处理快于奈奎斯特的信令接收信号制造技术

提供了用于处理接收信号r的机制。该方法由接收机执行。所述方法包括接收表示输入符号序列xn的接收信号r，所述接收信号包括从脉冲形式集合中选择的脉冲形式序列gT。该方法包括通过使从所述接收信号导出的采样符号集合yn受由第二系数K定义的白化滤波器处理并受由第一系数R定义的均衡器处理，从解码符号生成解码符号集合。所述第一系数R和所述第二系数K是从Gram矩阵G的Toeplitz分解的相应矩阵中选择的，所述Gram矩阵由所述脉冲形式集合中的所有脉冲的内积定义。

Processing signal receiving signals faster than Nyquist

A mechanism for processing the received signal R is provided. The method is executed by the receiver. The method includes receiving a reception signal R representing an input symbol sequence xn, which includes a pulse form sequence gT selected from the set of pulse forms. The method includes generating the set of decoded symbols from the decoding symbols by processing the sampling symbol set yn derived from the received signal by the whitening filter defined by the second coefficient K and processed by the equalizer defined by the first coefficient R. The first coefficient R and the second coefficient K are selected from the corresponding matrix of the Toeplitz decomposition of the Gram matrix G, and the Gram matrix is defined by the inner product of all pulses in the set of the pulse form.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理快于奈奎斯特的信令接收信号
本文提出的实施例涉及处理接收信号，特别涉及用于处理接收信号的方法、接收机、计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
在通信网络中，针对给定的通信协议、其参数和部署该通信网络的物理环境，获得良好性能和容量是有挑战的。例如，在为通信网络中的给定通信协议提供良好性能和容量时的一个参数是带宽。带宽限制了通信系统的信息速率，且是有限的资源，因此其应被高效地使用。由于该原因，比奈奎斯特更快的(FTN)信令已经引起了兴趣，因为它可以通过执行频谱压缩或通过发送以违反奈奎斯特符号间干扰(ISI)标准的速率具有给定时域形状的脉冲来实现更高的数据速率(与不使用FTN信令的方案相比)，而不增加带宽。由于Saltzberg(“Intersymbolinterferenceerrorboundswithapplicationtoidealbandlimitedsignaling，”IEEETransactionsonInformationTheory，vol.14，no.4，pp.563-568，1968)和Mazo(“Faster-than-Nyquistsignaling，”BellSystemTechnicalJournal，vol.54，no.8，pp.1451-1462，1975)的开创性工作，研究人员一直在研究FTN的性能限制和实际实现方法。FTN传统上需要使用维特比算法进行可靠的解码，这种方法的复杂度随着干扰符号的数目而呈指数增长，且随着信号星座中的点的数量呈多项式增长。作为示例，解码具有N个符号的M-PAM(其中PAM是脉冲幅度调制的简写)信号，并且持续K个符号的ISI影响导致O(N·MK)的计算复杂度。对于大的K和/或M，该算法的使用变得不切实际。如果调制阶数高(即M值较大)和/或许多符号之间存在ISI相互作用(即，K值较大)，则在存在ISI的情况下使用维特比算法进行数据决策因此在计算上要求高。一般来说，接收机的任务是基于接收符号来估计发送符号。用于FTN信令的接收机需要处理ISI和彩色噪声(具有与ISI不同的协方差)二者。已知最佳解码是非确定性多项式时间困难问题。此外，用于解码FTN信令的已知机制分批次操作，这意味着为了不失去准确性，需要接收完整块直到解码可以开始。此外，用于解码FTN信令的已知机制需要大量的存储；为了考虑长度为n的ISI(即影响n个发送符号的ISI)，需要存储O(n2)个矩阵元素因此，需要对接收信号的改进处理。
技术实现思路
本文的实施例的目的是提供接收信号的高效处理。根据第一方面，提供了一种处理接收信号r的方法。该方法由接收机执行。所述方法包括接收表示输入符号序列xn的接收信号r，所述接收信号包括从脉冲形式集合中选择的脉冲形式序列gT。该方法包括：通过使从所述接收信号导出的采样符号集合yn受由第二系数K定义的白化滤波器处理并受由第一系数R定义的均衡器处理(236)，从接收符号生成解码符号集合所述第一系数R和所述第二系数K是从Gram矩阵G的Toeplitz分解的相应矩阵中选择的，所述Gram矩阵由所述脉冲形式集合中的所有脉冲的内积定义。有利地，这提供了对接收信号的高效处理。有利地，这使得接收信号中的噪声变白，使得在生成解码符号集合期间，采样之间的噪声不相关。有利地，该方法不依赖于批处理，并且因此在生成解码符号集合期间允许连续的工作负荷。有利地，这仅需要较小的存储器要求来存储第一系数和第二系数。根据第二方面，提出了一种用于处理接收信号r的接收机。接收机包括处理单元。处理单元被配置为使接收机接收表示输入符号序列xn的接收信号r，所述接收信号包括从脉冲形式集合中选择的脉冲形式序列gT。处理单元被配置为使接收机通过以下方式从接收符号生成解码符号集合使从所述接收信号导出的采样符号集合yn受由第二系数K定义的白化滤波器处理并受由第一系数R定义的均衡器处理(236)。所述第一系数R和所述第二系数K是从Gram矩阵G的Toeplitz分解的相应矩阵中选择的，所述Gram矩阵由所述脉冲形式集合中的所有脉冲的内积定义。根据第三方面，提出了一种用于处理接收信号r的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，当在接收机的处理单元上运行时，使得接收机执行根据第一方面的方法。根据本专利技术的第四方案，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括根据根据本专利技术第三方案的计算机程序和存储所述计算机程序的计算机可读装置。应当注意的是，适当时，第一、第二、第三和第四方案的任何特征可以应用到任何其它方案。同样，第一方案的任何优点可以分别等同地应用到第二、第三和/或第四方案，反之亦然。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其他目标、特征和优点将变得显而易见。一般地，除非本文另有明确说明，否则权利要求中使用的所有术语根据其
中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/所述元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行。附图说明下面参照附图以示例方式描述本专利技术构思，附图中：图1是示出了根据实施例的通信网络的示意图；图2a和图2b是示出根据实施例的接收机的示意性框图；图3a是示出了根据实施例的接收机的功能单元的示意图；图3b是示出了根据实施例的接收机的功能模块的示意图；图4示出了根据实施例的包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个示例；图5和图6是根据实施例的方法的流程图；以及以及图7示意性示出了根据实施例的仿真结果。具体实施方式现在将在下文参考其中示出本专利技术的特定实施例的附图来更全面地描述专利技术构思。然而，本专利技术构思可以按多种不同形式来体现，并且不应当被解释为受到本文阐述的实施例的限制。相反，通过示例给出这些实施例，使得本公开将透彻和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本专利技术构思的范围。在说明书全文中，相似的标记指代相似的要素。由虚线示出的任何步骤或特征应当被视为可选的。图1是示出了通信网络10的示意图。通信网络10包括被传输信道22分隔的发射机21和接收机23。发射机21和/或接收机23可以是网络节点或无线设备的一部分。如本文所公开的，网络节点可以包括发射机21和接收机23两者。然而，备选地，网络节点可以仅包括本文公开的发射机21和接收机23之一。网络节点可以是诸如无线电基站、基站收发器、节点B或演进节点B之类的无线电接入网络节点。网络节点还可以通过例如微波无线电链路部署在固定的点对点通信中。无线设备可以包括如本文所公开的发射机21和接收机23。然而，备选地，无线设备可以仅包括本文公开的发射机21和接收机23之一。无线设备可以是移动站、移动电话、手机、无线本地环路电话、用户设备(UE)、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、传感器或物联网设备。在传输信道22中，表示为n(t)的加性白高斯噪声(AWGN)被添加到由发射机21发射的信号s(t)中。因此，由接收机23接收的信号r(t)可以被写为r(t)＝s(t)+n(t)(矢量表示为：r＝s+w)，其中t是时间索引，且n(t)是连续静态随机过程，每个维度具有零均值和双边功率谱密度N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理接收信号r的方法，所述方法由接收机(23a，23b)执行，所述方法包括：接收(S102)表示输入符号序列xn的接收信号r，所述接收信号包括从脉冲形式集合中选择的脉冲形式序列gT；以及通过使从所述接收信号导出的采样符号集合yn受由第二系数K定义的白化滤波器(230′，234)处理并受由第一系数R定义的均衡器(236)处理，从接收符号生成(S104)解码符号集合

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理接收信号r的方法，所述方法由接收机(23a，23b)执行，所述方法包括：接收(S102)表示输入符号序列xn的接收信号r，所述接收信号包括从脉冲形式集合中选择的脉冲形式序列gT；以及通过使从所述接收信号导出的采样符号集合yn受由第二系数K定义的白化滤波器(230′，234)处理并受由第一系数R定义的均衡器(236)处理，从接收符号生成(S104)解码符号集合其中所述第一系数R和所述第二系数K是从Gram矩阵G的Toeplitz分解的相应矩阵中选择的，所述Gram矩阵G由所述脉冲形式集合中的所有脉冲的内积定义。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式从所述接收符号导出所述采样符号集合yn：使所述接收信号r受匹配的接收机滤波器(230，230′)处理(S104a)。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述白化滤波器与所述匹配的接收机滤波器组合为组合匹配白化接收机滤波器(230′)，所述组合匹配白化接收机滤波器使用基于所述脉冲形式集合gT并基于所述第二系数K的脉冲形状。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述采样符号集合在受所述均衡器处理之前受所述白化滤波器处理。5.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述采样符号集合受所述白化滤波器处理包括：执行(S104b)涉及确定第一辅助变量zn以使得zn＝Ky的第一系数操作。6.根据权利要求5所述的方法，其中，使所述采样符号集合受所述均衡器处理包括：执行(S104c)涉及确定第二辅助变量以使得的第二系数操作。7.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述解码符号集合包括：对所述第二辅助变量执行(S104d)量化操作。8.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述解码符号集合包括：对所述第二辅助变量的序列执行(S104e)turbo解码。9.根据权利要求1所述的方法，其中，从第一三角矩阵L中选择所述第一系数R。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一系数R由所述第一三角矩阵L中的矢量定义。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一系数R包括少于所述第一三角矩阵L的行或列中的所有非零元素。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一系数R不包括所述第一三角矩阵L的对角线元素。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一三角形矩阵L是所述Gram矩阵G的下三角Cholesky因子。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一三角形矩阵L是所述Gram矩阵G的QR分解或Cholesky分解的上三角矩阵。15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一三角形矩阵L是所述Gram矩阵G的QR分解或Cholesky分解的下三角矩阵。16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二系数K是从第二三角矩阵L-T中选择的。17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二系数K由L-T中的矢量定义。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二系数K包括少于所述第二三角矩阵L-T的行或列中的所有非零元素。19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二系数K包括所述第二三角矩阵L-T的对角线元素。20.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃米尔·林，阿瑟·加塔米，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE