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采用空間最大似然的聯(lián)合解調(diào)的制作方法

文檔序號(hào):7570659閱讀:248來源:國知局

專利名稱::采用空間最大似然的聯(lián)合解調(diào)的制作方法有關(guān)的申請(qǐng)1994年1月11日所提交的,題為“采用干擾抵銷的蜂窩通信系統(tǒng)”的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)08/179,953在此引用作為參考。背景本發(fā)明屬于諸如室內(nèi)無線通信(無線PABX)、無線局域網(wǎng)(無線LAN)、蜂窩陸地通信系統(tǒng)和移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的多址聯(lián)接通信系統(tǒng)領(lǐng)域。這種系統(tǒng)的特征在于具有至少一個(gè)固定基站或中繼站以維持與許多用戶站或終端的通信。安排這些固定站的分布以提供覆蓋區(qū),例如,對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)而言,要覆蓋不同的國家,對(duì)蜂窩通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)而言,要覆蓋不同的城市,或?qū)κ覂?nèi)無線網(wǎng)絡(luò)而言,要覆蓋不同的樓層或走廊。在這種系統(tǒng)中,用諸如每平方公里每兆赫茲愛爾蘭這樣的單位來度量支持許多用戶的容量。因此,可以通過使用更多MHZ的帶寬,或減小每個(gè)基站所覆蓋的區(qū)域以使每平方公里有更多的基站來增加容量?,F(xiàn)今的減小蜂窩小區(qū)面積的技術(shù)增加了設(shè)施的費(fèi)用,所以將容量表示為每蜂窩小區(qū)每兆赫茲愛爾蘭是多址聯(lián)接系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)有效性的較好的度量。如果相鄰蜂窩小區(qū)使用相同的頻率,就會(huì)發(fā)生這些蜂窩小區(qū)之間的干擾。另一方面,如果不允許相鄰蜂窩小區(qū)使用相同頻率,而是采用稱為頻率再用的規(guī)劃以保證使用相同信道的蜂窩小區(qū)之間具有N個(gè)蜂窩小區(qū)的最小空間間隔,則任何一個(gè)蜂窩小區(qū)的可用信道數(shù)被減少N的平方。在母申請(qǐng)中表明,通過加入冗余及擴(kuò)展帶寬而對(duì)信號(hào)編碼,使其能夠克服相鄰蜂窩小區(qū)干擾,從而帶來比因抗干擾及被迫使用頻率規(guī)劃而減至最小的帶寬更大的容量。這個(gè)結(jié)果取決于能夠避免的(諸如在兩個(gè)使用相同頻率的蜂窩小區(qū)的邊界上的兩個(gè)終端那樣的)最壞情況的干擾情形。地理上鄰近的終端在此稱為“同位置(cosited)”的終端。母申請(qǐng)采用諸如把終端分配給頻率以使幾乎同位置的終端不被分配相同的頻率的分類處理避免了這些情形。另外,母申請(qǐng)還描述了采用多元天線陣列解決共信道干擾的兩種不同的方法。在第一種方法中,每個(gè)天線單元從若干終端接收一個(gè)不同的信號(hào)組合。當(dāng)天線單元的數(shù)目與共信道信號(hào)的數(shù)目相同時(shí),產(chǎn)生可以被解出單獨(dú)的各個(gè)終端信號(hào)的一組聯(lián)立方程,從而解開在空中發(fā)生的共信道信號(hào)的混合過程,使終端不是同位置。在同位置的情況下,信號(hào)系數(shù)矩陣成為奇異的,不能求逆,方程不能解出。對(duì)那種情況,母申請(qǐng)公開了一個(gè)可選擇的方法,在此方法中,不是試圖解開發(fā)生于空中的共信道信號(hào)的混合過程,而是將混合過程應(yīng)用于共信道信號(hào)的假設(shè)以預(yù)測在每個(gè)天線單元應(yīng)該接收的信號(hào),并且計(jì)算預(yù)測值與實(shí)際接收信號(hào)之間的誤差作為每個(gè)假設(shè)的似然指示。應(yīng)用一般被稱為Viterbi算法或動(dòng)態(tài)編程算法(DP)的連續(xù)最大似然估計(jì)算法,確定在幾個(gè)符號(hào)周期具有最小累積誤差的假設(shè)。在母申請(qǐng)公開的內(nèi)容中,對(duì)于在基站多元天線陣列接收許多共信道信號(hào)的情況,描述了用于聯(lián)合解調(diào)由天線陣列接收的共信道信號(hào)的Viterbi算法的用法。對(duì)于二進(jìn)制信號(hào),算法的復(fù)雜性依賴于共信道信號(hào)數(shù)目的2的冪次,這樣,由于對(duì)于每個(gè)加入的信號(hào),其復(fù)雜性加倍,給處理在一個(gè)基站所接收的大量的共信道信號(hào)帶來了實(shí)際的困難。概述本發(fā)明提供了一種用于在天線陣列單元從不同終端的子集接收信號(hào)的情況下控制共信道干擾的可替換的方法,例如在室內(nèi)應(yīng)用中,天線單元可以沿走廊間隔一定的距離分布,或在一個(gè)廣域蜂窩系統(tǒng)中,不同單元從不同扇形小區(qū)或蜂窩小區(qū)接收信號(hào)。示范的實(shí)施例說明在這些情況下,處理的復(fù)雜性如何隨所處理的共信道信號(hào)的數(shù)目只是成比例地而不是成指數(shù)地增加,因此每個(gè)裝配容量的單元的復(fù)雜性基本不變。在發(fā)明的示范應(yīng)用中,一個(gè)室內(nèi)無線通信系統(tǒng)包括用于從工作在相同無線頻率信道上的手提電話單元接收無線信號(hào)的多個(gè)分布的天線。通過首先對(duì)每個(gè)手提單元的信號(hào)確定最強(qiáng)接收該信號(hào)的多個(gè)(例如三個(gè))分布的天線,來避免在不同的遠(yuǎn)程單元之間的干擾。任何這樣的天線也接收來自其它的手提單元的干擾的信號(hào)。通過假設(shè)由干擾單元發(fā)送的信息,估算這些干擾對(duì)有用信號(hào)接收的影響,從而使有用信號(hào)被無差錯(cuò)地解調(diào)。當(dāng)藉使用最強(qiáng)接收信號(hào)的天線組來進(jìn)行干擾信號(hào)的相似估計(jì)時(shí),對(duì)于每個(gè)干擾信號(hào)的假設(shè)得到對(duì)有用信號(hào)的不同的估計(jì)并且將其存儲(chǔ)以用于未來的分辨。為了構(gòu)造實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有效設(shè)備,在用于譯碼在時(shí)間上連續(xù)地發(fā)送的編碼符號(hào)的連續(xù)最大似然序列估計(jì)算法與在空間上連續(xù)地設(shè)置的分布天線所接收的信號(hào)的解調(diào)之間作了一個(gè)類比。附圖簡述當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí),從以下的詳細(xì)描述中,將容易理解本發(fā)明的這些及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖包括圖1說明在一個(gè)長的走道中本發(fā)明的一個(gè)示范應(yīng)用;圖2說明在一個(gè)封閉的走道中本發(fā)明的另一個(gè)示范應(yīng)用;圖3說明在一個(gè)有限長走道中本發(fā)明的第三個(gè)示范應(yīng)用;圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的二維分布接收系統(tǒng);圖5說明本發(fā)明的一個(gè)示范的衛(wèi)星點(diǎn)波束實(shí)施例;圖6(a)表示根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例在反射柱面上的垂直共線偶極子天線陣列;圖6(b)描述了示例說明由八個(gè)扇形區(qū)偶極子陣列產(chǎn)生的極坐標(biāo)輻射方向圖;圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的處理電路的框圖;圖8說明根據(jù)該示范實(shí)施例的信號(hào)處理的二維特征;以及圖9表示37個(gè)蜂窩小區(qū)的頻率再用方式。發(fā)明詳述為了首先說明本發(fā)明,圖1表示接收天線基本上以固定的間隔分布的一個(gè)長距離走道或街道。在圖1中,這些天線或基站用B1,B2,B3,B4和B5表示并且從在圖1中用M-1,M0,M1,M2,M3,M4,M5和M6表示的移動(dòng)單元接收信號(hào)。從分布的天線B1-B5所接收的信號(hào),經(jīng)過諸如放大、濾波及數(shù)字化的適當(dāng)?shù)木植刻幚硪院?,在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)集合信號(hào)通道10被復(fù)用以傳輸?shù)叫盘?hào)處理節(jié)點(diǎn)11。為了簡單,暫時(shí)假設(shè)每個(gè)分布天線從運(yùn)行于相同頻率的附近的三個(gè)移動(dòng)單元接收三個(gè)信號(hào)。當(dāng)然這種假設(shè)純粹是為了說明的目的,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到本發(fā)明能夠用于從任意多個(gè)移動(dòng)單元接收任意多個(gè)信號(hào)。例如,在圖1中,基站天線B1以各自的數(shù)量c-1,c0和c1從M-1,M0及M1接收信號(hào)而基站單元B2以各自的數(shù)量c′0,c′1和c′2從M0,M1和M2接收信號(hào),依此類推。此示范實(shí)施例用以下方法處理在處理節(jié)點(diǎn)11所收集的信號(hào)。假設(shè)信號(hào)調(diào)制是二進(jìn)制的(即每個(gè)信號(hào)只能取與布爾值0或1等價(jià)的算術(shù)值+1或-1),那么假定移動(dòng)單元M-1正在發(fā)送布爾值為0(算術(shù)值為+1)的比特b-1,它在基站B1以數(shù)量c-1被接收,即信號(hào)值+c-1被接收。同樣地,假定M0正在發(fā)送b0,而移動(dòng)單元M1正在發(fā)送b1。因此,在B1收到的總的信號(hào),可以用S1表示,由下式給出S1=c-1,b-1+c0,b0+c1,b1=c-1+c0+c1假設(shè)b-1=b0=b1=布爾0同樣地,可以對(duì)三個(gè)未知比特進(jìn)行其它七個(gè)假設(shè)并且可以構(gòu)造一個(gè)包含S1的全部8個(gè)可能值的表,如下面表1所示。表1假設(shè)b-1b0b1S10000c-1+c0+c11001c-1+c0-c12010c-1-c0+c13011c-1-c0-c14100-c-1+c0+c15101-c-1+c0-c16110-c-1-c0+c17111-c-1-c0-c1本領(lǐng)域的技術(shù)人員將注意到,因?yàn)楸?中一半的數(shù)值只是另一半的負(fù)數(shù),可以利用雙重對(duì)稱減小S1值的計(jì)算量。計(jì)算八個(gè)S1值的一個(gè)更有效的方法是注意到第一行的值與第0行的值相差-2c1;第二行的值與第0行的值相差-2c0;第三行的值與第二行的值相差-2c1并且依此類推。因此,前4行的每個(gè)值可以通過與另一行的值作一次加法或減法來計(jì)算,而剩下的四行只是前四行的負(fù)數(shù)。因此,代替八次相加三個(gè)數(shù)的運(yùn)算,只需要一次三個(gè)數(shù)相加的運(yùn)算和三次加入一對(duì)數(shù)的運(yùn)算。對(duì)于依賴于更多信號(hào)的大量假設(shè),可以證明,按格雷碼次序(一種二進(jìn)制排列次序,使得在兩個(gè)連續(xù)的假設(shè)之間只有一個(gè)二進(jìn)制比特改變符號(hào))計(jì)算信號(hào)假設(shè)是最有效的,只需要依次加上或減去諸如2c0的一個(gè)值。按以上方法計(jì)算的信號(hào)假設(shè)在處理器節(jié)點(diǎn)11中被用來與從基站天線B1接收的信號(hào)樣值進(jìn)行比較。一般地,要計(jì)算在每個(gè)預(yù)測信號(hào)值與實(shí)際接收值之間的誤差模平方,并且被加到與一個(gè)累積誤差或與每個(gè)假設(shè)有關(guān)聯(lián)的“度量”。于是產(chǎn)生下面的表2(其中的度量值完全是示范性的)。表2假設(shè)b-1b0b1度量00000.7210010.3920101.0430111.3441000.1351010.3261100.9871110.49在此階段可以在假設(shè)之間作一個(gè)選擇,在這種情況下行4的度量是最小誤差,因此假設(shè)100是最可能的選擇。然而,處理器節(jié)點(diǎn)11有由如B2,B3,B4和B5的其它天線接收的其它信息,這些信息在進(jìn)一步處理中可以用于得到一個(gè)更可靠的判決。因此,處理器節(jié)點(diǎn)11可以對(duì)于在天線B2收到的b0,b1和b2的所有可能組合,繼續(xù)產(chǎn)生假設(shè)信號(hào)值,用于與在B2接收的信號(hào)S2進(jìn)行比較。然后預(yù)測信號(hào)與實(shí)際信號(hào)之間的誤差平方與來自表2的對(duì)應(yīng)的過去度量進(jìn)行累加。一個(gè)對(duì)應(yīng)的度量是與對(duì)于兩個(gè)比特b0,b1的相同假設(shè)有關(guān)聯(lián)的度量,這兩個(gè)比特b0,b1在表2的老的假設(shè)與新的假設(shè)之間是共同的。表3表示S2的預(yù)測值和實(shí)際值之間的一些可能的新的誤差值,稱為DELTA(差值)度量。表3假設(shè)b0b1b2DELTA度量00000.8210010.1120101.5330111.2341000.9651010.8761101.6771110.55對(duì)于b0,b1,b2=000的DELTA度量可以與過去假設(shè)b-1,b0,b1=000或100的老的度量累加,因?yàn)樗鼈冊赽0,b1位置是一致的,即它們都是對(duì)應(yīng)的度量。因?yàn)樾枰鶕?jù)最小累加度量值得出可能假設(shè)的結(jié)論,所以選擇具有較小度量的過去假設(shè)與DELTA度量相加。這個(gè)假設(shè)是度量為0.13的老的4號(hào)假設(shè),得到累積度量為0.13+0.82=0.95。為了表明兩個(gè)過去度量中哪個(gè)用于與一個(gè)DELTA度量累加后產(chǎn)生新度量,加入一個(gè)稱為路徑記錄(PATHHISTORY)的新列以產(chǎn)生表4,其中每個(gè)新的累加度量用上述用于表3第一行的方法來計(jì)算。表4路徑記錄(b-1)b0b1b2累加度量10000.9510010.2410101.8510111.5511001.9411011.8511102.1611111.04在這里,“路徑記錄”列只包括一個(gè)值,即與所選前趨假設(shè)有關(guān)聯(lián)的假設(shè)b-1。在以上所有行該值正好是1,因?yàn)樵诒?中與b-1為1的假設(shè)有關(guān)聯(lián)的示范的度量值正好比與b-1為0的對(duì)應(yīng)的(即相同的b1和b2值的)假設(shè)有關(guān)聯(lián)的度量值小。因此,在上例中,b-1=1為最后的判決;然而,不一定都是這樣的情況,可以想出在此階段b-1仍未確定的例子。注意到所選的用于與一個(gè)DELTA度量累加的兩個(gè)度量中的較小的度量可以在創(chuàng)建和存儲(chǔ)表之前確定,所以可以簡化以上步驟。那么,只要存儲(chǔ)四行,而不是八行。例如,這種方法可以用于表4,則得到表5。表5路徑記錄(b-1,b0)b1b2累加度量10000.9510010.2410101.8511111.04在表5中可以看到,在此階段保留的行的b0值不都是一致的,第四行的b0為1,頭三行的b0為0。因此,在此例中,與b-1值相比,還沒有達(dá)到這些b0值的最后確定。接著,處理器節(jié)點(diǎn)11藉使用已有的b1、b2假設(shè)及b3假設(shè),繼續(xù)處理天線B3接收的信號(hào),象以前一樣,通過累加一個(gè)新的DELTA度量修改這四行以得到接著被壓縮為最佳四行的新的八行。在這里,路徑記錄包括幸存的b-1,b0和b1組。如果所有幸存行的這些比特位中的一位是一致的,則是該比特的最終判決,它可以被去除并借助于諸如連續(xù)可變斜率DELTA調(diào)制(CVSD)轉(zhuǎn)換器那樣的數(shù)模轉(zhuǎn)換器被進(jìn)一步處理成(例如)語音。例如,如果b1被去除并被用此方法處理,那么得到的語音信號(hào)就是從移動(dòng)單元M1發(fā)送的信號(hào)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,除了前面示例過程是對(duì)從空間連續(xù)位置發(fā)送的數(shù)據(jù)譯碼以外,上面的過程在某些方面與用于以時(shí)間連續(xù)比特發(fā)送的卷積編碼數(shù)據(jù)譯碼的Viterbi算法相似。這些發(fā)明性的過程還為其本身提供了完成發(fā)明所必要的硬件的空間分布,并且不依賴于在中央處理節(jié)點(diǎn)11可得到的全部信息。相反,數(shù)據(jù)通道10可以將前一階段保留的四行從諸如B1的基站位置傳遞到下一個(gè)基站(即B2),在B2的處理包括處理B2接收的信號(hào)以產(chǎn)生新的四行。在某些位置,可能對(duì)從一個(gè)較早的位置附近的移動(dòng)單元接收的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行強(qiáng)行判決,如果需要,然后可沿同一數(shù)據(jù)通道傳回,或?qū)⑵鋫鬟f到諸如節(jié)點(diǎn)11那樣的中央節(jié)點(diǎn),在中央節(jié)點(diǎn)可以安置移動(dòng)電話交換機(jī)以將所述語音信號(hào)尋路到電話網(wǎng)中的目的用戶。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也會(huì)認(rèn)識(shí)到,上述過程不管從右向左或從左向右進(jìn)行都得到相同的結(jié)果。而其它因素會(huì)在兩個(gè)方向上導(dǎo)致不同的結(jié)果,所以,正如在1992年10月22日提交的授予PaulW.Dent等人的,題為“雙向解調(diào)裝置及方法”的美國專利號(hào)5,335,250中所描述的,在時(shí)間域上沿前向和后向處理可以有好處那樣,上述的在空間域沿前向和后向處理也可以有好處,所公開的內(nèi)容在此引用作為參考。上面提到的其它因素包括要從所接收的信號(hào)估計(jì)的上面用c-1,c0,c1等表示的系數(shù)。這些系數(shù)是復(fù)數(shù),描述了每個(gè)信號(hào)在經(jīng)過移動(dòng)單元與基站之間的傳播路徑或信道時(shí)的相位旋轉(zhuǎn)和幅度衰減。確定這些數(shù)值通常被稱為信道估計(jì)并且根據(jù)示例實(shí)施例,在此可以同時(shí)使用信道及數(shù)據(jù)序列估計(jì)。在同時(shí)的信道及數(shù)據(jù)估計(jì)中,每譯碼來自移動(dòng)單元的一個(gè)比特,描述從該移動(dòng)單元到每個(gè)基站單元傳播的系數(shù)值就被修改為新值。與時(shí)間連續(xù)Viterbi類似,可以等到對(duì)譯碼比特作出最后判決以后進(jìn)行修改,時(shí)間連續(xù)Viterbi在題為“一種形成用于時(shí)變無線信道的信道估計(jì)方法(AMethodofFormingaChannelEstimateforaTimeVaringRadioChannel)”的美國專利申請(qǐng)序號(hào)07/942,270中被公開,所公開內(nèi)容在此引用作為參考。這種方法被稱為延遲判決反饋。在應(yīng)用于本發(fā)明時(shí),該方法不是在一個(gè)時(shí)間延遲之后,而是在空間的某個(gè)更向前的節(jié)點(diǎn)處理之后采取反饋判決。在某些實(shí)現(xiàn)中,既在時(shí)間延遲之后,也在空間域采用反饋。同時(shí)的數(shù)據(jù)和信道估計(jì)的另一種方法在授予Gudmundson的美國專利號(hào)5,164,961中所描述,也在此引用作為參考。該專利公開了一種Viterbi算法,在此算法中,對(duì)上面計(jì)算過程中每行或Viterbi狀態(tài)保持獨(dú)立的信道估計(jì)值或系數(shù)。也就是說,相對(duì)于每個(gè)對(duì)應(yīng)比特的假定保持系數(shù)c-1,c0,c1等的獨(dú)立集合。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)關(guān)聯(lián)比特假設(shè)為真的假定修改估計(jì)值,而不是等待它被判決。判決過程也不只選擇一對(duì)度量中較小的作為新度量的前趨度量,而且在保留的兩個(gè)關(guān)聯(lián)信道中選擇一個(gè)用來對(duì)下一個(gè)比特進(jìn)行預(yù)測。這樣,從包含于關(guān)聯(lián)的路徑記錄中的比特判決來產(chǎn)生該信道的估計(jì)值。美國專利號(hào)5,164,961的技術(shù)有時(shí)也被稱為“每狀態(tài)信道模型”算法。累積誤差幅度平方以產(chǎn)生度量并用兩個(gè)度量中較小的度量決定一個(gè)優(yōu)選的比特判決的方法稱為最大似然序列估值或MLSE,因?yàn)榈玫降谋忍匦蛄惺亲罡吒怕市蛄?。序列概率是各個(gè)比特概率的乘積。只有當(dāng)信號(hào)噪聲是高斯白噪聲時(shí),二次度量累加才作為MLSE過程運(yùn)行。文獻(xiàn)中描述了幾種用于累加度量的、可以簡化計(jì)算的可替換的技術(shù)。例如,可以采用Ungerboeck的對(duì)角線度量分解,在MSLE解調(diào)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這種方法是有用的,此方法在IEEETransactionsonCommunications,卷Comm-22,第五期,第624-636頁(1974)發(fā)表的題為“用于載波調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的自適應(yīng)最大似然接收機(jī)”的文章中被公開,在此引用作為參考。該技術(shù)允許依賴于相同比特的度量中的集合項(xiàng)被解碼及在度量計(jì)算中對(duì)將與該比特相乘的因子進(jìn)行預(yù)計(jì)算。預(yù)計(jì)算因子以來自依次隔開放置的天線的樣值的向量與信道系數(shù)的共軛向量的內(nèi)部乘積的形式出現(xiàn),并且每次迭代可以進(jìn)行一次這種計(jì)算,且這種計(jì)算不需要對(duì)狀態(tài)機(jī)的每個(gè)狀態(tài)重復(fù)進(jìn)行,因而,節(jié)約了計(jì)算。在當(dāng)前的聯(lián)合解調(diào)的應(yīng)用中,被譯碼的比特序列不是從一個(gè)發(fā)射機(jī)在時(shí)間上連續(xù)發(fā)送的比特集合,而是由許多發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)送的比特集合。因而沒有必要感興趣于使比特概率的乘積最大,而是使它們?nèi)w平均正確概率最大。這可以通過在累加之前累加DELTA度量的負(fù)指數(shù)而達(dá)到。選取使負(fù)指數(shù)的總和最大化的比特集合就得到具有最小全體平均誤碼概率的比特集合。上述過程也類似于用于連續(xù)接收的卷積編碼數(shù)據(jù)(即一個(gè)從過去開始連續(xù)到將來的信號(hào)流)的Viterbi譯碼器。然而,還可以用一個(gè)用于諸如塊數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆沁B續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣iterbi狀態(tài)機(jī)作一個(gè)空間類推。這樣的系統(tǒng)稱為“咬尾”。在咬尾系統(tǒng)中,通過把要被編碼的多個(gè)比特的第一個(gè)比特裝入編碼寄存器而初始化卷積編碼器。編碼器產(chǎn)生多個(gè)編碼的比特,然后,一個(gè)新的比特被移入到寄存器。此過程一直繼續(xù)到有限多個(gè)比特都已被編碼然后先輸入的比特被再輸入以形成輸入比特的一個(gè)完整的環(huán),從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出比特的環(huán)。對(duì)于以一個(gè)塊接收的這樣的一個(gè)編碼比特環(huán),譯碼器可以在環(huán)的任意節(jié)點(diǎn)開始工作并且可以繼續(xù)處理按順時(shí)針或逆時(shí)針順序移動(dòng)的比特直到收斂到一個(gè)唯一譯碼結(jié)果。圖2說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例將咬尾原理應(yīng)用于分布網(wǎng)絡(luò)所作的空間類比。可以類比為環(huán)繞建筑物的一層樓外墻的走道。在走道上以基本規(guī)則的間隔放置分布的室內(nèi)無線通信系統(tǒng)的天線(即位于固定基站B1-B8的那些天線)以形成一個(gè)完整的環(huán)。移動(dòng)單元M0-M8被安置在走道上并正在向天線發(fā)射信號(hào)。數(shù)據(jù)通道20收集來自環(huán)的信號(hào),為了進(jìn)一步集中處理這些信號(hào),可以進(jìn)行部分本地處理,例如在無線PABX22中。數(shù)據(jù)通道還可以用來在所述分布的天線單元和它們的本地處理單元之間發(fā)送和接收信號(hào)。無論是分布的還是集中的,處理都包括在環(huán)的任何位置開始并假設(shè)在那個(gè)位置上接收到信號(hào)。為了引入在其它天線接收的信息,本地處理之后,信息被接著在環(huán)中沿任一方向或兩個(gè)方向傳遞。當(dāng)信息傳遍環(huán)時(shí),假設(shè)的最后比特的結(jié)果對(duì)于相同的原先假設(shè)的比特與幸存假設(shè)比較,如果完全一致,就中止處理。如果在那個(gè)階段沒有得到完全的一致,可以再繼續(xù)繞環(huán)處理若干個(gè)天線段,直到達(dá)到一致。因?yàn)檫@一過程是在空間域、而不是時(shí)間域中進(jìn)行的,所以,除了有限的處理速度而導(dǎo)致的少量的時(shí)延外,在達(dá)到的最后結(jié)果中不含有時(shí)延。另一種中止Viterbi過程的方法稱為“尾比特”法。在該方法中,通過清零寄存器來初始化卷積編碼過程。數(shù)據(jù)比特被移入寄存器并且每移一次就計(jì)算編碼的比特直到最后的數(shù)據(jù)比特剛進(jìn)入第一級(jí)寄存器,但還沒有通過所有通路為止。通過然后把已知的“尾”比特加到寄存器使最后的數(shù)據(jù)比特被強(qiáng)制通過,直到最后的數(shù)據(jù)比特被溢出。譯碼包括從對(duì)應(yīng)于已知起始條件的全零的單個(gè)假設(shè)開始。然后,假設(shè)對(duì)于第一個(gè)數(shù)據(jù)比特的兩種可能值并通過計(jì)算信號(hào)的預(yù)測值及度量產(chǎn)生兩行或兩個(gè)狀態(tài)來進(jìn)行測試。這一過程繼續(xù)進(jìn)行,直到最后一個(gè)初始零溢出寄存器,在這個(gè)節(jié)點(diǎn),行或狀態(tài)數(shù)不再加倍并保持恒定。狀態(tài)數(shù)目保持恒定的原因是,對(duì)于每個(gè)假設(shè)的新的比特,狀態(tài)的數(shù)目加倍,但是因?yàn)榍耙粋€(gè)比特溢出,可以通過選擇兩個(gè)度量中較小的度量對(duì)它進(jìn)行判決,從而再次使?fàn)顟B(tài)數(shù)減半。因此,狀態(tài)數(shù)目保持恒定直到已知的尾比特被處理。因?yàn)槲脖忍厥且阎?,它們不?huì)導(dǎo)致兩種假設(shè),而是一種假設(shè),即已知的假設(shè)。所以,當(dāng)尾比特通過先前假設(shè)的比特溢出時(shí),狀態(tài)數(shù)目在減半之前不加倍,因而,使用新的尾比特使?fàn)顟B(tài)數(shù)目接連地減半,直到一個(gè)單獨(dú)的、最后的行或狀態(tài)保留下來,這個(gè)狀態(tài)包含了在路徑記錄中所想要的結(jié)果。在本發(fā)明的示范實(shí)施例中與尾比特的使用類比的是,例如,圖3所示的一個(gè)有限長的走道。正如在更早的實(shí)施例中一樣,多個(gè)移動(dòng)站(M1-M4)和天線(B1-B4)貫穿走道而分布。在這種情況下,由于緊鄰走道末端的天線(BT0和BTn+1)接收信號(hào)取決于被發(fā)送的未知比特的減少的數(shù)目,因而允許假設(shè)被接連地減半直到剩下一個(gè)單個(gè)結(jié)果為止,于是導(dǎo)致空間Viterbi中止。正是因?yàn)槲脖忍貙?dǎo)致了比咬尾產(chǎn)生更多的編碼比特,所以,在類比中,在“有限走道”的情況使用了比要被解出的共信道信號(hào)數(shù)目更多的天線,而在咬尾情況下,天線的數(shù)目可以與共信道信號(hào)數(shù)目相等。因此,使用“尾比特”譯碼類比是借助“尾天線”的聯(lián)合解調(diào)。關(guān)于在一個(gè)天線接收的每個(gè)信號(hào)取決于相同數(shù)目(例如三個(gè))的移動(dòng)站的發(fā)送的假設(shè),是以上討論的固有的性質(zhì)。本發(fā)明還可以擴(kuò)展到可變數(shù)目的情況,這種情況沒有和卷積譯碼器的已知的類比。如果要作這樣的類比的話,則可以將其描述為一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的約束長度及動(dòng)態(tài)變化的編碼多項(xiàng)式的卷積碼編碼。在描述本發(fā)明的通用形式之前,在圖4和圖5中給出了兩種其它方案。圖4為了清晰說明了均勻間隔放置的固定基站接收天線的二維分布情況。二維分布的移動(dòng)發(fā)射機(jī)M1-M9向位于B1,B2,B3,……B44的天線發(fā)射信號(hào)。不是所有的由鋸齒狀箭頭所表示的移動(dòng)發(fā)射機(jī)與固定天線之間的信號(hào)路徑都是為了清晰,但是,所示的那些路徑足以表明,一般地,不同的基站接收不同數(shù)量的譜重迭的共信道干擾。例如,B11主要只從M1接收信號(hào),而B32從M3,M6,M7,M8和M9接收信號(hào)。在二維情況,由一個(gè)天線所接收的組合信號(hào)不再象在線性分布情況那樣地依賴于順序編號(hào)的移動(dòng)單元,如(M1,M2,M3);(M2,M3,M4);等。如果從移動(dòng)單元向基站單元的信號(hào)傳播發(fā)生于不規(guī)則的地帶或有建筑物障礙的城市環(huán)境,這種差別會(huì)變得更加重要。這意味著一個(gè)基站沒有象所期望的那樣,從離它最近的移動(dòng)單元接收信號(hào),成為不可預(yù)知哪個(gè)移動(dòng)單元向哪個(gè)基站提供信號(hào)的原因之一?,F(xiàn)在可以假設(shè)這些影響可以與上述的信道系數(shù)c1,c2等一起被確定,還可以根據(jù)比信息信令速率慢得多的移動(dòng)單元的移動(dòng)而被修改。圖5表示二維情況的另一種變化形式。例如,如在母申請(qǐng)中所描述的一個(gè)有多個(gè)點(diǎn)波束天線的軌道衛(wèi)星照射(illuminate)由B1,B2,B3表示的(與前面使用的基站天線表示法類似)地面的重疊區(qū)域。這種情況的不同是從那些區(qū)域接收信號(hào)的天線位于軌道衛(wèi)星上。示例的移動(dòng)站M1,M2和M3被安置在地面使得每個(gè)移動(dòng)信號(hào)可以在一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星天線波束被接收。如果以M1為代表的移動(dòng)站位于一個(gè)點(diǎn)波束的中心,它的信號(hào)將大半只在該點(diǎn)波束被接收并且對(duì)相鄰的波束沒有意義。但是,如果一個(gè)以M2為代表的移動(dòng)站,在或接近兩個(gè)波束的邊緣,它將提供由兩個(gè)天線接收的組合信號(hào)。以M3為代表的情況導(dǎo)致來自M3的信號(hào)在很大程度上在至少三個(gè)天線波束(即波束B3,B5和B7)內(nèi)被接收。因?yàn)橐话悴ㄊ盘?hào)不包括多于三個(gè)共信道干擾移動(dòng)信號(hào)的有效數(shù)量,衛(wèi)星有利于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。為了使用規(guī)則的(例如4狀態(tài))Viterbi算法,可以假設(shè)每個(gè)波束包括正好三個(gè)移動(dòng)信號(hào),盡管其中兩個(gè)是很弱的。然而,如以下將進(jìn)一步描述的那樣,由于問題的二維特性,不根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行修改,就不能使用通常的Viterbi算法??梢詰?yīng)用本發(fā)明的另一個(gè)方案是基站天線和移動(dòng)單元的三維分布,正如在一個(gè)裝有無線電話系統(tǒng)的多層大建筑物中那樣??梢钥吹?,在這種情況下,在任何天線處接收的組合信號(hào)可以包括來自其它層的譜重疊信號(hào)以及來自同一層移動(dòng)單元的信號(hào)。本發(fā)明用以下方法處理上述方案。首先確定哪一個(gè)移動(dòng)單元是對(duì)在任一天線處所接收的信號(hào)的有效提供者??梢詷?gòu)造表6以說明在每個(gè)天線處接收的信號(hào)對(duì)由移動(dòng)單元發(fā)射的信號(hào)的依賴關(guān)系。表6表6中的叉(cross)表示移動(dòng)單元信號(hào)是接收的天線信號(hào)的有效提供者。當(dāng)然,所有的移動(dòng)單元信號(hào)都或大或小地被所有天線接收,但是,有效提供者被定義為其相對(duì)于最強(qiáng)信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度是在某門限之上的移動(dòng)單元信號(hào)。例如,如果沒有信號(hào)強(qiáng)于比最強(qiáng)信號(hào)低30分貝的門限,則認(rèn)為該天線正在接收唯一一個(gè)有效信號(hào)。以上表格的9×9的大小只是為了說明,并不意味著這個(gè)大小是重要的。表的總的大小可以更大,并且,天線的數(shù)目可以超過或少于移動(dòng)單元的數(shù)目。原則上,要被描述的信號(hào)的譯碼過程可以從任意移動(dòng)單元開始,以任意順序執(zhí)行。為了說明,把1號(hào)移動(dòng)單元及在表6中第一列包括一個(gè)X的所有行標(biāo)記出來。它們是第1行,第3行和第8行。然后,評(píng)估這些行以確定向相應(yīng)的天線有效提供信號(hào)的其它移動(dòng)單元。在本例中因此而標(biāo)出移動(dòng)單元2,3,5,6和8。假設(shè)每個(gè)移動(dòng)單元發(fā)射二進(jìn)制信號(hào)(+1或-1),如果這些移動(dòng)單元(2,3,5,6,8)發(fā)射的比特的極性是已知的,并且假定了1號(hào)移動(dòng)單元的比特極性,那么,可以對(duì)應(yīng)該在天線1,3,和8處接收的信號(hào)作出信號(hào)預(yù)測。由于2,3,5,6和8比特的極性是未知的,所以假定它們。因而,所有32種(即25)組合都被嘗試,對(duì)每種組合,先假定1號(hào)移動(dòng)單元的比特為1,而計(jì)算出天線1,3,和8的預(yù)測信號(hào)為P1,P3和P8。把預(yù)測信號(hào)與實(shí)際接收的信號(hào)R1,R3及R8進(jìn)行比較,計(jì)算出的誤差平方和為|P1-R1|2+|P2-R2|2+|P3-R3|2假定比特1為0(即在-1或+1二進(jìn)制方案中的-1),重復(fù)這個(gè)過程,并且,對(duì)其它比特的32種狀態(tài)的每一種狀態(tài),確定對(duì)于比特1給出最小誤差平方和的假定。然后,對(duì)于每種情況下的這個(gè)判決,加上兩個(gè)誤差中較小的誤差值相對(duì)于其它比特的假定被存儲(chǔ)于表中,如表7所示。可以認(rèn)識(shí)到,表7中的各項(xiàng)只是說明性的,并且誤差平方和的值是任意的。經(jīng)過上述過程的第一步驟之后,表7的實(shí)際內(nèi)容將取決于所接收的信號(hào)。表7</tables>譯碼過程的第二步驟可以使用比特1的判決所依賴的任何的其它比特2,3,5,6或8??赡艽嬖谝粋€(gè)很快會(huì)變得顯而易見的最佳選擇。為了說明,選擇比特2(移動(dòng)單元2)進(jìn)行下一步譯碼。因此,在2號(hào)移動(dòng)單元位置包括X的行被標(biāo)記出來。它們是第1,2,3,5和6行。因?yàn)閬碜蕴炀€1和3的信號(hào)已經(jīng)被估測,不需要再進(jìn)行處理,所以只需考慮第2,5和6行。然后確定對(duì)天線2,5和6起作用的其它移動(dòng)單元信號(hào)。在本例中這些移動(dòng)單元是2,4,5,6和9。對(duì)于移動(dòng)單元信號(hào)2,5和6的所有可能已經(jīng)被估測并且用于預(yù)測天線1的信號(hào)的誤差結(jié)果存儲(chǔ)在表7中。為了預(yù)測天線信號(hào)2,5和6,需要假定現(xiàn)在起作用的新比特4和9。將比特4和9加入假設(shè)列表使假設(shè)的數(shù)目從32擴(kuò)大到128。這些假設(shè)包括結(jié)合比特2為0的假定條件下的比特3,5,6,8及新比特4和9的64種組合,以及結(jié)合比特2為1的假定條件下的相同的64種組合。對(duì)每種假設(shè),預(yù)測在天線2,5及6處的信號(hào)并計(jì)算誤差平方和并將其與在所擴(kuò)展的表7中對(duì)應(yīng)位置的比特1的誤差相加。然后,對(duì)比特3,4,5,6,8及9的64種假設(shè)的每一種,確定對(duì)于比特2給出最小總誤差的假定并且選擇該行保留在表中。所判定的比特2與前面判定的比特1并排存儲(chǔ),產(chǎn)生了如下面表8所示的一個(gè)新的表格。表8..1111116.54.85.93.37.89.26.53.9.7.5</table></tables>將會(huì)看到,盡管與前面一樣對(duì)比特1進(jìn)行了判決,表8中所判定的比特1的列與表7中的列的碼型不同。這是因?yàn)樵诒?的某一行的比特1的判決沒有必要取自表7的相同行。例如,表8第一行的比特1的判決可以取自表7的第1行或第16行,取決于對(duì)比特2的判決是0還是1。表8說明在第一行對(duì)比特2的判決為“0”,因而,表7中判決比特1為“1”是適合的。當(dāng)然,這些選擇將隨著接收信號(hào)值如何影響度量而改變。下一步,排除其信號(hào)已經(jīng)被用來計(jì)算表8的誤差的天線,表6中那些包括移動(dòng)單元信號(hào)3的天線信號(hào)被標(biāo)記出來。為了方便,將表6中剩下的沒有使用的行示于下面表9。表9</tables>表9表明天線4和9從移動(dòng)單元3接收信號(hào)。這些天線的信號(hào)取決于移動(dòng)單元比特4,5,8和9。但是,在表8中,比特4,5,8和9的所有可能已經(jīng)被假定。因此,不需要擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)數(shù)目就可以確定比特3。于是,對(duì)于比特3,4,5,6,8和9的每種假定,預(yù)測了在天線4及9處的信號(hào),計(jì)算與實(shí)際接收到的信號(hào)的誤差,并且新的誤差與表8中的先前誤差累加。然后,對(duì)于比特4,5,6,8和9的32種假定的每一種假定確定bit(3)=0的假定是否比bit(3)=1的假定具有較小的累積誤差?,F(xiàn)在把對(duì)bit(3)的判決,連同兩個(gè)累積誤差中較小的累積誤差及來自所選擇的行的對(duì)比特1和2的相關(guān)的先前的判決一起記錄在一個(gè)新的表(表10),因?yàn)榇嬖谟袑?duì)于到目前為止還未判決的比特4,5,6,8和9的32種可能的組合,表10減小到32行。表10</tables>此時(shí)可以發(fā)現(xiàn),表10在比特1位置只包括0。因此,現(xiàn)在對(duì)比特1的判決沒有二義性并且可以取為該比特的最終答案。當(dāng)然,這些例子中的值是任取的,然而,對(duì)表10被判決比特列的值的選取說明在判決列中較早的比特具有收斂到一個(gè)相同值的趨勢。然而,這是沒有必要發(fā)生的,可能必須等到處理結(jié)束再解決列中的沖突值。在本例中只剩下一個(gè)天線信號(hào)還沒有處理。該剩余信號(hào)的依賴關(guān)系示于表11。表11</tables>天線信號(hào)7取決于移動(dòng)單元信號(hào)4,7和9。比特4和9的組合已經(jīng)被測試并且在表10中給出結(jié)果。然而,現(xiàn)在假定比特7以預(yù)測信號(hào)7。因此,比特7列的加入使表10中存在的32種假設(shè)被擴(kuò)展到64種。從而允許對(duì)于此被擴(kuò)展的表中的每一行來預(yù)測天線信號(hào)7,計(jì)算與所接收信號(hào)之間的誤差并與表10已有的累積誤差相加,然后,通過選擇單行以達(dá)到最小誤差來使過程結(jié)束。例如,這可能是下面的行。表12于是,所有比特1,2,3,4,5,6,7,8,9被確定為在本例、在最終所選擇的行所給出的001100110。這是從9個(gè)移動(dòng)單元發(fā)射的最可能的數(shù)據(jù)比特集,它最佳地解釋了(在最小平方意義上)在所有9個(gè)天線處接收的信號(hào)。該結(jié)果是一個(gè)真正的最大似然結(jié)果,盡管沒有必要將所有512種組合進(jìn)行測試,但是,這個(gè)結(jié)果是所有29(即512)種可能組合中最佳的。省力是采用連續(xù)最大似然序列估計(jì)所得到的一個(gè)好處。與Viterbi算法不同,上述過程涉及將天線信號(hào)歸類成依賴于共同發(fā)射的比特的組的步驟。這些組的大小是隨機(jī)的,取決于從移動(dòng)單元到基站單元的傳播路徑,所以,如在上例中所說明的那樣,在計(jì)算表格中保留行的數(shù)目(即幸存的Viterbi狀態(tài)數(shù)目)不總是一樣的。本發(fā)明還可以用于處理在使用多個(gè)扇形區(qū)天線的單個(gè)站點(diǎn)所接收的信號(hào)。一個(gè)多個(gè)扇形區(qū)天線以及它產(chǎn)生的用于接收的極坐標(biāo)方向圖分別示于圖6(a)和圖6(b)。8列同相偶極子在一個(gè)反射平面上可以產(chǎn)生一個(gè)8個(gè)扇形區(qū)陣列。這8個(gè)輻射波瓣或所產(chǎn)生的扇形區(qū)方向圖是部分重疊的。在圖6(b)中,諸如M2的移動(dòng)單元可以位于兩個(gè)波瓣中間并在兩個(gè)波瓣內(nèi)被平等地接收。一個(gè)諸如M1的移動(dòng)單元位于一個(gè)波瓣的較中心位置,將主要被該波瓣接收,但依賴于波瓣的尖銳度,它也可在兩個(gè)相鄰的波瓣中被接收。因此,本發(fā)明可以通過首先確定哪個(gè)移動(dòng)單元有效地提供給在每個(gè)波瓣中接收的信號(hào)的表格,然后通過應(yīng)用上述的發(fā)明的過程而被使用。如果諸如M1和M2的共信道移動(dòng)單元是想要的信號(hào),母申請(qǐng)(在此引用作為參考)描述了如何通過假定兩個(gè)移動(dòng)單元不同位時(shí)的矩陣求逆方法分解出兩個(gè)信號(hào)。即使兩個(gè)移動(dòng)單元同位置,母申請(qǐng)描述了Viterbi過程如何能分解共信道移動(dòng)單元。但是,Viterbi過程的復(fù)雜性隨要被處理的共信道移動(dòng)單元的數(shù)目指數(shù)增加。本申請(qǐng)公開了藉利用關(guān)于不是所有移動(dòng)單元都在所有天線處被有效接收的知識(shí)而減小復(fù)雜性的方法。這在如圖5所描述的多波束移動(dòng)衛(wèi)星通信方案中是特別有益的。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)共信道移動(dòng)單元信號(hào)是不想要的干擾時(shí),母申請(qǐng)描述了如何構(gòu)造一個(gè)數(shù)字矩陣信號(hào)處理方法以使在解調(diào)每個(gè)有用信號(hào)時(shí)信號(hào)與噪聲加干擾之比最大。一個(gè)不想要的共信道信號(hào)通過以損害有用信號(hào)增益的代價(jià)在極坐標(biāo)方向圖中有效地產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn),或至少在這些矛盾的參數(shù)之間達(dá)到一個(gè)折衷的方法而被抑制。但是,采用本方法,在通過也假定其調(diào)制比特而被解調(diào)的信號(hào)集中有可能包含不想要的信號(hào)。本發(fā)明的這個(gè)示范實(shí)施例使用了關(guān)于在每個(gè)天線處接收了每個(gè)信號(hào)的多少部分的估計(jì)。這可以通過在每個(gè)天線處對(duì)接收信號(hào)取樣及數(shù)字化,并將若干樣值存儲(chǔ)在信號(hào)處理器的存儲(chǔ)區(qū)中,然后進(jìn)行與在每個(gè)移動(dòng)單元發(fā)射中所包括的一個(gè)已知比特模式(pattern)或同步碼字的相關(guān)而達(dá)到。優(yōu)選地,不同的共信道移動(dòng)單元的同步碼字在時(shí)間上準(zhǔn)確對(duì)齊地被接收,這可通過在呼叫建立時(shí)的時(shí)間對(duì)齊過程而保證,并且同步碼字是正交的從而使一個(gè)信號(hào)不影響另一個(gè)信號(hào)的測量。如在母申請(qǐng)中所公開的那樣,正交同步碼字的優(yōu)點(diǎn)在于,可以采用諸如快速沃爾什(Walsh)變換算法來同時(shí)進(jìn)行與所有同步碼字的相關(guān)。采用非正交同步碼字也是可能的。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)移動(dòng)單元的同步碼字所得到的相關(guān)值將包括從另一個(gè)移動(dòng)單元同步碼字來的不想要的成分,但在事先已知的程度上,所以可以采用一個(gè)矩陣與事先已知的互相關(guān)值的逆相乘以從不想要的成分中將正確的相關(guān)分離出來。有時(shí)稱這個(gè)過程為“去相關(guān)”?,F(xiàn)在借助圖7說明可以在中央處理節(jié)點(diǎn)處被采用的信號(hào)處理單元的框圖。來自編號(hào)為1…N的天線的數(shù)字化的樣值流在定時(shí)單元190的控制下被收集在緩存器100中。當(dāng)已收集了一組樣值,例如對(duì)應(yīng)TDMA系統(tǒng)的一個(gè)時(shí)隙的一組樣值,而在收集屬于下一組的樣值的同時(shí),處理開始。樣值組包括所發(fā)射的已知的符號(hào)模式,例如,在組的中間,被未知符號(hào)所包圍著。然后,定時(shí)與控制單元190激活相關(guān)器120以便對(duì)屬于每個(gè)共信道信號(hào)的已知符號(hào)模式進(jìn)行相關(guān)。如果已知模式被選為正交,則相關(guān)能夠通過快速沃爾什變換過程被有效地執(zhí)行。同步相關(guān)器為每個(gè)天線信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)相關(guān)譜,即一個(gè)復(fù)數(shù)陣列,此相關(guān)譜接著被傳遞給相關(guān)分類器130。分類器確定并選擇,例如三個(gè)最強(qiáng)的相關(guān)譜點(diǎn)。事實(shí)上,所選擇的相關(guān)點(diǎn)的數(shù)目可以在1到某一個(gè)最大值之間變化。選擇的規(guī)則可以是,例如,以從最高到最低的順序選擇值,直到所選值的能量(模的平方和)比剩余部分的能量至少超過一個(gè)預(yù)定的門限。所選值的能量表示在解調(diào)有用信號(hào)時(shí)將是有用的信號(hào)能量,而剩余部分的能量表示作為潛在引發(fā)錯(cuò)誤的干擾而呈現(xiàn)的可忽略的能量;因此,選擇一直繼續(xù)到有用信號(hào)能量與干擾能量的比足以保證低的錯(cuò)誤概率。選擇相關(guān)值能夠滿足的另一個(gè)規(guī)則是,對(duì)應(yīng)于任何移動(dòng)單元的同步碼,至少應(yīng)當(dāng)選擇一個(gè)相關(guān),即在每個(gè)天線不應(yīng)忽略任何移動(dòng)單元信號(hào),否則那個(gè)信號(hào)將不被解調(diào)。例如,如果一個(gè)特定的移動(dòng)單元信號(hào)在所有天線都非常弱,那么上述情況就可能發(fā)生。對(duì)于信號(hào)在每個(gè)天線上都被上述第一個(gè)選擇規(guī)則忽略的移動(dòng)單元至少可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)補(bǔ)充選擇過程,由此,與這樣的移動(dòng)單元對(duì)應(yīng)的相關(guān)值在所有天線被比較并且以從最強(qiáng)到最弱的順序選擇使得該移動(dòng)單元在被選擇天線的能量比在未被選擇天線的能量超出一個(gè)預(yù)定的數(shù)量,或直到選出一個(gè)最大數(shù)。更理想的規(guī)則是,對(duì)任何移動(dòng)單元有關(guān)的相關(guān)值,應(yīng)該包括具有對(duì)該移動(dòng)單元最大相關(guān)值的天線信號(hào)。也就是說,選擇過程不應(yīng)忽略最佳接收一個(gè)移動(dòng)單元的天線。分類器130可以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)可替換的選擇策略是將來自所有天線的相關(guān)譜集合為一個(gè)N個(gè)天線(垂直地)乘M個(gè)移動(dòng)單元(水平地)的二維陣列。然后在以從模最大到最小的次序的陣列中從任意位置進(jìn)行選值。每次選擇后,從每一行及列中所選擇的能量(即模的平方和)被更新。當(dāng)對(duì)于每行,從該行所選的能量比不是從該行選擇的能量超出第一個(gè)門限,并且,對(duì)于每一列,從該列所選的能量比不是從該列選擇的能量超出第二個(gè)門限時(shí),選擇結(jié)束。第二個(gè)結(jié)束規(guī)則表示在被組合的所有天線處從一個(gè)移動(dòng)單元接收的能量比例,這部分能量被有效地使用,并且這對(duì)于使用諸如至少要被使用的接收能量的一半(即選擇的與未選擇的之比大于1)的門限可能是足夠的。然而第一個(gè)規(guī)則表示有用能量與以干擾出現(xiàn)的被忽略能量之比,并且這個(gè)規(guī)則應(yīng)該更嚴(yán)格,例如比值大于10??梢栽O(shè)計(jì)其它的選擇規(guī)則,例如對(duì)每個(gè)移動(dòng)單元和每個(gè)天線將信號(hào)干擾比確定為在該天線處的移動(dòng)單元的信號(hào)能量除以該天線到目前為止還未選擇的分量中的能量的比值。然后分量的選擇以信號(hào)干擾比從最佳到最差的順序進(jìn)行,每次選擇后,由已選擇的分量的最佳分集組合器而獲得的每個(gè)移動(dòng)單元的凈信號(hào)干擾比通過包括新選擇的作用而更新,注意到,選擇一個(gè)分量不僅增加了相應(yīng)的移動(dòng)單元的凈選擇信號(hào)能量,而且把它作為干擾而去除,因?yàn)樗鼘?duì)其它移動(dòng)單元信號(hào)的影響將在信號(hào)預(yù)測器140中被模仿,因而被加以考慮。上述討論無意羅列可能的選擇規(guī)則,而是意在能夠根據(jù)本發(fā)明說明一些設(shè)備,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過諸如仿真,對(duì)圖1至6給出的任何方案評(píng)估這些設(shè)備。為了將在母申請(qǐng)中所公開的Viterbi過程的復(fù)雜性減小到在此所公開的減小的復(fù)雜性,通過選擇有效分量將值的N乘M矩陣減小為一個(gè)較小的集合,所有這樣的過程都在權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍之內(nèi)。分類器130選出的相關(guān)分量被傳遞給信號(hào)預(yù)測器140。信號(hào)預(yù)測器140從可變狀態(tài)Viterbi控制器150接收數(shù)據(jù)符號(hào)的假設(shè),并且將它們與相應(yīng)的相關(guān)相結(jié)合以便預(yù)測在為解調(diào)第一個(gè)出現(xiàn)的符號(hào)所選擇的所有天線處的信號(hào)。例如,第一個(gè)出現(xiàn)的符號(hào)可以是在表7的被判決比特列中的比特,或者,當(dāng)象在表8和10中那樣,在被判決比特列中出現(xiàn)一個(gè)以上比特時(shí),是最右邊的比特。Viterbi控制器循環(huán)通過所需的其它比特的所有組合,以便預(yù)測為解調(diào)第一個(gè)比特而被選擇的所有天線處的信號(hào),對(duì)每種組合固定第一比特以上述方式從0到1。對(duì)每種情況,信號(hào)預(yù)測器為每個(gè)天線計(jì)算信號(hào)預(yù)測并將它們傳遞到度量計(jì)算器110,在此將它們與實(shí)際的天線信號(hào)樣值比較。每種組合的誤差平方和與來自狀態(tài)存儲(chǔ)器160的任何以前的對(duì)應(yīng)度量進(jìn)行累加后重新寫入狀態(tài)存儲(chǔ)器160中相應(yīng)于所測試比特組合的地址。然后,如以上借助于表7,8和10所描述的那樣,對(duì)其它比特的每種組合,Viterbi控制器150將分別對(duì)于第一(首)比特等于0和等于1時(shí)的平方和度量進(jìn)行比較,并選擇兩個(gè)中較小的保留在狀態(tài)存儲(chǔ)器160中。所以,Viterbi控制器知道必須假設(shè)哪些其它比特,信號(hào)預(yù)測器140(或作為替換,信號(hào)分類器130)提供所需要的其它比特的一覽表以預(yù)測用于解調(diào)第一比特的天線信號(hào)。此一覽表是對(duì)表7中包括叉的行的被解調(diào)比特的邏輯或。Viterbi控制器在狀態(tài)存儲(chǔ)器160保持知道哪些比特組合已被測試并作為獨(dú)立狀態(tài)被保留在狀態(tài)存儲(chǔ)器160中,因此,當(dāng)接收一覽表時(shí),能夠確定是否狀態(tài)存儲(chǔ)器160中所有需要的比特已被假設(shè),或是否狀態(tài)數(shù)必須被擴(kuò)展以包括其它比特的假設(shè)。這是本發(fā)明過程的一個(gè)獨(dú)特的特征的一個(gè)示范性的實(shí)現(xiàn),即Viterbi狀態(tài)的可變數(shù)目。過程繼續(xù)直到來自除了用于產(chǎn)生同步相關(guān)的樣值數(shù)以外的每個(gè)天線的一個(gè)樣值處理已完成,以及來自每個(gè)移動(dòng)單元的一個(gè)比特或符號(hào)已被解調(diào)為止。被處理的樣值優(yōu)選地是在時(shí)間上靠近用于相關(guān)的樣值處所收集的樣值,但可以來自同步模式的任一側(cè)。然后,對(duì)來自每個(gè)天線的下一個(gè)樣值重復(fù)該過程,在時(shí)間上或向前或向后移動(dòng)或替換地在這兩個(gè)方向移動(dòng)。如果以上述方式處理的所收集的樣值組跨越的時(shí)間段足夠小使得所說的相關(guān)能夠代表整個(gè)組的信號(hào)強(qiáng)度,則沒有必要更新相關(guān)值。當(dāng)由于移動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)而引起信號(hào)瑞利衰落相對(duì)樣值組的時(shí)間間距較慢時(shí)這種情況發(fā)生。例如,對(duì)于1900MHZ無線頻率以及車輛速度高達(dá)100KM/小時(shí),0.5ms的樣值組長度可以滿足這個(gè)規(guī)則。對(duì)于步行速度,小于10ms的樣值組長度可以滿足該規(guī)則。然而,如果長樣值組,高速,或高的無線頻率(短波長)導(dǎo)致衰落,這種衰落相對(duì)于通過與已知同步模式的相關(guān)而確定的那些值改變了在組中的信號(hào)相位和幅度,那么,在每次迭代Viterbi算法對(duì)每個(gè)移動(dòng)單元的一個(gè)符號(hào)進(jìn)行譯碼之后,更新相關(guān)值可能是理想的。然后可以認(rèn)為被判決的符號(hào)是已知符號(hào)模式的擴(kuò)展,允許在長度上擴(kuò)展相關(guān)使得相關(guān)值可以被更新為最新的值。在這個(gè)過程中,可以去掉或逐漸地衰減最老的符號(hào)的影響。一個(gè)對(duì)于用于產(chǎn)生新的信號(hào)預(yù)測的信道估值進(jìn)行更新的可替換步驟是,對(duì)于該信號(hào)所依賴的每種比特組合或符號(hào),預(yù)計(jì)算對(duì)于每個(gè)天線的信號(hào)預(yù)測。下面進(jìn)一步描述這個(gè)方法。當(dāng)采用這個(gè)方法時(shí),在每次Viterbi迭代之后,可以直接更新預(yù)測值,而不是更新信道估值和重新計(jì)算預(yù)測值。這種方法被稱為直接更新Viterbi(DUV),在1992年6月8日提交的、授予PaulW.Dent的、題為“自適應(yīng)最大似然解調(diào)器”的美國專利號(hào)5,331,666中被進(jìn)一步描述,在此引用作為參考。因?yàn)楸唤庹{(diào)的任意數(shù)據(jù)比特不能保證被擴(kuò)展的相關(guān)具有正交模式,所以如上所述的去相關(guān)方法是更新相關(guān)或信道估值的優(yōu)選方法。在上面引用作為參考的美國專利號(hào)5,164,961(Gudmondsson)中所公開的技術(shù),以及Kubo(美國專利號(hào)5,081,651)是在時(shí)間上接連地譯碼符號(hào)之后更新信道估值的方法的實(shí)例,本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員易于將這些思想應(yīng)用于對(duì)如本發(fā)明所使用的多接收路徑(天線)的信道估值的聯(lián)合更新。因?yàn)檫@里所描述的發(fā)明過程被用于在空間連續(xù)位置處所接收的比特,所以這些過程可以被描述為在空間域上而不是在時(shí)間域上消除符號(hào)間干擾(ISI),或確切地,被描述為一個(gè)“空間均衡器”。Viterbi算法是對(duì)時(shí)間ISI均衡的一種已知形式,在此被創(chuàng)造性地修改為對(duì)空間ISI均衡。本領(lǐng)域所知的時(shí)間ISI均衡器的其它形式,諸如橫向均衡器,判決反饋均衡器(DFE),最大后驗(yàn)似然估計(jì)量(MAP)以及反向信道均衡器,也可以根據(jù)本發(fā)明修改為適于處理空間ISI的形式。例如,時(shí)間ISI的反向信道均衡器對(duì)應(yīng)于在母申請(qǐng)中所描述的用于消除空間ISI的矩陣求逆的方法。諸如“簡化Viterbi”,“M-算法”或“具有DFE抽頭的Viterbi”這樣的時(shí)間ISI均衡的混合形式已被本領(lǐng)域所知,所以,本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠藉運(yùn)用這里所述的原理構(gòu)造空間ISI均衡的類比形式。因而,消除在連續(xù)隔開放置的天線接收的共信道信號(hào)之間的空間ISI的所有這些形式都被認(rèn)為屬于在權(quán)利要求中所陳述的本發(fā)明的范圍和構(gòu)思之內(nèi)。現(xiàn)在給出關(guān)于空間均衡器運(yùn)行的更詳細(xì)的討論,根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例,空間均衡器采用適于DUV應(yīng)用的預(yù)計(jì)算的信號(hào)預(yù)測值。參考表6可以看到,1號(hào)天線的信號(hào)取決于從1號(hào),2號(hào)及5號(hào)三個(gè)移動(dòng)單元發(fā)射的信號(hào)。假設(shè)移動(dòng)單元發(fā)射二進(jìn)制信號(hào),以及如上所述,相關(guān)值已被確定,那么可以對(duì)移動(dòng)單元/比特1,2及5的所有8種可能的組合,計(jì)算天線1的組合接收信號(hào)的預(yù)測值并把它存儲(chǔ)在表T1(b1,b2,b5)中。同樣地,對(duì)天線信號(hào)2-9,我們可以預(yù)計(jì)算T2(b2,b41b5),T3(b1,b2,b3,b6),T4(b3,b4,b5),T5(b2,b5),T6(b2,b5,b6,b9),T7(b4,b7,b9),T8(b1i8)和T9(b3,b8,b9)。對(duì)最佳比特判決b1…b9的最終度量是藉使用判決比特形成表地址的T1到T9的和。這樣,算法確定了一個(gè)最佳路徑,該路徑將來自每個(gè)表的一個(gè)值連加以使總和最小。上述算法可以用以下符號(hào)簡略表示。首先,將依賴于比特1的表集中起來,即T1(b1,b2,,,b5),T3(b1,b2,b3,,b6)和T8(b1,,,,,,,,b8)。將這些表加起來產(chǎn)生一個(gè)具有64項(xiàng)的新表T1′(b1,b2,b3,b5,b6,b8)。然后,比較其地址只在b1位置不同的成對(duì)的值,即0,b2,b3,b5,b6,b8和1,b2,b3,b5,b6,b8,選擇兩項(xiàng)中較小的一項(xiàng)保留下來并創(chuàng)建一個(gè)新表Tb1(b2,b3,b5,b6,b8)。此表包括32個(gè)度量值以及表明兩個(gè)值中哪個(gè)被保留下來的與判決比特1有關(guān)聯(lián)的值。算法繼續(xù)將具有首地址比特b2的表Tb1與把b2作為地址比特的其它表結(jié)合,即Tb1(b2,b3,,b5,b6,b8)+T2(b2,,b4,b5)+T5(b2,,,b5)+T6(b2,,,b5,b6,,b9)形成具有128個(gè)值的新表Tb2′(b2,b3,b4,b5,b6,b8,b9)。然后,在其地址只在b2位置不同的每一對(duì)項(xiàng)目中確定較小的一個(gè)并與它所在的地址的b2一起保留下來,得到具有64種值的新表Tb2(b3,b4,b5,b6,b8,b9)。現(xiàn)在進(jìn)一步把它與也依賴于比特3的表T3和T9相結(jié)合。因?yàn)檫@些表所依賴的比特已經(jīng)全部包括在表Tb2中,所以,新表Tb3′(b3,b4,b5,b6,b8,b9)的大小與以前一樣?,F(xiàn)在在其地址只在b3位置不同的各對(duì)值中確定較小的一個(gè)并保留下來,以產(chǎn)生具有32項(xiàng)的Tb3(b4,b5,b6,b8,b9)。每一項(xiàng)包括當(dāng)前面確定兩個(gè)值中較小的值時(shí)所作的有關(guān)判決b1,b2,b3的分開的記錄?,F(xiàn)在將表Tb3與Tb7(b4,b7,b9)相加得到具有64種值的Tb4′(b4,b5,b6,b7,b8,b9)。沒有剩下其它的表要結(jié)合,所以確定64項(xiàng)中最小的,它的關(guān)聯(lián)地址b4,b5,b6,b7,b8,b9是對(duì)這些比特的最終判決。來自該地址的b1,b2,b3的值也是對(duì)b1,b2,b3的最佳判決。將認(rèn)識(shí)到,如上所述,對(duì)每個(gè)天線信號(hào)的預(yù)測值表的預(yù)計(jì)算可以得到一種更系統(tǒng)的更容易實(shí)現(xiàn)的算法。對(duì)于信道在一個(gè)數(shù)據(jù)塊上改變的情況,藉采用以下的DUV技術(shù)進(jìn)行修改也是更容易的。如上判決比特之后,將所判決的比特所表示的每個(gè)表的預(yù)測值與該表實(shí)際接收的天線信號(hào)相比較。然后,表中的預(yù)測值在某個(gè)方面被修改使其與接收值更接近一致。例如,在老的預(yù)測值中加入實(shí)際值與預(yù)測值之差的16分之一,把老的預(yù)測值向接收值移動(dòng)16分之一的復(fù)數(shù)矢量距離。此外,在由判決的比特的補(bǔ)碼給出的表地址中存儲(chǔ)的預(yù)測值可以被更新為剛被更新的值的負(fù)數(shù)。因此,正如在上述的Dent的DUV專利申請(qǐng)中所描述的那樣,在一個(gè)二進(jìn)制系統(tǒng)中,每次可以更新表中的兩個(gè)預(yù)測值,或在高階調(diào)制系統(tǒng)(例如四進(jìn)制)中每次可以更新四個(gè)預(yù)測值。在確定相關(guān)譜后對(duì)于每個(gè)天線的信號(hào)預(yù)測值表的預(yù)計(jì)算的方法也可以是實(shí)行分布處理的一種系統(tǒng)方法。在分布處理中,部分處理在每個(gè)天線處進(jìn)行,結(jié)果傳遞給相鄰的天線處理器,例如“沿著走道”。確定了藉使用移動(dòng)單元1,2及5的同步模式而獲得了最強(qiáng)的相關(guān)之后,可以在天線1(圖1的B1)處計(jì)算以上定義的表T1(b1,b2,b5)并加以存儲(chǔ)。如果其它的移動(dòng)單元給出更強(qiáng)的相關(guān),例如m0,m1,m3和m4,那么應(yīng)類推地將表格表示為T1(b0,b1,b3,b4)并將包括16種而不是8種值。表中包括的值的數(shù)目取決于接收的較強(qiáng)的移動(dòng)單元信號(hào)的數(shù)目,并且,例如可以決定這些數(shù)目以便一致地采用預(yù)定的信號(hào)數(shù)目(例如,最強(qiáng)的三個(gè),四個(gè)或五個(gè)信號(hào)),使得這些表具有固定的大小(例如分別為8,16或32項(xiàng))。另外,可以將在天線1接收的信號(hào)與在天線1的每個(gè)預(yù)測值進(jìn)行比較以構(gòu)成一個(gè)對(duì)應(yīng)的度量表M1(b1,b2,b5)并將其沿信號(hào)通道10單向或雙向下行或上行傳遞到下一個(gè)天線,即B0或B2。在B2,與移動(dòng)單元同步模式的相關(guān)已經(jīng)判定移動(dòng)單元2,4和5是有效的信號(hào)提供者,預(yù)測值表T2已被計(jì)算出來,且度量表M2已被計(jì)算出來。現(xiàn)在將M2與M1合并得到M2′(b1,b2,b4,b5),將M2′向前傳遞給天線B3,向后傳遞給天線B1。B1將同時(shí)接收從B0前向傳來的另一個(gè)表M0′,因?yàn)?,在B0可能會(huì)在很大程度上接收到移動(dòng)單元1的信號(hào),所以,B0很可能將b1作為它的地址的一部分。然后,原來的M1表與前向傳來的表及后向傳來的表結(jié)合,比較其只有地址比特b1不同的各對(duì)值并選擇較小的值。如果在每種情況下兩個(gè)值中的較小的值都對(duì)應(yīng)b1=1,則它是b1的確定判決。如果在每種情況下較小的值對(duì)應(yīng)b1=0,則判決是b1=0。另一方面,如果較小的值不總是對(duì)應(yīng)地址比特b1的同一個(gè)值,則認(rèn)為此比特仍然是未確定的。如果愿意以小的性能犧牲而簡化算法,可以在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上標(biāo)記出最低度量值來代替并且可以取出它的地址比特b1的關(guān)聯(lián)值作為b1的判決。這個(gè)簡化程序在每個(gè)天線處可以是相同的,也就是,計(jì)算數(shù)值、向前及向后傳遞、然后將從最近的基站接收的值與自己的度量表結(jié)合、并標(biāo)記出最小的累積度量。相應(yīng)于被指定在那個(gè)站址上解調(diào)的移動(dòng)單元的地址比特(例如在B1的b1)即是對(duì)該移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)比特的判決。這個(gè)簡化步驟可以擴(kuò)展到諸如圖4和圖5描述的二維情況,或諸如在帝國大廈安裝的無繩電話系統(tǒng)的三維情況。在這些情況下,可以在每個(gè)天線站址同時(shí)計(jì)算度量表并傳遞給所有最近的站。一旦天線從最近的站接收到度量表,就與自己的度量表結(jié)合并且確定最小的度量以便對(duì)屬于至少一個(gè)被指定在該站址解調(diào)的移動(dòng)單元的一個(gè)數(shù)據(jù)比特進(jìn)行譯碼。目前為止一個(gè)固有的假設(shè)是,在一個(gè)天線處從不同移動(dòng)單元接收的數(shù)據(jù)比特在時(shí)間上是對(duì)齊的。如在室內(nèi)應(yīng)用的例子,其路程與比特占用時(shí)間乘以光速相比很短。眾所周知,可以命令移動(dòng)單元發(fā)射機(jī)調(diào)整其發(fā)射定時(shí)以滿足假設(shè)的條件。例如,通過在同步相關(guān)步驟中在基站測量到達(dá)時(shí)間的過程,并確定要在基站到移動(dòng)單元鏈路上向移動(dòng)單元發(fā)送的超前或滯后命令,從而實(shí)現(xiàn)上述調(diào)整。對(duì)難以在一個(gè)以上的位置保證時(shí)間同步的長路程戶外系統(tǒng),可以采用不同的步驟。另外,可能存在多路徑傳播,從而導(dǎo)致信號(hào)的延遲回聲也被接收。以后將描述對(duì)長路程多路徑環(huán)境推廣此過程的一種示范技術(shù)。如果上述的在最近的站之間交換度量表的簡化步驟沒有提供足夠好的性能,過程可以按照如下的連續(xù)最大似然原理繼續(xù)進(jìn)行。天線把從一個(gè)相鄰天線接收的表格與自己的表格結(jié)合,產(chǎn)生(很可能)一個(gè)依賴于再一個(gè)未知比特或符號(hào)的擴(kuò)展表。相鄰天線還向前發(fā)送影響由相鄰天線所接收的度量的任何地址比特的指示,但不向前發(fā)送加入到相鄰天線的度量中的總數(shù)量。換句話說,是由早先在鏈中的天線所接收的但不再被相鄰天線接收的移動(dòng)單元信號(hào)的一個(gè)指示。如果該移動(dòng)單元信號(hào)在當(dāng)前位置也不能以有效強(qiáng)度接收,則通過在其地址只在該比特位置不同的兩個(gè)度量值中確定較小的值,從而在該比特周圍收縮度量表。(或在四進(jìn)制符號(hào)的情況下,四個(gè)值中的最小的,或一般情況下,在其地址中只有一個(gè)符號(hào)不同的所有值中的最小的)。在選擇了每個(gè)最小值之后,其地址的比特或符號(hào)值被寄存在度量表的“判決的比特”部分。在保留的地址比特中,在最多級(jí)數(shù)之前的影響度量的那個(gè)比特的指示與收縮的度量表一起被傳遞到下一個(gè)天線站址。然后,過程繼續(xù),直到在與網(wǎng)絡(luò)連接的每個(gè)站址,所有非二義性判決的比特被提取出來并且在將度量表傳遞到下一個(gè)站址之前將這些比特傳遞給網(wǎng)絡(luò)。這樣,表的大小和其包括的判決比特的數(shù)目并不無限地增長而是停留在M的在每個(gè)天線處所接收的超過某個(gè)門限的信號(hào)強(qiáng)度的共信道移動(dòng)單元的數(shù)目冪次上,其中M是可能符號(hào)集的大小(即,對(duì)二進(jìn)制為2,等等)。如果處理沒有被分配給天線站址,而將從天線站址處接收的信號(hào)樣值傳遞給中央處理節(jié)點(diǎn),則可以采用根據(jù)本發(fā)明修改的連續(xù)最大似然算法。該情形發(fā)生于諸如圖5的衛(wèi)星通信方案,其中在所有衛(wèi)星天線波束處接收的信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)中心地面站或中心站處理。本發(fā)明可以被更一般地描述為一個(gè)用于空間符號(hào)間干擾的均衡器,它的用法不同于已知的用于補(bǔ)償由于同一個(gè)移動(dòng)單元發(fā)射的符號(hào)的時(shí)間模糊所引起的符號(hào)間干擾的均衡器。在由于諸如信道帶寬的限制或多路徑回聲而引起的發(fā)射的符號(hào)互相時(shí)間模糊的情況中,可以修改本發(fā)明使其既包括空間均衡也包括時(shí)間ISI均衡。一個(gè)時(shí)間ISI的示范應(yīng)用,由于以任意定時(shí)取樣發(fā)射的符號(hào),可以從藉根據(jù)本發(fā)明的空間ISI均衡而得到的補(bǔ)償中獲益。通常,定時(shí)調(diào)整環(huán)試圖調(diào)整移動(dòng)單元發(fā)射定時(shí)使得所有符號(hào)在任意天線處同步到達(dá)。接收機(jī)的抽樣定時(shí)調(diào)整電路試圖在符號(hào)周期的中間對(duì)所說的同步重疊符號(hào)進(jìn)行取樣,其中信號(hào)主要取決于來自每個(gè)移動(dòng)單元的單個(gè)符號(hào)。如果發(fā)送濾波器、傳播信道及接收信道的組合具有Nyquist(奈奎斯特)特性,則抽樣值只取決于來自每個(gè)移動(dòng)單元的一個(gè)符號(hào)。確保以盡可能接近理想Nyquist特性使用正確的抽樣定時(shí)的一個(gè)方法是在符號(hào)周期上彼此隔開的時(shí)間點(diǎn)上取多個(gè)樣值并在與已知同步模式進(jìn)行相關(guān)時(shí)確定哪個(gè)抽樣定時(shí)最佳滿足Nyquist條件,即給出最小時(shí)間符號(hào)間干擾。在廣域系統(tǒng)中,由于不同的傳播時(shí)延,在所有天線站址處同時(shí)滿足最佳抽樣定時(shí)可能是困難的。在這種情況下,最好是在一個(gè)符號(hào)周期間隔中有規(guī)則地提取時(shí)間樣值,但采用任意定時(shí)。一般每個(gè)樣值可以取決于一個(gè)以上的符號(hào)。實(shí)際上,每個(gè)樣值在很大程度上很少取決于兩個(gè)以上的符號(hào)。當(dāng)符號(hào)在其符號(hào)周期的中間被取樣時(shí),對(duì)于除一個(gè)以外的符號(hào)的依賴最小。當(dāng)抽樣時(shí)刻位于兩個(gè)符號(hào)中間時(shí),對(duì)另一個(gè)符號(hào)的依賴最大。在這種情況下,可以假設(shè)抽樣值對(duì)其兩側(cè)的符號(hào)的依賴程度相同。實(shí)際的依賴性在與所說的已知符號(hào)模式進(jìn)行相關(guān)時(shí)被確定。通過使信號(hào)與該模式相關(guān)以及與相對(duì)信號(hào)延遲一個(gè)符號(hào)周期的模式相關(guān),對(duì)當(dāng)前符號(hào)和前一個(gè)符號(hào)的依賴性可被確定為稱為“信道估值”的兩個(gè)復(fù)數(shù)。對(duì)每個(gè)移動(dòng)單元信號(hào)在每個(gè)天線處獲得一對(duì)這樣的信道估值。在任意天線處接收的信號(hào)可以取決于由附近的移動(dòng)單元所發(fā)射的多個(gè)信息符號(hào)以及由那些移動(dòng)單元過去發(fā)射的多個(gè)符號(hào)。優(yōu)選地,移動(dòng)單元發(fā)射機(jī)的定時(shí)及天線信號(hào)的抽樣可被控制以使對(duì)過去發(fā)射的符號(hào)的依賴性小于對(duì)當(dāng)前符號(hào)的依賴性;這種情況發(fā)生于當(dāng)抽樣時(shí)刻位于當(dāng)前符號(hào)的中心與在當(dāng)前符號(hào)與前一個(gè)符號(hào)之間的中間點(diǎn)之間的任意位置時(shí)。當(dāng)滿足該規(guī)則時(shí),從移動(dòng)單元到很強(qiáng)地接收其信號(hào)的最近天線和最遠(yuǎn)天線的傳播時(shí)延差可以高達(dá)一個(gè)符號(hào)周期的一半,或可選地,當(dāng)失步的主要原因是移動(dòng)單元定時(shí)而不是傳播時(shí)延時(shí),移動(dòng)單元定時(shí)的差可以高達(dá)一個(gè)符號(hào)周期的一半。當(dāng)前符號(hào)作為主要符號(hào)的好處是允許藉使用上述過程消除空間ISI,同時(shí)允許借助判決反饋均衡器補(bǔ)償時(shí)間ISI而不增加必須測試的假設(shè)的數(shù)目(即Viterbi狀態(tài)數(shù))。如果在一個(gè)或多個(gè)天線處接收的樣值在相當(dāng)大的程度上依賴于一個(gè)未來符號(hào)以及當(dāng)前符號(hào),則未來符號(hào)也需要假設(shè)從而增加了Viterbi狀態(tài)數(shù)和隨之而來的復(fù)雜性。如果未來符號(hào)在至少一個(gè)被認(rèn)為很強(qiáng)地接收該移動(dòng)單元信號(hào)的天線處是主要的符號(hào),則可以避免上述情況。通過變換由該移動(dòng)單元發(fā)射的符號(hào)以使得未來符號(hào)被看作當(dāng)前符號(hào),而當(dāng)前符號(hào)被看作過去符號(hào),則只有未來符號(hào)(現(xiàn)在被看作當(dāng)前符號(hào))被假定,并通過組合包括該符號(hào)的度量表而被解出。在預(yù)測那些依賴于過去判決的符號(hào)值的天線信號(hào)時(shí)藉使用過去判決的符號(hào)值來計(jì)算當(dāng)前符號(hào)(現(xiàn)在被看作過去符號(hào),它是在空間均衡器的上一次迭代中被解出的),即使當(dāng)所說的天線信號(hào)對(duì)過去符號(hào)的依賴程度比對(duì)當(dāng)前符號(hào)更強(qiáng)時(shí)。只要不是所有的天線信號(hào)更強(qiáng)地依賴于過去判決的符號(hào),那么更強(qiáng)地依賴于當(dāng)前符號(hào)的天線信號(hào)就可以保證當(dāng)前判決的精確性。例如,假設(shè)對(duì)于天線1所計(jì)算的度量表T1和對(duì)于天線2所計(jì)算的度量表T2具有以下的符號(hào)依賴關(guān)系。<p>表7</tables>譯碼過程的第二步驟可以使用比特1的判決所依賴的任何的其它比特2,3,5,6或8。可能存在一個(gè)很快會(huì)變得顯而易見的最佳選擇。為了說明,選擇比特2(移動(dòng)單元2)進(jìn)行下一步譯碼。因此,在2號(hào)移動(dòng)單元位置包括X的行被標(biāo)記出來。它們是第1,2,3,5和6行。因?yàn)閬碜蕴炀€1和3的信號(hào)已經(jīng)被估測,不需要再進(jìn)行處理,所以只需考慮第2,5和6行。然后確定對(duì)天線2,5和6起作用的其它移動(dòng)單元信號(hào)。在本例中這些移動(dòng)單元是2,4,5,6和9。對(duì)于移動(dòng)單元信號(hào)2,5和6的所有可能已經(jīng)被估測并且用于預(yù)測天線1的信號(hào)的誤差結(jié)果存儲(chǔ)在表7中。為了預(yù)測天線信號(hào)2,5和6,需要假定現(xiàn)在起作用的新比特4和9。將比特4和9加入假設(shè)列表使假設(shè)的數(shù)目從32擴(kuò)大到128。這些假設(shè)包括結(jié)合比特2為0的假定條件下的比特3,5,6,8及新比特4和9的64種組合,以及結(jié)合比特2為1的假定條件下的相同的64種組合。對(duì)每種假設(shè),預(yù)測在天線2,5及6處的信號(hào)并計(jì)算誤差平方和并將其與在所擴(kuò)展的表7中對(duì)應(yīng)位置的比特1的誤差相加。然后,對(duì)比特3,4,5,6,8及9的64種假設(shè)的每一種,確定對(duì)于比特2給出最小總誤差的假定并且選擇該行保留在表中。所判定的比特2與前面判定的比特1并排存儲(chǔ),產(chǎn)生了如下面表8所示的一個(gè)新的表格。在如圖5的二維情況,除非處理以優(yōu)化方式繼續(xù)進(jìn)行,否則度量表的大小可能有過大的趨勢。首先借助于圖8說明在二維情況度量表不需要無限增長。圖8說明了標(biāo)注為j-1,j,j+1等等的一列“蜂窩小區(qū)”,其中,符號(hào)j-1及以下的號(hào)碼和一直到右邊的符號(hào)已被部分判決并出現(xiàn)在度量表的判決記錄中。另外,如在i-1及以下的號(hào)碼的蜂窩小區(qū)中的信號(hào)那樣,在i及以上的號(hào)碼的蜂窩小區(qū)中的天線所接收的信號(hào)已經(jīng)被引入到度量值中。在處理信號(hào)i-1時(shí),還有必要假設(shè)在蜂窩小區(qū)k-1中被發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào),同樣地,在“i”列的所有蜂窩小區(qū)的數(shù)據(jù)符號(hào)和在“k”列的k-1及以下的號(hào)碼的蜂窩小區(qū)中的數(shù)據(jù)符號(hào)也已被假設(shè)。下一個(gè)步驟是通過把任何剩下的依賴于蜂窩小區(qū)j中所發(fā)送符號(hào)的接收信號(hào)處理成度量表并在符號(hào)(j)周圍收縮表格,來“判決在蜂窩小區(qū)j中所發(fā)送的符號(hào)。因?yàn)榉涓C小區(qū)(i)與其中符號(hào)(j)被發(fā)送的蜂窩小區(qū)(j)相鄰,在蜂窩小區(qū)(i)中接收的信號(hào)多半依賴于符號(hào)(j)。來自蜂窩小區(qū)(j)附近的其它蜂窩小區(qū)(例如j-1,j+1和i-1)的信號(hào)已經(jīng)被引入到在度量表的計(jì)算中。為了引入新的信號(hào)(i),先將該信號(hào)假設(shè)為在其周圍的蜂窩小區(qū)中發(fā)送的所有符號(hào)的函數(shù)。在周圍蜂窩小區(qū)i-1,i+1,j,j+1及k-1中的符號(hào)已經(jīng)被假設(shè)并且是當(dāng)前度量表的指示。符號(hào)(k)還沒有假設(shè),所以假設(shè)一個(gè)額外的符號(hào),符號(hào)(k),它是用于預(yù)測信號(hào)(i)的,這是符號(hào)(j)依賴的最后一個(gè)沒有使用的信號(hào),將預(yù)測的信號(hào)(i)與實(shí)際接收的信號(hào)(i)相比較,并將誤差平方與當(dāng)前度量累加。首先對(duì)所有的符號(hào)(k)的假設(shè)執(zhí)行上面的操作擴(kuò)展度量表,然后確定并保留只在符號(hào)(j)不同的最小度量組,將表收縮回到原來的大小。因此,度量表的大小基本不必要無限增加。以上對(duì)無限分布的討論沒有說明要保留多少仍未解決的假設(shè),并且沒有討論在有限分布情況下邊界的影響。然而,它用于說明對(duì)如圖9所示的有限的實(shí)際情況,怎樣得出一個(gè)最佳處理序列。圖9說明了一組的37個(gè)蜂窩小區(qū),每個(gè)蜂窩小區(qū)能夠提供相同信道頻率的通信鏈路,即共信道信號(hào)。在圖9中,在標(biāo)為“X”的深色線的左邊是蜂窩小區(qū)1周圍的那些蜂窩小區(qū),即蜂窩小區(qū)2、18和19,它們也可以接收來自蜂窩小區(qū)1的移動(dòng)單元的信號(hào)。類似地,線“Y”建立了其它的相鄰的共信道蜂窩小區(qū),即3、17、20和31,它們的信號(hào)也可以影響“X”組的蜂窩小區(qū)2、18和19。因此,通過假定來自線“Y”左邊的所有蜂窩小區(qū)的比特,可以判定在蜂窩小區(qū)2、18和19中的信號(hào)的假設(shè)。例如,圖9中的共信道信號(hào)的處理順序可以是步驟假設(shè)比特預(yù)測信號(hào)解出比特剩下的假設(shè)11,2,3,18,19,20,2,18,19125617,30,3122,3,18,19,20,1730,31,4,21,321,20,32102433,18,19,29,17,3031,4,21,32,16,29,3617,3018409643,19,20,17,30,314,21,32,16,29,36,373119409653,20,17,30,31,4,2132,16,29,36,37,5,224,2138192620,17,30,31,4,21,3216,29,36,5,22,3332208192717,30,31,4,21,32,1629,36,37,5,22,33,6548192817,30,31,21,32,16,2936,37,5,22,33,6,2322218192917,30,31,32,16,29,3637,5,22,3,6,23,76581921017,30,31,32,16,29,3637,22,33,6,23,7,15,2816,2917163841130,31,32,16,29,36,3722,33,6,23,7,15,28,353630163841231,32,16,29,36,37,2237311638433,6,23,7,15,28,35,341332,16,29,36,37,22,333332163846,23,7,15,28,35,34,241416,29,36,37,22,33,623,722,6819223,7,15,28,35,34,24,81516,29,36,37,33,23,787819215,28,35,34,24,8,9步驟假設(shè)比特預(yù)測信號(hào)解出比特剩下的假設(shè)1616,29,36,37,33,23,152423819228,35,34,24,8,9,251716,29,36,37,33,15,283433819235,34,24,8,9,25,261816,29,36,37,15,28,353537819234,24,8,9,25,26,271916,29,36,15,28,35,3428,1516,29,36204824,8,9,25,26,27,141915,28,35,34,24,8,91415204825,26,27,14,132028,35,34,24,8,92728204825,26,27,14,13,122135,34,24,8,9,252635204826,27,14,13,12,112234,24,8,9,25,2610,11,25,9所有剩下的127,14,13,12,11,10比特34...10在上例中可以確定為解調(diào)37個(gè)比特,總共處理了173,312個(gè)狀態(tài),平均每個(gè)比特少于5000狀態(tài)。這遠(yuǎn)小于可能的2的37次方個(gè)答案。另外,由于以下三個(gè)原因,對(duì)于本例,實(shí)際上每個(gè)比特的狀態(tài)數(shù)遠(yuǎn)小于5000。第一,在可以影響該蜂窩小區(qū)天線所接收的信號(hào)的六個(gè)周圍蜂窩小區(qū)中,不是所有的信號(hào)都是有效的。例如,一般地,37個(gè)信號(hào)中一半,當(dāng)一個(gè)方向講話時(shí),在另一個(gè)方向是無聲的。第二,不是所有有效信號(hào)有效地影響在相鄰蜂窩小區(qū)中所接收的信號(hào)。只有移動(dòng)單元位于緊靠相鄰蜂窩小區(qū)的邊界,但不是位于正好相對(duì)的蜂窩小區(qū)的邊界,該移動(dòng)單元才有效影響在相鄰蜂窩小區(qū)接收的信號(hào)。第三,一般地,系統(tǒng)不是在所有蜂窩小區(qū)都是滿載的,即不是所有的蜂窩小區(qū)都包括一個(gè)使用了可供該蜂窩小區(qū)采用的每個(gè)信道頻率的移動(dòng)單元。另外,通??傻玫饺舾尚诺李l率以分配給不同移動(dòng)單元組,并且可以使用在母申請(qǐng)中公開的信道分配方法以避免同位置/共信道沖突。因此,為了建立一個(gè)新的呼叫,網(wǎng)絡(luò)可以首先確認(rèn)使用相同頻率的移動(dòng)單元組,新的移動(dòng)單元也可以使用這些頻率,并且為該組分配新的呼叫從而使為解出由該移動(dòng)單元組所發(fā)射的符號(hào)而處理的狀態(tài)數(shù)最少。因此,母申請(qǐng)的目的在于易于通過逆矩陣形式的空間均衡解出移動(dòng)單元信號(hào)的信道分配方法可以被修改,使其易于通過諸如在此公開的最大似然空間均衡器的其它形式的空間均衡解出移動(dòng)單元信號(hào)。由于這些原因,“狀態(tài)”或“仍未解出的假設(shè)”的增長可能小于在上面最壞情況得到的最大數(shù)的平方根,例如,只有128個(gè)狀態(tài),而不是16384個(gè)狀態(tài)。另外,可能有比上面所示范的更有效的處理順序,特別是當(dāng)一個(gè)蜂窩小區(qū)暫時(shí)沒有有效信令的時(shí)候。那種情況下可以調(diào)整處理順序以便最大地利用蜂窩小區(qū)的優(yōu)點(diǎn),不影響其它蜂窩小區(qū)的信號(hào),避免狀態(tài)數(shù)擴(kuò)展或盡早保證狀態(tài)數(shù)的收縮。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)所有這些改變并且認(rèn)為這些改變是屬于在權(quán)利要求所陳述的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。以上討論集中于,例如,能在多址或無線電話下行鏈路(即基站到移動(dòng)單元方向)中應(yīng)用的本發(fā)明的示范實(shí)施例。當(dāng)然,從在空間分布的多個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射,再用分布的接收機(jī)對(duì)空間波取樣的原理也可以應(yīng)用于基站到移動(dòng)單元方向(即上行鏈路)。在這種情況下,移動(dòng)單元表示在空間取樣電波的空間分布的接收天線。但是,以上討論的方法提供了對(duì)由多個(gè)接收天線收集的樣值的聯(lián)合處理。在固定網(wǎng)絡(luò)一方,這是可能的,因?yàn)榭梢栽谥醒胩幚砉?jié)點(diǎn)收集樣值或在沿著固定連接的接收機(jī)之間交換樣值。在室內(nèi)無線應(yīng)用中,這些固定連接是適當(dāng)?shù)慕饘倬€、同軸電纜或光纖,在戶外廣域應(yīng)用中是中繼線或微波鏈路。然而,在下行鏈路方向,移動(dòng)接收單元沒有明確的機(jī)制來交換樣值或在解調(diào)多基站的發(fā)射時(shí)進(jìn)行其它合作。不過,如果提供這樣的機(jī)制,系統(tǒng)可以采用已經(jīng)公開的方法,因此將屬于以上公開的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。然而在沒有這樣一個(gè)交換信息或合作地處理信號(hào)的機(jī)制的情況下,可以使用一個(gè)代替的方法,它對(duì)下行鏈路具有與已經(jīng)描述的上行鏈路具有的方法相同的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它允許對(duì)相鄰移動(dòng)單元再用相同的無線信道頻率,而不浪費(fèi)碼分多址的頻帶擴(kuò)展,也沒有這樣的缺點(diǎn),即必須對(duì)可能成為病態(tài)的矩陣求逆。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供了對(duì)每個(gè)信號(hào)的多重分集接收。因而,適合于下行鏈路的具有這些相同優(yōu)點(diǎn)的一種方法是結(jié)合發(fā)送分集的“聯(lián)合解調(diào)”。在聯(lián)合解調(diào)中,移動(dòng)單元不只解調(diào)其服務(wù)的基站的信號(hào),而且還解調(diào)至少一個(gè)干擾的基站的信號(hào)。例如,這可以以一種已知方式使用Viterbi算法實(shí)現(xiàn)。不僅對(duì)有用信號(hào)作符號(hào)假設(shè),而且對(duì)重要的干擾信號(hào)作符號(hào)假設(shè),并且用這些符號(hào)假設(shè)預(yù)測應(yīng)接收的信號(hào)。累加了在預(yù)測信號(hào)與接收信號(hào)之間的誤差平方并且選擇了表現(xiàn)出最小累加錯(cuò)誤的符號(hào)序列。如果接收信號(hào)是完全同步的且沒有呈現(xiàn)時(shí)間ISI,則不必要使用Viterbi算法。例如,如果假設(shè)了一個(gè)有用的二進(jìn)制信號(hào)及兩個(gè)相似的干擾,則測試八個(gè)假設(shè)并選擇了表現(xiàn)出最小誤差平方的單個(gè)最好的假設(shè)。但是,如果符號(hào)以一個(gè)時(shí)間差被異步地接收,判決有用信號(hào)的時(shí)間與判決干擾符號(hào)的時(shí)間可能是不一致的。在那種情況下,可能是對(duì)于干擾符號(hào)的未來判決的所有假設(shè),單獨(dú)地判決有用符號(hào),從而導(dǎo)致Viterbi算法的使用。當(dāng)當(dāng)前判決由于時(shí)間ISI而依賴于未來符號(hào)時(shí),也使用Viterbi算法。實(shí)際上,Viterbi算法對(duì)在這些情況下提高性能是理想的。因此,在傳播路徑上自然地不存在時(shí)間干擾的地方產(chǎn)生人工的時(shí)間ISI可能是有好處的。這是下行鏈路方法的“發(fā)送分集”單元的功能。利用發(fā)送分集,兩個(gè)或多個(gè)周圍基站,優(yōu)選地,那些已經(jīng)被移動(dòng)單元鑒定為最佳接收的基站,發(fā)送相同的信息給相同的移動(dòng)單元。但是,一個(gè)基站將信號(hào)調(diào)制延遲(例如)一個(gè)信息符號(hào)。這就具有使發(fā)送信號(hào)實(shí)際上不相同的作用,因此避免了有害信號(hào)干擾的可能性。因而,它表示一個(gè)呈現(xiàn)不相關(guān)瑞利衰落的替代的延遲信號(hào)路徑,而不是引起瑞利衰落現(xiàn)象的第二個(gè)信號(hào),因而提供了路徑分集增益,很簡單,兩個(gè)路徑同時(shí)衰落的機(jī)會(huì)比單個(gè)路徑時(shí)間衰落的機(jī)會(huì)小。因此,發(fā)送分集的引入允許使用Viterbi算法,它在消除故意引入的時(shí)間ISI的同時(shí)提供了消除空間ISI改進(jìn)的性能。根據(jù)本發(fā)明的與通常的時(shí)間ISI相對(duì)的空間ISI均衡器的修改是指修改均衡器使其適合其它域。其它可能的域是時(shí)間域或空間域的變換域。例如,頻域是時(shí)域的富立葉(Fourier)變換。發(fā)生于頻域的ISI意味著以不同頻率發(fā)送的符號(hào)間的干擾,例如相鄰信道干擾。通常,在接收機(jī)中采用選擇濾波,只通過有用信號(hào)并抵制不想要的信號(hào),從而消除相鄰信道干擾,但是。本發(fā)明可以被修改為濾波的替換物或補(bǔ)充物,以增強(qiáng)對(duì)相鄰信道信號(hào)的抵制。本發(fā)明在意欲解調(diào)所有信道的信號(hào)的基站中特別有用,尤其是對(duì)于被稱為寬帶數(shù)字基站的多載波基站形式。在一個(gè)寬帶數(shù)字基站中,用快速模數(shù)變換器將天線接收的信號(hào)在一個(gè)寬的頻帶內(nèi)數(shù)字化。然后,高抽樣率數(shù)字流被數(shù)字處理以分離不同頻率的信道。數(shù)字處理可以包括一個(gè)數(shù)字濾波器組和/或一個(gè)快速富立葉變換機(jī)。該數(shù)字信道化處理器的輸出是一個(gè)數(shù)字陣列,表示在每個(gè)頻率信道發(fā)送到基站的每個(gè)符號(hào)的至少一個(gè)樣值。但是,因?yàn)椴煌晟频男诺罏V波或即使在接收站具有完善的信道濾波但不完善的發(fā)射譜溢出到相鄰信道造成干擾而引起相鄰信道干擾,樣值可能不純粹是一個(gè)信道中的符號(hào)的函數(shù)。這種干擾原則上出現(xiàn)在頻域上彼此相鄰的兩個(gè)信道之間并且來自兩個(gè)信道之外的干擾最可能是能忽略的。因此,相鄰信道干擾可以被看作頻域中的ISI并且通過使根據(jù)本發(fā)明的均衡器適合于在頻域上、而不是在時(shí)域或空間域上處理信號(hào)而被消除。因此,一個(gè)在存在相鄰信道干擾時(shí)用于多信道接收機(jī)的本發(fā)明的解調(diào)器可以包括一個(gè)處理器用于產(chǎn)生在第一信道上發(fā)送的符號(hào)的假設(shè)以及在第二信道上發(fā)送的符號(hào)的假設(shè);聯(lián)合使用這些假設(shè)以預(yù)測應(yīng)該在通過接收機(jī)的信道濾波器看到的第一信道上所觀察到的信號(hào);將預(yù)測值與實(shí)際接收信號(hào)比較并由此計(jì)算誤差或度量;使在第三信道上的信號(hào)的假設(shè)與第一信道和第二信道發(fā)送的符號(hào)的假設(shè)聯(lián)合使用,以便預(yù)測通過第二信道的接收濾波器觀察到的信號(hào),并且以同樣的方式累加在連續(xù)信道上作出的順序一致的假設(shè)的誤差,在處理所有信道信號(hào)之后,選擇具有最小累積誤差的序列,從而在消除其它的不完善相鄰信道隔離的有害影響的同時(shí)從每個(gè)信道解調(diào)出一個(gè)符號(hào)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,可以根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造一個(gè)具有足夠處理能力以控制擴(kuò)充的要測試的狀態(tài)數(shù)的接收機(jī),以解調(diào)從多個(gè)位置發(fā)送的使用多個(gè)頻率信道和多個(gè)接收路徑的多個(gè)信號(hào)??梢匀绱藰?gòu)造一個(gè)同時(shí)控制時(shí)間ISI、空間ISI及頻率ISI(相鄰信道抑制)的算法。在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)下,復(fù)雜性可能限制在三個(gè)域中同時(shí)全部實(shí)現(xiàn)最大似然估計(jì),但是可以期望技術(shù)將不斷發(fā)展以允許發(fā)明推廣到涉及更多移動(dòng)單元信號(hào)、接收站點(diǎn)和頻率信道的更復(fù)雜的情況。在雙向無線電話系統(tǒng)中,由于在基站接收的移動(dòng)信號(hào)表現(xiàn)出獨(dú)立的衰落,上行鏈路的性能經(jīng)常是限制因素。因?yàn)閺耐换景l(fā)送的多個(gè)信號(hào)在單個(gè)移動(dòng)單元接收時(shí)表現(xiàn)出完全相同的衰落,所以,下行鏈路經(jīng)常不是限制因素。因此,在以上相應(yīng)的下行鏈路的有益的解決方法的描述中,一個(gè)移動(dòng)單元可以以單個(gè)相關(guān)建立對(duì)于來自基站單元的路徑的瞬時(shí)信道估計(jì),然而基站信號(hào)包括許多重疊的共信道信號(hào)。因?yàn)樯闲墟溌吠ǔ>哂休^差的性能,本發(fā)明集中于提供用于提高上行鏈路性能的新技術(shù),然而替換地,也描述了用于改善下行鏈路性能的類似方法。權(quán)利要求1.在多個(gè)空間分布的移動(dòng)無線單元與一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)之間使用相同射頻通信的一種方法,包括步驟從所述的移動(dòng)單元在所述的相同射頻上同時(shí)發(fā)送信息符號(hào);使用多個(gè)空間分布的天線在空間的不同點(diǎn)處取樣在所述的相同射頻的無線電波以產(chǎn)生空間信號(hào)樣值;以及藉使用適合于消除在所述的信息符號(hào)之間的空間符號(hào)間干擾的均衡器,聯(lián)合處理所述的空間信號(hào)樣值,以便重建所述的發(fā)送信息符號(hào)。2.按照權(quán)利要求1的一種方法,其特征在于,其中從所述的移動(dòng)單元發(fā)送的所述的信息符號(hào)至少包括一個(gè)已知的符號(hào)模式。3.按照權(quán)利要求2的一種方法,其特征在于,其中所述的已知符號(hào)模式對(duì)于在一個(gè)給定區(qū)域內(nèi)的每個(gè)共信道移動(dòng)單元是不同的。4.按照權(quán)利要求3的一種方法,其特征在于,其中所述的不同的符號(hào)模式是相互正交的符號(hào)模式。5.按照權(quán)利要求2的方法,其特征在于,其中所述的均衡器計(jì)算與所述的至少一個(gè)已知符號(hào)模式的相關(guān)。6.按照權(quán)利要求3的方法,其特征在于,其中所述的均衡器計(jì)算與所述的不同符號(hào)模式的相關(guān)。7.按照權(quán)利要求4的方法,其特征在于,其中所述的均衡器藉使用正交變換來計(jì)算與所述的正交符號(hào)模式的相關(guān)。8.按照權(quán)利要求7的方法,其特征在于,其中所述的正交變換是快速沃爾什變換,快速富立葉變換或沃爾什-富立葉變換之一。9.按照權(quán)利要求1的方法,其特征在于,其中所述的均衡器是一個(gè)最大似然序列估測器且進(jìn)一步包括步驟估測一組信息符號(hào),該組信息符號(hào)包括從所述的多個(gè)移動(dòng)單元中的每個(gè)移動(dòng)單元同時(shí)發(fā)送的至少一個(gè)符號(hào)。10.按照權(quán)利要求1的方法,其特征在于,其中所述的均衡器是一個(gè)判決反饋均衡器并進(jìn)一步包括步驟估測一組信息符號(hào),該組信息符號(hào)包括從多個(gè)所述的移動(dòng)單元同時(shí)發(fā)送的至少一個(gè)符號(hào),其中按照從所述多個(gè)移動(dòng)單元的第一個(gè)移動(dòng)單元發(fā)送的符號(hào)到所述的多個(gè)移動(dòng)單元的最后一個(gè)移動(dòng)單元發(fā)送的符號(hào)的次序估測所述的符號(hào),其中在所述從第一個(gè)到最后一個(gè)的次序的范圍內(nèi)已經(jīng)被估測的符號(hào)用于幫助估測剩下的要估測的符號(hào)。11.在多個(gè)移動(dòng)無線單元與一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)之間使用多個(gè)射頻的第一射頻進(jìn)行通信的一種方法,包括步驟從所述的移動(dòng)單元,通過對(duì)每個(gè)移動(dòng)單元使用所述的多個(gè)射頻中的一個(gè)有關(guān)的射頻,同時(shí)發(fā)送信息符號(hào);在所有所述的無線頻率上,藉使用一個(gè)信道接收機(jī)來取樣無線電波以產(chǎn)生頻域樣值;以及藉使用適合于消除在所述多個(gè)無線頻率的相鄰無線頻率的信號(hào)之間的頻域符號(hào)間干擾的均衡器,聯(lián)合處理所述的頻域樣值,以便重建所述的發(fā)送信息符號(hào)。12.在多個(gè)空間分布的移動(dòng)無線單元與一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)之間使用相同射頻通信的一種方法,包括步驟從所述的移動(dòng)單元在所述的相同射頻上同時(shí)發(fā)送信息符號(hào);使用多個(gè)空間分布的天線在空間不同點(diǎn)處取樣在所述的射頻上的無線電波以產(chǎn)生空間信號(hào)樣值;對(duì)每個(gè)所述的天線確定一組其發(fā)射是對(duì)天線信號(hào)的有效提供者的移動(dòng)單元,以產(chǎn)生組信息;以及按照依賴于所述組信息的次序,順序地處理所述的空間信號(hào)的樣值,以便重建所述的發(fā)送信息符號(hào)。13.在多個(gè)空間分布的移動(dòng)無線單元與一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)之間使用多個(gè)射頻通信的一種方法,包括步驟從所述的移動(dòng)單元,通過對(duì)每個(gè)移動(dòng)單元使用所述的多個(gè)射頻中的一個(gè)有關(guān)射頻同時(shí)發(fā)送信息符號(hào);藉使用多頻接收機(jī)在若干所述的多個(gè)射頻上取樣無線電波以產(chǎn)生頻域樣值;對(duì)所述的多個(gè)頻率的每個(gè)頻率確定一組其發(fā)射是對(duì)在那個(gè)頻率上所接收的信號(hào)的有效提供者的移動(dòng)單元,以產(chǎn)生組信息;以及按照依賴于所述的組信息的次序順序地處理所述的頻域樣值,以便重建所述的發(fā)送信息符號(hào)。14.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,其中所述的最大似然序列估測器具有一個(gè)狀態(tài)存儲(chǔ)器以保存要被解出的多個(gè)符號(hào)假設(shè)及有關(guān)數(shù)目的累積度量。15.按照權(quán)利要求14的方法,其特征在于進(jìn)一步包括步驟命令一個(gè)移動(dòng)單元停止在所述的相同的射頻上的發(fā)送并切換到另一個(gè)頻率,以便減少所述數(shù)目的要被解出的符號(hào)假設(shè)。16.在多組空間分布的移動(dòng)無線單元與一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)之間藉對(duì)同一個(gè)組中的移動(dòng)單元使用同樣的射頻進(jìn)行通信的一種方法,包括步驟把移動(dòng)單元分組為使用同一射頻的組,以使得空間均衡器容易解調(diào)在一組內(nèi)的移動(dòng)單元發(fā)送的符號(hào);由相同的組中的移動(dòng)單元使用相同的射頻同時(shí)發(fā)送信息符號(hào);藉使用許多空間分布的天線在空間不同點(diǎn)處對(duì)于每個(gè)所述組的頻率取樣無線電波以產(chǎn)生空間信號(hào)樣值;以及藉使用對(duì)于每個(gè)組適合于消除在組中的移動(dòng)單元之間的空間符號(hào)間干擾的空間均衡器,聯(lián)合處理所述的空間信號(hào)樣值,以便重建在所述的組中的移動(dòng)單元發(fā)送的信息符號(hào)。17.按照權(quán)利要求16的方法,其特征在于,其中所述的空間均衡器也產(chǎn)生對(duì)于每個(gè)組的解調(diào)性能信息。18.按照權(quán)利要求17的方法,其特征在于,其中所述的對(duì)于每個(gè)組的解調(diào)性能信息被用來指示何時(shí)改變正交分組。19.按照權(quán)利要求17的方法,其特征在于,其中所述的對(duì)于每個(gè)組的性能信息被一個(gè)信道分配算法用來確定最佳分配給要求與網(wǎng)絡(luò)通信的一個(gè)新的移動(dòng)單元的組關(guān)聯(lián)和射頻信道。20.用于藉使用多個(gè)定向天線波束接收從多個(gè)空間分布的移動(dòng)單元發(fā)送的信息符號(hào)的一個(gè)通信系統(tǒng),包括信號(hào)相關(guān)裝置,用于確定表明從所述的移動(dòng)單元發(fā)送的并使用所述波束接收的信號(hào)的幅度和相位的相關(guān);分類裝置,用于處理所述的相關(guān)以進(jìn)一步對(duì)每個(gè)接收的波束信號(hào)確定其發(fā)送的符號(hào)是對(duì)于該波束信號(hào)的有效提供者的一組移動(dòng)單元,從而提供分組信息;以及信號(hào)空間均衡器裝置,用于按照由所述的分組信息確定的次序,順序地處理所述的波束信號(hào)以解出由所述的移動(dòng)單元發(fā)送的所述的信息符號(hào)。21.權(quán)利要求20的通信系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括用于確定何時(shí)一個(gè)移動(dòng)單元已暫時(shí)停止發(fā)送并暫時(shí)從由所述的分類裝置確定的組中去除所述的移動(dòng)單元的裝置。22.權(quán)利要求21的通信系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括用于重新調(diào)整由所述的空間均衡器所使用的所述的處理次序,以考慮從所述的分組中去除所述的移動(dòng)單元信號(hào)的裝置。23.權(quán)利要求21的通信系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括用于確定何時(shí)一個(gè)移動(dòng)單元已重新開始過去暫時(shí)中斷的發(fā)送和用于確定新的分組信息的裝置;以及用于使用所述新的分組信息重新調(diào)整所述的處理次序的裝置。24.權(quán)利要求20的通信系統(tǒng),其特征在于,其中所述的定向波束天線位于軌道衛(wèi)星上并且使用所述的天線接收的信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)中心地面站處理。25.權(quán)利要求20的通信系統(tǒng),其特征在于,其中所述的定向波束天線包括一個(gè)蜂窩基站扇形天線。26.使用多個(gè)天線單元接收從多個(gè)空間分布的移動(dòng)單元發(fā)送的信息符號(hào)的一個(gè)通信系統(tǒng),包括組合裝置,用于組合藉使用所述的多個(gè)天線單元接收的信號(hào)以形成相應(yīng)于從特定方向接收的信號(hào)的多個(gè)波束信號(hào);信號(hào)相關(guān)裝置,用于確定表明從所述的移動(dòng)單元發(fā)送的并包含于所述的波束信號(hào)中的信號(hào)的幅度和相位的相關(guān);分類裝置,用于處理所述的相關(guān)以對(duì)每個(gè)所形成的波束信號(hào)進(jìn)一步確定其發(fā)送的信號(hào)是對(duì)于該波束信號(hào)的有效提供者的一組移動(dòng)單元,從而提供分組信息;以及空間均衡器裝置,用于按照由所述的分組信息確定的次序,順序地處理所述的波束信號(hào)以解出由所述的移動(dòng)單元發(fā)送的所述的信息符號(hào)。27.在多個(gè)空間分布的移動(dòng)無線單元和一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)之間使用相同射頻通信的一種方法,包括步驟從所述的移動(dòng)單元在所述的相同射頻上同時(shí)發(fā)送信息符號(hào);使用多個(gè)天線單元取樣在所述的射頻上的無線電波以產(chǎn)生天線信號(hào)樣值;藉使用波束形成網(wǎng)絡(luò)處理所述的天線信號(hào)樣值以分離從不同方向接收的信號(hào),得到對(duì)應(yīng)方向的波束信號(hào);以及使用一個(gè)適合于消除在角度相鄰的波束中從不同移動(dòng)單元接收的信息符號(hào)之間的符號(hào)間干擾的空間均衡器聯(lián)合處理所述的波束信號(hào),以便重建所述的發(fā)送信息符號(hào)。28.用于在多個(gè)移動(dòng)單元和一個(gè)固定網(wǎng)絡(luò)之間通信的一種雙向通信方法,包括步驟使用相同的頻率,從至少兩個(gè)所述的移動(dòng)單元向所述的固定網(wǎng)絡(luò)發(fā)送上行鏈路信息;在所述的固定網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)空間均衡器以消除在所述的至少兩個(gè)移動(dòng)信號(hào)之間的空間符號(hào)間干擾以重建所述的發(fā)送的上行鏈路信息;使用第二多個(gè)發(fā)射機(jī)從所述的固定網(wǎng)絡(luò)向所述的移動(dòng)單元發(fā)送下行鏈路信息;以及在至少一個(gè)移動(dòng)單元聯(lián)合處理從所述的多個(gè)發(fā)射機(jī)中的至少兩個(gè)發(fā)射機(jī)接收的信號(hào)以重建想要給所述的至少一個(gè)移動(dòng)單元的所述的下行鏈路的部分信息。29.用于通過多個(gè)路徑接收多個(gè)信號(hào)的一種方法,其中每個(gè)路徑包括一個(gè)導(dǎo)致所述的信號(hào)的獨(dú)立混合的獨(dú)立信號(hào)混合過程,該方法包括步驟將所述的獨(dú)立混合過程應(yīng)用于所述信號(hào)的假設(shè)以產(chǎn)生所述的獨(dú)立混合信號(hào)預(yù)測;將每個(gè)所述預(yù)測的混合信號(hào)與通過相應(yīng)路徑接收的混合信號(hào)比較并產(chǎn)生一個(gè)誤差指示;以及處理所述的誤差指示以譯碼所述的信號(hào)。30.按照權(quán)利要求29的系統(tǒng),其特征在于,其中所述的處理步驟進(jìn)一步包括確定給出最小所述誤差的和的假設(shè)的步驟。31.按照權(quán)利要求29的系統(tǒng),其特征在于,其中所述的誤差指示是預(yù)測的與接收的混合信號(hào)之間的差的幅度平方。32.按照權(quán)利要求29的系統(tǒng),其特征在于,其中所述的誤差是預(yù)測的與接收的混合信號(hào)之間的差的幅度平方的函數(shù)并且所述的處理確定使所述的誤差之和為最大的一個(gè)所述的假設(shè)。33.按照權(quán)利要求32的系統(tǒng),其特征在于,其中所述的函數(shù)是一個(gè)負(fù)指數(shù)函數(shù)。34.權(quán)利要求12的方法,其特征在于,其中所述的確定步驟進(jìn)一步包括將預(yù)定數(shù)目的,其發(fā)送信號(hào)在每個(gè)所述的天線處被最強(qiáng)接收的移動(dòng)單元標(biāo)識(shí)為所述的有效提供者。35.權(quán)利要求13的方法,其特征在于,其中所述的確定步驟進(jìn)一步包括將預(yù)定數(shù)目的、其發(fā)送信號(hào)在每個(gè)所述的天線處被最強(qiáng)接收的移動(dòng)單元標(biāo)識(shí)為所述的有效提供者。36.權(quán)利要求20的方法,其特征在于,其中所述的確定步驟進(jìn)一步包括將預(yù)定數(shù)目的、其發(fā)送信號(hào)在每個(gè)所述的天線處被最強(qiáng)接收的移動(dòng)單元標(biāo)識(shí)為所述的有效提供者。37.權(quán)利要求26的方法,其特征在于,其中所述的確定步驟進(jìn)一步包括將預(yù)定數(shù)目的、其發(fā)送信號(hào)在每個(gè)所述的天線處被最強(qiáng)接收的移動(dòng)單元標(biāo)識(shí)為所述的有效提供者。38.用于處理由N個(gè)天線從M個(gè)移動(dòng)單元接收的信號(hào)的一種方法,包括步驟把所述的接收信號(hào)分量進(jìn)行相關(guān)以產(chǎn)生一個(gè)相關(guān)譜;將所述的相關(guān)譜集合成一個(gè)大小為N×M的矩陣;通過對(duì)每個(gè)所述的N個(gè)天線選擇若干個(gè)有效的矩陣值來簡化所述的矩陣;以及處理所述簡化的矩陣,以確定由所述N個(gè)移動(dòng)單元產(chǎn)生的信號(hào)。39.權(quán)利要求38的方法,其特征在于,其中所述的簡化步驟進(jìn)一步包括根據(jù)所述的矩陣中的值的模的平方和選擇所述矩陣中的數(shù)值。40.權(quán)利要求38的方法,其特征在于,其中所述的簡化步驟進(jìn)一步包括通過相對(duì)于每個(gè)天線確定每個(gè)信號(hào)的信號(hào)干擾比來選擇在所述的矩陣中的數(shù)值并且按照信號(hào)干擾比從大到小的次序選擇所述的數(shù)值。41.一種用于多信道接收機(jī)的解調(diào)器,包括用于在多個(gè)信道的每個(gè)信道上接收信號(hào)的裝置;用于產(chǎn)生對(duì)于在每個(gè)所述的多個(gè)相鄰信道上接收的信號(hào)的符號(hào)假設(shè)集合的裝置;用于藉使用所述的符號(hào)假設(shè)集合來預(yù)測所述的接收信號(hào)的裝置;用于將所述的預(yù)測信號(hào)與各個(gè)實(shí)際接收的信號(hào)進(jìn)行比較并計(jì)算其間的誤差的裝置;以及用于對(duì)每個(gè)信號(hào)的每個(gè)假設(shè)集合累加所述的誤差,并對(duì)在每個(gè)所述的許多相鄰信道上接收的信號(hào)進(jìn)行處理之后選擇具有最小累加誤差的集合的裝置。全文摘要本發(fā)明描述了在無線通信系統(tǒng)中處理信號(hào)的方法和系統(tǒng),包括在進(jìn)行減少Viterbi狀態(tài)數(shù)目的同時(shí),用于控制共信道干擾的處理。提供了ViterbiMLSE過程的空間類比。描述了上行鏈路和下行鏈路兩種情況。文檔編號(hào)H04L1/00GK1181851SQ9619329公開日1998年5月13日申請(qǐng)日期1996年2月23日優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日發(fā)明者P·W·登特申請(qǐng)人:艾利森公司
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