所述時(shí)間間隔內(nèi)接收所述輸入信號(hào)的采樣點(diǎn)；處理部件，用于從接收的采樣點(diǎn)確定SINR，所述處理部件包括用于進(jìn)行均值計(jì)算的第一計(jì)算部件和用于進(jìn)行方差計(jì)算的第二計(jì)算部件。根據(jù)該方面的一般特征，所述處理部件包括用于從所述接收的采樣點(diǎn)中選擇ー組采樣點(diǎn)的選擇部件，且所述第一計(jì)算部件和/或所述第二計(jì)算部件配置為僅使用選擇的采樣點(diǎn)組。在ー實(shí)施方式中，所述輸入信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，且所述第一計(jì)算部件和第二計(jì)算部件配置為使用所述選擇的采樣點(diǎn)組、從調(diào)制星座中所述采樣點(diǎn)的位置獲得的所述采樣點(diǎn)的最大似然值和所傳輸?shù)膮⒖疾蓸狱c(diǎn)的已知序列。在另ー實(shí)施方式中，所述選擇部件包括用于比較根據(jù)當(dāng)前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的當(dāng)前均值和根據(jù)在前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的在前均值的差值與閾值的比較部件以及用于激活所述選擇部件直到所述差值小于所述閾值的控制部件。在另ー實(shí)施方式中，所述選擇部件配置為去除受到碼間干擾的采樣點(diǎn)以獲得至少一組采樣點(diǎn)，且所述第二計(jì)算部件包括用于以最小平方誤差來曲線擬合所述至少一組采樣點(diǎn)的部件。根據(jù)另ー實(shí)施方式，用于曲線擬合的部件配置為用高斯分布曲線來曲線擬合所述至少ー組采樣點(diǎn)。根據(jù)另ー實(shí)施方式，所述處理部件包括使用所述第二計(jì)算部件所計(jì)算的方差進(jìn)行至少ー組采樣點(diǎn)的輔助均值計(jì)算的第三計(jì)算部件。所述處理部件還包括用于重復(fù)激活進(jìn)行曲線擬合的所述部件和所述第三計(jì)算部件的控制部件。根據(jù)另一方面，提供ー種包括如上所定義的裝置的無線設(shè)備。


細(xì)閱非限制的實(shí)施方式和附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)勢和特征將變得明顯,其中圖I示出在HSDPA無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用于數(shù)字序列的慣用方法；圖2用圖解法示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施方式；圖3用圖解法示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施方式；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式； 圖5和圖6示出與圖4的實(shí)施方式相關(guān)的結(jié)果；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖I示出根據(jù)HSDPA標(biāo)準(zhǔn)的無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用于所發(fā)送和接收的數(shù)字序列的慣用方法。眾所周知，在連續(xù)幀中發(fā)送符號(hào)，每幀細(xì)分為幾個(gè)時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙包含指定數(shù)量的符號(hào)，每個(gè)符號(hào)包括預(yù)定數(shù)量的碼片。將導(dǎo)頻序列P和每個(gè)用戶Sl，S2...，Su (u為用戶數(shù)量)的符號(hào)序列利用其自身的擴(kuò)頻碼進(jìn)行擴(kuò)頻、疊加和加擾。信道表示為h，高斯白噪聲表示為η。在解擾和解擴(kuò)之前使用均衡器W。在解擾和解擴(kuò)之后接收的導(dǎo)頻序列和接收的碼片序列分別稱為rp和. . rd,u。因此，根據(jù)圖1，接收的碼片序列rd,u的通用公式可以寫成
/ SF\
rd, [k] = d + ]} + ISId, [k + m] +ISl[k]+n[k]( I )
V^=IJ在該公式中，用戶U的第k個(gè)碼片所對應(yīng)的數(shù)據(jù)符號(hào)du[k]被用即時(shí)時(shí)間“k”時(shí)的信道和均衡器的卷積的主抽頭gd [k+m]加權(quán)。前導(dǎo)干擾(precursor)和后尾干擾(postcursor) ISIdju[k+m]提供建設(shè)性的碼間干擾,所述建設(shè)性的碼間干擾作為有用項(xiàng)。然而，碼間干擾的影響一般忽略不計(jì)。考慮擴(kuò)頻因子SF = 16，實(shí)現(xiàn)針對碼片k的信道和均衡器的卷積。項(xiàng)Z5/M +表示濾波噪聲和碼間干擾。一般來說，若干個(gè)碼與一個(gè)用戶相關(guān)。如果N。。-為分配給一個(gè)用戶的碼的數(shù)量，且擴(kuò)頻因子為16，則每10個(gè)符號(hào)(一個(gè)時(shí)隙)的組包含10*16*NMdes個(gè)碼片。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在用于確定SINR的最大似然方法中，將接收碼片進(jìn)行如下處理；以退旋轉(zhuǎn)(derotation)過程為基礎(chǔ)以便計(jì)算所述接收碼片的振幅的平均值j :rderot[k] = rd[k] ·
-^ref
[k]rre/.[^]e{(l + y)/V2;(l-7)/V2;(-l + 7)/V2；(-l-7)/V2}
Λ[^Μ^ΛΑ}( 2)
_I* 60 NauhsA =- V Ayk]
160AU,. tr其中，-rd[k]為與用戶d相關(guān)的接收碼片k的振幅；
-rref[k]對應(yīng)rd[k]的最大似然值，rMf[k]的值從硬判決獲得且取決于接收信號(hào)所屬的象限。換句話說，值rMf[k]對應(yīng)星座中rd[k]的位置；-*為共軛復(fù)數(shù)；-Re{}為實(shí)部運(yùn)算符；-フ為對160xNMdes個(gè)碼片所計(jì)算的A[k]的均值。然后可通過均值的平方:^2與涉及所述均值^和導(dǎo)頻序列的方差值的比來計(jì)算
SINR。對于ー個(gè)時(shí)隙，利用最大似然確定的SINR可以根據(jù)如下公式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)時(shí)間間隔中輸入信號(hào)的信干噪比SINR的方法，包括接收所述時(shí)間間隔中的所述輸入信號(hào)的采樣點(diǎn)并使用均值計(jì)算(202，401)和方差計(jì)算(203，404)從所述接收的采樣點(diǎn)確定所述SINR(204，405)，其特征在于，所述確定步驟包括從所述接收的采樣點(diǎn)中選擇一組采樣點(diǎn)(201，402)以及僅使用所選擇的采樣點(diǎn)組進(jìn)行所述均值計(jì)算和/或所述方差計(jì)算(202，203，401，404)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述輸入信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，僅使用所述選擇的采樣點(diǎn)組、從調(diào)制星座中所述采樣點(diǎn)的位置獲得的所述采樣點(diǎn)的最大似然值和所傳輸?shù)膮⒖疾蓸狱c(diǎn)的已知序列進(jìn)行所述均值計(jì)算和所述方差計(jì)算。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，重復(fù)進(jìn)行所述選擇步驟(201)直到根據(jù)當(dāng)前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的當(dāng)前均值和根據(jù)在前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的在前均值之間的差值小于閾值。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述選擇步驟(402)包括去除受到碼間干擾的采樣點(diǎn)以獲得至少一組采樣點(diǎn)，且所述方差計(jì)算基于以最小平方誤差對所述至少一組采樣點(diǎn)進(jìn)行的曲線擬合(403)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述曲線為高斯型。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，使用所述方差計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行至少一組采樣點(diǎn)的輔助均值計(jì)算(404)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，重復(fù)進(jìn)行所述曲線擬合步驟(403)和所述輔助均值計(jì)算(404)，當(dāng)前方差計(jì)算使用在前輔助均值計(jì)算的結(jié)果。
8.一種用于估計(jì)時(shí)間間隔中輸入信號(hào)的信干噪比SINR的裝置(322，722)，包括 接收部件，用于接收所述時(shí)間間隔內(nèi)的所述輸入信號(hào)的采樣點(diǎn)； 處理部件(323，723)，用于從所述接收的采樣點(diǎn)確定SINR，所述處理部件包括用于進(jìn)行均值計(jì)算的第一計(jì)算部件(325，725)和用于進(jìn)行方差計(jì)算的第二計(jì)算部件(326，726)， 其特征在于， 所述處理部件(323，723)包括用于從所述接收的采樣點(diǎn)中選擇一組采樣點(diǎn)的選擇部件(324，724)， 且所述第一計(jì)算部件和/或所述第二計(jì)算部件(325，326，725，726)配置為僅使用所選擇的采樣點(diǎn)組。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置(322)，其中，所述輸入信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，且所述第一計(jì)算部件(325)和第二計(jì)算部件(326)配置為使用所述選擇的采樣點(diǎn)組、從調(diào)制星座中所述采樣點(diǎn)的位置獲得的所述采樣點(diǎn)的最大似然值和所傳輸?shù)膮⒖疾蓸狱c(diǎn)的已知序列。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置(322)，其中，所述選擇部件(324)包括用于比較根據(jù)當(dāng)前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的當(dāng)前均值和根據(jù)在前選擇的采樣點(diǎn)組所計(jì)算的采樣點(diǎn)的在前均值之間的差值與閾值的比較部件(327)和配置成激活所述選擇部件直到所述差值小于所述閾值的控制部件(328)。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置(722)，其中，所述選擇部件(724)配置為去除受到碼間干擾的采樣點(diǎn)以獲得至少一組采樣點(diǎn)，且所述第二計(jì)算部件(726)包括用于以最小平方誤差來曲線擬合所述至少一組采樣點(diǎn)的部件(727)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置(722)，其中，用于曲線擬合的部件(727)配置為用高斯型曲線來曲線擬合所述至少一組采樣點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的裝置(722)，其中，所述處理部件包括第三計(jì)算部件(728)，所述第三計(jì)算部件使用所述第二計(jì)算部件(726)所計(jì)算的方差進(jìn)行至少一組采樣點(diǎn)的輔助均值計(jì)算。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置(722)，其中，所述處理部件(723)還包括控制部件(729)，所述控制部件用于重復(fù)激活進(jìn)行曲線擬合的所述部件(727)和所述第三計(jì)算部件(728)。
15.一種無線設(shè)備(300，700)，包括如權(quán)利要求8到14中任一項(xiàng)所述的裝置(322，722)。
全文摘要
一種根據(jù)采樣點(diǎn)的選擇估計(jì)信干噪比的方法及相應(yīng)的處理系統(tǒng)。估計(jì)時(shí)間間隔中輸入信號(hào)的信干噪比SINR的方法包括接收所述時(shí)間間隔內(nèi)的所述輸入信號(hào)的采樣點(diǎn)以及使用均值計(jì)算(202，401)和方差計(jì)算(203，404)從接收的采樣點(diǎn)確定所述SINR(204，405)。確定步驟包括從所述接收的采樣點(diǎn)中選擇一組采樣點(diǎn)(201，402)，且僅使用選擇的采樣點(diǎn)組進(jìn)行所述均值計(jì)算和/或所述方差計(jì)算(202，203，401，404)。
文檔編號(hào)H04L1/20GK102668436SQ201080050674
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者安德里亞·安科拉, 斯特凡尼婭·塞西亞 申請人:意法愛立信有限公司