專利名稱：估計(jì)多載波信號傳輸信道的傳遞函數(shù)的方法及相應(yīng)的接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和/或抽樣模擬數(shù)據(jù)的傳輸或廣播，尤其是來自移動(dòng)終端和/或到移動(dòng)終端的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和/或抽樣模擬數(shù)據(jù)的傳輸或廣播。
背景技術(shù)：
結(jié)合糾錯(cuò)編碼和交織的多載波調(diào)制已經(jīng)證明了它們在無線電移動(dòng)環(huán)境下高速傳輸方面的優(yōu)點(diǎn)，如在專利FR-8609622和FR-9505455中所描述的用于OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制和IOTA(各向同性正交變換算法)調(diào)制。
在相干解調(diào)接收數(shù)據(jù)的情況下，必需能夠在時(shí)間-頻率平面內(nèi)的所有的點(diǎn)上進(jìn)行良好的信道估計(jì)，從而正確地解調(diào)由接收機(jī)接收的信息。
具體而言，本發(fā)明涉及在多個(gè)載波傳輸，稱為多載波傳輸?shù)那闆r下信道估計(jì)技術(shù)的最佳化。
通常，當(dāng)在無線電信道上高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，信號經(jīng)受多普勒效應(yīng)(與發(fā)射機(jī)、接收機(jī)或者任何反射器的移動(dòng)有關(guān))和多徑問題(例如與信號在不同物體上的反射有關(guān))，導(dǎo)致延遲擴(kuò)展或信號幅值的變化。這些效應(yīng)主要取決于所考慮的時(shí)間和頻率。因此，時(shí)間和頻率可變的信道很復(fù)雜，必需正確地進(jìn)行估計(jì)，從而能夠可靠地解碼所接收的數(shù)據(jù)。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況，在多載波調(diào)制的情況下，能夠最佳地校正無線電移動(dòng)信道所導(dǎo)致的惡化的信道估計(jì)方法包括下述步驟-在接收機(jī)已知的位置上將參考載波插入信息載波流；
-在接收中使用這些參考載波的值來推導(dǎo)在時(shí)間-頻率平面內(nèi)這些點(diǎn)上的信道傳遞函數(shù)；和-根據(jù)這些結(jié)果，獲得在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的信道傳遞函數(shù)。
存在兩種執(zhí)行上述步驟的具體方法-通過散播導(dǎo)頻進(jìn)行估計(jì)；在傳輸中，導(dǎo)頻符號有規(guī)律地分布在時(shí)間-頻率平面上。根據(jù)這些點(diǎn)獲得該信道的欠抽樣的型式。在接收中，在時(shí)間和頻率上執(zhí)行二維內(nèi)插來確定該信道在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的信道值。這種方法具體由DVB-T(數(shù)字視頻廣播-陸地)標(biāo)準(zhǔn)使用。
-通過參考多載波符號(也稱作前同步碼)進(jìn)行估計(jì)；在信道上所發(fā)射的一幀的開始位置上放入至少一個(gè)參考符號。使用這個(gè)或這些符號，在接收每個(gè)載波上所發(fā)射的幀時(shí)估計(jì)此信道。在一個(gè)給定的幀上可以將該信道視為準(zhǔn)靜態(tài)的(選擇系統(tǒng)參數(shù)以使信道相對于符號時(shí)間緩慢地變化)，基于參考符號的信道估計(jì)對于該幀內(nèi)的所有OFDM符號來說都是正確的(這種方法具體地應(yīng)用于ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)HIPERLAN/2標(biāo)準(zhǔn))。
在散播導(dǎo)頻估計(jì)的情況下，信道估計(jì)器的復(fù)雜性通常受到使用單維內(nèi)插濾波器而非雙維濾波器的限制。因此，對于一個(gè)可以接受的降低的估計(jì)質(zhì)量來說，顯著降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。
例如對于DVB-T，使用一個(gè)維納濾波器進(jìn)行頻率內(nèi)插，而時(shí)間內(nèi)插是一個(gè)簡單的線性內(nèi)插。雖然線性內(nèi)插不是最佳的，但是它的復(fù)雜性低于一個(gè)雙維FIR濾波器或者級聯(lián)的兩個(gè)單維FIR濾波器。
因此，在時(shí)間上執(zhí)行內(nèi)插，然后在頻率上進(jìn)行內(nèi)插。
而且，維納濾波器的自適應(yīng)，換句話說，根據(jù)一個(gè)信道參數(shù)重新計(jì)算接收濾波器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)起來很困難。因此，必需針對最差的多普勒和延遲擴(kuò)展的情況來系統(tǒng)地確定濾波器的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
具體而言，本發(fā)明的目的是克服這些現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。
更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明的一個(gè)目的是優(yōu)化當(dāng)使用多載波調(diào)制時(shí)在一條多普勒擴(kuò)展很強(qiáng)的信道上所發(fā)射的數(shù)據(jù)幀的解碼。
另一個(gè)目的是優(yōu)化在多載波傳輸?shù)目蚣軆?nèi)傳輸信道傳遞函數(shù)的估計(jì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是能夠顯著地簡化信道傳遞函數(shù)在整個(gè)時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)插，此內(nèi)插開始于這個(gè)函數(shù)在所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀內(nèi)插入的導(dǎo)頻符號位置上的估計(jì)值。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在信道估計(jì)的有用流程和質(zhì)量之間的良好的折衷。
這些以及其它的目的隨后將變得很明顯，并通過一種用于估計(jì)多載波信號傳輸信道的傳遞函數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)，所述傳輸信道由包括一組數(shù)據(jù)單元的在時(shí)間上的一系列符號構(gòu)成，每個(gè)數(shù)據(jù)單元調(diào)制該信號的一個(gè)載波頻率，該數(shù)據(jù)單元首先包括稱作導(dǎo)頻的參考單元，其傳輸值是將接收此信號的至少一個(gè)接收機(jī)所知的，其次包括所謂的信息數(shù)據(jù)單元，它代表將要發(fā)送的至少一個(gè)信源信號。
根據(jù)本發(fā)明，這種處理包括-確定一組二維離散扁長球狀序列(DPSS)的步驟；-以該組內(nèi)的至少一些二維離散扁長球狀序列之組合的形式表述傳遞函數(shù)的步驟；-在此組合的至少一些系數(shù)的時(shí)間和頻率上的二維內(nèi)插，從而獲得在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的傳遞函數(shù)的估計(jì)值的步驟。
應(yīng)當(dāng)指出，時(shí)間頻率空間是用于代表一個(gè)多載波信號的模型類型的有限空間。
因此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)合理復(fù)雜性的多載波信號傳輸信道的傳遞函數(shù)的估計(jì)，可以使用它可靠和有效地解碼信息數(shù)據(jù)單元，即使在出現(xiàn)很大的信道多普勒效應(yīng)和/或延遲擴(kuò)展的情況下。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于表述步驟使用多個(gè)導(dǎo)頻在二維離散扁長球狀序列上的一個(gè)投影。
因此，本發(fā)明有利地允許使用一個(gè)包括多個(gè)二維DPSS的基礎(chǔ)。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，在確定步驟過程中，該方法使用至少一個(gè)步驟，用于根據(jù)傳輸信道至少一個(gè)特征選擇至少一些離散扁長球狀序列。
因此，本發(fā)明最好能夠選擇尤其適用于此信道并將顯著地改善其可靠性的二維DPSS。
以這樣的方式，因?yàn)楣烙?jì)值適合于此信道，不再系統(tǒng)地需要為最差的多普勒和信道延遲擴(kuò)展的情況確定濾波器的尺寸。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于傳輸信道的特征包括最大多普勒頻率和/或最大信道延遲擴(kuò)展。
因而，本發(fā)明能夠有利地考慮尤其在到和/或來自移動(dòng)終端的通信時(shí)出現(xiàn)的信道重要特征。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于選擇步驟根據(jù)一個(gè)預(yù)定能量標(biāo)準(zhǔn)使用一個(gè)子步驟來整理二維離散扁長球狀序列。
因此，本發(fā)明有利地僅考慮有用的和/或必需的DPSS。這限制了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，同時(shí)維持傳遞函數(shù)估計(jì)的良好的可靠性。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于在選擇步驟中所選擇的二維離散扁長球狀序列的數(shù)量考慮了至少一個(gè)傳遞函數(shù)的估計(jì)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
有利地，本發(fā)明提供了一種以適合于所需要的質(zhì)量的方式來估計(jì)傳遞函數(shù)的方法。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于在選擇步驟中所選擇的二維離散扁長球狀序列的數(shù)量少于或等于信號導(dǎo)頻的數(shù)量。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于在確定步驟中，通過求至少兩個(gè)單維DPSS的張量積來獲得一個(gè)二維DPSS。
因而，本發(fā)明通過對至少兩個(gè)單維DPSS執(zhí)行一個(gè)明智的操作，有利地能夠使用二維DPSS，同時(shí)限制了復(fù)雜性。如果考慮信道可以在時(shí)間和頻率上分割，則尤其是這樣的。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于它使用一個(gè)估計(jì)-最大化算法。
因此，如果所獲得的信道估計(jì)質(zhì)量不足，則估計(jì)-最大化算法可以有利地予以改善。
根據(jù)一個(gè)具體的特征，該處理的特點(diǎn)在于在表述步驟過程中，它包括至少一個(gè)步驟，用于使用一個(gè)最小二乘法來估計(jì)所述組合的至少一些系數(shù)。
本發(fā)明還使用一種接收數(shù)字信號的方法，其特點(diǎn)在于它使用一個(gè)步驟來根據(jù)多載波信號傳輸信道傳遞函數(shù)的估計(jì)方法來估計(jì)一個(gè)信號傳輸信道的傳遞函數(shù)。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)由一組數(shù)據(jù)單元組成的時(shí)間序列形成的多載波信號接收機(jī)，每個(gè)數(shù)據(jù)單元調(diào)制一個(gè)信號載波頻率，該數(shù)據(jù)單元首先包括稱作導(dǎo)頻的參考單元，其發(fā)射時(shí)的數(shù)值是將接收此信號的至少一個(gè)接收機(jī)所知的，還包括信息數(shù)據(jù)單元，它代表將要發(fā)送的至少一個(gè)信源信號。
該接收機(jī)的特點(diǎn)在于它包括-存儲一組二維離散扁長球狀序列(DPSS)的裝置；-以該組內(nèi)的至少一些二維離散扁長球狀序列之組合的形式表述一個(gè)信號傳輸信道的傳遞函數(shù)的裝置；-在此組合內(nèi)的至少一些系數(shù)的時(shí)間和頻率上執(zhí)行二維內(nèi)插，從而獲得在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的傳遞函數(shù)估計(jì)值的裝置。
本發(fā)明還涉及一種在下述領(lǐng)域中的至少一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)估計(jì)多載波信號傳輸信道的傳遞函數(shù)的方法的應(yīng)用，所述領(lǐng)域是-陸地?cái)?shù)字廣播；-數(shù)字無線電通信；-海底數(shù)據(jù)傳輸。
接收處理、接收機(jī)和估計(jì)處理應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)與估計(jì)信道傳遞函數(shù)的處理的優(yōu)點(diǎn)相同，不再詳細(xì)地描述。


在閱讀作為一個(gè)簡單的示例性和非限制性的例子給出的優(yōu)選實(shí)施例的下述描述以及附圖之后，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，在附圖中圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的二維DPSS；圖2圖示用于實(shí)現(xiàn)圖1所示的二維DPSS的單維DPSS；圖3圖示圖2所示單維DPSS的本征值的快速衰落；圖4圖示使用圖1所示的二維DPSS的發(fā)射機(jī)站和接收機(jī)站的簡化方框圖；圖5包含在圖4所示的信道估計(jì)模塊中使用的流程圖；圖6圖示所知的一個(gè)無線電通信模型；圖7圖示在圖5中使用和應(yīng)用于圖6所示的模型的信道估計(jì)結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的基本原理以二維內(nèi)插技術(shù)為基礎(chǔ)，此技術(shù)涉及散播導(dǎo)頻的估計(jì)和更準(zhǔn)確地使用二維離散扁長球狀序列(DPSS)的限制，此序列的數(shù)量適應(yīng)所考慮的信道的特征，并且最好不被始終固定為一個(gè)最差傳播情況的函數(shù)。
本發(fā)明包括使用二維DPSS，該二維DPSS尤其可以在信道的多普勒擴(kuò)展和符號間干擾(ISI)(多普勒擴(kuò)展信道)的情況下使用，例如衛(wèi)星通信系統(tǒng)或移動(dòng)通信系統(tǒng)，因此，能夠在多載波系統(tǒng)的情況下進(jìn)行最佳的信道估計(jì)。
對于一條具有延遲擴(kuò)展和多普勒效應(yīng)的信道來說，通過二維(時(shí)間和頻率)內(nèi)的窄帶白噪聲來模擬局部固定的信道傳遞函數(shù)。將它的二維多普勒功率譜假定為平坦的(不存在與此傳播信道有關(guān)的先驗(yàn)信息)，它包括所有可能的多普勒擴(kuò)展和時(shí)間延遲的情況。
限制估計(jì)窗口的大小，并根據(jù)估計(jì)窗口的大小修改所使用的二維DPSS的數(shù)量。
在這些情況下，二維DPSS的使用提供了一種獲得高質(zhì)量的信道估計(jì)，同時(shí)為了合理的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性而優(yōu)化了導(dǎo)頻數(shù)量的方法。這種估計(jì)技術(shù)包括內(nèi)插根據(jù)二維DPSS通過導(dǎo)頻符號獲得的離散信道分解系數(shù)的估計(jì)值。
更準(zhǔn)確地說，在作為本發(fā)明目的的二維的情況下，通過二維窄帶噪聲來模擬信道的可變傳遞函數(shù)。因?yàn)榻邮諜C(jī)通常不完全擁有其本地振蕩器的特性和二維信道的延遲多普勒頻譜的有關(guān)知識，將這個(gè)頻譜假定為平坦的，具有有界載體(bounded support)，并具有在頻率軸上等于多普勒BD擴(kuò)展和在時(shí)間軸上最大延遲Tmax的寬度。因此，利用一個(gè)平行六面體來模型化此頻譜，并被定義為包圍真實(shí)載體的最小平行六面體。因此，這個(gè)模型包括所有可能的延遲和多普勒的情況。
可以以下述形式在時(shí)間和頻率上分割用于上面所定義的多普勒功率譜的T(f，t)的自相關(guān)RT(Δf,Δt)=ΔE[T(f,t)]T*(f+Δf,t+Δt)=Ncsinc(πΔfTmax)sinc(2πΔtfD)]]>其中Tmax是最大擴(kuò)展，2fD是多普勒擴(kuò)展，f是頻率，Δf是頻率變化，t是時(shí)間，Δt是時(shí)間變化，和sinc是基本正弦函數(shù)。
我們將考慮一個(gè)大小為N1×N2的塊，其中N1(時(shí)間符號的數(shù)量，例如等于25)對應(yīng)于時(shí)間尺寸，和N2(副載波的數(shù)量，例如等于35)對應(yīng)于頻率尺寸。將參數(shù)N1和N2預(yù)先根據(jù)一個(gè)給定復(fù)雜性的函數(shù)和/或復(fù)雜性和所需要的估計(jì)可靠性之間的折衷被確定。DPSS是在乘積空間CN1×CN1上定義的二維函數(shù)，其中CN1對應(yīng)于N1維的復(fù)數(shù)時(shí)間空間，和CN2對應(yīng)于N2維的頻率空間。
由于信道在時(shí)間和在頻率中可以分割的特性，將這些二維DPSS定義為單維DPSS的張量積。
如此定義，2D(即二維)DPSS可以用于獲得去相關(guān)的信道分解系數(shù)。
假設(shè) 是信道的協(xié)方差矢量，定義為
其中-i和k的取值從1到N1，j和l的取值從1到N2；-ckl*代表復(fù)數(shù)值ckl的共軛；-函數(shù)E[x]代表變量x的預(yù)期值或平均值；和-將要估計(jì)的復(fù)數(shù)矢量 在這種情況下代表在所發(fā)射的數(shù)據(jù)流上二維離散信道的實(shí)現(xiàn)，并包括N1×N2個(gè)復(fù)數(shù)系數(shù)Cij。
信道可以被分離，也就是說矢量 是對應(yīng)于每個(gè)時(shí)間和頻率維度的協(xié)方差矩陣的張量積Rc‾‾‾‾={Ncsinc(π(j-1)v0Tmax)sinc(2π(i-k)τ0·fD)}ijkl=NcR(1)‾‾⊗R(2)‾‾]]>其中-R(1)‾‾={sinc(π(j-l)v0·Tmax)}jl,]]>和其中-R(2)‾‾={sinc(2π(i-k)τ0·fD)}ik]]>因此，以二維DPSS為基礎(chǔ)的離散信道的分解系數(shù)被去相關(guān)。
可以證明如此生成的二維DPSS實(shí)際上是二維信道的4階協(xié)方差矢量的本征矢量。
可以找到N1.N2維CN1.N2的復(fù)數(shù)空間的規(guī)范正交基，其標(biāo)準(zhǔn)化矢量{p‾‾(i,j)},]]>i＝1...N1和j＝1..N2(其中標(biāo)記x＝a..b是指x的取值從a到b)是協(xié)方差矢量的本征值。
因此，二維DPSS的系列是系列{(p‾‾(i,j),λ(1,i)λ(2,j))}i=1,j=1N1·N2]]>其中-規(guī)范正交的二維DPSS是下述矩陣p(i,j)‾‾={(Pk(1,i).Pl(2,j))}k=1,l=1N1.N2]]>-和相關(guān)的本征值是λ(1，i)·λ(2，j)。
其中{(p‾(1,i),λ(1,i))}i=1N1]]>和{(p‾(2,i),λ(1,i))}j=1N2]]>是分別在時(shí)間維度和頻率維度上的兩組單維DPSS系列以及它們的相關(guān)本征值。
{p‾(1,i)}i=1N1]]>序列是大小為N1的具有有限標(biāo)準(zhǔn)化頻帶[-WpWt]的時(shí)間序列，序列{p‾(2,i)}i=1N2]]>是大小為N2具有標(biāo)準(zhǔn)化有限頻帶
的頻率序列，其中Wt＝fDxτ0和Wf=Tmax×v02.]]>對應(yīng)于時(shí)間維度的矢量等于N1個(gè)DPSS的限制，具有維度N1和具有主要集中于離散間隔 上的標(biāo)準(zhǔn)化有限頻帶[-WpWt]的實(shí)際離散時(shí)間序列與發(fā)送塊的時(shí)間載體的限制相對應(yīng)。根據(jù)定義，最集中的DPSS是那些在所考慮的間隔內(nèi)具有最大能量的DPSS。
類似地，對應(yīng)于頻率維度的矢量等于N2個(gè)DPSS的限制，具有維度N2和具有最集中于離散間隔 上的有限標(biāo)準(zhǔn)化頻帶
的實(shí)際離散頻率序列與發(fā)送塊的頻率載體的限制相對應(yīng)。
因而，二維離散信道的分解系數(shù)由下式給出c‾‾=Σi=1N1Σj=1N2bijp‾‾(i,j)]]>為了清楚，在本說明書的其余部分中，我們將使用一個(gè)索引，給出c‾‾=Σbip‾‾(i)]]>因此，正確的單維函數(shù)的選擇提供了一種建立良好的二維內(nèi)插函數(shù)的方法。
僅需要最集中的DPSS來描述信道。僅保留最集中的N’個(gè)二維DPSS來內(nèi)插該信道。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，通過計(jì)算時(shí)間維度中的N1個(gè)本征值λ(1，j)和頻率維度中的N2個(gè)本征值λ(2，j)，然后選擇乘積λij＝λ(1，j)·λ(2，j)的N’個(gè)最高值來獲得N’個(gè)最集中的二維DPSS。
根據(jù)沒有優(yōu)選實(shí)施例復(fù)雜但是提供較差估計(jì)值(對于給定數(shù)目的選定二維DPSS來說)的一種變型，通過首先選擇λ(1，j)的N’1個(gè)最高值和λ(2，j)的N’2個(gè)最高值以獲得提供最集中的二維DPSS的N’(在這種情況下等于N’1.N’2)個(gè)數(shù)值，簡化所述選擇。
因此，信道估計(jì)值對應(yīng)于c‾‾^(N′)=c‾‾+n‾‾c]]>其中 是估計(jì)噪聲。
通過模擬信噪比，將下面估計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定義如下
Q(N′)=E[||c‾‾||2]E[||n‾‾c||2],]]>其中‖·‖定義一個(gè)矩陣的范數(shù)(norm)。
因此，我們可以表示 在估計(jì)算法的第一步驟中，通過在所保留的DPSS上投影參考符號來獲得系數(shù)。因?yàn)椴⒎菍⑺械腄PSS都保留用于估計(jì)信道，這些投影提供了可以接受的信道分解的近似值。
在一種優(yōu)選實(shí)施例中，我們將討論限制于在不使用下面所描述的一種EM(估計(jì)-最大化)算法的情況下在所保留的DPSS上參考符號的投影。
盡管如此，作為一種變型，為了因?yàn)槿我獾耐蕉鴥?yōu)化信道估計(jì)，和考慮所發(fā)送數(shù)據(jù)的所有或一些編碼結(jié)構(gòu)，以類似于在專利FR-96 05200中所記載的方式相類似的方式使用一種估計(jì)-最大化算法(由同一申請人提交，標(biāo)題為“Signal numérique à blocs dereference multiples pour l′estimation de canal，procédés d′estimationde canal et récepteurs correspondants”(具有用于信道估計(jì)的多個(gè)參考塊的數(shù)字信號、信道估計(jì)方法和相應(yīng)的接收機(jī)))。這樣，不僅使用參考副載波，而且還使用有用的載波，從而改善在最大值后驗(yàn)(MAP)概率標(biāo)準(zhǔn)方面中的估計(jì)器質(zhì)量。
作為一個(gè)例圖，圖1圖示在圖形11-14上的DPSS 15至18。例如，在這種情況下，我們將考慮“速度為250公里/小時(shí)的車輛B”類型的模型的情況，其中fD接近于930Hz，Tmax等于20μs，τ0等于133.33μs，和v0等于3.75kHz。推導(dǎo)出時(shí)間限制于一個(gè)間隔[-Wt，+Wt]，其中Wt等于0.0662，頻率限制于一個(gè)間隔
，其中Wf等于0.0375。根據(jù)所考慮的一個(gè)例子，在這種情況下，根據(jù)作為時(shí)間和頻率(橫軸)函數(shù)的它們的幅值(縱軸)，確定表示具有最高能量的四個(gè)二維DPSS(一個(gè)DPSS的能量等于兩個(gè)相應(yīng)的一維DPSS的本征值的乘積，即λ(1，j)·λ(2，j))(而實(shí)際上，保留25個(gè)最高能量二維DPSS來估計(jì)信道)。
現(xiàn)在，我們將描述如何獲得單維DPSS系列的細(xì)節(jié)。
考慮時(shí)間維度的情況(頻率維度是類似的)。
對應(yīng)于在這種情況下將要估計(jì)的時(shí)間維度的復(fù)數(shù)矢量 代表在所發(fā)送的數(shù)據(jù)流上離散信道的一個(gè)實(shí)施例，并且在這種情況下包括N(等于N1)個(gè)復(fù)數(shù)系數(shù)Cn。
可以找到具有N個(gè)維度的CN的復(fù)數(shù)空間的規(guī)范正交基，其標(biāo)準(zhǔn)化矢量{p(i)}，i＝1..N是與本征值{λi}，i＝1..N相關(guān)的 的協(xié)方差矩陣的本征矢量。
在這種情況下，假設(shè)信道的多普勒頻譜是平坦的，具有一個(gè)有界載體和一個(gè)等于多普勒擴(kuò)展BD＝2fD的寬度，fD代表最大多普勒頻率。
在這種情況下，這些矢量等于N個(gè)DPSS的限制，具有維數(shù)N和具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化有限頻帶[-W′，W′]的實(shí)際離散序列對應(yīng)于對所發(fā)送塊的時(shí)間載體的限制，其中W′＝Wt＝在離散間隔 上最集中的fDxτ0。根據(jù)定義，最集中的DPSS是在所考慮的間隔內(nèi)具有最高能量的DPSS。
因此，我們將保留具有最高能量的N個(gè)DPSS，并拒絕其它的DPSS。
換句話說，c‾=Σi=1Nbip‾(i)]]>其中因子bi是滿足下述關(guān)系的獨(dú)立復(fù)數(shù)高斯隨機(jī)變量-變量bi的協(xié)方差等于λ2E[|bi|2]＝λi(關(guān)系1)-bi和bj之間的協(xié)方差為零，其中i和j不同E[bibj*]=0]]>如果i≠j其中變量bj*是復(fù)數(shù)變量bj的共軛。
基本矢量(換句話說被保留的DPSS)由下面的關(guān)系給出E[c‾.cH‾]p(i)‾=λip(i)]]>其中(.)H是矢量(.)的轉(zhuǎn)置共軛運(yùn)算符。
{p(i)}，i＝1..N矢量滿足下面的等式系統(tǒng)2W′Σj=1Nsinc(2W′(n-j))pj(i)=λip‾n(i)---n=1..N]]>它對應(yīng)于大小為N和具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化頻帶[-W’；W’]的單維DPSS的定義。
例如，圖2圖示一個(gè)單維DPSS的例子。在這個(gè)例子中選擇25個(gè)最高能量的DPSS(N等于25)。圖表20圖示具有最高能量的三個(gè)DPSS 21、22和23，這三個(gè)DPSS的幅值(縱軸)作為一個(gè)時(shí)間(橫軸，用標(biāo)準(zhǔn)化的單位標(biāo)明刻度，換句話說，使用符號時(shí)間的數(shù)量)的函數(shù)給出。DPSS的集中度或能量取決于本征值；隨著對應(yīng)于DPSS的本征值的模數(shù)增加，相應(yīng)DPSS的能量也增加。應(yīng)當(dāng)指出以能量遞減順序排列的三個(gè)DPSS 21、22和23分別對應(yīng)于三個(gè)本征值，即0.99924、0.97646和0.77680(因而也以遞減的順序排列)。
因?yàn)橐粋€(gè)DPSS的集中度等于 的協(xié)方差矩陣的第n個(gè)本征值λn，關(guān)系(1)表示僅需要最集中的DPSS來描述信道。
假設(shè)以遞減的順序存儲這些本征值。在1961年1月出版的“Bell系統(tǒng)技術(shù)期刊(The Bell System Technical Journal)”中D.SLEPIAN和H.O.POLLAK撰寫的文章“扁長球狀波函數(shù)、傅立葉分析和不確定性-I(Prolate Spheroidal Wave Function，F(xiàn)ourierAnalysis and Uncertainty-I)”證明了這些本征值具有一個(gè)非?？斓乃p，并在2W′N個(gè)值之后快速地消失。應(yīng)當(dāng)指出根據(jù)圖3中所示的例子，對于W′和N的值分別等于0.062的情況，乘積2W′N等于3.1，以dB型的標(biāo)度(換句話說，根據(jù)一個(gè)10Log(λ2/λ02)，其中λ代表所考慮的數(shù)值和λ0是最大本征值)表示的本征值在這個(gè)閾值3.1之后非?？斓厮p。
DPSS系列是正交的。然而，不能保證欠抽樣的DPSS是正交的。因此，在這些DPSS上的參考符號的投影提供了一個(gè)信道分解的近似值。
在信道估計(jì)過程中執(zhí)行下面的三個(gè)步驟-接收機(jī)使用調(diào)制塊的N’個(gè)參考符號來計(jì)算對應(yīng)于在減少的N’個(gè)DPSS的系列上信道分解的系數(shù)di。由于附加噪聲的出現(xiàn)，將下面的加權(quán)系數(shù)wi應(yīng)用于所獲得的結(jié)果wi=λiλi+N0NcEs]]>其中Nc是信道協(xié)方差，N0是附加噪聲協(xié)方差，和Es是所發(fā)送的參考符號的能量。
因此，分解系數(shù)的估計(jì)值的結(jié)果是i＝widi，i＝1..N′-使用EM(估計(jì)-最大化)算法來改進(jìn)所獲得的估計(jì)值。系數(shù)bi的獨(dú)立性簡化了最大化步驟的計(jì)算。為了改進(jìn)所獲得的估計(jì)值，在上面提到的專利FR-96 05200中詳細(xì)地描述的EM算法不僅使用參考副載波，而且使用有用載波來在最大后驗(yàn)(MAP)概率標(biāo)準(zhǔn)方面改進(jìn)估計(jì)器的質(zhì)量。
-然后，接收機(jī)通過使用所保留的DPSS執(zhí)行一個(gè)內(nèi)插來確定一個(gè)信道估計(jì)值。
讀者可以參考上面所描述的專利FR-96 05200以進(jìn)一步地了解關(guān)于使用單維DPSS的細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在，我們將參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明的一種信道估計(jì)的實(shí)施例。
圖4圖示一個(gè)簡化圖，具體圖示-一個(gè)發(fā)送站41，發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的由一個(gè)調(diào)制數(shù)據(jù)流構(gòu)成的一個(gè)信號；-一個(gè)用于所發(fā)送信號的傳輸信道42；和-用于所發(fā)送信號的接收站43，所述信號中具體包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)信道估計(jì)。
具體而言，發(fā)送站41包括一個(gè)信息源411，它具有生成對應(yīng)于任意類型的信源信號(聲音、圖片、數(shù)據(jù)、等等)的二進(jìn)制或非二進(jìn)制數(shù)據(jù)的一個(gè)任意信息流?？梢詫@些數(shù)據(jù)進(jìn)行信源和信道編碼412。信道編碼使用適合于傳輸信道42的糾錯(cuò)編碼。
然后，將由這些編碼(有用符號)生成的編碼數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)流，并調(diào)制(413)。因此，它們被合理地分布和交織在若干數(shù)據(jù)流上，從而獲得必需的分集，并克服與影響所發(fā)送符號的衰落的相關(guān)性。還根據(jù)隨后描述的分布原理，將參考單元引入在每個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)。最后，根據(jù)OFDM/QAM(正交調(diào)幅)型調(diào)制(例如具有保護(hù)間隔的OFDM)或者OFDM/OQAM(偏移正交調(diào)幅)(例如IOTA調(diào)制)來調(diào)制該數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)指出將參考符號插入在信息塊內(nèi)以在“映射”之后和在OFDM調(diào)制器之前予以發(fā)送。這些符號均勻地分布在時(shí)間-頻率平面上，參考專利FR-86 09622和FR-95 05455來獲得調(diào)制系統(tǒng)的詳細(xì)描述。
然后，在頻率上轉(zhuǎn)置該信號，并由發(fā)射機(jī)414通過信道42進(jìn)行放大和發(fā)射。
信道42是一個(gè)任意的無線電傳輸信道。該信號通過信道42，并在該信道內(nèi)例如可以添加噪聲，該信號可能經(jīng)過多條路徑，或者可能引入干擾，或者可能受到多普勒效應(yīng)的影響。
無線傳輸領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常模擬信道，從而優(yōu)化編碼/解碼和調(diào)制/解調(diào)。
在這種情況下，根據(jù)這個(gè)信道的一個(gè)模型，假設(shè)信道受下述情況的影響-用假設(shè)已知的信噪比(SNR)表征的高斯白噪聲；-多普勒效應(yīng)，用標(biāo)準(zhǔn)化半頻帶的Wt和Wf的平行六面體標(biāo)準(zhǔn)化其功率譜；和-延遲擴(kuò)展(具體與在環(huán)境單元(例如建筑物)上的反射信號所產(chǎn)生的多條路徑有關(guān))。
這樣的一些模型被標(biāo)準(zhǔn)化。例如，可以假設(shè)使用在ESTI報(bào)告“TR 101 112 V3.2附錄B.1 ETSI”中所描述的以250公里/小時(shí)行駛的“車輛B”型信道即固定站和以250公里/小時(shí)行駛的車輛之間的典型信道來模擬信道42。
接收站43內(nèi)的輸入級是常規(guī)的。接收站43接收由發(fā)送站41發(fā)送的信號，并通過信道42將其發(fā)送。對應(yīng)于所接收的數(shù)據(jù)流的信號被預(yù)放大431，然后，將其轉(zhuǎn)換成中頻信號，從而實(shí)現(xiàn)信道432的調(diào)諧濾波。然后，將中頻信號轉(zhuǎn)換到在兩個(gè)正交信道上的基帶，接著進(jìn)行抽樣(437)。
接收機(jī)使用與數(shù)據(jù)流相對應(yīng)的抽樣來確定在下文中所描述的估計(jì)值438。
這個(gè)估計(jì)值使得能夠進(jìn)行抽樣的可靠解調(diào)439。
然后，對解調(diào)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，可能被去交織以發(fā)送給接收者434。
信道估計(jì)還能夠?qū)崿F(xiàn)控制預(yù)放大431的自動(dòng)增益校正(AGC)。
在這種情況下，假設(shè)數(shù)據(jù)流很短。不需要同步。作為一種變型，對于很長的數(shù)據(jù)流，考慮抽樣的同步使得能夠正確地同步所發(fā)送的符號和/或數(shù)據(jù)流本身以正確地抽樣所接收的信號。
現(xiàn)在，我們將參考圖5所示的流程圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的信道估計(jì)438。
在一個(gè)初始化步驟51中使用下面的方法來確定適合于所使用的信道類型的二維DPSS。
假設(shè)選擇系統(tǒng)參數(shù)(換句話說，符號時(shí)間τ0和副載波間距v0)以使信道42在一個(gè)OFDM網(wǎng)格(τ0，v0)(一個(gè)OFDM網(wǎng)格對應(yīng)于在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在時(shí)間上為τ0和在頻率上為v0的一個(gè)區(qū)域)的標(biāo)度上可以被視為是準(zhǔn)恒定的，即 其中-Bc代表信道一致性頻帶；和-Tc代表信道一致性時(shí)間。
(“＜＜”符號是指“遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于”)因此，該信道的性能類似于一條乘法信道，特征在于對應(yīng)于數(shù)值T(F，t)的幅度和相位，對于所考慮的時(shí)間和頻率來說，信道的可變傳遞函數(shù)。
因此，對于與一個(gè)傳輸符號αm，n相對應(yīng)的網(wǎng)格來說，我們具有-T(f，t)＝T(mv0，nτ0)和-τ(mv0，nτ0)＝ρm，neiθm，n其中ρ代表一個(gè)幅值和θ代表一個(gè)相位。
讓我們使用下面的矩陣標(biāo)記-a‾‾=Δ{am,n}m,n]]>所發(fā)射的二進(jìn)制符號矩陣。
-r‾‾=Δ{rm,n}m,n]]>在解調(diào)器的輸出上接收到的抽樣矩陣。
-c‾‾=Δ{T(mv0,nτ0)}m,n]]>離散信道系數(shù)矩陣。
-n‾‾=Δ{nm,n}m,n]]>離散復(fù)數(shù)高斯附加白噪聲的系數(shù)矩陣。
通過下述關(guān)系來模擬離散信道r‾‾=c‾‾·a‾‾+n‾‾,]]>其中“.”運(yùn)算符表示逐項(xiàng)的乘積。
類似地，因?yàn)榫植康貙⑿诺酪暈橐粋€(gè)乘法信道γm，n＝Cm，nαm，n+nm，n需要確定Cm，n的值。
如先前所述，在OFDM調(diào)制器之間將參考符號插入在將要發(fā)送的塊內(nèi)，這些符號均勻地分布在時(shí)間-頻率平面內(nèi)。
將傳播信道的特性，即最大多普勒擴(kuò)展(雙向的)和最大的延遲擴(kuò)展(單向的)假設(shè)為已知的(例如，可以使用一個(gè)信道模型來估計(jì)這些數(shù)值和/或可以測量這些數(shù)值)。
假設(shè)通過標(biāo)準(zhǔn)化的半頻帶Wt和Wf的平行六面體來模擬信道的多普勒功率譜(如在本發(fā)明普通原理的描述中所指出的)Wt＝fD×τ0和Wf=Tmax×v02]]>
預(yù)先計(jì)算對應(yīng)于這些標(biāo)準(zhǔn)化頻帶的單維DPSS-在時(shí)間維度上假設(shè)R(N，Wt)是具有2Wt的標(biāo)準(zhǔn)化頻帶的復(fù)數(shù)白噪聲的N維(對應(yīng)于所處理塊的時(shí)間維度)協(xié)方差矩陣，Rm，n＝2Wtsin(2πWt(m-n))將對應(yīng)于時(shí)間維度的一維DPSS(即單維的)定義為以它們的本征值遞增順序排列的矩陣R(N，Wt)的標(biāo)準(zhǔn)化本征矢量。
-在頻率維度上過程是類似的假設(shè)R(N，Wf)是具有2Wf標(biāo)準(zhǔn)化頻帶的復(fù)數(shù)白噪聲的N維(對應(yīng)于所考慮塊的頻率維度)協(xié)方差矩陣，Rm，n＝2Wfsin(2πWf(m-n))將對應(yīng)于頻率維度的1D DPSS定義為以它們的本征值遞增順序排列的矩陣R(N，Wf)的標(biāo)準(zhǔn)化本征矢量。
然后，使用對應(yīng)于時(shí)間維度的一維DPSS和對應(yīng)于頻率維度的一維DPSS的逐項(xiàng)相乘來構(gòu)建2D(即二維)DPSS-Pij=PiPjT;]]>和-λij＝λiλj其中-Pij定義本征值為λij的二維DPSS；-Pi和Pj對應(yīng)于具有相應(yīng)的本征值λi和λj的單維DPSS(標(biāo)記被簡化以便于理解)。
選擇在所獲得的DPSS中具有最高能量的DPSS。
根據(jù)第一實(shí)施例，預(yù)先確定所選擇的二維DPSS的數(shù)量N′，例如可以大約等于25。
根據(jù)第二實(shí)施例，所選擇的二維DPSS的數(shù)量N′是使定義為本征值之和與所拒絕的本征值之和的比值的品質(zhì)因子大于一個(gè)給定的品質(zhì)因子Q0(例如約30dB)。總之，通過下述標(biāo)準(zhǔn)來確定數(shù)量N′
因此，對于具有給定大小的時(shí)間-頻率塊和傳播信道的給定特性來說，根據(jù)在導(dǎo)頻符號位置上獲得的這個(gè)復(fù)數(shù)增益的估計(jì)值生成該信道復(fù)數(shù)增益的內(nèi)插所必需的二維DPSS的數(shù)量。
因而，在初始化步驟51中，將所選擇的二維DPSS參數(shù)存儲在接收站的信道估計(jì)模塊438內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)指出該二維DPSS可以在信道估計(jì)模塊438的設(shè)計(jì)過程中保存，并可以在信道估計(jì)過程中靜態(tài)地使用。
根據(jù)一種更復(fù)雜的變型(由于通過兩個(gè)單維DPSS的張量積獲得組合二維DPSS的方法，復(fù)雜性保持在合理的程度上)，通過信道估計(jì)模塊438動(dòng)態(tài)地確定二維DPSS。
根據(jù)這一變型，根據(jù)傳播信道特征選擇將要使用的二維DPSS(具體地，從第一符號的接收和對應(yīng)于這個(gè)符號的最后一個(gè)回聲之間所經(jīng)歷的時(shí)間開始所測量的最大傳播時(shí)間)。
因而，在步驟52中，接收站43等待，然后接收將要解調(diào)的數(shù)據(jù)塊。具體而言，這個(gè)塊包括將用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻。
然后，在組合寫入步驟53中將這些導(dǎo)頻投影到所選擇的二維DPSS上。
為了進(jìn)行這一投影，第一步驟是計(jì)算從所發(fā)送的參考符號(ai)i＝1，...，K開始在包含所保留的二維DPSS的空間內(nèi)的信道分解系數(shù)(di)i＝1，...，K。
d1···dN′=P1···PN′#a1···aK]]>其中-N′是所選擇的DPSS的數(shù)量；-K是導(dǎo)頻數(shù)量；-P是二維DPSS(N′是所保留的二維DPSS)和P#是它的偽倒置，如下a1···aK=P1···PN′d1···dN′]]>
所使用的導(dǎo)頻符號的數(shù)量K必需大于或等于所保留的DPSS的數(shù)量N′。如前所述Pi(1≤i≤N′)是一個(gè)二維DPSS，即大小為K的一個(gè)矢量。因此，因?yàn)镵大于或等于N′，信道分解系數(shù)di的數(shù)量與二維DPSS的數(shù)量相同。
為每個(gè)所處理的塊大小(通常將一個(gè)估計(jì)窗口大小定義為對應(yīng)于可以被發(fā)送的最小塊的大小)和每種傳播環(huán)境，將上述偽倒置存儲在接收站上的非易失性存儲器(ROM)內(nèi)。
因?yàn)樾诺朗怯性肼暤?，和假定SNR(信號/噪聲比)是已知的，所以結(jié)果是使用最小二乘法(LSM)的二維DPSS空間內(nèi)信道分解系數(shù)(ai)i＝1，...，K的一個(gè)估計(jì)值a^i=λiλi+N0Esdi]]>-λi是第i個(gè)二維DPSS的本征值；-N0是噪聲方差；-Es是接收時(shí)的導(dǎo)頻能量。
然后，由下式給出信道估計(jì)值 C^=P1···PN′#a^1···a^K]]>接著，在步驟54中，信道估計(jì)模塊438通過在導(dǎo)頻上進(jìn)行估計(jì)值內(nèi)插來估計(jì)信道的傳遞函數(shù)。使用接收機(jī)已知的導(dǎo)頻符號來獲得一個(gè)以二維DPSS為基礎(chǔ)的離散信道分解。然后，可以通過在時(shí)間基上的轉(zhuǎn)置獲得在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意點(diǎn)上的信道的有關(guān)知識。
作為一個(gè)圖示，圖6圖示多個(gè)二維信號，用于ETSI所定義的參考“TR 101 112 V.3.2.0附錄B.1 ETSI”的以250公里/小時(shí)行駛的“車輛B”型信道。
準(zhǔn)確的信道特征如下-信道是一個(gè)郊區(qū)信道；-多普勒頻譜是角狀的(假設(shè)反射是各向同性的，頻譜對應(yīng)于在移動(dòng)信道內(nèi)傳播之后的純正弦曲線的功率譜)。
-將延遲總結(jié)在下面的表格內(nèi)(由于多徑)

調(diào)制是使用下述參數(shù)的OFDM/IOTA型的-IOTA符號類型等于133.33μs；和-副載波間距等于37.5kHz。
假設(shè)信道是無噪聲的。
圖7圖示與圖6所示的信道相同但是使用根據(jù)本發(fā)明的二維DPSS估計(jì)出的信道。
二維DPSS的特征如下-二維DPSS的數(shù)量等于25；-導(dǎo)頻符號的時(shí)間間距等于5(所以對于一個(gè)時(shí)間參考符號，可以獲得四個(gè)有用的符號)。
-導(dǎo)頻符號的頻率間距等于8(所以對于一個(gè)頻率參考符號，可以獲得七個(gè)有用的符號)。
可以看出根據(jù)圖6所描述的模型的信道和根據(jù)本發(fā)明的它的估計(jì)值非常地類似。因此，使用二維DPSS的信道估計(jì)是非?？煽亢陀行У?。
顯然地，本發(fā)明并不限制于上面所描述的示例性的實(shí)施例。
具體而言，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將任意變型添加給這種多載波調(diào)制，具體而言O(shè)FDM，例如可以是OFDM/QUAM或OFDM/OQAM類型的。
還應(yīng)當(dāng)指出本發(fā)明可以用于各種領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，尤其當(dāng)需要很高的頻譜效率和信道非常不穩(wěn)定時(shí)，尤其當(dāng)發(fā)現(xiàn)使用多載波調(diào)制技術(shù)非常明智時(shí)。
第一種應(yīng)用涉及陸地廣播(例如數(shù)字音頻廣播(DAB))，具體地用于圖像、聲音和/或數(shù)據(jù)。
第二種應(yīng)用涉及數(shù)字無線電通信。具體而言，本發(fā)明可以用于從移動(dòng)站開始或者通往移動(dòng)站的高速數(shù)字通信系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用(例如根據(jù)第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn))和使用多載波調(diào)制技術(shù)的高速LAN。
第三種應(yīng)用是多載波調(diào)制技術(shù)非常適合的海底傳輸。
因此，本發(fā)明可以用于在使用多載波調(diào)制技術(shù)的所有領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用(例如在組合碼分多址(CDMA)和OFDM的系統(tǒng)內(nèi)(具體地(多載波CDMA(MC-CDMA))))。
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)多載波信號傳輸信道(42)的傳遞函數(shù)的方法，所述傳輸信道由包括一組數(shù)據(jù)單元的在時(shí)間上的一系列符號構(gòu)成，每個(gè)所述的數(shù)據(jù)單元調(diào)制所述信號的一個(gè)載波頻率，所述數(shù)據(jù)單元首先包括稱作導(dǎo)頻的參考單元，其發(fā)射值是為將接收所述信號的至少一個(gè)接收機(jī)(43)所知的，其次包括所謂的信息數(shù)據(jù)單元，它代表將要發(fā)送的至少一個(gè)信源信號，其特征在于它包括-確定一組二維離散扁長球狀序列(DPSS)的步驟；-以所述組內(nèi)的至少一些二維離散扁長球狀序列之組合的形式表述所述傳遞函數(shù)的步驟(53)；-在所述組合的至少一些系數(shù)的時(shí)間和頻率上的二維內(nèi)插步驟(54)，從而獲得在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的所述傳遞函數(shù)的一個(gè)估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述表述步驟(53)使用所述導(dǎo)頻在所述二維離散扁長球狀序列上的一個(gè)投影。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在所述確定步驟的過程中，該方法使用至少一個(gè)步驟，用于根據(jù)所述傳輸信道(42)的至少一個(gè)特征選擇至少一些所述的離散扁長球狀序列(DPSS)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于所述傳輸信道(42)的特征包括最大多普勒頻率(fd)和/或最大信道延遲擴(kuò)展(Tmax)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于所述選擇步驟根據(jù)一個(gè)預(yù)先確定的能量標(biāo)準(zhǔn)(Q0)使用一個(gè)子步驟來整理所述二維離散扁長球狀序列(DPSS)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于在所述選擇步驟中所選擇的二維離散扁長球狀序列的數(shù)量考慮了所述傳遞函數(shù)的至少一個(gè)估計(jì)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于在所述選擇步驟中所選擇的二維離散扁長球狀序列的數(shù)量(N′)少于或等于所述信號的導(dǎo)頻數(shù)量(K)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于在所述確定步驟中，通過求至少兩個(gè)單維DPSS的張量積來獲得所述組的一個(gè)二維DPSS。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于它使用一個(gè)估計(jì)-最大化(EM)算法。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于在所述表述步驟中，它包括至少一個(gè)步驟，用于使用一個(gè)最小二乘法來估計(jì)所述組合的至少一些系數(shù)。
11.一種接收數(shù)字信號的方法，其特征在于它使用根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求的方法，使用一個(gè)步驟用于估計(jì)所述信號的傳輸信道的傳遞函數(shù)。
12.一種根據(jù)由一組數(shù)據(jù)單元組成的符號時(shí)間序列形成的多載波信號(42)的接收機(jī)(43)，每個(gè)所述數(shù)據(jù)單元調(diào)制所述信號的一個(gè)載波頻率，所述數(shù)據(jù)單元首先包括稱作導(dǎo)頻的參考單元，其發(fā)射值是為將接收所述信號的至少一個(gè)接收機(jī)所知的，還包括信息數(shù)據(jù)單元，它代表將要發(fā)射的至少一個(gè)信源信號，其特征在于它包括-存儲一組二維離散扁長球狀序列(DPSS)的裝置；-以所述組內(nèi)的至少一些所述二維離散扁長球狀序列之組合的形式表述所述信號的傳輸信道的傳遞函數(shù)的裝置；-在所述組合內(nèi)的至少一些系數(shù)的時(shí)間和頻率上執(zhí)行二維內(nèi)插，從而獲得在時(shí)間-頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的所述傳遞函數(shù)的估計(jì)值的裝置。
13.一種在下述領(lǐng)域中的至少一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求的估計(jì)方法的應(yīng)用，所述領(lǐng)域是-陸地?cái)?shù)字廣播；-數(shù)字無線電通信；-海底數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)多載波信號傳輸信道(42)的傳遞函數(shù)的方法，所述傳輸信道包括一組數(shù)據(jù)單元的在時(shí)間上連續(xù)的多個(gè)符號，每個(gè)數(shù)據(jù)單元調(diào)制該信號的一個(gè)載波頻率，該數(shù)據(jù)單元包括導(dǎo)頻和所謂的信息數(shù)據(jù)單元。本發(fā)明的特征在于所述方法包括用于確定一組二維離散扁長球狀序列(DPSS)的步驟；用于以至少一些二維離散扁長球狀序列(DPSS)之組合的形式表述(53)所述傳遞函數(shù)的步驟；和用于在所述組合的至少一些系數(shù)基于時(shí)間和基于頻率的二維內(nèi)插(54)，從而獲得在時(shí)間－頻率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有點(diǎn)上的所述傳遞函數(shù)的一個(gè)估計(jì)值的步驟。
文檔編號H04L25/02GK1513247SQ02810858
公開日2004年7月14日 申請日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月30日
發(fā)明者米歇爾·阿拉德, 亞歷山大·魯克塞爾, 納塔利·古達(dá)爾, 弗蘭克·比耶特里, 古達(dá)爾, 比耶特里, 大 魯克塞爾, 米歇爾 阿拉德 申請人:維夫康姆公司