疊加合成信道濾波器的製作方法

2023-06-10 02:16:21 3

專利名稱：疊加合成信道濾波器的製作方法
疊加合成信道濾波器 優先權要求
本申請要求2007年3月2日提交的題為"ADAPTIVE SAME FREQUENCY REPEATER TECHNIQUES (自適應同頻中繼器技術)"的美國臨時專利申請 S/N. 60/904,368的優先權，該申請通過援引全部納入於此。
背景
按照慣例，諸如基於時分雙工(TDD)、頻分雙工(FDD)無線保真度 (Wi-Fi)、微波接入全球互操性(Wi-max)、蜂窩、全球移動通信系統(GSM)、 碼分多址(CDMA)或3G的無線網絡等無線通信網絡的覆蓋區可通過中繼器 而增大。示例性中繼器包括例如在如由開放式系統互連基本參考模型(OSI模 型)定義的物理層或數據鏈路層中操作的頻率變換中繼器或同頻中繼器。
物理層中繼器可被分類到"相同頻率"或"頻率變換"設備中。與將在何處部 署中繼器相關聯的網絡架構將決定所使用中繼器的類型。如果使用同頻中繼 器，則其要求中繼器在相同頻率上並發地接收和傳送。因此，中繼器必須使用 各種天線和數字/模擬消除技術在接收機和發射機之間實現隔離。如果使用頻率 變換中繼器，則中繼器接收第一頻率信道上的信號並在隨後將其變換至第二頻 率信道以進行並發傳輸。這樣，通過頻率分離使發射機與接收機之間的隔離達 到某一程度。較佳地，用於接收和發射的天線以及中繼器電路被包括在同一封 裝內以便達成製造成本縮減、安裝便利等。當中繼器意在供消費者用作基於住 宅或小辦公室的設備時尤其屬於這種情形，此時外形因素和安裝便利是關鍵考 量。在如此的設備中， 一個天線或天線組通常面對例如基站、接入點、網關， 而另一天線或天線組面向訂戶設備。
對於並發地接收和發射的中繼器，接收和發射天線之間的隔離在整個中繼 器性能——即中繼至相同頻率還是中繼至不同頻率的情形——中是個重要因 素。更具體地，如果接收機和發射機天線並未適當的隔離，則中繼器的性能會
6顯著惡化。通常，中繼器的增益不能比隔離大，以防止中繼器振蕩或初始靈敏 度降低。隔離通常是通過物理分開、天線方向圖或偏振來達成的。對於頻率變 換中繼器，可利用帶通濾波來達成附加隔離，但是因在接收天線的帶內頻率範 圍內接收到非希望噪聲和來自發射機的帶外輻射，所以天線隔離一般在中繼器 性能中仍是限制因素。在中繼器工作在相同頻率上的情況下，接收機與發射機 的天線隔離是更加關鍵的問題，在這樣的情況下帶通濾波不提供附加隔離。
基於蜂窩的系統常常具有有限的獲許可頻譜可用，並且不能利用頻率變換 中繼辦法，因此使用利用相同接收和發射頻率信道的中繼器。
如以上所提及的，對於旨在供消費者使用的中繼器，將中繼器製造成在物 理上具有小的形狀因子以達成進一步的成本縮減、安裝簡易等會是較佳的。然
而，小的形狀因子導致天線以緊密的接近度布置，由此加劇以上所討論的隔離 問題。
當前的中繼器遭受其他嚴重缺陷，因為它們無法將源自其自身發射機的漏 洩與其希望中繼的信號分開。結果，常規中繼器通常不能在實時的基礎上最優 化其系統隔離和性能，從而導致對整個網絡系統的差劣操作或破壞性影響。具 體地，當前實踐不允許在使中繼器能按常規操作的同時自適應消除中繼器環境 中的非希望信號。替換地，當前中繼器部署由於成本和複雜度而提供有限的消 除環路，是分立的實現，且通常被部署在沒有子頻帶濾波的單頻帶系統中。此 外，當前幹擾消除環路的部署假定多徑延遲且遭受散射信號中的額外或失配延 遲、信號中變化的延遲(例如，都卜勒)、以及對寬帶信號的有限消除(例如， IC帶寬)。
根據前面所述，易於顯見存在對用於克服現有實踐的缺點的系統和方法的 需要。
概要
提供本概述以便以簡化形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的一些 概念。本概述並非旨在標識出要求保護的主題的關鍵特徵或必要特徵，亦非旨 在用於限定要求保護的主題的範圍。
本說明書描述了用於生成濾波器的數字係數的方法和系統。係數的生成依
7賴於經零填充的時域衝激響應——例如零被添加到與長度為M的採樣輸入信 號相對應的陣列——的傅立葉變換。通過長度為NjTT-Ns+M-l的頻域響應生
成單位原型濾波器，其中Ns為傳入信號的採樣長度。單位原型濾波器隨後被
循環移位以便生成以合需頻率為中心的帶通濾波器。經循環移位的濾波器被逐 個點相加，以生成用於濾波傳入信號的合成數字係數集合。從接收自與一個或 多個服務提供商相關聯的一個或多個基站的消息提取合成濾波器的基準頻率。 合成濾波器通常在頻率中繼器上操作。
在本文所闡述的方面，公開了一種用於生成用在無線環境中的數字濾波器
係數的方法，該方法包括將零添加到時域中有M個樣本的衝激響應以形成 長度為NFFT的經零填充的衝激響應，其中M和NFFT為正整數；對NFFT長度的
經零填充的衝激響應進行傅立葉變換；對經傅立葉變換、零填充的衝激響應執 行循環移位；以及在頻域中將經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響應的
集合相加以生成合成數字濾波器係數集合。
在另一方面，本發明公開了處理器，配置成生成時域中有M個樣本的 衝激響應，執行陣列填充操作，其中M為正整數；計算M個槽的衝激響應或
NjTT個槽的頻率序列中的至少一個的傅立葉變換，其中N汗T為正整數;對NFFT 個槽的經傅立葉變換的衝激響應執行循環移位；將經傅立葉變換、零填充的衝 激響應的集合相加；利用相加的經傅立葉變換的衝激響應來生成合成掩蓋濾波 器；以及耦合至處理器的存儲器。
一種在無線環境中操作的裝置，所述裝置包括用於將時域中M個槽的 衝激響應零填充至Nn^個槽的長度的裝置，其中M和N^T為正整數；用於對
NFFT個槽的經零填充的衝激響應進行傅立葉變換的裝置；用於對經傅立葉變 換、零填充的衝激響應執行循環移位的裝置；用於在頻域中對經循環移位、傅 裡葉變換、零填充的衝激響應的集合進行相加以生成濾波器掩蓋的裝置；用於 將所生成的濾波器掩蓋輸送給頻槽乘法器塊的裝置；以及用於將所生成的濾波 器掩蓋應用於要中繼的信號塊的頻域槽集合的裝置。
一種包括計算機可讀介質的電腦程式產品，包括用於使計算機將時域
中M個槽的衝激響應填充至NFFT個槽的長度的代碼，其中M和N汗T為正整 數;用於使計算機對所述NFFT個槽的經零填充的衝激響應進行傅立葉變換的代碼；用於使計算機對所述經傅立葉變換、零填充的衝激響應執行循環移位的代 碼；以及用於使計算機在頻域中對經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響 應的集合進行相加以生成濾波器掩蓋的代碼；以及用於使計算機將所生成的濾 波器掩蓋應用於要中繼的信號塊的頻域槽集合的代碼。
以下說明和所附插圖詳細闡述了主題的某些示例性方面。但是，這些方面 僅僅是指示了可採用主題的原理的各種方式中的若干種，並且所要求保護的主 題旨在涵蓋所有此類方面及其等效方案。
附圖簡述


圖1是根據本文中所描述的方面的例示性中繼器的示例性外殼的框圖。 圖2是根據本文所描述的方面的執行反饋消除的示例性RF中繼器的示例
性信號傳播的框圖。
圖3是根據本文中所描述的方面的示例性天線中繼器組件的框圖。
圖4是根據本文中所描述的方面的示例性中繼器組件的框圖。
圖5是根據本文中所闡述的方面的例示性RF中繼器的示例性組件的協作
的框圖。
圖6是根據本文中所描述的方面的例示性RF中繼器的示例性組件的協作 的另一框圖。
圖7是根據本文中所描述的方面的具有雙頻帶陣列的頻分雙工(FDD)中 繼器的框圖。
圖8是根據本文所描述的方面的具有數字幹擾消除系統的示例性FDD單 頻帶中繼器的框圖。
圖9是根據本文所描述的方面的具有數字幹擾消除系統和陣列的示例性 FDD單頻帶中繼器的框圖。
圖10是根據本文中所描述的方面的有助於要濾波和中繼的頻率分布的配 置的示例系統的框圖。
圖11是圖解有助於本說明書中描述的示例方法的實現的示例中繼器平臺 1040的功能組件的交互的框圖。
圖12圖解了根據本文中所描述的各方面可被用於數字濾波器掩蓋生成的頻率分布。
圖13是圖解輸入信號根據基於所配置的頻率分布的數字濾波器掩蓋進行 分解的框圖。
圖14圖解了根據本文中所描述的方面生成的示例數字濾波器掩蓋、或數 字係數集合。
圖15是根據本主題說明書中描述的方面的用於配置頻率中繼器的示例方 法的流程圖。
圖16是用於生成數字濾波器係數的原型集合的流程圖。 圖17是用於對數據流進行濾波的示例方法的流程圖。 圖18圖解了助益頻率中繼器的配置的示例系統。
詳細描述
本公開涉及以下於2008年3月3日提交的美國專利申請代理人案號 080603U1 、 S/N. XX/XXX，XXX的PHYSICAL LAYER REPEATER UTILIZING REAL TIME MEASUREMENT METRICS AND ADAPTIVE ANTENNA ARRAY TO PROMOTE SIGNAL INTEGRITY AND AMPLIFICATION (利用實
時測量度量和自適應天線陣列以提升信號完整性和放大的物理層中繼器)；代 理人案號080603U2、 S/N. XX/XXX,XXX的CLOSED FORM CALCULATION OF TEMPORAL EQUALIZER WEIGHTS USED IN A REPEATER TRANSMITTER LEAKAGE CANCELLATION SYSTEM (用在中繼器發射機漏 洩消除系統中的時間均衡器權重的閉合形式計算)；代理人案號080603U3、 S/N. XX/XXX,XXX的USE OF A FILTERBANK IN AN ADAPTIVE ON-CHANNEL REPEATER UTILIZING ADAPTIVE ANTENNA ARRAYS (在利用自適應天線陣列的自適應同頻信道中繼器中使用濾波器排)；代 理人案號080603U4、 S/N. XX/XXX,XXX的USE OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN CONJUNCTION WITH AN ON-CHANNEL REPEATER TO IMPROVE SIGNAL QUALITY (結合同頻信道中繼器使用自適應天線陣列以改 善信號質量)；代理人案號080603U5、 S/N. XX/XXX,XXX的AUTOMATIC GAIN CONTROL AND FILTERING TECHNIQUES FOR USE IN
10ON-CHANNEL REPEATER (用於同頻信道中繼器的自動增益控制和濾波技 術)；以及代理人案號080603U6、 S/N. XX/XXX，XXX的CONFIGURATION OF A REPEATER (中繼器的配置)，這些申請中的每一個的內容都通過援引 全部納入於此。
現在參考附圖來描述各種實施例，在附圖中貫穿始終使用相同的附圖標記 來引述相似的要素。在以下描述中，為便於解釋，闡述了眾多的具體細節以圖 提供對一個或多個實施例的透徹理解。但是顯而易見的是，沒有這些具體細節 也可實踐如此的實施例。在其它實例中，公知的結構和設備以框圖形式示出以 助益於描述一個或更多個實施例。
另外，本發明的各個方面在以下描述。應當易見的是，本文的教義可以各 種形式來體現，而本文所公開的任何特定結構和/或功能都僅是代表性的。基於 本文的教示，本領域的技術人員應認識到本文所公開的方面可獨立於任何其它 方面來實現並且這些方面中的兩個或多個可以各種方式來組合。例如，裝置和 /或方法可用本文所闡述的任何數目的方面來實現或實踐。另外，裝置和/或方 法可用除本文所闡述的方面的一個或多個之外或與之不同的其它結構和/或功 能來實現或實踐。作為示例，本文中所描述的許多方法、設備、系統和裝置是 在提升W-CDMA通信系統中的上行鏈路導頻信號的上下文中描述的。本領域 技術人員應當領會，這些類似技術可應用於其他通信環境。
如在本申請中使用的，術語"組件"、"模±央"、"系統"之類意指計算機相關 實體，任其是硬體、固件、硬體與軟體的組合、軟體、執行中的軟體、固件、 中間件、微代碼和/或其任何組合。例如，組件可以是但不限於在處理器上運行 的進程、處理器、對象、可執行件、執行的線程、程序、和/或計算機。作為例 示而非限制，在計算設備上運行的應用和該計算設備這兩者都可以是組件。一 個或更多個組件可駐留在進程和/或執行的線程內，並且組件可局部化在一臺計 算機上和/或分布在兩臺或更多臺計算機之間。另外，這些組件能從其上存儲有 各種數據結構的各種計算機可讀介質執行。諸組件可藉助於本地和/或遠程進程 來通信，諸如根據具有一個或多個數據分組的信號(例如，來自一個組件的數 據，其中該組件正藉助於該信號與局部系統、分布式系統、和/或跨諸如網際網路 等的網絡與其他系統中的另一個組件交互)來作此通信。另外，如本領域技術人員將可領會的，本文中描述的系統的組件可被重新編排和/或由外加的組件來 補充以促進達成相關於其所描述的各個方面、目標、優勢等等，並且不限於在 給定插圖中闡明的精確配置。
此外，各種實施例在本文中是結合無線終端或用戶裝備(UE)來描述的。
無線終端或UE也可稱為系統、訂戶單元、訂戶站、移動站、移動臺、移動設 備、遠程站、遠程終端、UE、用戶終端、終端、無線通信設備、用戶代理、 或用戶設備。無線終端或UE可以是蜂窩電話、無繩電話、會話發起協議(SIP) 話機、無線本地環路(WLL)站、個人數字助理(PDA)、具有無線連接能力 的手持式設備、計算設備、或連接到無線數據機的其他處理設備。此外， 在本文中描述了與基站有關的各個實施例。基站可以用於與諸無線終端通信， 並且也可以接入點、B節點、或其他某個術語來述及。
此外，本文中描述的各種方面或特徵可使用標準編程和/或工程技術被實 現為方法、裝置、或製造品。如在本文中使用的術語"製造品"旨在涵蓋可從任 何計算機可讀設備、載波、或媒介訪問的電腦程式。例如，計算機可讀介質 可包括但不限於磁存儲設備(例如硬碟、軟盤、磁條等)、光碟(例如，壓縮 盤(CD)、數字多功能盤(DVD)等)、智慧卡、以及快閃記憶體設備(例如，EPROM、 記憶卡、記憶棒、鑰匙驅動器等)。另外，本文中描述的各種存儲介質可代表 用於存儲信息的一個或多個設備和/或其他機器可讀介質。另外，應當領會，載 波可被用來攜帶諸如在收發語音郵件、接入如蜂窩網等網絡、或指令設備執行 指定功能時使用的計算機可讀電子數據或指令。相應地，術語"機器可讀介質" 指能夠存儲、包含、和/或攜帶指令和/數據的各種物理介質(但並非指真空)。 另外，可將本文中所描述的系統和方法部署為作為能夠存儲、包含和/或攜帶指 令和/或數據的無線信道的部分的機器可讀介質。當然，本領域的技術人員將認 識到，可對所公開的實施例作出許多變形而不會背離本文所描述且要求保護的 本發明的範圍或精神實質。
此外，措辭"示例性"在本文中用於表示用作示例、實例或例示。在此被描 述為"示例性"的任何方面或設計都並非一定要解釋成優於或勝於其它方面或 設計。相反，使用措辭示例性旨在以具體方式給出概念。如本申請中所用的， 術語"或"旨在表示相容性"或"而非排他性"或"。即，除非另外指明或從上下文清楚地看出，否則"X採用A或B"旨在表示本質上相容的排列中的任一個。即，
如果X採用A; X採用B;或X採用A和B兩者，則在前述情形中的任一個 下，"X採用A或B"都是成立的。另外，本申請和所附權利要求書中所用的冠 詞"一"和"一個"通常應當被理解成表示"一個或多個"，除非另外聲明或者可從 上下文中清楚看出是指單數形式。
如本文中使用的，術語"推斷(動詞)"或"推斷(名詞)"泛指從如經由事 件和/或數據捕捉到的一組觀察來推理或推斷系統、環境、和/或用戶的狀態的 過程。舉例而言，可釆用推斷來標識出具體的上下文或動作，或可生成諸狀態 之上的概率分布。推斷可以是概率性的——亦即，基於數據和事件的考慮來計 算感興趣的狀態之上的概率分布。推斷還可以指用於從一組事件和/或數據組合 出更高層次的事件的技術。此類推斷導致從一組觀察到的事件和/或存儲的事件 數據構造出新的事件或動作，無論這些事件在時間接近性意義上是否密切相 關，也無論這些事件和數據是來自一個還是數個事件和數據源。
本文中描述的技術可用於各種無線通信網絡，諸如碼分多址(CDMA)網 絡、時分多址(TDMA)網絡、頻分多址(FDMA)網絡、正交FDMA(OFDMA) 網絡、單載波FDMA (SC-FDMA)網絡等。術語"網絡"和"系統"常被可互換 地使用。CDMA網絡可實現諸如通用地面無線電接入(UTRA) 、 cdma2000 等無線電技術。UTRA包括寬帶-CDMA (W-CDMA) 、 TD-SCDMA和 TD-CDMA。 cdma2000涵蓋IS-2000、 IS-95和IS-856標準。TDMA網絡可實 現諸如全球移動通信系統(GSM)等的無線電技術。OFDMA網絡可實現無線 電技術，諸如演進UTRA (E-UTRA)、 IEEE 802.11、 IEEE 802.16、 IEEE 802.20、 Flash-OFDM⑧等。UTRA、 E-UTRA和GSM是通用移動電信系統(UMTS)的 部分。長期演進(LTE)是即將發布的使用E-UTRA的UMTS。 UTRA、 E-UTRA、 GSM、 UMTS以及LTE在來自名為"第三代夥伴項目"(3GPP)的組織的文檔 中進行了描述。cdma2000在來自名為"第三代夥伴項目2 (3GPP2)"的組織的 文檔中描述。這些不同的無線電技術和標準在本領域中是公知的。出於清晰起 見，以上技術的某些方面在以下於上行鏈路導頻復用的上下文中進行描述，因 為其適用於LTE，因此在以下的大部分描述中，在恰適的地方可使用3GPP術 語。如以下更詳細討論的，提供了一種用於生成濾波器的數字係數的方法和系 統。係數的生成依賴於經零填充的原型濾波器的時域衝激響應——例如零被添 加到時域衝激響應——的傅立葉變換。原型濾波器在零填充之後的長度應當為
NFFT = NS+M-1，其中Ns為傳入信號的採樣長度。類似地，必須將數據零填充
成與經零填充的原型濾器相同的長度。單位原型濾波器隨後被執行NFFT並繼之
以循環移位，以便生成在頻域中以合需頻率為中心的帶通濾波器。經循環移位 的濾波器被逐個點相加，以生成用於濾波經零填充的傳入信號的合成數字係數 集合。從接收自與一個或多個服務提供商相關聯的一個或多個基站的消息提取 合成濾波器的基準頻率。合成濾波器通常在頻率中繼器上操作。
首先參看圖1，其圖解了根據本文中描述的各個方面的例示性中繼器的示 例性外殼。偶極子雙片狀天線配置連同中繼器電子可被有效地容納在如圖1
中所示的緊湊外殼100中。外殼100的結構可以是這樣的其可以兩種方式
的至少一種來直觀地定向；然而，指南可指導用戶結合外殼的放置來最大化信
號接收。在示例性偶極子雙片狀天線配置中，與中繼器電子的印刷電路板
(PCB)相結合的接地平面113可使用例如固定器120被布置在兩個片狀天線 114與115之間並與它們平行。在許多情形中，可使用隔離柵112來改善隔離。
片狀天線114和115的每一個被布置成例如與接地平面113平行，並且可 被印製在接線板等上，可由嵌入到塑料殼內的衝壓金屬部分構成，或者可被不 同地製造。與接地平面113相關聯的PCB的平坦部分可包括配置為例如PCB 上的嵌入跡線的偶極子天線lll。典型地，片狀天線114和115可進行垂直偏 振，而偶極子天線lll進行水平偏振，但是可使用其他實施例。
可利用非交迭天線方向圖和反向偏振的組合來達成雙偶極子雙片狀天線 中的接收天線和發射天線之間約40dB的隔離。具體地，發射機和接收機中的
一者使用具有垂直偏振的兩個雙切換片狀天線中的一個來與接入點通信，而發 射機和接收機中的另一者採用具有水平偏振的偶極子天線。當中繼器意在將室 內網絡信號中繼至室內客戶端時，這個辦法尤其適用。在此情形中，向客戶端 進行發射的天線的方向圖通常需要是大致全向的，這要求使用雙偶極子天線， 因為至客戶端的方向是未知的。
圖2描繪了例示性中繼器環境200內的示例性信號流的例示性框圖。如圖所示，弱收到信號(合需收到信號)220可被天線振子210所接收，並且充當 增益和延遲組件205的輸入。增益和延遲組件205可處理弱收到信號220以產 生強信號230作為來自天線振子215的輸出。此外，進入接收機的發射信號漏 洩225也可充當天線振子210處增益和延遲205的輸入以供在處理弱收到信號 220以生成強信號230時使用。進入接收機的發射漏洩信號225可由可操作地 耦合至天線振子210和215的反饋消除環路(未示出)生成。BP,反饋消除環 路生成將由中繼器發射的信號，這些信號的一部分作為發射漏洩信號225被接 收機接收。
圖3圖解了示例性中繼器環境300的天線振子的交互。示例性中繼器環境 300包括印刷電路板330，後者包括偶極子天線305和320並且還包括片狀天 線310和315。在示例性實現中，偶極子/片狀天線組合可達成發射與接收信道 之間所選的隔離，以實現對合需反饋消除的實施。圖3的天線配置是可在本文 中所描述的其他實施例中使用的天線陣列的配置的示例(其中，例如，片狀天 線310是一個天線陣列的部分，而片狀天線315是另一天線陣列的部分)。
圖4圖解了用於為示例性中繼器提供所選隔離的另一天線配置的一側。天 線配置400包括具有一個或多個片狀天線410和415安裝到其上的PCB板405 。 注意在PCB的相反側上通常可以有相同數目的片狀天線，並且這些片狀天 線相對於天線410和415的偏振通常以相反或有益的偏振來定向，以使得在 PCB的相反側上的天線之間達成充分或甚至最大量的隔離。在例示性實現中， PCB板405可包括各種配置形式的一個或多個片狀天線410和415，並且具有 一對以上的片狀天線以及構成其超集的非偶數個相應片狀天線。天線配置400 可使用片狀天線410和415連同在PCB的相反側上的類似數目個天線的部署 來提供發射與接收信道(例如，可操作地耦合至一個或多個片狀天線的發射信 道與可操作地耦合至一個或多個片狀天線的接收信道)之間的所選隔離以便與 示例性協作反饋消除環路(例如，可操作地耦合至天線陣列的反饋消除環路) 所提供的隔離和放大協作。圖4的配置示出了可用在本文所描述的實施例中的 天線陣列的另一示例。
圖5示出了使用一個或多個天線陣列以執行信號調理和放大的示例性中 繼器環境500。示例性中繼器環境500包括具有天線振子510和515的第一天線陣列505、具有天線振子530和535的第二天線陣列、包括多收發機電路520 和控制器525的處理電路545。作為示例性中繼器環境500的操作的部分，天 線陣列505和540可與多收發機電路520協作，該多收發機電路520與控制器 525協作。信號可由天線陣列505和540接收，並被傳遞給處理電路545以進 行信號調理和處理，並且在隨後被傳回天線陣列505和540以與一個或多個協 作組件(例如，CDMA無線通信網絡的基站)通信。
在例示性實現中，天線陣列505和540可包括附加天線振子，這些附加天 線振子是執行如下文中所描述的方法以達成通過一個或多個天線陣列的協作 以及一個或多個度量——諸如一個或多個相關結果——的應用實現的自適應 反饋消除所必需的。此外，本文中所描述的天線陣列的數目和配置僅僅是示例 性的，因為本文中所描述的系統和方法構想使用具有不同配置並包括不同數目 的天線振子的不同數目的天線陣列。
圖6圖解了示例性中繼器環境600的交互。示例性中繼器環境600包括處 理電路620，該處理電路620包括包含第一天線625和第四天線640的天線陣 列645、屏蔽式多收發機元件630、以及包括第二天線振子660和第三天線振 子655的天線陣列650。操作地，源自第一網絡605的下行鏈路信號610可被 處理電路620處理以生成經中繼的下行鏈路信號665以便傳達給第二網絡675， 而源自第二網絡675的上行鏈路信號可被處理電路620處理以生成經中繼的上 行鏈路信號615以便傳達給第一網絡605。天線陣列645和650的配置和定向 提升被提供給處理電路620的未經調理的上行鏈路和下行鏈路信號的所選隔 離，以及提升此類信號的合需放大和增益。
在例示性實現中，示例性中繼器環境600可包括附加天線振子，這些附加 天線振子是執行本文中所描述的方法以達成通過一個或多個天線陣列的協作 以及相關度量的應用實現的自適應反饋消除所必需的。此外，應當領會，本文 中所描述的天線陣列的數目和配置僅僅是示例性的，因為本文中所描述的系統 和方法構想使用具有不同配置並包括不同數目的天線振子的不同數目的天線 陣列。
圖7是根據各個例示性實現配置成在多頻帶中操作的四天線、多收發機設 備700的框圖。此設備700可使用可用天線的可變配置來自由地跨兩個不同頻
16如圖7中所示的，設備700可包括具有第一側710和第二側712的屏蔽式 多收發機元件701。屏蔽式多收發機元件701包括第一頻帶收發機732和748、 第一頻帶基帶電路734、第二頻帶收發機750和754、第二頻帶基帶電路752、 雙工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744禾n 746;共用器720、 722、 736 和742;第一側710包括天線706和708;以及第二側712包括天線714和716。 儘管未示出，但是設備700包括如上所描述的至少一個電磁隔離元件，從而提 供第一側710上的天線706和708與第二側712上的天線714和716之間的電 磁(EM)隔離。
作為例示，天線706可發送或接收信號702;天線708可發送或接收信號 704;天線714可發送或接收信號756;以及天線716可發送或接收信號718。 這些天線706、 708、 714和716可以是平面(例如，片狀)天線，或者任何其 他可彼此有效地隔離的合意天線類型。
第一頻帶收發機732通過雙工器724、 726、 728和730以及共用器720 和722連接到天線706和708以經由天線706和708發送或接收數據。第一頻 帶收發機748通過雙工器738、 740、 744和746以及共用器736和742連接到 天線714和742以經由天線714和716發送或接收數據。第一頻帶基帶電路734 被連接到第一頻帶收發機732與第一頻帶收發機748之間以提供這兩個電路之 間的通信。
第二頻帶收發機750通過雙工器728和730以及共用器720和722連接到 天線706和708以經由天線706和708發送或接收數據。第二頻帶收發機754 通過雙工器738和740以及共用器736和742連接到天線714和716以經由天 線714和716發送或接收數據。第二頻帶基帶電路752被連接到第二頻帶收發 機750與第二頻帶收發機754之間以提供這兩個電路之間的通信。
共用器720、 722被連接到天線706和708與雙工器724、 726、 728和 730之間。它們例示地用於確定哪些信號將在天線706和708與第一頻帶收發 機732之間、以及在天線706和708與第二頻帶收發機750之間通過。
共用器720、 722被配置成基於頻率將信號分開，從而向/從雙工器724和 726傳遞第一頻帶的信號，以及向/從雙工器728和730傳遞第二頻帶的信號。雙工器726、 728被連接到共用器720、 722與第一頻帶收發機732之 間；而雙工器728、 730被連接到共用器720、 722與第二頻帶收發機750之 間。這些雙工器724、 726、 728、 730用於分別路由第一或第二頻帶內頻率略 微不同的信號，以在第一頻帶收發機732和第二頻帶收發機750與共用器720、 722之間恰當地指引所發射或接收的信號。
共用器738、 742被連接到天線714和716與雙工器738、 740、 744和746 之間。它們例如用於確定哪些信號將在天線714和716與第一頻帶收發機748 之間、以及在天線714和716與第二頻帶收發機754之間通過。
共用器738、 742被配置成基於頻率將信號分開，從而向/從雙工器738和 740傳遞第二頻帶的信號，以及向/從雙工器744和746傳遞第一頻帶的信號。
雙工器738、 740被連接到共用器736、 742與第二頻帶收發機754之間； 而雙工器744、 746被連接到共用器736、 742與第一頻帶收發機748之間。這 些雙工器738、 740、 744、 746用於分別路由第一或第二頻帶內頻率略微不同 的信號，以在第一頻帶收發機748和第二頻帶收發機754與共用器736、 742 之間恰當地指引所發射或接收的信號。
在替換實現中，可省去雙工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和 746或共用器720、 722、 736和742中的一些，因為在一些實施例中，頻帶和 天線的特定排列可能被禁用。
在其他例示性實現中，來自不同頻帶的信號可被專門指派至特定發射定 向。在此類實施例中，雙工器724、 726、 728、 730、 738、 740、 744和746的 輸出可被直接連接到706、 708、 714或716。例如，第一頻帶可被指定使用水 平定向發射/接收，而第二頻帶可被指定使用垂直定向發射/接收。
儘管以上例示性實現示出了僅使用兩個或四個天線連同兩個收發機，但是 這僅作為示例。使用不同數目個天線或收發機的多天線、多收發機設備也可被 使用。
此外，儘管以上例示性實現示出了與PCB分開的天線，但是替換性實施 例可直接在PCB的相反側上形成天線。在此類實施例中，PCB內的絕緣層可 形成用於將天線與接地平面分開的所需非導電支承部件。而且，在此類實施例 中，收發機可在PCB之外形成，並且通過PCB上的配線連接到天線。這類集成結構可提供更緊湊的設備。
圖8圖解了根據執行本文中所描述的示例性方法的具有數字幹擾消除系
統的用於部署FDD單頻帶的示例性中繼器環境800。如圖所示，示例性中繼器 環境800包括雙工器804，該雙工器804操作地耦合至用於從基站802接收信 號的天線振子，並向收發機806提供輸入信號，並且用於從收發機806接收信 號以進行處理。此外，示例性中繼器環境包括操作地耦合至收發機806和收發 機810的數字中繼器基帶組件808，該收發機810操作地耦合至雙工器812。 在例示性實現中，雙工器操作地耦合至允許將信號傳達給協作訂戶組件814(例 如，移動手機)的天線振子。
在例示性操作中，如箭頭線所描述的，入射和所傳送的信號可由實現本文 所描述的示例性反饋消除方法的示例性中繼器環境800來處理。
圖9圖解了根據執行本文中所描述的示例性方法的具有數字幹擾和天線 陣列的用於部署FDD單頻帶的示例性中繼器環境900。如圖所示，示例性中繼 器環境900包括雙工器904、 906、 914和916;收發機908和912;以及數字 中繼器基帶910。雙工器904、 906、 914和916可操作地耦合至一個或多個天 線振子，後者可對基站902和訂戶組件918接收/發射信號。
在例示性操作中，如箭頭線所描述的，入射和所傳送的信號可由示例性中 繼器環境900根據本文中所描述的示例性反饋消除方法來處理。
圖10描述了助益中繼器平臺或中繼器的配置的示例系統1000。在系統 1000中，中繼器組件1040的配置可根據至少兩個主要的協議來進行(i)位置 模型；以及(ii)授權模型。在兩種模型中，中繼器平臺1040通過前向通信鏈路 從基站1020接收網絡信息1035。在(i)中，網絡信息1035可包括與服務提供商 可用於通信(例如，數據、語音)的信道相關聯的標識符集合。在一方面，此 類網絡信息1025可在通常與服務提供商所用的無線技術相關聯的物理廣播信 道或帶內幀中傳達。例如，在CDMA200中，網絡信息1025可在尋呼信道中 輸送。作為另一示例，在802.11或802.16技術中，管理幀可輸送標識符集合。 在示例系統1000中，規劃組件1010可提供此類信息。在模型(ii)中，顯式授權 模型可有助於中繼器平臺1040的配置。這樣的授權可通過網絡信息1035來接 收。
19在一方面，中繼器平臺1040包括數據機組件1045和濾波器引擎 1055。另外，處理器1065被耦合至此類組件的每一個並可被配置成提供調製 解調器組件1045和濾波器引擎1055的功能的至少一部分。數據機組件接 收網絡信息(例如，控制信道或開銷信道中的消息，或在802.1 lb/g或802.16e 技術的情形中為管理幀集合中的消息)並對其進行處理以便提取頻率信息。對 消息的處理可包括有助於提取信息的解調動作，此類動作可包括快速傅立葉逆 變換、循環前綴或有關時間保護區間的修剪、根據用於輸送收到數據流的特定 星座(BPSK、 QPSK、 4-QAM、 16-QAM)的解調等。另外，數據機組件 可進行蜂窩小區搜索以檢測可用載波和副載波(例如，子頻帶)，並執行時頻 同步。應當領會，數據機組件1045還可執行如本領域中所知的與關於各 種無線通信技術的解調相關聯的其他動作。還應當領會，雖然數據機組件 1045被例示為單個功能塊，但是數據機組件可包括多個數據機，以通 過冗餘確保通信完整性。
注意，數據機1045可有助於通過服務提供商(例如，經由規劃組件 1010)管理中繼器平臺1040的操作。例如，規劃組件1010可在特定位置或出 於特定目——類似網絡維護或重配置(例如，在添加新基站之際)——而關閉 中繼器平臺1040操作。另外，規劃組件可根據網絡負載、扇區或蜂窩小區幹 擾、用戶級狀態、或基站1020的功率分配方案來管理中繼器操作。
濾波器引擎1055通常根據收到網絡信息1025對特定頻率上的輸入信號 (例如，信號輸入)進行濾波。在一方面，網絡信息可傳達可用於與特定服務 相關聯的通信的特定信道集合，並且此類信道頻率可被濾波且相關聯信號被中 繼；例如，信號輸出1085。濾波器引擎1055可利用實現中繼器的高效(例如， 通過基於副載波的過濾器排的並行低複雜度濾波、基於反饋回信號輸入1025 的信號的自適應均衡等)和有益(例如，信號輸出1085的選擇性增益、接收 機天線與發射機天線之間實質性天線隔離)操作的各種技術。應當領會，濾波 器引擎1055還可經由例如處理器1065確定要被濾波和中繼的傳入信號(例如， 信號輸入1025)的頻率集合。此類確定可基於各種因素，諸如中繼器平臺1040 位置、蜂窩小區/扇區負載或幹擾、其他扇區幹擾、被服務的用戶級、網絡完整 性等中的一個或多個。圖11是圖解有助於本說明書中描述的示例方法的實現的示例中繼器平臺 1040的功能組件的交互的框圖1100。如圖所示，圖11示出了採用加權計算並
應用度量來作為反饋環路消除技術的部分的示例性中繼器環境1100的例示性 實現。示例性中繼器環境1100用於執行如由槽1 1105、槽2 1110、槽3 1115 直至槽N 1120所描述的一個或多個數字接收和發射處理槽。此外，數字接收 和發射處理槽的輸入和輸出可包括快速傅立葉變換(FFT)模塊1125和1130; 處理器1165可執行由此類模塊進行的計算的至少一部分。
在例示性操作中，信號(例如，信號1025)可在天線振子1135上入射以 便由中繼器平臺1040處理。可根據一個或多個接收和發射處理槽1 1105到槽 N 1120的FFT模塊1125來處理收到信號(例如，信號1025) ， FFT模塊1125 的輸出可被向前傳遞至乘法器1138、減法組件1136和乘法器組件1134的輸入。 乘法器組件的輸出可充當加法器組件1132的輸入以生成被選擇用於濾波器排 操作的值。減法塊1136的輸出可充當乘法器1156的輸入，該乘法器1156將 經減法計算的信號(例如，FFT模塊1125與除法模塊1144的減法)乘以從權 重塊1154計算出的權重。乘法器1156的輸出可充當乘法器1160的輸入，乘 法器1060的輸出可充當累加器1158的輸入，該累加器1158生成被選擇用於 濾波器排操作的值。乘法器1154的輸出也可充當延遲塊1162的輸入，該延遲 塊1162可根據一個或多個濾波器排操作向經處理的信號提供時延。
延遲塊1162的輸出可充當乘法器1038的輸入，該乘法器1038將時延乘 以FFT模塊1125的輸出。乘法器塊1038的輸出可充當加法器塊1140的輸入， 加法器塊1140的輸出充當乘法器塊1142的輸入，該乘法器塊1142用於將來 自延遲塊1162的時延與加法器塊1140的輸出相乘。乘法器塊1142的輸出可 充當除法塊1144的輸入，該除法塊1144可將累加器塊1142的輸出除以乘法 器塊1146的輸出，除法塊1044的輸出可充當減法塊1136的輸入。另夕卜，如 圖所示，延遲塊1162的輸出可充當乘法器1150的輸入，該乘法器1150的輸 入可將來自延遲塊1162的時延與減法塊1136的輸出相乘。乘法器塊1150的 輸出可充當加法器塊1152的輸入，該加法器塊1152生成被選擇用於濾波器排 操作的值。此外，延遲塊1162的輸出可充當乘法器1148的輸入，該乘法器1148 將延遲塊輸出自乘。乘法器塊1148的輸出可充當加法器塊1146的輸入，加法器塊1146的輸出可充當除法塊1144的輸入。另外，乘法器1156的輸出可充 當FFT塊1130的輸入，該FFT塊1130可執行一次或多次逆FFT操作。FFT 塊1130的輸出可使用天線振子1140傳遞給一個或多個協作組件(例如，訂戶
模塊)。
圖12圖解了可在網絡信息1035中例如作為要濾波的子頻帶或信道的列表 被接收到的示例頻率信息。用於UL (例如，掩蓋1250)和DL (例如，掩蓋 1255)的蜂窩濾波器掩蓋讓B1和B2頻帶通過，但掩蓋濾除Al和A2頻帶。 對於PCS，用於UL 1260的掩蓋讓D、 E、 F、 C2和C5頻帶通過，同時阻擋A、 B、 Cl和C3。用於DL的掩蓋1265發生類似掩蓋。數據機1045可經由 處理器1065解調消息，並將收到的信道列表傳達給濾波器引擎1055。該信道 或子頻帶列表隨後被濾波或被允許通過，這取決於連同該列表收到的指示，並 且授權信道(例如，被允許通過濾波器的信道)中包含的信息可根據上文中所 描述的方面來中繼。
圖13是圖解輸入信號根據合成數字濾波器掩蓋進行分解的框圖1300。 一 般而言，FDD系統傾向於具有如由點1310所示的被固定地隔開一一諸如在此 示例中為80MHz——的成對載波。對於示例通信系統，可通過控制由中繼器 添加到系統上的附加增益量來管理功率控制以使得功率在上行鏈路(中繼器至 基站)與下行鏈路(中繼器至手機)之間平衡。在示圖1300中，作為例示， 中繼器添加到F2up的增益量和添加到F2dn的增益量可被設成相同的值。在所 提供的示例中，相同情形也適用於F1、 F3等。在所提供的示例中，上行鏈路 和下行鏈路的最大可允許增益量(Gmax)可以不同，因為上行鏈路和下行鏈 路在不同頻率上工作，且朝內天線的本地散射可能與朝向屋外的天線的本地散 射不同；因此，可能需要平衡實際被添加到上行鏈路和下行鏈路上的增益量。
圖14圖解了根據本文中所描述的方面生成的示例數字濾波器掩蓋。畫面 1400顯示了單位、或原型數字濾波器的頻譜響應，這些濾波器可被用於根據收 到頻率信息生成用以對頻率信道進行濾波和中繼的合成數字頻率掩蓋。單位濾 波器是根據基於對時域衝激響應進行傅立葉變換的方法——如在方法1600中
例示的——來創建的。示例原型濾波器的頻率響應的帶寬VBw通常是根據要
中繼的特定標準(CDMA、 WCDMA、 GSM等)來確定的。另夕卜，可在來自服務提供商的消息中接收到濾波器的帶寬，如結合圖10和12所討論的。在畫 面1400中，原型濾波器與標準以及可利用該原型濾波器的濾波器引擎(例如，
濾波器引擎1055)相匹配，駐留在其中可接收具有匹配帶寬的合需信號的位置上。
在畫面1400中，帶寬約為4MHz。應當領會，單位原型數字濾波器的 帶寬受到頻槽解析度Av或抽頭頻率的限制。
畫面1440圖解了示例原型濾波器的經循環移位的頻率響應。畫面1400 中單位原型濾波器的經循環移位的實例可被用於將第二合需載波匹配於濾波 器(例如，帶通)。循環移位Avo通常受到頻槽解析度的限制，該頻槽分辨 率是由用於採樣傳入信號(例如，信號1025)的採樣率、或抽頭數目所決 定的。應當注意，通常生成多個原型濾波器並對其進行循環移位以便獲得合需 合成數字濾波器掩蓋或濾波器係數集合。另外，所生成的經循環移位的濾波器 被存儲在存儲器(例如，存儲器1075)中。應當領會，可根據所支持載波的列 表來確定帶通單位原型濾波器的頻譜位置，其中該列表是在由基站1020輸送 的網絡信息1035內接收到的。畫面1480圖解了將組合構成2x4 MHz寬濾波 器的具有相同帶寬的兩個原型濾波器逐個點、逐個槽地求和。此外，具有相異
帶寬的原型濾波器可被逐個點相加以生成合需數字係數集合。
應當理解，為了使SCCF對數據流或傳入信號進行有益的濾波操作，作為 對原型濾波器的時域輸入響應進行零填充的補充，如圖13中所圖解地通過採 樣輸入信號接收到的數據可被零填充。執行對數據的零填充以達到與濾波器響 應函數被填充的相同長度。操作樣本或槽長度必須滿足
Nf打^Ns+M-1，
其中Ns為數據採樣的長度，而M為濾波器衝激響應的長度。應當注意，通過 對數據和濾波器時域衝激響應進行零填充，可實現頻域中濾波器與數據槽的直 接相乘而沒有時域中通常與用循環巻積逼近線性巻積相關聯的相當量的畸變。 用於有效表示本文所描述的系統和方法的知識的系統和方法還可被應用 於對關於同一提供商的存儲器中數據進行解析的上下文中。在此類上下文中，存儲器中數據可能不由物理存儲備份，即，其可用在CPU上的圖形解算器中 以同步節點。本文中所描述的系統和方法還可應用於場景圖形的上下文中，尤 其在它們變得進一步地分布在多核心架構上且計算被直接寫入諸如體紋理等 存儲器中數據結構之時。
存在多種實現本文所描述的系統和方法的方式，例如，恰適的API、工具 箱、驅動器代碼、作業系統、控制項、獨立或可下載軟體對象等，它們使得應用 和服務能夠使用根據本文中所描述的系統和方法表示和交換知識的系統和方 法。本文中所描述的系統和方法設想從API (或其他軟體對象)以及根據本文 中所描述的系統和方法執行知識交換的軟體或硬體對象的觀點使用文本中所 描述的系統和方法。因此，本文中所描述的系統和方法的各種實現可具有完全 以硬體形式、部分以軟體形式而部分以硬體形式、以及以軟體形式的諸方面。
措辭"示例性"在本文中用於表示用作示例、實例或例示。出於毫無疑義起 見，本文中所公開的主題不限於這些示例。另外，本文中描述為"示例性"的任 何方面或設計既無需被理解為優於或勝於其他方面或設計，也不表示排除為本 領域普通技術人員所知的等價示例性結構和技術。此外，在術語"包括"、"具 有"、"包含"和其他類似措辭被用在詳細說明書或權利要書中的範疇上，出於 毫無疑義起見，此類術語旨在以類似作為開放式過渡詞的術語"包括"的方式來 包括而不排除任何另外或其他元素。
如以上所提及的，雖然已結合各種計算設備或網絡架構描述了本文中所描 述的系統和方法的示例性實施例，但是基本概念可被應用於其中期望與另一計 算設備或系統同步數據的任何計算設備或系統。例如，本文所描述的系統和方 法的同步過程可應用於計算設備的作業系統，從而作為設備上單獨對象、作為 另一對象的部分、作為可重用控制項、作為可從伺服器下載的對象、作為設備或 對象和網絡之間的"中間人"、作為分布式對象、作為硬體設置或設置在存儲器 中、作為前述任何組合來設置等。
因此，本文中所描述的系統和方法的方法和裝置或其特定方面或部分可採
取包含在諸如軟盤、CD-ROM、硬碟驅動器或任何其它機器可讀存儲介質等有
形介質中的程序代碼(即，指令)的形式，其中當程序代碼被加載到諸如計算 機等機器內並由其執行時，該機器成為用於實現本文中所描述的系統和方法的
24裝置。在程序代碼在可編程計算機上運行的情形中，計算設備一般包括處理器、該處理器可讀的存儲介質(包括易失性和非易失性的存儲器和/或存儲元件)、至少一個輸入設備以及至少一個輸出設備。例如通過使用數據處理API、可重用控制項等實現或利用本文中所描述的系統和方法的同步服務和/或過程的一個或多個程序較佳地以高級程序或面向對象程式語言來實現以與計算機系統通信。然而，如果需要，可以用彙編語言或機器語言來實現程序。在任何情形中，語言可以是編譯的或解釋的語言，且與硬體實現相結合。
本文中所描述的系統和方法的方法和裝置也可以經由以在某種傳輸介質上——比如在電線或電纜、光纖上——傳輸的程序代碼的形式或經由任何其它
的傳輸形式體現的通信來實踐，其中，當程序代碼由諸如EPROM、門陣列、可編程邏輯器件(PLD)、客戶計算機等機器接收、加載並執行時，該機器成
為用於實現本文中所描述的系統和方法的裝置。當在通用處理器上實現時，程序代碼與處理器相結合以提供一種用於執行調用本文中所描述的系統和方法的功能的獨特裝置。另外，結合本文中所描述的系統和方法使用的任何存儲技術可以總是硬體和軟體的組合。
此外，所公開的主題可使用產生軟體、固件、硬體、或其任意組合的標準編程和/或工程技術被實現為控制計算機或基於處理器的設備本文中詳細描述的各個方面的系統、方法、裝置、或製品。在本文中使用的術語"製造品"(或替換地"電腦程式產品")旨在涵蓋可從任何計算機可讀設備、載波、或媒介獲得的電腦程式。例如，計算機可讀介質可包括但不限於磁存儲設備(例如
硬碟、軟盤、磁條...)、光碟(例如，壓縮盤(CD)、數字多功能盤(DVD)...)、智慧卡、以及快閃記憶體設備(例如，記憶卡、記憶棒)。另外，應該知曉，載波可被用來攜帶諸如在收發電子郵件或接入諸如網際網路或區域網(LAN)等網絡時使用的計算機可讀電子數據。
已經關於一些組件之間的交互作用描述了上述系統。應該領會，此類系統和組件可以包那些組件或所指定的子組件、所指定組件或子組件中的一部分和/或另外的組件，以及前述的各種排列或組合。子組件也可以被實現為通信地耦合到其他組件而不是被包括在父組件(分層)中的組件。另外，應該注意，一個或多個組件可以被組合成提供集合功能性的單個組件，或者被分割成若干子組件，並且可提供任何一個或多個中間層——例如管理層——來通信地耦合至此類子組件以便提供集成的功能集。本文中所描述的任何組件也可以與在此未具體描述但一般為本領域的技術人員已知的一個或多個其他組件交互。
考慮到以上描述的示例性系統，參考圖15、 16和17的流程圖將可以更好地理解依照所公開的主題實現的方法。儘管為使解釋簡單化將這些方法集圖示並描述為一系列框，但是應當理解並領會所要求保護的主題不受框的次序所限，因為一些框可按不同次序發生和/或與來自本文中描繪和描述的其他框並發地發生。在經由流程解非順序或分支流程的情形中，可領會，可實現諸框的各種其他分支、流路徑、或次序，它們可達成相同或類似結果。而且，實現以下所描述的方法並非需要全部示例的框。
圖15圖解了用於配置頻率中繼器的示例方法。在一方面，頻率中繼器可以是類似以上所描述的平臺1040的中繼器平臺。在動作1510，用服務提供商的身份配置頻率中繼器。在動作1520，頻率中繼器被定位在其中中繼器接收由與預配置的身份相匹配的服務提供商傳送的信號的位置。在動作1530，接收來自預配置服務提供商的消息，該消息定義由服務使用或可為其所用的頻率信道集合。應當領會，可根據用於通信的技術來輸送消息；例如，在Wi-Fi網絡中，消息可通過管理幀集合來傳達，而在WCDMA、 CDMA或LTE系統中，消息可在廣播信道中輸送。在動作1540，數字濾波器被配置成排他地通過收到的頻率集合。在動作1550，經濾波、或通過的頻率被中繼。
圖16是用於生成數字濾波器係數的原型集合的流程圖1600。在動作1610，生成長度為M的時域原型濾波器。濾波器是與需要應用於單頻信道的濾波器的時域表示相對應的時域衝激響應。在動作1620，將尾隨零添加(例如，執行零填充)到原型濾波器的衝激響應，以使得其至少長為1^打=Ns+M-1，從而在時域中用循環巻積逼近線性巻積，其中Ns為每數據塊的時間樣本數目。在動作1630，對濾波器的經零填充的時域衝激響應執行NFFT點FFT。在動作1640，存儲經內插的頻域原型濾波器。在1650，檢索所存儲的原型濾波器並將其循環移位至以要中繼的合需頻率信道為中心。在1660，存儲經循環移位的濾波器的集合。在1670，將經循環移位的濾波器的集合求和以生成疊加合成信道濾波器(SCCF)。
圖17是用於對輸入信號或數據流進行濾波的示例方法1700的流程圖。在
1710，用零填充數據樣本或陣列以便達到與NFFT相等的陣列長度(參見前文)。
在1720，執行對經零填充的數據的NpFT點FFT。在1730，將頻域經零填充數據與SCCF相乘。
圖18圖解了助益頻率中繼器的配置的示例系統1800。該系統包括用於將時域中M個槽的衝激響應零填充至Nj^個槽的長度的模塊1810，其中M和N^T為正整數；用於對M個槽的經零填充的衝激響應進行傅立葉變換的模塊1820;用於對經傅立葉變換、零填充的衝激響應執行循環移位的模塊1830;用於在頻域中對經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響應的集合進行相加以生成濾波器掩蓋的模塊1840;用於將所生成的濾波器掩蓋輸送給頻槽乘法器塊的模塊1850;以及用於將所生成的濾波器掩蓋應用於經零填充至NjTT長度的要中繼的數據信號塊的頻域槽集合的模塊1860。
注意，如本文中所描述的模塊可包括硬體、軟體或其組合。S卩，本文中所描述的模塊的結構可以是存儲在一個或多個機器可讀介質中的軟體、硬體、或硬體和軟體的組合。
此外，應該明白以上公開的系統以及以下方法的不同部分可以包括或包含基於人工智慧或知識或規則的組件、子組件、進程、裝置、方法或機制(例如，支持向量機、神經網絡、專家系統、貝葉斯置信網絡、模糊邏輯、數據融合引擎、分類器等)。此類組件和其他組件可以自動化地執行特定機制或進程，由
此使得系統和方法的諸部分變得更加自適應、高效及智能。
儘管已結合各個附圖的優選實施例對本文所描述的系統和方法進行了描述，但是可以理解，可以使用其它類似的實施例，或可以對所描述實施例作出修改或添加，來執行本文所描述的系統和方法的相同功能而不背離本發明。例如，雖然本文中所描述的系統和方法的示例性網絡環境是在諸如對等聯網環境等聯網環境中描述的，但是本領域技術人員應當理解，本文中所描述的系統和方法不限於此，且如在本申請中描述的方法可應用於或者有線或者無線的任何計算設備或環境，諸如遊戲臺、手持式計算機、可攜式計算機等，並且可被應用於經由通信網絡連接並跨網絡交互的任何數目的此類計算設備。此外，應當強調，可設想包括手持式設備作業系統和其他專用作業系統等各種計算機平臺，尤其是無線聯網設備的數目持續擴增之時。
雖然示例性實施例指在特定程式語言結構的上下文中利用本文所描述的系統和方法，但是本文中所描述的系統和方法不限於此，而是可以任何語言來實現以提供根據本文中本所描述的系統和方法表示和交換一組節點的知識的方法。而且，本文所描述的系統和方法可以在多個處理晶片或設備中實現或跨多個處理晶片或設備實現，且存儲可以類似地跨多個設備來實現。相反，本文所描述的系統和方法不應限於任何單個實施例，而是應該根據所附權利要求書的寬度和範圍來解釋。
權利要求
1.一種用於生成用在無線環境中的數字濾波器係數的方法，所述方法包括將零添加到時域中有M個樣本的衝激響應以形成長度為NFFT的經零填充的衝激響應，其中M和NFFT為正整數；對所述NFFT長度的經零填充的衝激響應進行傅立葉變換；對所述經傅立葉變換、零填充的衝激響應執行循環移位；以及在頻域中將經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響應的集合相加以生成合成數字濾波器係數集合。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括在頻域中將經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響應的集合相加以生 成合成數字濾波器係數；以及對所述頻域合成數字濾波器係數執行傅立葉逆變換以獲得合成時域數字 濾波器衝激響應。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括將所述所生成的濾波器係數輸送給頻槽乘法器塊。
4. 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，還包括將所述所生成的數字濾 波器係數應用於要中繼的信號塊的頻域槽集合。
5. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括生成所述時域中有M 個槽的衝激響應。
6. 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，通過用零添加Ns個時域信號 樣本以形成經零填充的有NFFT個時間樣本的塊來生成信號塊的頻域槽集合， 其中Ns和NFFT為正整數；以及，對所述經零填充的時間樣本進行傅立葉變換以產生頻域槽集合。
7. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於，Nfft等於或大於M + Ns-1。
8. 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述所生成的合成數字濾波器 係數被設計成對要中繼的預定頻率集合進行濾波。
9. 如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述有M個樣本的衝激響應被設計成與至少一個工業標準化波形特性相匹配。
10. 如權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述要中繼的頻率集合包括服務提供商的工作頻帶內的子頻帶集合。
11. 如權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述要中繼的頻率集合包括 與所述服務提供商相關聯的預定頻率集合。
12. 如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述要中繼的頻率集合是通過執行以下動作來確定的接收攜帶對所述頻率集合的指示的消息； 從所述消息內的所述指示提取所述頻率集合。
13. 如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述消息是廣播信道或管 理幀、或定向消息、或短消息服務消息中的至少一個。
14. 如權利要求8所述的方法，其特徵在於，在蜂窩小區的蜂窩信號搜索 中捕獲所述要中繼的頻率集合。
15. 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述蜂窩小區搜索是由駐 留在中繼器中的數據機來進行的。
16. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，所述預定頻率集合被存儲 在所述頻率中繼器中。
17. 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，還包括將所述所生成的濾波 器掩蓋存儲在中繼器中。
18. —種無線設備，包括處理器，配置成生成時域中有M個樣本的衝激響應，執行陣列填充操作， 其中M為正整數；計算M個槽的衝激響應或NFFT個槽的頻率序列中的至少一 個的傅立葉變換，其中NFFT為正整數;對NFFT個槽的經傅立葉變換的衝激響應執行循環移位；將經傅立葉變換、零填充的衝激響應的集合相加；利用所述相 加的經傅立葉變換的衝激響應來生成合成掩蓋濾波器；以及 耦合至所述處理器的存儲器。
19. 如權利要求18所述的設備，其特徵在於，所述處理器還配置成將所 述所生成的濾波器掩蓋輸送給頻槽乘法器塊。
20. 如權利要求19所述的設備，其特徵在於，所述處理器還配置成將所述所生成的數字濾波器掩蓋應用於要中繼的信號塊的頻域槽集合。
21. 如權利要求20所述的設備，其特徵在於，所述要中繼的信號塊包括服務提供商的工作頻帶內的子頻帶集合。
22. 如權利要求21所述的設備，其特徵在於，所述子頻帶集合包括與所 述服務提供商相關聯的預定頻率集合。
23. 如權利要求21所述的設備，其特徵在於，所述子頻帶集合是通過執 行以下動作來確定的接收攜帶對所述頻率集合的指示的消息； 從所述消息內的所述指示提取所述頻率集合。
24. 如權利要求17所述的設備，其特徵在於，所述處理器還配置成存儲 所述所生成的合成濾波器係數集合。
25. —種在無線環境中操作的裝置，所述裝置包括用於將時域中M個槽的衝激響應零填充至NFFT個槽的長度的裝置，其中 M和N汗T為正整數；用於對所述NjTT個槽的經零填充的衝激響應進行傅立葉變換的裝置； 對所述經傅立葉變換、零填充的衝激響應執行循環移位； 用於在頻域中對經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響應的集合進行相加以生成濾波器掩蓋的裝置；用於將所述所生成的濾波器掩蓋輸送給頻槽乘法器塊的裝置；以及 用於將所述所生成的濾波器掩蓋應用於要中繼的信號塊的頻域槽集合的裝置。
26. —種包括計算機可讀介質的電腦程式產品，包括 用於使計算機將時域中M個槽的衝激響應填充至NFFT個槽的長度的代碼，其中M和NpFT為正整數；用於使計算機對所述NFFT個槽的經零填充的衝激響應進行傅立葉變換的 代碼；用於使計算機對所述經傅立葉變換、零填充的衝激響應執行循環移位的代 碼；以及用於使計算機在頻域中對經循環移位、傅立葉變換、零填充的衝激響應的集合進行相加以生成濾波器掩蓋的代碼；以及用於使計算機將所述所生成的濾波器掩蓋應用於要中繼的信號塊的頻域槽集合的代碼。
全文摘要
提供了一種用於生成濾波器的數字係數的方法和系統。係數的生成依賴於經零填充的時域衝激響應——例如零被添加到與長度為M的採樣輸入信號相對應的陣列——的傅立葉變換。通過長度為NFFT＝NS+M-1的頻域響應生成單位原型濾波器，其中Ns為傳入信號的採樣長度。單位原型濾波器隨後被循環移位以便生成以合需頻率為中心的帶通濾波器。經循環移位的濾波器被逐個點相加，以生成用於濾波傳入信號的合成數字係數集合。從接收自與一個或多個服務提供商相關聯的一個或多個基站的消息提取合成濾波器的基準頻率。合成濾波器通常在頻率中繼器上操作。
文檔編號H04B7/155GK101682391SQ200880006659
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月3日 優先權日2007年3月2日
發明者J·A·小普洛克特, J·C·奧拓, K·M·蓋尼 申請人:高通股份有限公司