功率效率均衡.pdf

附图详述

参照附图，其中图4至图6中同样的数字表示同样的部件，公
开了示例性移动台400、示例性通信系统400和优选方法600，根据
本发明，它们中的每个均能够按照本发明调整预滤波器和均衡器中
使用的抽头数量。

虽然关于按照全球移动通信系统(GSM)规范操作的移动台400
和通信系统500来描述本发明，然而应该理解本发明可在任何通信
设备(例如，微微基站)中使用，但特别适用于TDMA通信设备。
相应地，不应以受限方式理解所述移动台400、通信系统500和优选
方法。

参照图4，它说明结合本发明基本组成部分的移动台400的框
图。通常，移动台400用于通过调整预滤波器402和均衡器404使
用的抽头数量来降低其中的功耗并使计算负荷最小。移动台400包
括：存储器406，用于存储接收消息；以及信道估计器408，用于利
用存储消息来估计质量参数与多个信道滤波器抽头。移动台400还
包括控制器410，用于评估估计的质量参数和信道滤波器抽头的估计
数量，以便在具有预滤波器抽头时确定要在预滤波器402中使用的
多个预滤波器抽头。另外，控制器用于评估估计的质量参数和信道
滤波器抽头的估计数量，以便确定要在均衡器404中使用的多个均
衡器抽头，其中均衡器抽头的数量小于或等于信道滤波器抽头的估
计数量。下面关于图5和图6来详细说明有关如何确定预滤波器抽
头数量和均衡器抽头数量。

参照图5，它是通信系统500的框图，更详细地说明本发明的基
本组成部分。与通信系统500相关联的某些细节在业界已为人所熟
知，因而不必在此进行描述。因此，显然下面提供的与通信系统500
相关的说明省去了本领域技术人员所熟知的、且不是理解本发明所
必需的一些部件。

通信系统500包括发射机520，它接收原始消息u(t)并在无线电
信道504上将原始消息发送到接收机前端506。除接收传送的原始消
息u(t)外，接收机前端506还接收噪声成分e(t)。接收机前端506将
传送的原始消息u(t)和噪声成分e(t)转发给接收机滤波器508。接收
机滤波器508对传送的原始消息u(t)和噪声成分e(t)进行滤波后，模
数转换器510将滤波的原始消息u(t)和噪声成分e(t)转换成接收信号
y(t)。在此，接收信号y(t)可由下面两个等式的任意一个等式来表示：

y(t)＝h(t)^*u(t)+e(t)，(t＝1，....，T)             (3)
y ( t ) = Σ n u ( t - n ) h ( n ) + e ( t ) , ( t = 1 , . . . , T ) - - - ( 4 ) ]]>

其中，y(t)是接收信号；h是未知无线电信道；u(t)是原始消息；
e(t)是噪声成分；n是信道抽头总数；以及T是突发200(参见图2)
中的接收抽样数量。

接收信号y(t)输入到存储器512，存储器512存储接收信号y(t)
并将该信号输出到预滤波器514和信道估计器516两者。如下所述，
预滤波器514向均衡器518输出滤波的接收信号 在预滤波器从
预滤波器计算控制器522接收一组预滤波器系数(示为{g_i}_i∈[1，K])后，
均衡器输出解码的消息。

信道估计器516用于通过使接收信号y(t)与已知的训练序列202
(参见图2)相关来使突发200同步并估计信道滤波器抽头 的数
量。信道估计器516的输出包括接收信号y(t)的信息部分和估计的噪
声影响 接收信号y(t)的信息部分是信道滤波器抽头 的估计数
量(示为{h_i}_{i∈[0，L-1]})。估计的信道滤波器抽头 (L个抽头)和估计
的噪声影响 输入到控制器520。

控制器520通常评估估计的噪声影响 和估计的信道滤波器抽
头 以便确定要在预滤波器514中使用的多个预滤波器抽头(K个
抽头)和要在均衡器518中使用的多个均衡器抽头(P个抽头)，其
中均衡器抽头的数量(P个抽头)小于或等于信道滤波器抽头 的估
计数量(L个抽头)。另外，控制器520可在均衡器518(例如，具
有P个抽头的DFSE)的第一部分(例如，具有P-M个抽头的DFE)
与第二部分(例如，具有M个抽头的MLSE)之间划分均衡器抽头
的数量(P个抽头)。

更具体地说，控制器520利用诸如信噪比(SNR)和估计的噪
声影响 的质量参数来确定预滤波器抽头的数量(K个抽头)和均
衡器抽头的数量(P个和M个抽头)，信噪比(SNR)和估计的噪
声影响 两者均可在信道估计器516中被估计，并可表示如下：
SNR = Σ h i 2 1 N Σ e l 2 ; i ∈ [ O , L - 1 ] , l ∈ [ 1 , N ] - - - ( 5 ) ]]>
σ 2 = 1 N Σ e l 2 ; l ∈ [ 1 , N ] - - - ( 6 ) ]]>

其中，N是用于确定信道估计的接收信号数量。

控制器520也可利用其它质量参数来确定预滤波器抽头的数量
(K个抽头)和均衡器抽头的数量(P个和M个抽头)。例如，利
用估计的信道滤波器抽头 的控制器520可以计算信道脉冲响应的
包络(Env_h)并确定具有高于预定阈值的能量的有效信道抽头的数
量(Eff_h)。控制器520还可以利用例如有效信道抽头的包络变化
或累积信道抽头能量来计算信道抽头分布(Distr_h)。其后，控制
器520鉴于给定的信道特征，根据对性能和复杂性之间的最佳折中
的先验知识来确定抽头的数量(K、P和M个抽头)。

换而言之，控制器520可以利用下列函数来独立决定抽头的数
量(K、P和M个抽头)：




Eff_h，Distr_h)                                         (10)

其中，函数可看成是矩阵的元素，其中 、Env_h、Eff_h和Distr_h
是矩阵中的矩阵指标(indexes)。矩阵按照上述最佳性能被预先计
算。

应该知道，使用上述质量量度不是限制本发明。实际上，关于
预滤波器抽头(K个抽头)、MLSE抽头(M个抽头)和DFE抽头
(P-M个抽头)数量的确定可基于不同于上述质量量度的其它质量
量度而不失一般性。

视信道脉冲响应而定，并且如果接收的突发中信号能量与噪声
能量相比较大的话，则可不必使用长预滤波器514。而且，由于预滤
波的目的是将接收信号y(t)的能量集中于均衡器518的MLSE部分，
因此如果MLSE抽头中接收信号的质量足够，则根本不必使用预滤
波器514。另一方面，最好是使用长预滤波器514以处理时间色散信
道。

确定抽头的数量(K、P和M个抽头)后，控制器520将MLSE
抽头(M个抽头)和DFE抽头(P-M个抽头)转发给均衡器518。
控制器520还将预滤波器抽头(K个抽头)、估计的噪声影响 和
估计的信道滤波器抽头 转发给预滤波器计算控制器522。预滤波器
计算控制器522确定转发给预滤波器514的上述预滤波器系数组(示
为{g_i}_i∈[1，K])。另外，预滤波器计算控制器522将估计的噪声影响
和估计的信道滤波器抽头 (示为 )转发给均衡器518。

收到预滤波序列 估计的噪声影响 和估计的信道滤波器抽
头 时，均衡器518用于输出符号和软信息两者。符号是原始消息u(t)
的估计。软信息是估计符号或形成估计符号的比特的可靠性量度。

应该知道，上述DFSE均衡器518是用作示例，并且仅仅通过
设置M＝0便可使用纯DFE均衡器而不是DFSE均衡器，或者仅仅通
过设置M＝P便可使用纯MLSE而不是DFSE。

参照图6，它是一个流程图，说明按照本发明的优选方法600的
基本步骤。从步骤602开始，将接收消息y(t)存储在存储器512中并
将其转发给预滤波器514和信道估计器516。

在步骤604，信道估计器516利用接收消息y(t)来估计质量参数
(例如)和信道滤波器抽头 的数量(L个抽头)。

在步骤606，控制器520评估估计的质量参数和信道滤波器抽头
的估计数量(L个抽头)，以便确定预滤波器抽头的数量(K个抽
头)和均衡器抽头的数量(P个抽头)，其中，均衡器抽头的数量(P
个抽头)小于或等于信道滤波器抽头 的估计数量(L个抽头)。如
上所述，可以划分均衡器抽头的数量(P个抽头)以具有MLSE抽
头(M个抽头)和DFE抽头(P-M个抽头)。

在步骤608，预滤波器计算控制器522利用估计的质量参数
信道滤波器抽头 的估计数量和预滤波器抽头的数量(K个抽头)
来计算预滤波器系数g_i。预滤波器计算控制器522将预滤波器系数g_i
转发给预滤波器514。预滤波器计算控制器522还将估计的质量参数
和信道滤波器抽头 的估计数量转发给均衡器518。

在步骤610，预滤波器514利用预滤波器抽头的数量(K个抽头)
和计算的预滤波器系数g_i对接收消息y(t)进行滤波。其后，在步骤
612，均衡器518利用包括MLSE抽头(M个抽头)和DFE抽头(P-M
个抽头)的均衡器抽头的确定数量(P个抽头)对滤波的消息y(t)进
行解码。

从上述内容中，本领域的技术人员容易明白，本发明提供了一
种通过调整预滤波器(如果有)和均衡器中使用的抽头数量来有效
地在移动台中使计算负荷最小并降低功耗的装置和方法。并且，公
开的装置和方法可进一步在均衡器(DFSE均衡器)的第一部分(DFE
部分)和第二部分(MLSE部分)之间划分均衡器抽头的数量。

虽然本发明的方法和装置的几个实施例在附图中示出并在上述
详细说明中进行了描述，但可以理解本发明不限于公开的实施例，
在不脱离后附权利要求书中阐述和定义的本发明精神的情况下，能
够进行多种重新配置、修改和替代。