幹擾功率估計設備及其方法、及幹擾功率檢測系統的製作方法

2023-05-23 20:59:26

專利名稱：幹擾功率估計設備及其方法、及幹擾功率檢測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及TD-(S)CDMA中的幹擾功率估計設備及其方法，尤其涉及一種TD-(S)CDMA中的多用戶檢測幹擾功率估計設備及其方法、以及幹擾功率檢測系統。
背景技術：
至今為止，TD-(S)CDMA系統中採用兩種方式解決幹擾功率估計的問題。其一是僅利用中間訓練序列塊進行估計，雖然這種方法較簡單，它利用勾股定理進行幹擾功率估計，即‖n‖2＝‖n+∑imi‖2-∑i‖mi‖2，但是它有一個致命的缺點，沒有考慮各中間訓練序列偏移間的互相關特性，即E(mi,mj)≠i,j. (1)這樣，就導致估計的噪聲十分不準確，尤其是用戶較多時。其中n為幹擾噪聲，mi為第i個中間訓練序列偏移。E(·)表示統計平均，·，·表示內積。
其二是利用未分配的中間訓練序列偏移估計噪聲功率，但是當系統負荷非常高時，即所有的中間訓練序列偏移皆被分配時，此方法就不能工作。
因此，為了克服現有技術中存在的缺陷，並提高干擾功率估計的精度，需要提出一種改進的設備及其方法。

發明內容
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，並且為了提高干擾功率估計的精度，以及滿足最小均方誤差塊線性均衡算法(MMSE-BLE)，切換算法和功控算法的需要，本發明提出了一種TD-(S)CDMA中的幹擾功率估計設備及其方法、及幹擾功率檢測系統。
因此，本發明的第一目的是提供一種能夠提高干擾功率估計精度的在TD-(S)CDMA中的幹擾功率估計設備及其方法。
本發明的第二目的是提供一種能夠提高干擾功率估計精度的在TD-SCDMA系統中的幹擾功率檢測系統。
為了實現本發明的上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種在TD-(S)CDMA無線通信系統中的幹擾功率估計方法，包括下列步驟步驟1，通過解幀器將接收到的幀分解為數據塊和用於信道估計的中間訓練序列塊；步驟2，通過數據塊計算接收信號總功率，它包括有用的用戶信號功率和幹擾功率；步驟3，用接收到的中間訓練序列塊進行信道估計，以獲得信道衝激響應；步驟4，將信道估計器的輸出與相應用戶的擴頻碼進行卷積獲得矢量b，即組合信道衝激響應；步驟5，基於矢量b，求出有用的用戶信號功率；和步驟6，從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率，得到未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，從而得到幹擾功率。
根據本發明的另一方面，還提供了一種TD-(S)CDMA無線通信系統中基於接收數據和組合信道衝激響應的多用戶檢測的幹擾功率估計設備，包括解幀器，用於將接收到的幀分解為數據塊和中間訓練序列塊；信道估計器，用於採用接收到的中間訓練序列塊獲得信道衝激響應；卷積器，於將信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，獲得組合信道衝激響應；和幹擾估計部分，用於接收來自所述解幀器的數據塊和來自所述卷積器的組合信道衝激響應，並通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，得到幹擾功率。
根據本發明的另一方面，還提供了一種TD-(S)CDMA系統中的幹擾功率檢測系統，包括解幀器，用於接收數據幀，並且對接收到的數據幀解幀，輸出數據塊和中間訓練序列塊；信道估計器，用於接收所述中間訓練序列塊，並且對此進行信道估計，獲得模式0的信道衝激響應；第一估計器，對來自所述解幀器的數據塊、來自所述信道估計器的信道衝激響應，估計出基於模式0的幹擾功率；第一脈衝拍判決器，用於接收來自所述信道估計器的信道衝激響應和來自所述第一估計器的基於模式0的幹擾功率，產生模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數；第二估計器，用於接收來自所述解幀器的數據塊和來自所述第一模式脈衝拍判決器的模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數，採用所接收到的這些數據估計基於模式1的幹擾功率，並將其饋入功控模塊，切換模塊和聯合檢測器；第二脈衝拍判決器，用於接收來自所述信道估計器的信道衝激響應和來自所述第二估計器的基於模式1的幹擾功率，產生模式2處理後的信道衝激響應；和聯合檢測器，用於接收來自所述解幀器的數據塊、來自所述第二估計器的基於模式1的幹擾功率、和來自第二脈衝拍判決器的模式2處理後的信道衝激響應，並且根據接收到的數據進行數據檢測。
根據本發明的另一方面，還提供了一種TD-SCDMA系統中的幹擾功率檢測系統，包括解幀器，用於接收數據幀，並且對接收到的數據幀解幀，輸出數據塊和中間訓練序列塊；信道估計器，用於接收所述中間訓練序列塊，並且對此進行信道估計，獲得模式0的信道衝激響應；第二估計器，用於接收來自所述解幀器的數據塊和第一模式脈衝判決器的輸出，並輸出基於模式1的幹擾功率；迭代平均估計器，用於對從所述第二估計器接收到的幹擾功率進行迭代平均；第一脈衝拍判決器，用於接收來自所述信道估計器的信道衝激響應和來自迭代平均估計器的迭代輸出，產生模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數，並將其輸出到所述第二估計器；第二脈衝拍判決器，用於接收來自所述信道估計器的信道衝激響應和迭代平均估計器的迭代輸出，產生模式2處理後的信道衝激響應；和聯合檢測器，用於接收迭代平均估計器的輸出和來自第二脈衝拍判決器的模式2處理後的信道衝激響應，並且根據接收到的數據進行數據檢測，其中，所述第二估計器採用來自所述解幀器的數據塊和來自第一模式脈衝拍判決器的模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數產生基於模式1的幹擾功率。
根據本發明的幹擾功率估計設備及其方法、及幹擾功率檢測系統，能夠改善幹擾功率估計的精度，基於後處理模式1的幹擾估計設備能將估計的誤差控制在5％的範圍之內，從而提高TD-(S)CDMA中數據檢測的性能，並且具有良好的跟蹤性能。


通過參照附圖對本發明優選實施例的詳細描述，本發明上述目的、特徵和優點將變得更加清楚，附圖中
圖1示出了本發明在TD-(S)CDMA無線通信系統中的幹擾功率估計器實施例的原理框圖；圖2示出了圖1的幹擾功率估計器中的幹擾估計部分的詳細方框圖；圖3示出了本發明的幹擾功率估計方法實施例的流程圖；圖4示出了TD-(S)CDMA無線通信系統中的信號流圖；圖5示出了本發明幹擾功率估計器估計幹擾功率的優選實施例；圖6示出了應用本發明幹擾估計方法的幹擾功率檢測系統的第一實施例；圖7示出了應用本發明幹擾估計方法的幹擾功率檢測系統的第二實施例；圖8示出了基於理想信道估計Method_abs和Method_no_abs的仿真結果；圖9示出了基於實際信道估計和沒考慮幹擾功率估計修正因子的Method_abs和Method_no_abs的仿真結果(Kru＝16，即系統處於滿負荷)；圖10示出了基於實際信道估計和引入幹擾功率估計修正因子的Method_abs和Method_no_abs的仿真結果(Kru＝16，即系統處於滿負荷)；和圖11示出了基於實際信道估計和引入幹擾功率估計修正因子的Method_abs和Method_no_abs在非白高斯環境下之跟蹤性能(Kru＝16，即系統處於滿負荷)。
具體實施例方式
描述之前，將本文中用到的數學符號及其意義描述一下復變量用下劃線標出，矢量和矩陣用黑體字標註，C表示複數集；CM×N表示一個復矩陣空間，這個空間中的元素是具有M行和N列的復矩陣，當M＝1時，退化為N維的行矢量，當N＝1時，退化為M維的列矢量；j表示虛單位 ；(·)H表示共軛轉置；tr(·)表示方陣的對角元素之和；rank(·)表示矩陣的秩； 表示矢量或矩陣的範數，在本文檔中，矢量的範數定義為先求矢量中各元素的模的平方和，再開平方；E(·)表示統計平均；[·]i，j表示位於矩陣第i行和第j列的元素；[…，…，…]表示矩陣的級聯，即將小的矩陣級聯為大矩陣；(·)*表示共軛；(·)T表示轉置；(·)-1表示對矩陣求逆；·，·表示矢量的內積。
Ka是接收端天線總數；N是每一數據塊所包含的符號數(每一幀共有兩個數據塊，即每幀共有2N個符號)；P是中間訓練序列的周期；L是用於信道估計的中間訓練序列元素的個數；Q是擴頻因子；Km是已被分配的中間訓練序列偏移的數量； 是第km個中間訓練序列偏移所對應的資源單元數；Kru=km=1KmKru(km)]]>是系統中已分配資源單元的總數；甲是信道估計窗口的長度。
首先，對本發明作一個十分簡單的概括描述對第ka天線，接收到的幀被分成兩部分數據塊和中間訓練序列塊；通過信道估計獲得信道衝激響應。然後，將信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積獲得組合信道衝激響應，從而獲得第ka天線的系統矩陣 。基於系統矩陣 ，計算出有用的用戶信號功率。另外，基於接收到的數據塊，計算出接收信號總功率(幹擾功率含於其中)。從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率，就得到幹擾功率。為了更清楚地解釋這個算法，假定所用的信道為單徑信道，在此簡單描述中，使用如下的簡化模型ed=d+n---(2)]]>其中λ(∈C)表示單徑信道的增益，n(∈C)表示幹擾噪聲， 表示接收到的信號。，d(∈{1，-1,j，-j})表示發送的信號，並且假定幹擾和數據間沒有相關，則E(eded*)=E[(d+n)(d+n)*]]]>=E(||||2||d||2)+E(dn*)+E(n*d*)+E(||n||2)---(3)]]>=||||2+2]]> 是接收信號總功率，‖λ‖2是有用的用戶信號功率，σ2是幹擾功率。
上面所講的只是對本發明的一個十分簡單的描述。
下面將參照附圖來描述本發明的優選實施例。
圖1示出了本發明在TD-(s)CDMA無線通信系統中基於接收數據和組合信道衝激響應的多用戶檢測的幹擾功率估計器實施例的原理框圖。參照圖1，本發明的幹擾功率估計器包括解幀器100、信道估計器200、卷積器300、幹擾估計部分400，幀內數據塊問平均器500A，幀內多天線平均器500和幀間平均器。解幀器100接收幀，並且將接收到的幀分解為數據塊和中間訓練序列塊。信道估計器200採用從解幀器100接收到的中間訓練序列塊按照Steiner方法(參見文章Bernd Steiner,Peter Jung，「Optimum and Suboptimum ChannelEstimatiOn for the Uplink Of CDMA Mobile Radio Systems with Joint Detection」，ETT,Vol.5 No.1，pp.39-50，Jan-Feb.1994)進行信道估計，獲得信道衝激響應。卷積器300將來自信道估計器200的信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，獲得組合信道衝激響應。這裡，擴頻碼可以由外部提供，也可以在卷積器300內部產生。幹擾估計部分400接收來自解幀器100的數據塊和來自卷積器的組合信道衝激響應，並通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率並進行修正獲得估計的幹擾功率。幀內數據塊間平均器500A對幹擾估計部分400計算出的幹擾功率進行平均，得到不同天線的幀內平均幹擾功率，幀內多天線平均器(500)用於對幀內數據塊間平均器(500A)計算出的不同天線的幀內平均幹擾功率進行天線間平均，以得到平均幹擾功率。
為了提高干擾功率估計的精度，本發明的幹擾功率估計器包括了幀間平均器600，其接收從幀內多天線平均器500輸出的每個天線內的平均幹擾功率，對接收到的幹擾功率進行幀間線性或迭代平均。
參照圖2，圖2示出了圖1所示的幹擾功率估計器中的幹擾估計部分400的詳細方框圖。如該圖所示，幹擾估計部分400包括接收信號總功率計算器410，用於接收來自解幀器100的數據塊，並通過數據塊計算接收信號總功率；有用的用戶信號功率計算器420，用於根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率；以及幹擾功率計算器430，用於通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率並進行修正，計算幹擾功率。
圖3示出了本發明的幹擾功率估計方法實施例的流程圖。本發明的幹擾功率估計器採用圖3所示的流程圖來進行幹擾功率估計。
在步驟S100，解幀器接收數據幀，並且在S110，解幀器100將接收到的幀分解為數據塊和用於信道估計的中間訓練序列塊。在步驟S120。接收信號總功率計算器410接收來自解幀器100的數據塊，並且通過數據塊計算包括有用的用戶信號功率和幹擾功率的接收信號總功率。在步驟S130，信道估計器200採用從解幀器100接收到的中間訓練序列塊獲得信道衝激響應。在步驟S140，卷積器300對來自信道估計器200的信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，以獲得矢量b，即組合信道衝激響應。在步驟S150，有用的用戶信號功率計算器420，用於採用根據獲得的組合信道衝激響應求出有用的用戶信號功率。然後，在步驟S160，幹擾功率計算器430從接收信號總功率減去有用的平均信號功率並進行修正，得到幹擾功率。
下面將對本發明的幹擾功率估計方法進行詳細描述。
圖4是TD-(S)CDMA無線通信系統中的信號流圖，它示出了本通信系統的信號的基本模型其中 表示第Ka個天線的系統矩陣，它由b矢量按式(7)和(8)所示的方式進行構建，d(i)表示所有用戶發送的第i個數據矢量，它由按式(6)所示的方式構建， 對應於第Ka個天線上第i個數據矢量， 表示接收端收到的信號，它們滿足式(9)所示的關係。
為了計算幹擾功率並詳細介紹本發明，下面進行逐步講解。第一步，按每一天線每一數據塊進行計算。
設對應於第ka個天線上的第 資源單元的實際信道衝激響應為h(jru(kru(km)),ka)(CW1),]]>組合信道衝激響應為b(jru(kru(km)),ka)(C(W+Q-1)1),]]>對應於第 個資源單元的擴頻碼為c(jru(kru(km)))(CQ1),]]>故b(jru(kru(km)),ka)=h(jru(kru(km)),ka)*c(jru(kru(km)))---(4)]]>其中*表示離散卷積，C表示複數集。jru(kru(km))=n=1km-1Kru(n)+kru(km),1kru(km)Kru(km)---(5)]]>其中 表示第km個中間訓練序列偏移所對應的資源單元總數的編號變量。 為所用的總的資源單元總數的編號變量。這裡所用的總的資源單元的順序編號為1,,Kru(1),Kru(1)+1,,Kru(1)+Kru(2),,Kru.]]>傳輸在第 個資源單元上的第i個數據塊為d(i,jru(kru(km)))(CN1),]]>設矢量d(i)=[d(i,l)T,,d(i,Kru(1))T,d(i,Kru(1)+1)T,,d(i,Kru(1)+Kru(2))T,,d(i,jru(kru(km)))T,,d(i,Kru)T]T---(6)]]>TD-SCDMA中，i＝1，2。
在第ka個天線上收到相應的第i個數據塊為ed(i,ka)(C(N*Q+W-1)1).]]>對第ka個天線和第 個資源單元定義如下的系統矩陣 其中bl(jru(kri(km)),ka)]]>表示矢量b(jrukru(km),ka)]]>的第l個元素。
對第ka個天線定義如下的系統矩陣A(ka)=[A(l,ka),,A(Kru(1),ka),A(Kru(1)+l,ka),,A(kru(1)+kru(2),ka),,A(jrukru(km),ka),,A(Kru,ka)]---(8)]]>另外，包含於數據矢量 中的幹擾矢量為n(i,ka)(C(N*Q+W-1)1).]]>按照上面的定義，可以得出如下關係式ed(i,ka)=A(ka)d(i)+n(l,ka)---(9)]]>基於接收到的數據矢量 互相關矩陣 可以通過下式計算Re(i,ka)=E(ed(i,ka)ed(i,ka)H)]]>=E{(A(ka)d(i)+n(i,ka))(A(ka)d(i)+n(i,ka))H}]]>=E(A(ka)d(i)d(i)HA(ka)H)+E(A(ka)d(i)n(l,ka)H)+E(n(i,ka)d(i)HA(ka)H)+E(n(i,ka)n(i,ka)H)]]>=A(ka)Rd(i)A(ka)H+A(ka)E(d(i)n(i,ka)H)+E(n(i,ka)d(i)H)A(ka)H+Rn(i,ka)---(10)]]>其中 是第i個傳輸數據塊的互相關矩陣， 是含於數據矢量 中的幹擾矢量為 的互相關矩陣。
假定幹擾和數據，數據和數據之間相互獨立，即它們之間沒有相關，並假定幹擾為白高斯噪聲，即Rn(i,ka)=2(i,ka)I,]]>Rd(i)=I,]]>E(d(i)n(i,ka)H)=0]]>和E(n(i,ka)d(i)H)=0]]>成立，故Re(i,ka)=A(ka)A(ka)H+2(i,ka)I---(11)]]>從式(11)知，為了估計幹擾功率，只需計算矩陣 和 的對角線元素。
根據本發明，採用兩種不同方法來估計幹擾功率。
1、第一種方法第一種方法中，並不考慮計算出的每個樣值中所含幹擾功率是否大於或等於0，即不考慮l2(i,ka)0,1lN*Q+W-1]]>是否成立。換句話說，按每一數據塊估計幹擾功率，將每一數據塊作為估計噪聲功率的基本單位，即絕對值窗長為2*Ka*(N*Q+W-1)。由此，可得下式no_abs2(i,ka)=tr(Re(i,ka)-A(ka)A(ka)H)N*Q+W-1]]>||ed(i,ka)||2-N*kru=1Kru||b(kru,ka)||2N*Q+W-1---(12)]]>應注意的是，在實現時只需計算||edl(i,ka)||2(1lN*Q+W-1)]]>和||bl(kru,ka)||2(1lQ+W-1)]]>一次。其中||ed(i,ka)||2/(N*Q+W-1)]]>對應接收信號的總功率，N*kru=1Kru||b(kru,ka)||2/(N*Q+W-1)]]>對應有用的用戶信號功率。
下文中，稱此種方法為無絕對值法(method_no_abs)。
2、第二種方法第二種方法中，考慮計算出的每個樣值中所含幹擾功率必須大於或等於0，即l2(i,ka)0,1lN*Q+W-1]]>成立。換句話說，按每一樣值估計幹擾功率，將每一樣值作為估計噪聲功率的基本單位，即絕對值窗長為1。由此，可得下式abs2(i,ka)=j=1N*Q+W-1|[Re(i,ka)]j,j-[A(ka)A(ka)H]j,j|N*Q+W-1]]> 應注意的是，同理，在實現時只需計算||edl(i,ka)||2(1lN*Q+W-1)]]>和||bl(kru,ka)||2(1lQ+W-1)]]>一次。在上式(13)中，沒有如(12)所示的非常明了的對應關係，但是我們還是可以得出基於每一樣值的信號總功率部分 有用的用戶信號功率部分 ，第一步所得的結果對應於不同天線的幀內幹擾功率。
下文中，稱此種方法為絕對值法(method_abs)。
第二步，按每天線幀內數據塊間進行平均對Method_no_absno_abs2(ka)=no_abs2(1,ka)+no_abs2(2,ka)2---(14)]]>對Method_absabs2(ka)=abs2(1,ka)+abs2(2,ka)2---(15)]]>第二步所得的結果對應於不同天線的幀內平均幹擾功率。
第三步，按多天線間平均幹擾功率。
對Method_no_absno_abs2=|1Kaka=1Kano_abs2(ka)|---(16)]]>
對Method_absabs2=1Kaka=1Kaabs2(ka)---(17)]]>按式(16)和(17)估計的幹擾功率 和 只是幀內多天線平均。為了提高估計的精度，可以將按式(16)和(17)估計得到的幹擾功率 和 進行幀間線性或迭代平均。第三步所得的結果對應於平均幹擾功率。
上面的方法是基於理想的信道估計，即系統矩陣 可以完全無誤地描述實際的瞬時信道(此時，忽略幀內信道狀態的細微變化，如果有的話)。仿真結果示於圖8，其結果完全驗證了上面推導和假設的正確性和合理性。
但是，在現實世界中，不可能完美地知道信道的信息，即估計的信道衝激相應並不能完全正確地反映信道狀態，其中含有估計誤差和幹擾。設按照估計的組合信道衝激響應構建的系統矩陣為 ，即估計的系統矩陣。在式(12)和(13)中，用 替換 ，分別得到式(18)和(19)^no_abs2(i,ka)=tr(Re(i,ka)-A^(ka)A^(ka)H)N*Q+W-1]]>||ed(i,ka)||2-N*kru=1Kru||b^(kru,ka)||2N*Q+W-1---(18)]]>^abs2(i,ka)=j=1N*Q+W-1|[Re(i,ka)]j,j-[A^(ka)A^(ka)H]j,j|N*Q+W-1]]> 按照上面的步驟，可以估計幹擾功率。理論上講，按上面的方法估計的幹擾功率應該是有偏的，即不是很準確，因為由於噪聲的幹擾使得信道估計並不準確。圖9所示的仿真結果證明了以上結論。
為了進一步提高干擾功率估計的精度，將分別對上面所述的兩種方法引入修正因子。首先考慮Method_no_abs，再Method_abs。
首先在Method_no_abs法中引入修正因子以提高其性能
設第Ka天線上第Km個無線信道有如下的覆信道衝激響應h(km,ka)=[h1(km,ka),h2(km,ka),,hw(km,ka)]T,1kmKm---(20)]]>其中 表示對應於第Ka天線上第Km個無線信道的覆信道衝激響應的第i拍。
它滿足如下的關係式h(km,ka)=Kru(km)h(jru(kru(km)),ka),1kru(km)Kru(km)---(21)]]>式(21)引入因子 的原因是為了保持數據塊和中間訓練序列塊的發射功率相等，這是協議中作的規定(請參見TD-SCDMA標準規範)。
為了方便敘述，將Km個覆信道脈衝響應 級聯為如下的矢量h(ka)=[h(1,ka)T,h(2,ka)T,,h(Km,ka)T]T,1kaKa---(22)]]>另外，定義信道檢測矩陣G=[G(1),G(2),,G(Km)]---(23)]]>其中[G(km)]i,j=m(W+i-j)modL(km),1iL,1jW,ml(km)=m(l+(8-km)W)modP,1lL,]]>m(∈CP×l)是一個基本中間訓練序列，TD-SCDMA中共有128個不同的基本中間訓練序列，P＝L＝128。設加性平穩零均值白噪聲nCHE(ka)=[nCHE,1(ka),nCHE,2(ka),,nCHE,L(ka)]T1kaKa---(24)]]>第Ka個天線上接收到的中間訓練序列信號em(ka)(CL1)]]>能用下式表示em(ka)=Gh(ka)+nCHE(ka)---(25)]]>假定含於 中的幹擾矢量 的互相關矩陣 是 按照式(25)，著名的最大似然信道估計矩陣為M＝(GHG)-1GH(26)故按最大似然準則得到的信道衝激響應為h^(ka)=h(ka)MnCHE(ka)---(27)]]>含於 中幹擾 的方差為tr{(GHG)-1}Km*W2(ka),]]>這個數值將指導信道估計器的門限的設定。為了提高信道估計的性能，設信道估計器的門限為2.5*tr{(GHG)-1}Km*W2(ka).]]>設nCHE(ka)=MnCHE(ka),]]>得RnCHE(ka)=E(nCHE(ka)nCHE(ka)H)]]>RnCHE(ka)=2I]]>=2(GHG)-1---(28)]]>再設，n(jru(kru(km)),ka)=1Kru(km)nCHE(km,ka)*c(jru(kru(km)))---(29)]]>按照前面構建系統矩陣 的方式，可構建系統噪聲矩陣 N(ka)=[N(l,ka),,N(Kru(1),ka),N(Kru(1)+1,ka),,N(Kru(1)+Kru(2),ka),,N(jru(kru(km)),ka),,N(Kru,ka)]---(30)]]>其中 按前面的推導，得到如下的關係式A^(ka)=A(ka)+N(ka)---(32)]]>在式(12)中，如果用 替換 ，可得tr(Re(i,ka)-A^(ka)A^(ka)H)N*Q+W-1]]>tr(Re(i,ka)-A(ka)A(ka)H-E(N(ka)N(ka)H))N*Q+W-1]]>=tr(Re(i,ka)-A(ka)A(ka)H)-tr(E(N(ka)HN(ka)))N*Q+W-1]]>=no_abs2(i,ka)-f(ka)(G,N,Q,W,Km,P,)*no_abs2(i,ka)---(33)]]>其中f(ka)(G,N,Q,W,Km,P,)]]>幹擾功率估計修正因子，所修正的噪聲分重含於A^(ka)A^(ka)H]]>即tr(E(N(ka)HN(ka)))N*Q+W-1,]]>理論上，f(ka)(G,N,Q,W,Km,P,)=N*Q*tr((GHG)-1)N*Q+W-1---(34)]]>故此時可用式(33)來進行幹擾功率估計，即^no_abs2(i,ka)=tr(Re(i,ka)-A^(ka)A^(ka)H)(N*Q+W-1)*(1-f(ka)(G,N,Q,W,Km,P,...))]]>||ed(i,ka)||2-N*kru=1Kru||b^(kru,ka)||2(N*Q+W-1)*(1-f(ka)(G,N,Q,W,Km,P,...))---(35)]]>上面推導是基於不帶後處理的信道衝激響應。
如果採用經過後處理的信道衝激響應，並且假定第ka個天線上所有用戶信道衝激響應總共Km*W拍中的有效拍數為 ，經嚴格推導，帶後處理的幹擾功率估計修正因子為f(ka)(G,N,Q,W,Km,P,)N*Q*Neffective(ka)*tr((GHG)-1)Km*W*(N*Q+W-1)---(36)]]>在Method_abs法中引入修正因子以提高其性能在式(13)中，用 替換 ，可得如下結果j=1N*Q+W-1|[Re(i,ka)]j,j-[A^(ka)A^(ka)H]j,jN*Q+W-1]]> =abs2(i,ka)*(1-g(ka)(G,N,Q,W,Km,P,))---(37)]]>此時，可用式(37)來進行幹擾功率估計，即^abs2(i,ka)=j=1N*Q+W-1|[Re(i,ka)]j,j-[A^(ka)A^(ka)H]j,j|(N*Q+W-1)*(1-g(ka)(G,N,Q,W,Km,P,))]]> (38)其中g(ka)(G,N,Q,W,Km,P,)]]>是幹擾功率估計修正因子，它主要由後處理模式決定，很難用解析式表述，實際中可採用仿真的方式確定一個比較合理的值。
基於上面新的估計公式，申請人進行了大量的仿真，圖10示出了最能驗證算法正確性的環境(系統處於滿負荷，即所有可用的資源單元全被分配)。通過仿真表明當用戶數量很大時，幹擾功率從0到一定值線性變化，基於後處理模式0(信道衝激響應不經過後處理)和模式2的估計幹擾功率不再是一條直線，出現了之之形，尤其是在低信噪比環境；但是基於後處理模式1時，無論是Method_abs，還是Method_no_abs，估計算法的性能都很好，其估計誤差不會超過5％，如圖10所示。另外通過大量仿真得知，在低信噪比環境下，Method_abs工作得比Method_no_abs好一點，在高信噪比環境下，Method_no_abs工作得比Method_abs好一點。說明這兩種方法有互補性，也就是說，對不同的環境，實現中存在一個相應的最優絕對值窗長L(1≤L≤2*Ka*(N*Q+W-1))，但是性能差別不大。另外，本申請人也做了以上算法在非白高斯環境下的跟蹤性能，其結果示於圖11，從圖中可以看出，它能跟蹤幹擾的快速變化。通過上面的仿真，表明引入了幹擾功率估計修正因子的上述算法不僅能在理論上可行，而且在實踐中也很有效。
然而，信道估計器進行後處理(模式1和模式2)時需要門限，這個門限應該由外環提供。有很多解決方案來實現如何將門限值饋入信道估計器，下面給出本發明幹擾功率估計器估計幹擾功率的兩個實施例。
圖5示出了本發明幹擾功率估計器的估計幹擾功率的優選實施例。可以採用基於無絕對值法(method_no_abs)(其窗長為2*Ka*(N*Q+W-1))或絕對值法(method_abs)(其窗長為1)來進行幹擾功率估計。
首先描述採用無絕對值法(method_no_abs)(其窗長為2*Ka*(N*Q+W-1))的幹擾功率估計器進行幹擾功率估計的情況。
參照圖5，卷積器300接收來自信道估計器200的信道衝激響應或模式1脈衝判決器800的輸出或模式2脈衝判決器900的輸出，將接收到的數據與相應的擴頻碼(由卷積器300內部產生或從外部提供)按前述式(4)計算出b矢量。幹擾估計部分400接收b矢量和來自解幀器100的數據塊，並按上述公式(35)估計每一天線每一數據塊的幹擾功率。然後，幀內數據塊間平均器500A按式(14)採用從幹擾估計部分400接收到的幹擾功率進行幀內數據塊間進行平均；多天線平均器500按照式(16)對幀內數據塊間平均器500A的輸出進行多天線間平均，從而獲得平均幹擾功率；另外為了更進一步提高系統的性能，利用幀間平均器600對多天線平均器500的輸出進行線性或迭代平均。
這裡，將採用無絕對值法(method_no_abs)的幹擾功率估計器稱作Method_no_abs估計器。
接下來描述採用絕對值法(method_abs)(其窗長為1)的幹擾功率估計器進行幹擾功率估計的情況。
參照圖5，卷積器300接收來自信道估計器200的信道衝激響應或模式1脈衝判決器800的輸出或模式2脈衝判決器900的輸出，將接收到的數據與相應的擴頻碼(由卷積器300內部產生或從外部提供)按前述式(4)計算出b矢量。幹擾估計部分400接收b矢量和來自解幀器100的數據塊，並按上述公式(38)估計每一天線每一數據塊的幹擾功率。然後，幀內數據塊間平均器500A按式(15)採用從幹擾估計部分400接收到的幹擾功率進行幀內數據塊間進行平均；多天線平均器500按照式(17)對幀內數據塊間平均器500A的輸出進行多天線間平均，從而獲得平均幹擾功率；另外為了更進一步提高系統的性能，利用幀間平均器600對多天線平均器500的輸出進行線性或迭代平均。
這裡，將採用絕對值法(method_abs)的幹擾功率估計器稱作Method_abs估計器。
本發明的絕對值法(method_abs)和無絕對值法(method_no_abs)可應用於幹擾功率檢測系統中。
圖6示出了應用本發明幹擾估計方法的幹擾功率檢測系統的第一實施例。
圖6的幹擾功率檢測系統採用用直接法估計幹擾功率。其工作原理如下。基於模式0的幹擾功率 作為信道估計器中脈衝拍判決器的門限，判決時採用模式1，這樣基於模式1的幹擾功率 就可得到。得到此數值後，將其饋入功控模塊、切換模塊、以及採用模式2的脈衝拍判決器，其輸出將作為聯合檢測器(JD)中b矢量產生器的輸入。
更具體地講，如圖6所示，解幀器100接收數據幀，並且按TD-(S)CDMA協議所規定的幀結構對其解幀，輸出數據塊和中間訓練序列塊，並且將數據塊分別饋入Method_abs估計器700、Method_no_abs估計器700A和聯合檢測器(JD)1200。解幀器100將中間訓練序列塊饋入信道估計器200。信道估計器200按Steiner方法進行信道估計(參見文章Bernd Steiner，Peter Jung，″Optimumand Suboptimum Channel Estimation for the Uplink of CDMA Mobile RadioSystems with Joint Detection″，ETT，Vol.5 No.1，pp.39-50，Jan-Feb.1994)，獲得未經過後處理(即模式0)的信道衝激響應。將未經過後處理的信道衝激響應饋入Method_abs估計器700、基於模式1的脈衝拍判決器800和基於模式2的脈衝拍判決器900。這裡，基於模式1的脈衝拍判決器800所採用的判決算法具有對信道衝激響應進行後處理模式1的特徵，即，對信道衝激響應的每一拍，如果它的功率小於門限，就將其強置為0。另外，基於模式2的脈衝拍判決器900所採用的判決算法具有對信道衝激響應進行後處理模式2的特徵，其方法基本與模式1相同，區別僅在於對應同一中間訓練序列偏移的所有拍，如果其每一拍的功率皆小於門限，則保持其原始值，而不將其置為0。Method_abs估計器700根據接收到的數據估計出基於模式0的幹擾功率 然後將此幹擾功率 饋入基於模式1的脈衝拍判決器800。脈衝拍判決器800獲得經後處理模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數，之後將其饋入Method_no_abs估計器700A，由它基於前述公式(35)估計出基於模式1的幹擾功率 。Method_no_abs估計器700A得到此數值後，將其饋入採用模式2的脈衝拍判決器900、功控模塊1000、切換模塊1100和聯合檢測器(JD)1200，同時，模式2的脈衝拍判決器900對接收數據進行處理，以獲得經後處理模式2處理後的信道衝激響應，並且將經後處理模式2處理後的信道衝激響應輸出到聯合檢測器(JD)1200進行後續處理。
這裡，Method_abs估計器700和Method_no_abs估計器700A均可以採用圖5所示結構的幹擾功率估計器。為了簡便起見，沒有另外給出Method_abs估計器700和Method_no_abs估計器700A的詳細示意圖，僅參照圖5進行描述。
具體地講，參照圖5，Method_abs估計器700可以包括卷積器300，用於將來自信道估計器200的信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼(由卷積器300內部產生或從外部提供)進行卷積，獲得組合信道衝激響應；幹擾估計部分400，用於接收來自所述解幀器100的數據塊和來自所述卷積器300的組合信道衝激響應，並且按照式(38)，通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算幹擾功率；以及幀內數據塊間平均器500A和幀內多天線平均器500，用於按照式(15)和(17)對幹擾估計部分400計算出的幹擾功率進行計算，以得到不同天線的平均幹擾功率；之後利用幀間平均器600對多天線平均器500的輸出進行線性或迭代平均得到基於模式0的幹擾功率。
Method_no_abs估計器700A的結構和操作與Method_abs估計器700基本相同。Method_no_abs估計器700A包括卷積器300，用於將來自脈衝拍判決器800的經後處理模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數與相應的用戶擴頻碼(由卷積器300內部產生或從外部提供)進行卷積，獲得組合信道衝激響應；幹擾估計部分400，用於接收來自所述解幀器100的數據塊和來自所述卷積器300的組合信道衝激響應，並且按照式(35)，通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算幹擾功率；以及幀內數據塊間平均器500A和幀內多天線平均器500，用於按照式(14)和(16)對幹擾估計部分400計算出的幹擾功率進行計算，以得到不同天線的平均幹擾功率；之後利用幀間平均器600對多天線平均器500的輸出進行線性或迭代平均得到基於模式1的幹擾功率。
這裡，Method_abs估計器700和Method_no_abs估計器700A中所包含的幹擾估計部分400是相同的，均可採用圖2所示的結構，其包括接收信號總功率計算器410，用於接收來自所述解幀器100的數據塊，並通過數據塊計算接收信號總功率；有用的用戶信號功率計算器420，用於根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率；以及幹擾功率計算器430，用於通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率並進行修正，計算幹擾功率。
圖7示出了應用本發明幹擾估計方法的幹擾功率檢測系統的第二實施例。
圖7的幹擾功率檢測系統採用迭代法估計幹擾功率。參照圖7，解幀器100接收數據幀，按TD-(S)CDMA協議所規定的幀結構對其解幀，並且輸出數據塊和中間訓練序列塊。數據塊被饋入Method_abs估計器700A。中間訓練序列塊被饋入信道估計器200。信道估計器200按Steiner方法進行信道估計(參見文章Bernd Steiner，Peter Jung，″Optimum and Suboptimum ChannelEstimation for the Uplink of CDMA Mobile Radio Systems with Joint Detection″，ETT，Vol.5 No.1，pp.39-50，Jan-Feb.1994)，輸出未經過後處理(即模式0)的信道衝激響應。信道衝激響應隨之被饋入基於模式1的脈衝拍判決器800和基於模式2的脈衝拍判決器900。這裡，基於模式1的脈衝拍判決器800所採用的判決算法具有對信道衝激響應進行後處理模式1的特徵，即，對信道衝激響應的每一拍，如果它的功率小於門限，就將其強置為0。另外，基於模式2的脈衝拍判決器900所採用的判決算法具有對信道衝激響應進行後處理模式2的特徵，其方法基本與模式1相同，區別僅在於對應同一中間訓練序列偏移的所有拍，如果其每一拍的功率皆小於門限，則保持其原始值，而不將其置為0。基於模式1的脈衝拍判決器800將經後處理模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數輸出到Method_no_abs估計器700A，Method_no_abs估計器700A根據接收到的數據估計出基於模式1的幹擾功率 。Method_no_abs估計器700A將該幹擾功率 饋入迭代平均估計器1300。迭代平均估計器1300按式(39)對接收到的幹擾功率 進行迭代平均。迭代平均估計器1300的輸出饋入基於模式2的脈衝拍判決器900以獲得經後處理模式2處理後的信道衝激響應。脈衝拍判決器900將經後處理模式2處理後的信道衝激響應輸出到聯合檢測器(JD)1200。迭代平均估計器1300的輸出也被饋入功控模塊1000和切換模塊1000進行後續處理。
另外，基於模式1的幹擾功率 反饋回基於模式1的脈衝拍判決器800。亦即，基於模式1的脈衝拍判決器800根據從信道估計器200接收到的信道衝激響應和從來自迭代平均估計器1300的迭代輸出進行處理。由於此過程是反饋的，故稱之為迭代法估計。迭代過程中，假定當前幀的幹擾功率為 ，前一次迭代輸出為 ，則迭代幹擾估計輸出可按下式求出^no_abs2(n)=(1-xY)^no_abs2(n-1)+xY^no_abs2(n)---(39)]]>其中，Y是迭代平均估計窗的長度， 是遺忘因子。
圖7中的Method_no_abs估計器700A的結構與操作與圖7中的Method_no_abs估計器700A的結構與操作完全相同，這裡將不再予以贅述。
如上所述，本發明用數據塊和組合信道衝激響應聯合估計幹擾功率，根據本發明的幹擾功率估計設備及其方法、及幹擾功率檢測系統採用了Method_no_abs和/或Method_abs進行幹擾功率估計和檢測，能夠改善幹擾功率估計的精度，提高系統的性能，並且具有良好的跟蹤性能。
以上參照附圖及優選實施例對本發明進行了具體描述，但應指出的是，本發明不局限於上述具體實施例。本領域內的普通技術人員完全能夠根據所公開的技術內容，在不背離本發明宗旨和範圍的前提下，對本發明的具體實施方式
進行各種形式和內容上的整合和改變。
權利要求
1.一種在TD-(S)CDMA無線通信系統中的幹擾功率估計方法，包括下列步驟步驟1，通過解幀器將接收到的幀分解為數據塊和用於信道估計的中間訓練序列塊；步驟2，通過數據塊計算接收信號總功率，它包括有用的用戶信號功率和幹擾功率；步驟3，用接收到的中間訓練序列塊進行信道估計，以獲得信道衝激響應；步驟4，將信道估計器的輸出與相應用戶的擴頻碼進行卷積獲得矢量b，即組合信道衝激響應；步驟5，基於矢量b，求出有用的用戶信號功率；和步驟6，從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率，得到未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，從而得到幹擾功率。
2.如權利要求1所述的方法，其中，有限多個估計的幹擾功率之和不小於0，即i^i20,]]>其中 為估計的幹擾功率。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，在所述步驟6中，採用幹擾功率估計修正因子修正未修正的幹擾功率。
4.如權利要求1或2所述的方法，其中，在所述步驟4中，對所述信道衝激響應進行模式1的後處理，即對信道衝激響應的每一拍，如果它的功率小於門限，就將其強置為0。
5.如權利要求1或2所述的方法，其中，在所述步驟4中，對所述信道衝激響應進行模式2的後處理，即對信道衝激響應的每一拍，如果對應同一中間訓練序列偏移的所有拍中的每一拍的功率皆小於門限，則保持其原始值，而不將其置為0；而如果對應同一中間訓練序列偏移的所有拍中，至少有一拍的功率不小於門限，就將不低於門限的拍保持原始值，其餘低於門限的強置為0。
6.一種TD-(S)CDMA無線通信系統中基於接收數據和組合信道衝激響應的多用戶檢測的幹擾功率估計設備，包括解幀器(100)，用於將接收到的幀分解為數據塊和中間訓練序列塊；信道估計器(200)，用於採用接收到的中間訓練序列塊獲得信道衝激響應；卷積器(300)，用於將信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，獲得組合信道衝激響應；和幹擾估計部分(400)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊和來自所述卷積器(300)的組合信道衝激響應，並通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，得到幹擾功率。
7.如權利要求6所述的幹擾功率估計設備，其中，所述幹擾估計部分(400)包括接收信號總功率計算器(410)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊，並通過數據塊計算接收信號總功率；有用的用戶信號功率計算器(420)，用於根據卷積器(300)獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率；以及幹擾功率計算器(430)，用於通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率並利用幹擾功率估計修正因子進行修正。
8.如權利要求6或7所述的幹擾功率估計設備，還包括幀內數據塊間平均器(500A)和幀內多天線平均器(500)；幀內數據塊間平均器(500A)用於對幹擾估計部分(400)計算出的不同天線的幀內幹擾功率進行數幀內據塊間平均得到不同天線的幀內平均幹擾功率，幀內多天線平均器(500)用於對幀內數據塊間平均器(500A)計算出的不同天線的幀內平均幹擾功率進行天線間平均，以得到平均幹擾功率。
9.如權利要求8所述的幹擾功率估計設備，還包括幀間平均器(600)，用於接收從所述幀內多天線平均器(500)輸出的平均幹擾功率，對接收到的幹擾功率進行幀間線性或迭代平均。
10.一種TD-(S)CDMA系統中的幹擾功率檢測系統，包括解幀器(100)，用於接收數據幀，並且對接收到的數據幀解幀，輸出數據塊和中間訓練序列塊；信道估計器(200)，用於接收所述中間訓練序列塊，並且對此進行信道估計，獲得模式0的信道衝激響應；第一估計器(700)，對來自所述解幀器(100)的數據塊、來自所述信道估計器(200)的信道衝激響應，估計出基於模式0的幹擾功率；第一脈衝拍判決器(800)，用於接收來自所述信道估計器(200)的信道衝激響應和來自所述第一估計器(700)的基於模式0的幹擾功率，產生模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數；第二估計器(700A)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊和來自所述第一模式脈衝拍判決器(800)的模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數，採用所接收到的這些數據估計基於模式1的幹擾功率，並將其饋入功控模塊(1000)，切換模塊(1100)和聯合檢測器(1200)；第二脈衝拍判決器(900)，用於接收來自所述信道估計器(200)的信道衝激響應和來自所述第二估計器(700A)的基於模式1的幹擾功率，產生模式2處理後的信道衝激響應；和聯合檢測器(1200)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊、來自所述第二估計器(700A)的基於模式1的幹擾功率、和來自第二脈衝拍判決器(900)的模式2處理後的信道衝激響應，並且根據接收到的數據進行數據檢測。
11.如權利要求10所述的幹擾功率檢測系統，其中，所述第一估計器(700)包括第一卷積器(300)，用於將來自信道估計器(200)的信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，獲得組合信道衝激響應；第一幹擾估計部分(400)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊和來自所述卷積器(300)的組合信道衝激響應，並通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，得到幹擾功率。第一幀內數據塊間平均器(500A)，用於對第一幹擾估計部分(400)計算出的不同天線的幀內幹擾功率進行天線間平均得到不同天線的幀內平均幹擾功率；第一幀內多天線平均器(500)，用於對第一幀內數據塊間平均器(500A)計算出的不同天線的幀內平均幹擾功率進行天線間平均，以得到平均幹擾功率，作為基於模式0的幹擾功率；和第一幀間平均器(600)，用於對第一幀內多天線平均器(500)計算出的平均幹擾功率進行線性或迭代平均，所述第二估計器(700A)包括第二卷積器(300)，用於將來自所述第一模式脈衝拍判決器(800)的模式1處理後的信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，獲得組合信道衝激響應；第二幹擾估計部分(400)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊和來自所述卷積器(300)的組合信道衝激響應，並通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算未修正的幹擾功率；由於進行信道估計時，噪聲功率被放大且信道衝激響應的每一拍均包含噪聲，故利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，得到幹擾功率；第二幀內數據塊間平均器(500A)，用於對第二幹擾估計部分(400)計算出的不同天線的幀內幹擾功率進行天線間平均得到不同天線的幀內平均幹擾功率；第二幀內多天線平均器(500)，用於對第二幀內數據塊間平均器(500A)計算出的不同天線的幀內平均幹擾功率進行天線間平均，以得到平均幹擾功率，作為基於模式1的幹擾功率；和第二幀間平均器(600)，用於對第二幀內多天線平均器(500)計算出的平均幹擾功率進行線性或迭代平均。
12.如權利要求11所述的幹擾功率檢測系統，其中，所述第一和第二幹擾估計部分(400)均包括接收信號總功率計算器(410)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊，並通過數據塊計算接收信號總功率；有用的用戶信號功率計算器(420)，用於根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率；以及幹擾功率計算器(430)，用於通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率，計算未修正的幹擾功率；由於進行信道估計時，噪聲功率被放大且信道衝激響應的每一拍均包含噪聲，故利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，得到幹擾功率。
13.一種TD-SCDMA系統中的幹擾功率檢測系統，包括解幀器(100)，用於接收數據幀，並且對接收到的數據幀解幀，輸出數據塊和中間訓練序列塊；信道估計器(200)，用於接收所述中間訓練序列塊，並且對此進行信道估計，獲得模式0的信道衝激響應；第二估計器(700A)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊和第一模式脈衝判決器(800)的輸出，並輸出基於模式1的幹擾功率；迭代平均估計器(1300)，用於對從所述第二估計器(700A)接收到的幹擾功率進行迭代平均；第一脈衝拍判決器(800)，用於接收來自所述信道估計器(200)的信道衝激響應和來自迭代平均估計器(1300)的迭代輸出，產生模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數，並將其輸出到所述第二估計器(700A)；第二脈衝拍判決器(900)，用於接收來自所述信道估計器(200)的信道衝激響應和迭代平均估計器(1300)的迭代輸出，產生模式2處理後的信道衝激響應；和聯合檢測器(1200)，用於接收迭代平均估計器(1300)的輸出和來自第二脈衝拍判決器(900)的模式2處理後的信道衝激響應，並且根據接收到的數據進行數據檢測，其中，所述第二估計器(700A)採用來自所述解幀器(100)的數據塊和來自第一模式脈衝拍判決器(800)的模式1處理後的信道衝激響應和有效拍數產生基於模式1的幹擾功率。
14.如權利要求13所述的幹擾功率檢測系統，其中，所述第二估計器(700A)包括第二卷積器(300)，用於將來自所述第一模式脈衝拍判決器(800)的模式1處理後的信道衝激響應與相應的用戶擴頻碼進行卷積，獲得組合信道衝激響應；第二幹擾估計部分(400)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊和來自所述卷積器(300)的組合信道衝激響應，並通過數據塊計算接收信號總功率，根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率，並且通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率來計算未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，得到幹擾功率；第二幀內數據塊間平均器(500A)，用於對幹擾估計部分(400)計算出的不同天線的幀內幹擾功率進行天線間平均得到不同天線的幀內平均幹擾功率；和第二幀內多天線平均器(500)，用於對第二幀內數據塊間平均器(500A)計算出的不同天線的幀內平均幹擾功率進行天線間平均，以得到平均幹擾功率，作為基於模式1的幹擾功率；和第二幀間平均器(600)，用於對第二幀內多天線平均器(500)計算出的平均幹擾功率進行線性或迭代平均，以進一步提高估計的精度。
15.如權利要求14所述的幹擾功率檢測系統，其中，所述第二幹擾估計部分(400)包括接收信號總功率計算器(410)，用於接收來自所述解幀器(100)的數據塊，並通過數據塊計算接收信號總功率；有用的用戶信號功率計算器(420)，用於根據獲得的組合信道衝激響應計算有用的用戶信號功率；以及幹擾功率計算器(430)，用於通過從接收信號總功率減去有用的用戶信號功率，計算未修正的幹擾功率；並且利用幹擾功率估計修正因子對未修正的幹擾功率進行修正，消除進行信道估計時被放大的噪聲功率和信道衝激響應中的每一拍中的噪聲，得到幹擾功率。
全文摘要
本發明提供了一種對TD－(S)CDMA無線通信系統中的幹擾功率進行精確估計的方法，利用包括聯合檢測和幹擾消除等多用戶檢測技術，通過接收到的數據塊和中間訓練序列塊進行聯合幹擾功率估計。另外，本發明還引入了幹擾功率估計修正因子，以及將信道估計輸出的後處理結果用於前述的估計過程。本發明還相應地提供了一種基於接收數據和組合信道衝激響應的多用戶檢測幹擾功率估計器、以及TD－(S)CDMA系統中的幹擾功率檢測系統。
文檔編號H04W24/00GK1468011SQ0214091
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月10日 優先權日2002年7月10日
發明者王雙全, 白倫博, 陽建軍, 許榮濤, 宋建霞 申請人:西門子(中國)有限公司