[发明专利]改善的用于零前缀OFDM系统的码元恢复

说明书

技术领域

本发明提供一种用于零前缀正交频分复用(OFDM)载波中改善的均衡的系统、设备和方法。 

背景技术

典型的OFDM系统使用循环前缀，即N采样的OFDM码元(symbol)被循环地延长N_G采样，其中N_G＞L_h，且L_h是信道冲激响应的长度。 

在零前缀OFDM系统中，通过在OFDM码元之间插入N_G个零采样，而不是循环地延长码元本身来获得多路径保护。 

零前缀OFDM系统与循环前缀系统相比的主要优点在于，在零前缀OFDM系统中，总的发送能量降低。 

然而，由于信道与OFDM码元的卷积现在是线性卷积而不是循环前缀系统的情况下的循环卷积，因此接收机处的均衡发生变化。另一方面，通过恰当的处理，例如最小二乘均衡，零前缀系统的性能可得到充分改善，特别是在出现信道空值(channel-nulls)的信道中。然而，最小二乘方法实现起来很复杂。 

发明内容

本发明的系统、设备和方法提供用于零前缀正交频分调制(OFDM)系统的次优的信道均衡技术，其保持最小二乘均衡的性能，但没有最小二乘均衡那样复杂。本发明的技术还用最小均方误差(MMSE)均衡所需的较低复杂度改善了均衡性能。 

在第一实施例中，本发明的系统、设备和方法采用次优的最小二乘估计器。 

由于第一实施例所基于的方程系统是超定(over-determined)的，即具有比未知量更多的观察值，所以，在第二实施例中，本发明的系统、设备和方法通过将与接收的采样相对应的值忽略而采用穿孔的次优估计器。第二实施例的可替换形式基于实际信道所需的模式，采用加索引并因此可以检索的预存储矩阵。 

在第三实施例中，进一步的简化消除了对非对角的信道依赖矩阵(non-diagonal channel-dependent matrix)的求逆。 

附图说明

图1示出了在具有68ns的rms延迟扩展的指数衰落瑞利信道中，不同估计器的均方误差(MSE)性能； 

图2示出了在h＝[1 0 0 0 1]^T信道中，不同估计器的均方误差(MSE)性能； 

图3示出了根据本发明修改的接收机设备；和 

图4示出了联网无线装置的系统，其中每个装置都包括根据本发明修改的设备。 

具体实施方式

本领域技术人员应该了解，提供如下描述是为了解释而不是为了限制。本领域技术人员明白，在本发明的精神和所附权利要求的保护范围之内存在很多种变形。已知功能和操作的不必要细节将从当前的描述中省略，以不使本发明模糊。 

在采用最小二乘估计器的一般化方法中，为任意的L定义L×L的傅立叶矩阵如下： 

FL(i+1,j+1)=1Le-j2πij/L]]>i，j＝0，1，…，L-1    (1) 

令长度为N的数据向量为 

a＝[a₀a₁...a_N-1]^T

并且通过对a进行IFFT导出的OFDM码元为 

A＝[A₀A₁...A_N-1]^T。 

然后我们可以写出