发明名称 分码多重存取(CDMA)下行链结用傅立叶变换式线性等化方法
摘要 在接收分码多重存取信号中,接收器扮演一简化之线性等化程序,免除变换相关矩阵之需要。在单一天线接收之场合,藉经由FFT运算对角化之一循环矩阵使该相关矩阵接近一良好之水准,如此可以具有O(3/2LFlogLF)之复杂性之2个快速傅立叶变换(FFT)及1个反向傅立叶变换(IFFT)替代具有O(LF3)之复杂性之直接矩阵反演法。此方法之延伸使用过量采样之复合天线接收系统。
申请公布号 TWI252635 申请公布日期 2006.04.01
申请号 TW093113138 申请日期 2004.05.11
申请人 诺基亚股份有限公司 发明人 张建忠;德哈巴特;葛利达曼迪姆
分类号 H04B1/69 主分类号 H04B1/69
代理机构 代理人 杜汉淮 台北市中山区吉林路24号9楼之6
主权项 1.一种接收分码多重存取(CDMA)信号之方法,包括下 述步骤: 接收含有目标信号之一种展频谱信号及应用一通 道等化法于该接收到的信号而产生一等化信号,其 中应用等化法的该步骤包括如下步骤: 预估该接收到的信号之通道相关矩阵R; 将R转变成区块循环矩阵S; 用S的第1栏的傅立叶变换(FT),形成一对角矩阵; 用通道脉冲向量之FT而乘以之逆,以产生频域滤 波信号;及 用该频域滤波信号的逆FT产生施加于该接收到的 信号之滤波权重(filter weight),产生该等化信号。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该FT系离散傅 立叶变换(DFT)。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该FT系快速傅 立叶变换(FFT)。 4.如申请专利范围第1项之方法,该方法尚含有将一 常数加于该区块循环矩阵之对角成分之一步骤。 5.如申请专利范围第2项之方法,该方法尚含有将一 常数加于该区块循环矩阵之对角成分之一步骤。 6.如申请专利范围第3项之方法,该方法尚含有将一 常数加于该区块循环矩阵之对角成分之一步骤。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中该接收到的信 号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分的 对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初及 最后(LF/2)成分将时域中之该转变之向量截头尾之 步骤。 8.如申请专利范围第2项之方法,其中该接收到的信 号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分的 对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初及 最后(LF/2)成分将时域中之该转变之向量截头尾之 步骤。 9.如申请专利范围第3项之方法,其中该接收到的信 号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分的 对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初及 最后(LF/2)成分将时域中之该转变之向量截头尾之 步骤。 10.如申请专利范围第4项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF/2)成分将时域中之该转变之向量截头尾 之步骤。 11.如申请专利范围第5项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF/2)成分将时域中之该转变之向量截头尾 之步骤。 12.如申请专利范围第6项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF/2)成分将时域中之该转变之向量截头尾 之步骤。 13.一种回应M通道而在多通道装置内接收CDMA信号 之方法,包括: 接收含有目标信号之一种展频谱信号及应用一通 道等化法于该接收到之信号以产生一等化信号之 步骤; 对该等化信号实行编码相关运算产生一种代表该 目标信号之输出信号之步骤;及处理该输出信号之 步骤,其中上述之通道等化法包括下述步骤: (1)预估该接收到之信号之通道相关矩阵R,其中R具 备含有尺寸MM之一组子矩阵(sub-matrices)之带状区 块Toeplitz矩阵形态; (2)将R转变成为具有Kronecker乘积之多项式表示的区 块循环矩阵S; (3)用S之第1区块栏之按成分的FT形成一区块对角矩 阵F-1; (4)用通道脉冲向量之按尺寸的FT而乘以F之逆以产 生频域滤波信号;及 (5)用频域滤波器系数之逆FT产生施加于该接收到 之信号之滤波器系数以产生该等化信号。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中该FT为离散 傅立叶变换(DFT)。 15.如申请专利范围第13项之方法,其中该FT为快速 傅立叶变换。 16.如申请专利范围第13项之方法,该方法尚含有加 一常数于区块循环矩阵之对角成分之一步骤。 17.如申请专利范围第14项之方法,该方法含有加一 常数于区块循环矩阵之对角成分之一步骤。 18.如申请专利范围第15项之方法,该方法尚含有加 一常数于区块循环矩阵之对角成分之一步骤。 19.如申请专利范围第13项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF∕2)成分将时域中之该转变之向量截头 尾之步骤。 20.如申请专利范围第14项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF∕2)成分将时域中之该转变之向量截头 尾之步骤。 21.如申请专利范围第16项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF∕2)成分将时域中之该转变之向量截头 尾之步骤。 22.如申请专利范围第17项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF∕2)成分将时域中之该转变之向量截头 尾之步骤。 23.如申请专利范围第18项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF∕2)成分将时域中之该转变之向量截头 尾之步骤。 24.如申请专利范围第19项之方法,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF/2)成分将时域(time domain)中之该转变之向 量截头尾(truncated)之步骤。 25.一种接收分码多重存取信号之系统,包括: 接收含有目标信号之一种展频谱信号及应用一通 道等化法于该接收到之信号以产生一等化信号的 装置; 对该等化信号实行编码相关运算而产生代表该目 标信号之一输出信号的装置;及 处理该输出信号之装置,其中该应用等化法之装置 包括: 预估该接收到之信号之通道相关矩阵R所用之装置 ; 转变R为区块循环矩阵S所用之装置; 取S的第1栏的傅立叶变换(FT)形成一对角矩阵所 用之装置; 取通道脉冲向量之FT而乘以之逆以产生频域滤 波器系数所用之装置;及 取该频域滤波之逆FT产生施加于该接收到的信号 之滤波器系数,以产生该等化信号所用之装置。 26.如申请专利范围第25项之系统,该系统尚含有用 以实行将一常数加于该区块循环矩阵之对向成分 之步骤的装置。 27.如申请专利范围第26项之系统,其中该接收到的 信号系LF成分的向量形态且进一步含有使用2LF成 分的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最 初及最后(LF/2)成分将时域(time domain)中之该转变之 向量截头尾所用之装置。 28.一种回应M通道而在多通道装置内接收CDMA信号 所用之系统,包括: 接收含有目标信号之一种展频谱信号及应用一通 道等化法于该接收到之信号以产生一等化信号之 装置; 对该等化信号实行编码相关运算产生一种代表该 目标信号之输出信号之装置;及处理该输出信号之 装置,其应用中上述之通道等化法之装置包括: (1)预估该接收到之信号之通道相关矩阵R,其中R具 备含有尺寸MM之一组子矩阵之带状区块Toeplitz矩 阵形态; (2)将R转变成为具有Kronecker乘积之多项式表示的区 块循环矩阵S; (3)用S之第1区块栏之按成分的FT形成一区块对角矩 阵F-1; (4)用通道脉冲向量之按尺寸的FT而乘以F之逆以产 生频域滤波信号;及 (5)用频域滤波器系数之反向FT产生施加于该接收 到之信号之滤波器系数以产生该等化信号。 29.如申请专利范围第28项之系统,该系统尚含有将 一常数加于该区块循环矩阵之对角成分之装置。 30.如申请专利范围第29项之系统,其中该接收到的 信号系LF成分的向量型态且进一步含有用2LF成分 的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最初 及最后(LF/2)成分,将时域中之该转变之向量截头尾 之一装置。 31.一种信号接收器,含有电脑可读之程式储存媒体 (medium),备有: 接收含有目标信号之一种展频谱信号及应用一通 道等化法于该接收到的信号以产生一等化信号之 装置; 对该等化信号实行编码相关运算产生一种代表该 目标信号之输出信号所用之装置;及 处理该输出信号所用之装置; 其中该程式储存媒体提供可由电脑执行之接收CDMA 信号之指示,而其中该应用等化法之装置含有: 预估该接收到的信号之通道相关矩阵R所用之装置 ; 转变R为区块循环矩阵S所用之装置; 取S的第1栏的傅立叶变换(FT)形成一对角矩阵所 用之装置; 取通道脉冲向量之FT而乘以之逆以产生频域滤 波器系数所用之装置;及 取该频域滤波(filter taps)的逆FT产生施加于该接收 到的信号之滤波器系数,以产生该等化信号所用之 装置。 32.如申请专利范围第31项之信号接收器,其进一步 含有一用以实行将一常数加于该区块循环矩阵之 对向成分的步骤之指令。 33.如申请专利范围第32项之信号接收器,其中该接 收到的信号系LF成分的型态且进一步含有用2LF成 分的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除其最 初及最后(LF/2)成分,将时域中之该转变之向量截头 尾之指令。 34.一种回应M通道而在多通道装置内接收CDMA信号 所用之信号接收器,备有: 接收含有目标信号之一种展频谱信号及应用一通 道等化法于该接收到的信号以产生一等化信号所 用之装置; 对该等化信号实行编码相关运算产生一种代表该 目标信号之输出信号所用之装置;及 处理该输出信号所用之装置; 其中该制品含有电脑可读之程式储存媒体,而该媒 体提供可由电脑执行之接收CDMA信号之指令,而其 中应用该等化法之装置含有: (1)预估该接收到之信号之通道相关矩阵R之装置, 其中R具备含有尺寸MM之一组子矩阵之带状区块 Toeplitz矩阵形态: (2)将R转变成为具有Kronecker乘积之多项式表示的区 块循环矩阵S之装置; (3)用S之第1区块栏之按成分的FT形成一区块对角矩 阵F-1所用之装置; (4)用通道脉冲向量之按尺寸的FT而形成一区块对 角矩阵F-1所用之装置;及 (5)用频域滤波器系数之逆FT产生施加于该接收到 之信号之滤波器系数以产生该等化信号所用之装 置。 35.如申请专利范围第34项之信号接收器,其含有将 一常数加于该区块循环矩阵之对角成分之装置。 36.如申请专利范围第35项之信号接收器,其中该接 收到的信号系LF成分的向量型态且进一步含有用2 LF成分的对应向量在频域内实行计算,然后藉去除 其最初及最后(LF/2)成分,将时域中之该转变之向量 截头尾之一装置。 图式简单说明: 第1图为使用本发明之接收器的方块图; 第2图为使用频域分析之等化方法之电路图; 第3图为替代方法用误差量度数字模拟之结果的曲 线图; 第4图为本发明方法与一种正确算法之误差率的比 较图; 第5图为不同实施例之如第4图的比较图; 第6图表示包含多通道分集之效果; 第7图为替代实施例之误差率;及 第8a、8b图为本发明的分析上所用之各种方程式。
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