[发明专利]用于对带噪声的估计进行滤波来减小估计误差的方法和装置

说明书

本申请要求2005年11月15日递交的，发明名称为“Prediction Based Optimal Adaptation of Pilot Filter Coefficients for Improved Channel Estimation”，转让给本发明受让人的第60/737,256号美国临时申请的优先权，在这里将它引入作为参考。

本申请是申请日为2006年11月15日、申请号为200680051011.6的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信。具体而言，本发明涉及滤波技术。

背景技术

在无线通信系统中，发射机通常都要处理(例如编码和调制)业务数据来产生数据码元。对于相干系统，发射机将导频码元和数据码元进行多路复用，对已复用数据和导频码元进行处理，产生射频(RF)信号，并通过无线信道发射射频信号。无线信道因为信道响应特性而使发射的射频信号发生失真，并且因为噪声和干扰而使信号进一步变差。

接收机接收发射的射频信号，并且处理收到的射频信号来获得样本。对于相干数据检测，接收机基于收到的导频估计无线信道的响应，导出信道估计。然后，接收机利用信道估计对样本进行数据检测(例如均衡)，来获得码元估计，这些码元估计是发射机发送的数据码元的估计。然后，接收机处理(例如解调和解码)码元估计来获得已解码数据。

信道估计的质量对数据检测性能会有很大影响，并且会影响码元估计的质量和已解码数据的可靠性。因此，在这个领域需要技术来导出无线通信系统中高质量的信道估计。

发明内容

在这里描述了对带噪声的估计进行滤波，减小估计误差，获得高质量估计的技术。这些技术可以用于各种应用，带噪声的估计可以是标量、矢量或矩阵。这些技术的一种示例性应用是对信道冲击响应(CIR)带噪声的估计进行滤波，这是一种通信信道的时域响应。

在一个实施例中，用具有至少一个系数的无限冲击响应(IIR)滤波器对输入值序列进行滤波。输入值序列可以是初始信道冲击响应估计(CIRE)，输出值序列可以是滤波后的CIRE。基于输入值序列利用这里描述的更新技术之一更新IIR滤波器的系数。IIR滤波器可以具有称为阿尔法的单一系数。

在一个实施例中，基于自适应滤波器更新IIR滤波器的系数。在这个实施例中，基于输入值序列导出预测值序列，前者可以等于输出值序列的延迟版本。确定预测值序列和输入值序列之间的预测误差并对其进行滤波(例如利用IIR滤波器的系数)，获得已滤波预测误差。然后基于预测误差和已滤波预测误差更新IIR滤波器的系数。

在另一个实施例中，基于一组预测滤波器更新IIR滤波器的系数。在这个实施例中，用单个预测滤波器对输入值序列进行滤波，获得多个预测值序列。每个预测滤波器都具有不同的一组至少一个系数。找出多个预测滤波器中具有最小预测误差的预测滤波器。将找出的预测滤波器的那组系数用于对输入值序列进行滤波。

在另一个实施例中，基于归一化偏差技术更新IIR滤波器的系数。在这个实施例中，基于输入值序列估计实际样本序列的偏差(例如CIR)。这可以通过估计输入值序列的能量，估计输入值序列中的噪声，估计输入样本序列的偏差来实现。然后可以基于输入值序列估计出来的能量、估计出来的噪声和估计出来的偏差来估计实际样本序列的偏差。例如，利用查阅表或通过直接计算，基于实际样本序列估计出来的偏差来确定IIR滤波器的系数。

下面详细描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

通过以下说明，并结合附图，会更加了解本发明的特征和本质。在这些附图中：

图1示出无线通信系统中的发射；

图2示出基站和无线设备的框图；

图3示出无线设备处均衡器的框图；

图4示出信道IIR滤波器的框图；

图5示出三个速度情形下吞吐量随阿尔法的变化曲线；

图6、7和8分别示出基于自适应滤波器、一组预测滤波器和归一化偏差(normalized variation)技术对阿尔法进行更新的单元；

图9示出对带噪声的估计进行滤波的过程；以及

图10、11和12分别示出基于自适应滤波器、一组预测滤波器和归一化偏差技术对阿尔法进行更新的过程。

具体实施方式

“示例性的”这个词表示“用作实例或说明”。不必将在这里被描述成“示例性的”任何实施例解释为优选的。